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溶解度曲線的涵義及應用

2014-03-31 16:23馬亞樓
學生之友·最作文 2014年1期
關鍵詞:飽和溶液溶解度溶質

馬亞樓

在直角坐標系中,我們用橫坐標表示溫度(t),縱坐標表示溶解度(S),由S—t的坐標畫出固體物質在水中的溶解度隨溫度變化的曲線,稱之為溶解度曲線。曲線上點、線、面的意義分別是:

點溶解度曲線上的任意一點,表示(1)此時溶液為對應溫度下的飽和溶液;(2)飽和溶液的質量為(100+S)克;(3)溶質的質量分數為S/(100+S)×100%。曲線上的點叫飽和點。曲線交點表示對應溫度下幾種物質的溶解度相等。

線溶解度曲線表示物質的溶解度隨溫度變化情況。大多數固體物質的溶解度隨溫度升高而增大,曲線為陡升型,如KNO3等;少數物質的溶解度受溫度的影響很小,曲線為緩升型,如NaCl;極少數物質的溶解度隨溫度的升高而減小,曲線為下降型,如Ca(OH)2。

面溶解度曲線下方的面表示不同溫度下該物質的不飽和溶液。該面上的點叫做不飽和點。曲線上方的面表示對應溫度下的過飽和溶液,或飽和溶液與其溶質共存的情況(初中不作要求)。

溶解度曲線的應用是:

根據曲線上的點(1)可以查出某物質在一定溫度范圍內任意溫度下的溶解度;(2)已知溶解度可查出相對應的溫度;(3)可以比較同一溫度下不同物質的溶解度大小。

根據曲線的傾斜度(1)可以確定溶質結晶的方法:曲線為陡升型,一般用冷卻熱飽和溶液使之結晶;(2)曲線為緩升型,一般用蒸發溶劑使之結晶;(3)曲線為下降型,一般采用升溫結晶的方法;(4)可以確定分離可溶性固體(或提純)混合物的方法,如分離混合物A、B可將混合物加熱溶于適量水中(A、B均完全溶解)根據溶解度隨溫度變化A為陡升型,B為緩升型。若采取急劇降溫,可使A從溶液中析出;若采取加熱蒸發溶劑,可使B從溶液中析出。如將析出的晶體按上述操作分別反復多次,可以提純A或B。

例1.甲、乙兩種物質的溶解度曲線如圖所示,下列說法中正確的是()

A.t1℃時,甲和乙的飽和溶液升溫到t2℃時仍是飽和溶液

B.t1℃時,甲和乙各30g分別加入100g水中,充分溶解,均形成飽和溶液

C.t2℃時,甲和乙的飽和溶液各100g,其溶質的質量相等

D.t2℃時,在100g水中加入60g甲,充分溶解,形成不飽和溶液

解析:由題中溶解度曲線可以看出甲、乙的溶解度均隨溫度的升高而增大,故t1℃時,甲和乙的飽和溶液升溫到t2℃時均變為不飽和溶液,故A錯誤;t1℃時,甲和乙的溶解度相等,均為30g,所以將甲和乙各30g分別加入100g水中,充分溶解,均形成飽和溶液,B正確;由于t2℃時,甲的溶解度大于乙的溶解度,所以二者的飽和溶液各100g,所含溶質的質量不相等,甲>乙,故C錯誤;t2℃時甲的溶解度是50g,所以在100g水中加入60g甲,充分溶解,最多溶解50g,形成的是飽和溶液,故D錯誤。該題選B。

例2.下圖是甲、乙兩種物質的溶解度曲線,請結合下圖回答問題:

(1)__________℃時,甲、乙兩種物質的溶解度相等。

(2)溶解度隨溫度升高而降低的物質是____(填“甲”或“乙”)。

(3)可使甲物質從其飽和溶液中結晶析出的方法是______________。

(4)t2℃時,分別將甲、乙兩種物質的飽和溶液降溫到t1℃,甲溶液的溶質質量分數_________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙溶液的溶質質量分數。

解析:根據題中溶解度曲線可以知道,在t1℃時,甲、乙兩種物質的溶解度有交點,即此時兩種物質的溶解度相等;溶解度隨溫度升高而降低的是乙物質;由于甲物質的溶解度曲線比較陡,因而其受溫度影響變化比較大,使甲物質從其飽和溶液中結晶析出的方法是降溫結晶即可;由于t2℃時,乙物質的溶解度小于t1℃時,因而t2℃小于t1℃時乙物質飽和溶液中的溶質質量分數。而甲物質在t1℃時為飽和溶液,且溶質質量分數等于此時乙物質飽和溶液中的溶質質量分數,所以t2℃時,分別將甲、乙兩種物質的飽和溶液降溫到t1℃,甲溶液的溶質質量分數大于乙溶液的溶質質量分數。

答案:⑴t1⑵乙⑶降溫結晶(合理均可)⑷大于

例3.如圖是A、B、C三種固體物質的溶解度曲線。下列分析不正確的是()

A.50℃時,三種物質的溶解度由大到小的順序是A>B>C

B.50℃時,把50 g A放入50 g水中能形成75 g A的飽和溶液

C.將C的飽和溶液變為不飽和溶液,可采用降溫的方法

D.分別將三種物質的飽和溶液從50℃將至20℃時,所得溶液溶質質量分數大小關系是B>C=A

解析:根據題中溶解度曲線,結合溶解度的含義,可以看出A、B、C選項均正確;由于C物質的溶解度隨溫度的降低而增大,所以將50℃時的C物質飽和溶液降溫至20℃,此時溶質質量分數仍等于50℃時的飽和溶液的溶質質量分數,而小于20℃時A物質飽和溶液的溶質質量分數,故分別將三種物質的飽和溶液從50℃將至20℃時,所得溶液溶質質量分數大小關系是B>A>C,即D選項是錯誤的。

答案:D

例4.右圖是甲、乙兩種固體物質的溶解度曲線。下列說法中正確的是()

A.20℃時,甲、乙兩者的溶解度相等B.甲的溶解度大于乙的溶解度

C.40℃時,甲的飽和溶液中溶質的質量分數為50%

D.40℃時,將乙的飽和溶液降溫至20℃,得到乙的不飽和溶液

解析:由于物質的溶解度受溫度影響變化比較大,因此在比較物質溶解度時,必須指明溫度,否則就沒有意義,即B選項錯誤;40℃時,甲的溶解度為50g,但其飽和溶液中溶質的質量分數卻不為50%,應比50%??;由于兩種物質的溶解度都隨溫度的升高而增大,所以40℃時,將乙的飽和溶液降溫至20℃,得到乙的飽和溶液,D錯誤,該題選A。endprint

在直角坐標系中,我們用橫坐標表示溫度(t),縱坐標表示溶解度(S),由S—t的坐標畫出固體物質在水中的溶解度隨溫度變化的曲線,稱之為溶解度曲線。曲線上點、線、面的意義分別是:

點溶解度曲線上的任意一點,表示(1)此時溶液為對應溫度下的飽和溶液;(2)飽和溶液的質量為(100+S)克;(3)溶質的質量分數為S/(100+S)×100%。曲線上的點叫飽和點。曲線交點表示對應溫度下幾種物質的溶解度相等。

線溶解度曲線表示物質的溶解度隨溫度變化情況。大多數固體物質的溶解度隨溫度升高而增大,曲線為陡升型,如KNO3等;少數物質的溶解度受溫度的影響很小,曲線為緩升型,如NaCl;極少數物質的溶解度隨溫度的升高而減小,曲線為下降型,如Ca(OH)2。

面溶解度曲線下方的面表示不同溫度下該物質的不飽和溶液。該面上的點叫做不飽和點。曲線上方的面表示對應溫度下的過飽和溶液,或飽和溶液與其溶質共存的情況(初中不作要求)。

溶解度曲線的應用是:

根據曲線上的點(1)可以查出某物質在一定溫度范圍內任意溫度下的溶解度;(2)已知溶解度可查出相對應的溫度;(3)可以比較同一溫度下不同物質的溶解度大小。

根據曲線的傾斜度(1)可以確定溶質結晶的方法:曲線為陡升型,一般用冷卻熱飽和溶液使之結晶;(2)曲線為緩升型,一般用蒸發溶劑使之結晶;(3)曲線為下降型,一般采用升溫結晶的方法;(4)可以確定分離可溶性固體(或提純)混合物的方法,如分離混合物A、B可將混合物加熱溶于適量水中(A、B均完全溶解)根據溶解度隨溫度變化A為陡升型,B為緩升型。若采取急劇降溫,可使A從溶液中析出;若采取加熱蒸發溶劑,可使B從溶液中析出。如將析出的晶體按上述操作分別反復多次,可以提純A或B。

例1.甲、乙兩種物質的溶解度曲線如圖所示,下列說法中正確的是()

A.t1℃時,甲和乙的飽和溶液升溫到t2℃時仍是飽和溶液

B.t1℃時,甲和乙各30g分別加入100g水中,充分溶解,均形成飽和溶液

C.t2℃時,甲和乙的飽和溶液各100g,其溶質的質量相等

D.t2℃時,在100g水中加入60g甲,充分溶解,形成不飽和溶液

解析:由題中溶解度曲線可以看出甲、乙的溶解度均隨溫度的升高而增大,故t1℃時,甲和乙的飽和溶液升溫到t2℃時均變為不飽和溶液,故A錯誤;t1℃時,甲和乙的溶解度相等,均為30g,所以將甲和乙各30g分別加入100g水中,充分溶解,均形成飽和溶液,B正確;由于t2℃時,甲的溶解度大于乙的溶解度,所以二者的飽和溶液各100g,所含溶質的質量不相等,甲>乙,故C錯誤;t2℃時甲的溶解度是50g,所以在100g水中加入60g甲,充分溶解,最多溶解50g,形成的是飽和溶液,故D錯誤。該題選B。

例2.下圖是甲、乙兩種物質的溶解度曲線,請結合下圖回答問題:

(1)__________℃時,甲、乙兩種物質的溶解度相等。

(2)溶解度隨溫度升高而降低的物質是____(填“甲”或“乙”)。

(3)可使甲物質從其飽和溶液中結晶析出的方法是______________。

(4)t2℃時,分別將甲、乙兩種物質的飽和溶液降溫到t1℃,甲溶液的溶質質量分數_________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙溶液的溶質質量分數。

解析:根據題中溶解度曲線可以知道,在t1℃時,甲、乙兩種物質的溶解度有交點,即此時兩種物質的溶解度相等;溶解度隨溫度升高而降低的是乙物質;由于甲物質的溶解度曲線比較陡,因而其受溫度影響變化比較大,使甲物質從其飽和溶液中結晶析出的方法是降溫結晶即可;由于t2℃時,乙物質的溶解度小于t1℃時,因而t2℃小于t1℃時乙物質飽和溶液中的溶質質量分數。而甲物質在t1℃時為飽和溶液,且溶質質量分數等于此時乙物質飽和溶液中的溶質質量分數,所以t2℃時,分別將甲、乙兩種物質的飽和溶液降溫到t1℃,甲溶液的溶質質量分數大于乙溶液的溶質質量分數。

答案:⑴t1⑵乙⑶降溫結晶(合理均可)⑷大于

例3.如圖是A、B、C三種固體物質的溶解度曲線。下列分析不正確的是()

A.50℃時,三種物質的溶解度由大到小的順序是A>B>C

B.50℃時,把50 g A放入50 g水中能形成75 g A的飽和溶液

C.將C的飽和溶液變為不飽和溶液,可采用降溫的方法

D.分別將三種物質的飽和溶液從50℃將至20℃時,所得溶液溶質質量分數大小關系是B>C=A

解析:根據題中溶解度曲線,結合溶解度的含義,可以看出A、B、C選項均正確;由于C物質的溶解度隨溫度的降低而增大,所以將50℃時的C物質飽和溶液降溫至20℃,此時溶質質量分數仍等于50℃時的飽和溶液的溶質質量分數,而小于20℃時A物質飽和溶液的溶質質量分數,故分別將三種物質的飽和溶液從50℃將至20℃時,所得溶液溶質質量分數大小關系是B>A>C,即D選項是錯誤的。

答案:D

例4.右圖是甲、乙兩種固體物質的溶解度曲線。下列說法中正確的是()

A.20℃時,甲、乙兩者的溶解度相等B.甲的溶解度大于乙的溶解度

C.40℃時,甲的飽和溶液中溶質的質量分數為50%

D.40℃時,將乙的飽和溶液降溫至20℃,得到乙的不飽和溶液

解析:由于物質的溶解度受溫度影響變化比較大,因此在比較物質溶解度時,必須指明溫度,否則就沒有意義,即B選項錯誤;40℃時,甲的溶解度為50g,但其飽和溶液中溶質的質量分數卻不為50%,應比50%??;由于兩種物質的溶解度都隨溫度的升高而增大,所以40℃時,將乙的飽和溶液降溫至20℃,得到乙的飽和溶液,D錯誤,該題選A。endprint

在直角坐標系中,我們用橫坐標表示溫度(t),縱坐標表示溶解度(S),由S—t的坐標畫出固體物質在水中的溶解度隨溫度變化的曲線,稱之為溶解度曲線。曲線上點、線、面的意義分別是:

點溶解度曲線上的任意一點,表示(1)此時溶液為對應溫度下的飽和溶液;(2)飽和溶液的質量為(100+S)克;(3)溶質的質量分數為S/(100+S)×100%。曲線上的點叫飽和點。曲線交點表示對應溫度下幾種物質的溶解度相等。

線溶解度曲線表示物質的溶解度隨溫度變化情況。大多數固體物質的溶解度隨溫度升高而增大,曲線為陡升型,如KNO3等;少數物質的溶解度受溫度的影響很小,曲線為緩升型,如NaCl;極少數物質的溶解度隨溫度的升高而減小,曲線為下降型,如Ca(OH)2。

面溶解度曲線下方的面表示不同溫度下該物質的不飽和溶液。該面上的點叫做不飽和點。曲線上方的面表示對應溫度下的過飽和溶液,或飽和溶液與其溶質共存的情況(初中不作要求)。

溶解度曲線的應用是:

根據曲線上的點(1)可以查出某物質在一定溫度范圍內任意溫度下的溶解度;(2)已知溶解度可查出相對應的溫度;(3)可以比較同一溫度下不同物質的溶解度大小。

根據曲線的傾斜度(1)可以確定溶質結晶的方法:曲線為陡升型,一般用冷卻熱飽和溶液使之結晶;(2)曲線為緩升型,一般用蒸發溶劑使之結晶;(3)曲線為下降型,一般采用升溫結晶的方法;(4)可以確定分離可溶性固體(或提純)混合物的方法,如分離混合物A、B可將混合物加熱溶于適量水中(A、B均完全溶解)根據溶解度隨溫度變化A為陡升型,B為緩升型。若采取急劇降溫,可使A從溶液中析出;若采取加熱蒸發溶劑,可使B從溶液中析出。如將析出的晶體按上述操作分別反復多次,可以提純A或B。

例1.甲、乙兩種物質的溶解度曲線如圖所示,下列說法中正確的是()

A.t1℃時,甲和乙的飽和溶液升溫到t2℃時仍是飽和溶液

B.t1℃時,甲和乙各30g分別加入100g水中,充分溶解,均形成飽和溶液

C.t2℃時,甲和乙的飽和溶液各100g,其溶質的質量相等

D.t2℃時,在100g水中加入60g甲,充分溶解,形成不飽和溶液

解析:由題中溶解度曲線可以看出甲、乙的溶解度均隨溫度的升高而增大,故t1℃時,甲和乙的飽和溶液升溫到t2℃時均變為不飽和溶液,故A錯誤;t1℃時,甲和乙的溶解度相等,均為30g,所以將甲和乙各30g分別加入100g水中,充分溶解,均形成飽和溶液,B正確;由于t2℃時,甲的溶解度大于乙的溶解度,所以二者的飽和溶液各100g,所含溶質的質量不相等,甲>乙,故C錯誤;t2℃時甲的溶解度是50g,所以在100g水中加入60g甲,充分溶解,最多溶解50g,形成的是飽和溶液,故D錯誤。該題選B。

例2.下圖是甲、乙兩種物質的溶解度曲線,請結合下圖回答問題:

(1)__________℃時,甲、乙兩種物質的溶解度相等。

(2)溶解度隨溫度升高而降低的物質是____(填“甲”或“乙”)。

(3)可使甲物質從其飽和溶液中結晶析出的方法是______________。

(4)t2℃時,分別將甲、乙兩種物質的飽和溶液降溫到t1℃,甲溶液的溶質質量分數_________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙溶液的溶質質量分數。

解析:根據題中溶解度曲線可以知道,在t1℃時,甲、乙兩種物質的溶解度有交點,即此時兩種物質的溶解度相等;溶解度隨溫度升高而降低的是乙物質;由于甲物質的溶解度曲線比較陡,因而其受溫度影響變化比較大,使甲物質從其飽和溶液中結晶析出的方法是降溫結晶即可;由于t2℃時,乙物質的溶解度小于t1℃時,因而t2℃小于t1℃時乙物質飽和溶液中的溶質質量分數。而甲物質在t1℃時為飽和溶液,且溶質質量分數等于此時乙物質飽和溶液中的溶質質量分數,所以t2℃時,分別將甲、乙兩種物質的飽和溶液降溫到t1℃,甲溶液的溶質質量分數大于乙溶液的溶質質量分數。

答案:⑴t1⑵乙⑶降溫結晶(合理均可)⑷大于

例3.如圖是A、B、C三種固體物質的溶解度曲線。下列分析不正確的是()

A.50℃時,三種物質的溶解度由大到小的順序是A>B>C

B.50℃時,把50 g A放入50 g水中能形成75 g A的飽和溶液

C.將C的飽和溶液變為不飽和溶液,可采用降溫的方法

D.分別將三種物質的飽和溶液從50℃將至20℃時,所得溶液溶質質量分數大小關系是B>C=A

解析:根據題中溶解度曲線,結合溶解度的含義,可以看出A、B、C選項均正確;由于C物質的溶解度隨溫度的降低而增大,所以將50℃時的C物質飽和溶液降溫至20℃,此時溶質質量分數仍等于50℃時的飽和溶液的溶質質量分數,而小于20℃時A物質飽和溶液的溶質質量分數,故分別將三種物質的飽和溶液從50℃將至20℃時,所得溶液溶質質量分數大小關系是B>A>C,即D選項是錯誤的。

答案:D

例4.右圖是甲、乙兩種固體物質的溶解度曲線。下列說法中正確的是()

A.20℃時,甲、乙兩者的溶解度相等B.甲的溶解度大于乙的溶解度

C.40℃時,甲的飽和溶液中溶質的質量分數為50%

D.40℃時,將乙的飽和溶液降溫至20℃,得到乙的不飽和溶液

解析:由于物質的溶解度受溫度影響變化比較大,因此在比較物質溶解度時,必須指明溫度,否則就沒有意義,即B選項錯誤;40℃時,甲的溶解度為50g,但其飽和溶液中溶質的質量分數卻不為50%,應比50%??;由于兩種物質的溶解度都隨溫度的升高而增大,所以40℃時,將乙的飽和溶液降溫至20℃,得到乙的飽和溶液,D錯誤,該題選A。endprint

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