高考化学提升突破专题二溶解度及溶解曲线的应用带答案解析.docx

1、高考化学提升突破专题二溶解度及溶解曲线的应用带答案解析专题 02 溶解度及溶解曲线的应用变化观念与平衡思想再认识物质变化是有条件的，能从内因和外因、量变和质变等方面较全面分析物质的化学变化，能通过分析各种物质的溶解度及溶解度曲线，需求各种因素对物质溶解度的影响。【2017 年全国 3卷 27 节选】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题：（ 4）有关物质的溶解度如图所示。向 “滤液 3”中加入适量 KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到 K2Cr2O7固体。冷却到 （填标号 ）得到的 K2Cr2O7

2、固体产品最多。a 80 b 60 c40 d10 步骤的反应类型是 。【解析】（ 4）由图像可知，在 10 左右时得到的 K2Cr2O7 固体最多。发生反应为 2KClNa2Cr2O7=K2Cr2O 2NaCl，该反应为复分解反应。答案为 d 复分解反应【素养解读】从变化观念上看，重铬酸钾的溶解度随着温度的升高而逐渐增大；从平衡思想上看，饱和溶 液，降低温度，溶解度减少，必然析出晶体。从变化观念和平衡思想上看溶解度曲线就不再是一个静态的 曲线，而是动态的。这为我们进行相关分析奠定了基础。一、对溶解度及溶解度曲线的理解1固体溶解度在一定温度下，某固体物质在 100_g溶剂（通常是水 ）里达到饱和

3、状态时所溶解的质量，叫做这种物质在该溶 剂里的溶解度，其单位为 “g”。固体物质溶解度 （饱和溶液 ）Sm溶质100 g。m溶剂影响溶解度大小的因素（ 1）内因：物质本身的性质 （由结构决定 ）。（2）外因：1溶剂的影响 （如 NaCl 易溶于水不易溶于汽油 ）。2温度的影响：升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如 Ca（OH） 2；温度对 NaCl 的溶解度影响不大。2气体的溶解度通常指该气体 （其压强为 101 kPa）在一定温度时溶解于 1 体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为 1x。如 NH3、HCl、SO2、CO2 等气体常温时的溶解度分别为 1700、1500、1

4、40、11。 气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。3溶解度的表示方法（1）列表法硝酸钾在不同温度时的溶解度：温度 /0102030405060708090100溶解度 /g13.320.931.645.863.985.51101381682022462)曲线法典例 1】将 80 饱和 KNO 3 溶液冷却至 10 ，有 KNO 3固体析出。该过程中保持不变的是 ( )A溶剂的质量B 溶质的质量分数CKNO 3 的溶解度D 溶液中 K 的数目答案】A解析】硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大，随着温度的降低而减小，KNO 3晶体不带结晶水，当降低温度晶体析

5、出时，溶液只会减少溶质的质量而溶剂的质量不会改变。【素养解读】本题是考查对溶解度概念的理解，从变化观念上看，温度降低，溶解度减少，析出溶质晶 体，但溶剂的量是没有影响的。二、根据溶解度及溶解度曲线特点选择结晶方法利用溶解度受温度影响选择不同的物质分离方法(1)溶解度受温度影响较小的物质 (如 NaCl)采取蒸发结晶的方法；若 NaCl 溶液中含有 KNO 3，应采取蒸发 结晶，趁热过滤的方法。2)KNO 3 溶液中含有溶解度受温度影响较大的物质 (或带有结晶水 )采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；若NaCl ，应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。典例 2】【 2019河南模拟】 已知四种盐的溶解

6、度 (S)曲线如图所示，下列说法不正确的是 ( )A 将 NaCl 溶液蒸干可得 NaCl 固体B将 MgCl 2溶液蒸干可得 MgCl 2固体CMg(ClO 3)2中混有少量 NaCl 杂质，可用重结晶法提纯D可用 MgCl 2和 NaClO 3 制备 Mg(ClO 3)2【答案】 B【解析】因 NaCl 的溶解度受温度的影响不大，所以将 NaCl 溶液蒸干可得 NaCl 固体，故 A 正确；因 MgCl 2 能够水解，水解产生了氢氧化镁和氯化氢，加热水解平衡正向移动，氯化氢易挥发，所以将 MgCl 2 溶液蒸干得到的固体为氢氧化镁，故 B 错误；因 Mg(ClO 3)2 的溶解度随温度升高

7、而增大且受温度影响变化较大， NaCl 的溶解度受温度影响较小，所以 Mg(ClO 3)2中混有少量 NaCl 杂质，可用重结晶法提纯，故 C 正确； 反应 MgCl 22NaClO 3=Mg(ClO 3)22NaCl 类似于侯德榜制碱法生成 NaHCO 3的原理，因为 NaCl溶解度 小而从溶液中析出，使反应向生成 Mg(ClO 3)2 的方向进行，故 D 正确。【素养解读】从溶解度曲线中可以看出，不同的物质随着温度的变化快慢不一样，可以选用不同的结晶方 法，变化小的采用蒸发结晶，变化大的采用蒸发浓缩、冷却结晶。特别需要注意的是一些易水解的盐，温 度升高促进水解，且产生的酸易挥发，最终不到原

8、来的溶质。三、溶解度的特点和物质分离方法的关系在解答化工流程题中的应用1)根据溶解度曲线，能很快比较出两种物质在某温度范围内溶解度的大小。（2）根据溶解度曲线，可以看出物质的溶解度随着温度的变化而变化的情况。多数物质溶解度随温度升高 而增大，有的变化不大 （如 NaCl） ，少数随温度升高而降低 如 Ca（OH） 2。（ 3）根据溶解度曲线，选择分离某些可溶性混合物的方法。溶解度受温度影响较小的物质 （如NaCl）采取蒸发结晶的方法；若 NaCl 溶液中含有 KNO 3，应采取蒸发结晶，趁热 过滤的方法。溶解度受温度影响较大的物质 （或带有结晶水 ）采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；若 KNO 3

9、 溶液中含有 NaCl，应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。（ 4）根据溶解度曲线，判断结晶的方法溶解度受温度影响较小的 （如 NaCl） 采取蒸发结晶的方法；溶解度受温度影响较大的采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；3带有结晶水的盐，一般采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法，应特别注意的是若从 FeCl3 溶液中结晶出 FeCl36H2O 晶体，应在 HCl 气氛中蒸发浓缩、冷却结晶。【典例 3】【 2019衡中模拟】 高氯酸铵可用作火箭推进剂，实验室可由 NaClO 3 等原料制取 （部分物质溶解度如图） ，其实验流程如下：（已知氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠 ）（ 1）80 时浸取液冷却至 0

10、过滤，滤渣的主要成分为 （写化学式 ）。（2）反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为 。【答案】（ 1）NaClO 4 （2）NH4ClO4=NH4ClO4【解析】（ 1）80 时浸取液主要含有 NaClO 4和 NaCl ， NaClO 4 溶解度受温度影响较大，而 NaCl 受温度影 响很小，当冷却至 0 时， NaClO4 会因温度降低溶解度减小而析出，所以滤渣中主要物质是 NaClO 4。（ 2）反应器中含有 NaClO 4，加入氯化铵饱和溶液后，根据不同物质的溶解度相对大小关系，可知溶解度最小的NH 4ClO 4首先结晶析出，发生反应的离子方程式为 NH4 ClO 4 =N

11、H 4ClO 4。【素养解读】这个题目可以理解为变化过程中析出量的多少来判断主要成分，从曲线的变化的快慢可以直 接分析。1工业上常用氨碱法制取碳酸钠 （将氨和二氧化碳分别先后通入饱和食盐水中而析出小苏打，再经过滤、焙烧，得纯碱 ），却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中 （ ）A KHCO 3溶解度较大 BKHCO 3溶解度较小CK2CO3 溶解度较大 D K 2CO3溶解度较小()2【2019 广东模拟】 蔗糖是生活中常用的调味剂，其溶解度曲线如下图。下列说法正确的是A 蔗糖在热水中的溶解度比在冷水中的小B将蔗糖饱和溶液蒸发溶剂后恢复至原温度，有结晶现象C温度升高，溶液中蔗糖的质量分数一定

12、增大D t1 和 t2 时的两份蔗糖溶液，所含溶质的质量不可能相等 3【2019 湖北模拟】 下表是四种盐在不同温度下的溶解度 (g/100 g 水)：(假设：盐类共存时不影响各自的溶解度，分离晶体时，溶剂的损耗忽略不计 )NaNO3KNO3NaClKCl10 80.521.235.731.0100 17524639.156.6用物质的量之比为 11 的硝酸钠和氯化钾为原料，制取硝酸钾晶体，其流程如图所示以下说法错误的是 ( )A 和的实验过程中，都需要控制温度B实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤C实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤D 用 95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶

13、体比较好 4【2019 安庆模拟】 以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下： 氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。回答下列问题：1）欲制备 10.7 g NH 4Cl，理论上需 NaCl g 。2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。3）“冷却结晶 ”过程中，析出 NH4Cl 晶体的合适温度为 。4）不用其他试剂，检查 NH4Cl 产品是否纯净的方法及操作是 5）若 NH 4Cl 产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是 。1A 氨碱法：以食盐 (氯化钠 )、石灰石 ( 经煅烧生成生石灰和二氧化碳 )、氨气为原料来制取纯碱，先使氨气通

14、入饱和食盐水中而成氨盐水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液，将经过滤、洗涤得到的 NaHCO 3 微小晶体， 再加热煅烧制得纯碱产品， 不能用氨碱法制碳酸钾， 这是因为在溶液中 KHCO 3溶解度较 大无法形成沉淀。2.B 蔗糖的溶解度随温度的升高而增大， 故 A 错误； 给蔗糖的饱和溶液蒸发溶剂再恢复到原来的温度， 则原来溶解在这部分溶剂中的溶质就会结晶析出，故 B 正确；如果只是单纯的温度升高，在不考虑溶剂蒸发的情况下，溶 液中若没有未溶解的溶质存在， 则溶液中溶质的质量分数则不发生变化， 故 C 错误； 由于温度越高溶解度越大， 只能说这两个温度下的饱和溶液中溶质的

15、质量分数不可能相等，但溶液所含溶质的质量可能相等，故 D 错误。3C A 项，为蒸发浓缩，为冷却结晶，均需要控制温度，正确； B 项，实验分离出 NaCl ，操作依次为加水 溶解、蒸发浓缩、趁热过滤，正确； C 项，实验操作为冷却结晶，错误； D 项，用 95%的酒精洗涤所得的硝 酸钾晶体比较好，可减少硝酸钾的溶解，正确。4【答案】 (1)11.7 (2)蒸发皿 (3)35 (3340 都可以 ) (4)加热法：取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净 (5)重结晶【解析】根据氯元素守恒可列关系求 m(NaCl) 10.7 g 58.5 g mol153.5 g mol111.7 g。氯化铵的溶解度随温度变化较大，而硫酸钠在 30 100 变化不大，故可用冷却结晶法。但温度不能太低以防硫酸钠析出。所以应大约 在 33 40 。