1、一、 溶解度的计算:主要有求溶解度,根据溶解度配制饱和溶液,根据溶解度进行析出晶体的计算1、 求溶解度:例1:把50克20时的硝酸钾饱和溶液蒸干,得到12克硝酸钾。求20时硝酸钾的溶解度。解析:溶液的质量为溶质质量和溶剂质量之和,因此50克硝酸钾饱和溶液中含水的质量是:50克12克38克设:20时100克水里溶解硝酸钾达到饱和状态时所溶解的质量为x溶质溶剂溶液12g38g50gx100g(x+100)g解得x=31.6g答:20时硝酸钾的溶解度为31.6克例2:把100克20时硝酸钾的饱和溶液蒸干,得到24克硝酸钾。则:(1)若配制350克20的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水各多少克(2)若将
2、78克硝酸钾配成20时的饱和溶液,需水多少克设配制350克20的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水的质量分别为x和y。将78克硝酸钾配成20时的饱和溶液,需水质量为z。24g(10024)76g100gxy350g78gz(78+z)g解得x=84g,y=266g解得z=247g总之,关于溶解度计算的关键就是将一定温度下溶液中溶质、溶剂、溶液的质量关系一一对应,列出正确的比例式求算。例3:现有500g20的A物质溶液,若保持温度不变,蒸发掉20g水后,有5gA析出,若再蒸发掉20g水后,又有7gA析出,则在20时A物质的溶解度是_。20时500gA溶液(50025)gA溶液(饱和)(5002527
3、)gA溶液(饱和)20时A饱和溶液中溶质溶剂S100g720gS=35g答案:35g例4:t时,将425g含有A物质的溶液,蒸发掉300g水后,溶液恰好饱和。若另取85g原溶液,加入25gA物质和40g水,充分搅拌后也恰好饱和。则在t时A物质的溶解度为g饱和溶液中溶质的质量分数为。常规策略:原溶液为t时的不饱和溶液,所提供的两组数据不能用来直接求解溶解度,需要找出t时饱和溶液的有关数据。假设原425g溶液中会含有A物质质量为x,则假设原85g溶液中会含有A物质质量为y,则由此可得到下列关系式:可得到又因85g溶液为425g溶液的1/5,所以x=5y,则求得y=5g。根据可求得s=25g。由此求
4、得该饱和溶液中溶质质量分数为25g/(100g+25g)100%=20%巧妙解法:有上述解法可看出,关键是找到t时A物质饱和溶液及其相关数据。根据溶液的均一性,可将原425g溶液的蒸发分5份进行,即425g/5=85g,蒸发300g/5=60g,这样便直接找到t时饱和关系。设85g原溶液中含A物质质量为x得到解x=5g则s=25g,再求饱和溶液的溶质质量分数。画龙点睛:对于一定温度下,从不同量的同种物质的不饱和溶液,当分别采取不同的办法变为饱和溶液时,求其溶解度时,可以依据题设条件,对其中的一种进行分解、转换,使其变为质量相等的原溶液,进而找出饱和关系,利用相应的数据架起求解的桥梁。2、 溶解
5、度与溶质质量分数的相关计算例1t时,某物质(不含结晶水)的溶解度为25g,则该温度下,饱和溶液中溶质质量分数是多少?溶液为饱和溶液,所以根据饱和溶液的质量分数求该物质的溶解度。W%=S/(S+100)=25g/(25g+100g)例2t时,一定量的A物质的溶液,恒温蒸发掉25g水后,可析出A晶体(无结晶水)6.8g,留下溶液的质量分数为20%,则该温度下,A物质的溶解度为()本题中蒸发水析出晶体后留下的溶液为饱和溶液,可根据饱和溶液的质量分数求算A物质的溶解度。s=25g例2某物质30时溶解度为100g,如果加水稀释30该物质的饱和溶液,配制质量分数为30%的溶液200g,问需要该物质的饱和溶
6、液和水多少克?根据溶解度可以求出饱和溶液的质量分数,即设该饱和溶液的质量为m,则m*50%=200g*30%m=120g,需水的质量为200g-120g=80g设该饱和溶液的质量为m,m=120g,需水的质量为200g-120g=80g3、 配制饱和溶液的计算例1配制200g20时饱和的硝酸钾溶液,需要硝酸钾与水各多少克?(20时硝酸钾的溶解度为32克)(1)设需要硝酸钾的质量为x32g/(100g+32g)=x/200gx=48.5g需要m(水)=200g-48.5g=151.5g4、 不饱和溶液变为饱和溶液的计算例1已知氯化铵在30时的溶解度为45.8克。30时将68.7克氯化铵配制成40
7、0克的溶液,通过计算:(1)溶液是否饱和(2)若不饱和,为了使其饱和,可用下面的方法:蒸发溶剂法:需蒸发多少克水才能成为饱和溶液加溶质法:需再加入多少克氯化铵,溶液才能成为饱和溶液(1)30时将68.7克氯化铵配成饱和溶液,需水质量为x。30时,溶质溶剂溶液45.8g100g145.8g68.7gx(x+68.7)g解得x=150g,此时饱和溶液的质量68.7g+150g=218.7gw(D)aw(C)aw(D)无法判断(1)题是同温时,同种溶质的饱和溶液进行恒温蒸发,析出晶体的质量跟蒸发溶剂的质量成正比,跟原饱和溶液的质量无关。(2)题是同温时,同种溶质的同浓度的不饱和溶液进行恒温蒸发,当蒸
8、发溶剂的质量相等时,原不饱和溶液质量越多,则析出晶体质量越少。答案(1)A(2)C例2(1)t1时,有200g与100g两份硝酸钾的饱和溶液,若都降温到t2时,析出晶体的质量分别为xg和yg,则x与y的关系()Ax=y Bx=2yCxy D无法判断(2)t1时,有200g与100g40%的硝酸钾的不饱和溶液,若都降温到t2(1)题是同种溶质的饱和溶液都进行t1t2的等温冷却,此时析出晶体的质量跟原饱和溶液的质量成正比。(2)题是同种溶质的同浓度的不饱和溶液都进行t1t2的等温冷却,此时析出晶体的质量跟原不饱和溶液的质量成正比。答案(1)B(2)B典型题练习例1已知15时碘化钾的溶解度为140g
9、,计算在该温度下250g水中最多能溶解多少克碘化钾?例2把20的282g硝酸钾饱和溶液加热,升温到60,需要加入多少克硝酸钾才能使溶液重新达到饱和?(已知20时硝酸钾的溶解度为31.6g,60时为110g)。例3已知30时硝酸钾的溶解度为45.8g。在这温度时,某硝酸钾溶液500g中溶有硝酸钾137.4g。如果蒸发掉90g水后,再冷却到30,可析出多少克硝酸钾?例4有60时A物质的溶液100g,若温度不变,蒸发掉10g水时,有4gA的晶体析出(不含结晶水),再蒸发掉10g水时,又有6gA的晶体析出,求60时A物质的溶解度是多少克。例5在20时某物质的不饱和溶液50g,平均分成两等份。一份中加入
10、0.7g该物质,另一份蒸发掉5g水,结果两份溶液都达饱和。那么该物质在此温度下的溶解度为多少克?例6一定温度下,取某固体物质的溶液mg,分成等质量的两份,将一份溶液恒温蒸发达饱和时,其质量减轻一半。给另一份溶液里加入原溶质的晶体(该晶体不含结晶水),当达饱和时,所加晶体的质量恰好是此份溶液质量的1/8,求此温度下该物质的溶解度。例7某物质溶解度曲线如图所示。现有该物质的A、B两种不同浓度的不饱和溶液,当A冷却至10时有晶体析出,B在60时成为饱和溶液。若取10时A的100g饱和溶液,取60时B的50g饱和溶液混合得C溶液,则需降温到多少时能析出5g无水晶体?例8某固体混合物中含有硝酸钾和不溶性
11、杂质、把它们加入一定量的水中充分溶解,其结果如右表:硝酸钾的溶解度见下表:求:1所加水的质量。2该固体混合物中硝酸钾的质量。例980时把10g硝酸钾溶解于50g水中形成溶液。根据溶解度曲线(初中化学课本)和计算说明:此溶液是否饱和?如冷却降温到什么温度下才能达到饱和?欲使其达到饱和(80),可采取哪些方法?例10一定温度下,溶质的质量分数为a的硝酸钾溶液取其等质量的溶液两份,在温度不变的情况下,将一份蒸发掉10g水,析出1g晶体,另一份蒸发掉12.5g水,析出2g晶体,求该温度下KNO3的溶解度。有关溶解度的计算典型例题答案分析:15时碘化钾的溶解度为140g,这表明在该温度下100g水最多能
12、溶解140g碘化钾。那么,250g水最多能溶解多少克碘化钾,可通过关系式法列比例求得,亦可用基本公式法求解。解法1:关系式法15时,250g水里最多能溶解x克碘化钾。关系式:m质+m剂=m液15时140g100gx250g解答:15时,250g水最多能溶解350g碘化钾。解法2:基本公式法已知:s=140gm剂=250gm质=?解之,得:m质=350g分析:溶剂量不变,当饱和溶液的温度升高时,由于溶解度的增大,使溶液由饱和变为不饱和。如果要在高温时使溶液重新达到饱和,则需加入一定量的溶质。所加溶质的量可用质量关系式通过比例进行计算,也可用公式法求得。解答1关系式法所需加的硝酸钾为x克。m质+m
13、剂=m液2060添加量2031.6g100g131.6g110g-31.6g=78.4g282gx每有131.6g硝酸钾饱和溶液从20升到60时,需要加入78.4g硝酸钾才能使溶液在60时亦达饱和,那么282g20的硝酸钾饱和溶液升温到60,应加入多少克硝酸钾才能使溶液重新达到饱和,可通过比例求得。应加入168g硝酸钾。解答2:公式法根据上述的比例式,可导出如下的计算公式。应添加硝酸钾晶体为x克。(略)例3已知30时硝酸钾的溶解度为45.8g。首先要通过计算得知这硝酸钾溶液是不是饱和溶液?根据硝酸钾在30时的溶解度和关系式得:由于137.4g157.1g,可知原溶液是不饱和溶液。蒸发水时,溶液
14、首先应由不饱和变成饱和,在这过程蒸发掉的水,并不能引起硝酸钾结晶析出。当溶液达到饱和后,继续蒸发掉的水才能使硝酸钾晶体析出。如果蒸发掉90g水后,溶液仍不饱和,则不会有硝酸钾晶体析出。解答:设30时137.4g硝酸钾配成饱和溶液时需水x克。原溶液里所含的水为:500g-137.4g=362.6g使溶液由不饱和变为饱和,在这过程所蒸发掉的水为:362.6g-300g=62.6g溶液达到饱和后,继续蒸发的水为:90g-62.6g=27.4g30时,溶解在27.4g水里的硝酸钾会全部结晶析出。能析出硝酸钾晶体12.55g。由于两次蒸发等量的溶剂,析出晶体质量不同可以断定原溶液是不饱和溶液,根据第二次
15、蒸发掉溶剂的质量与析出晶体的质量求溶解度。设60时A物质的溶解度为S克。则106=100S解之S=60(g)原题所说的两份溶液,实际上是质量均为25g的等同溶液,而且是不饱和的,我们可以把两份溶液合并在一份溶液中进行分析。大家知道,一定温度下某物质的不饱和溶液还可以再溶解该物质,其原因就是它比相同条件下同质量的饱和溶液中的水显得“多”,因此,我们把25g不饱和溶液假想为一部分饱和溶液和水组成的(如图所示)。依题意,向其中加0.7g该物质溶液即达饱和,饱和溶液是不可能再溶解的了,只有其中的水去溶解0.7g该物质并达饱和。而若使此不饱和溶液经蒸发水达到饱和状态,也就是将能溶解0.7g该物质的那部分
16、水去掉就行了,即:该温度下5g水溶解0.7g该物质达饱和,此题与不饱和溶液质量50g无关。解:设20时该物质的溶解度为X。x:0.7g=100g5g解得:x=14g分析:设该物质的溶解度为S克。解之:S25(g)从图可以看出,温度与溶解度在数值上始终相同。据题意知,结晶后残留在母液中的溶质质量与析出的5g无水晶体之和,等于结晶前A、B两溶液中所含溶质质量之和。设需降温到x时能析出5g无水晶体,从图可知x时溶解度为xg。依题意得:x18.8(g)则:x18.8例8某固体混合物中含有硝酸钾和不溶性杂质、把它们加入一定量的水中充分溶解,其结果如下表:KNO3的溶解度见下表:2该固体混合物中KNO3的质量。题意分两个层次展开。第一层次:从KNO3的溶解度数据可知,100g水温度从10升高到40多溶解的KNO3为63.920.943(g)。根据原饱和溶液温度从10升高到40实际溶解了26117586(g),便可求出原溶液中所含的水量。第二层次:由表可知温度升高到75时,所剩余的82克固体为不溶性杂质,据此可求出混合物中KNO3的质量。1.设所加水的质量为x克。10043x86x200(g)2设在10时溶解的KNO3质量为y克
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