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拓展课Ⅲ 溶解度曲线- 2022-2023学年八年级上册科学同步精品讲义(浙教版)
展开拓展课Ⅲ 溶解度曲线
【知识掌握】
一、溶解度大小的判断及比较
t3 ℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序为A>B>C。
二、溶解度随温度变化的趋势及提纯方法的选择
若A的溶液中混有少量B,可采用降温结晶的方法提纯A;若B的溶液中混有少量A,可采用蒸发结晶的方法提纯B;若C的溶液中混有少量A,可采用升温结晶的方法提纯C。
技巧点拨 提纯(结晶)方法的选择:
陡升型曲线:降温结晶或冷却热饱和溶液;
缓升型曲线:恒温蒸发溶剂;
下降型曲线:升温结晶。
三、饱和溶液与不饱和溶液的判断及转化
要使t2 ℃的A的饱和溶液中剩余的A继续溶解,可采用的方法是升高温度(或增加溶剂)
(写一种,下同);将t3 ℃的C的饱和溶液转变为不饱和溶液的方法有降低温度(或增加溶剂)
;要将Q点的A溶液变为饱和溶液,可采取的方法是恒温蒸发溶剂(或增加溶质,或降低温度) 。
技巧点拨 溶液是否饱和的判断:若<,为不饱和溶液;若=,恰好为饱和溶液;若>,为饱和溶液,且有未溶解的溶质。
四、一定温度下,配制饱和溶液时所需溶质、溶剂质量的比较
t3 ℃时,用等质量的水配制三种物质的饱和溶液,所需三种物质的质量由大到小的顺序为A>B>C ;用等质量的三种物质配制饱和溶液,所需水的质量由大到小的顺序为C>B>A
;配制相同质量的三种物质的饱和溶液,所需水的质量由大到小的顺序为C>B>A 。
技巧点拨 配制饱和溶液时:①溶剂的质量一定,物质的溶解度越大,所需该物质的质量越大;②溶质的质量一定,物质的溶解度越大,所需溶剂的质量越小;③溶液的质量一定,物质的溶解度越大,所需溶质的质量越大、溶剂的质量越小。
五、溶质质量分数的计算和比较
t2 ℃时,将65 g C的饱和溶液稀释成溶质质量分数为10%的溶液,需加水的质量为85g。
六、温度改变时,析出固体质量的计算和比较
①将等质量A、B的饱和溶液从t3 ℃降温至t2℃,析出固体的质量:A>B(填“>”“=”或“<”)。
②将150 g A的饱和溶液从t3℃降温至t1 ℃,析出固体的质量为30g。
技巧点拨 等质量饱和溶液降温后析出固体的质量大小比较:对溶解度随温度升高而增大的物质,比较各物质在两个温度下溶解度差值的大小,差值越大则析出固体的质量也越大。若没有说明溶液质量,则无法比较二者降温后析出固体质量的大小。
【巩固提高】
一.选择题(共8小题)
1.甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.甲的溶解度随着温度的升高而增大
B.t1℃时,甲和乙的溶解度相等
C.t2℃时,30g的甲溶于在50g的水中,得到80g的溶液
D.升高温度可以将乙的不饱和溶液转化为饱和溶液
【解答】解:A、甲的溶解度随着温度的升高而增大,该选项正确。
B、t1℃时,甲和乙的溶解度相等,该选项正确。
C、t2℃时甲的溶解度是50g,30g的甲溶于在50g的水中,能够溶解25g,得到75g的溶液,该选项不正确。
D、乙的溶解度随着温度升高而减小,升高温度可以将乙的不饱和溶液转化为饱和溶液,该选项正确。
故选:C。
2.20℃时,将等质量的a、b两种固体分别加入盛有相同质量水的烧杯中,充分搅拌后现象如图甲所示,升温到50℃时,现象如图乙所示,a、b两种固体的溶解度曲线如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.图甲中a、b两溶液中的溶质质量相等
B.图乙中a、b两溶液一定都是不饱和溶液
C.图丙中N表示a物质的溶解度曲线
D.30℃时a、b两溶液的溶质质量分数不相等
【解答】解:A、20℃时,将等质量a、b两种固体,分别加入到盛有相同质量水的烧杯中,b固体完全溶解度,a固体没有完全溶解,所以图甲a、b溶液中的溶质质量不相等,故A错误;
B、由于图甲中可以知道20℃时a的溶解度小于b的溶解度,图乙无溶质剩余,所以b一定是不饱和溶液,而在50℃时,a的溶解度大于b的溶解度,所以a一定也是不饱和溶液,故B正确;
C、信息根据图甲中可以知道20℃时a的溶解度小于b的溶解度,而图3中在20℃时,N曲线的溶解度大于M曲线的溶解度,故M表示的是a物质的溶解度曲线,故C错误;
D、根据图丙可知两种物质的溶解度都随温度升高而增大,因此30℃时,a、b的溶解度都比20℃时大,且30℃时两物质的溶解度相等,当a中的物质完全溶解时,溶质的质量分数就会相等,故D错误。
故选:B。
3.如图是A、B、C三种物质的溶解度曲线,下列叙述不正确的是( )
A.当温度为t3℃时,物质溶解度关系是A>B>C
B.将A、B、C的饱和溶液从t3℃降到t2℃,溶液中均有固体析出
C.若要将N点的A溶液转变为M点的A溶液,可在恒温条件下加入A物质
D.t1℃时65gC的饱和溶液中含有C物质15g
【解答】解:A、当温度为t3℃时,物质溶解度关系是A>B>C,该选项说法正确;
B、将A、B、C的饱和溶液从t3℃降到t2℃,C的溶解度随着温度降低而增大,不能析出晶体,该选项说法不正确;
C、若要将N点的A溶液(不饱和溶液)转变为M点的A溶液(饱和溶液),可在恒温条件下加入A物质,该选项说法正确;
D、t1℃时65gC的饱和溶液中含有C物质质量:65g15g,该选项说法正确。
故选:B。
4.甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
①常温下,乙易溶于水
②甲溶液中溶质的质量分数比乙大
③从t2℃降至t1℃,甲溶液中有晶体析出
④甲的溶解度受温度的影响程度比乙大
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
【解答】解:①0℃时,乙物质的溶解度为35.7g,由溶解度曲线可知,在20℃时,乙物质的溶解度大于35.7g,即大于10g,属于易溶于水的物质,故①正确;
②甲、乙溶液的状态不能确定,所以溶液中溶质的质量分数不能确定,故②错误;
③从t2℃降至t1℃,甲溶液的状态不能确定,所以溶液中不一定有晶体析出,故③错误;
④甲物质的溶解度曲线较陡,所以甲物质溶解度受温度的影响程度比乙大,故④正确。
故选:D。
5.X、Y、Z三种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.Y的溶解度为50g
B.T2℃时,X、Y两种物质溶解度相等
C.T1℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是Y>X>Z
D.T2℃时,50g H2O与50g X混合,可得到100g X的饱和溶液
【解答】解:A、选项说法没有指明温度,无法确定Y的溶解度,故选项说法错误。
B、T2℃时,X、Y两种物质的溶解度均为50g,溶解度相等,故选项说法正确。
C、T1℃时,X、Y、Z三种物质中,图中Y在曲线上位置最高,X、Z相等,故T1℃时,X、Y、Z三种物质的溶解度由大到小顺序是Y>X=Z,故选项说法错误。
D、T2℃时,X的溶解度为50g,T2℃时,50g H2O与50g X混合,最多只能溶解25g,则可得到75g X的饱和溶液,故选项说法错误。
故选:B。
6.如图是KNO3和NaCl的溶解度曲线。下列说法中正确的是( )
A.NaCl的溶解度不受温度的影响
B.KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度
C.t1℃时,100g KNO3的饱和溶液中含有20克 KNO3
D.t2℃时,NaCl的饱和溶液与KNO3的饱和溶液中溶质的质量分数相等
【解答】解:
A、由溶解度曲线图可以看出,NaCl的溶解度随着温度的升高而增大,但变化不大,故A错;
B、温度大于t2℃时,KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度;故B错;
C、t1℃时,硝酸钾的溶解度为20g,t1℃时,120g KNO3的饱和溶液中含有20克 KNO3;故C错;
D、t2℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度相等,故NaCl的饱和溶液与KNO3的饱和溶液中溶质的质量分数相等。故D正确。
故选:D。
7.如图为某固体溶解度随温度变化的曲线。该固体从溶液中析出时不带结晶水。M、N两点分别表示该固体形成的两份溶液在不同温度时的浓度。当条件改变时,溶液新的状态在图中对应的点的位置可能也随之变化,其中判断不正确的是( )
A.都升温10℃后,M、N点均向右平移
B.加水稀释(假设温度都不变)时,M、N点均向下移
C.都降温10℃后,M点沿曲线向左下移,N点向左平移
D.蒸发溶剂(假设温度都不变)时,先是M点不动,N点左平移至曲线;继续蒸发溶剂,M、N点都不动
【解答】解:A、该物质的溶解度随温度的升高而增大,升温时,M代表的饱和溶液就会变成不饱和溶液,而N点代表的不饱和溶液就会变得更不饱和,但升温后两溶液中的各个量没有发生变化,即溶液中溶质的质量分数并没有发生变化,故A正确;
B、由于加水稀释并不影响物质的溶解度,但溶液中溶质的质量分数变小了,因此两点应是向下移动了,故B正确;
C、降温时,M点代表的饱和溶液中就会有晶体析出,溶液中溶质的质量分数就会减小,但溶液仍旧是饱和溶液,因此M点会沿曲线向左下移;而N点代表的不饱和溶液则会逐渐的变成饱和溶液,直至有晶体析出,因此N点先是向左平移,然后沿曲线向左下移,故C正确;
D、在温度不变的情况下蒸发溶剂,因此M点代表的饱和溶液中溶质的质量分数不会发生变化,因此M点不动;而N点代表的不饱和溶液随着水分的蒸发,溶液中溶质的质量分数会越来越大,直至溶液达到饱和不再发生变化,因此N点是先向上位移达到曲线后不再发生变化,故D错误。
故选:D。
8.如图是A、B两种物质的溶解度曲线。在t1℃时往两个盛有100克水的烧杯中分别加入a克A物质和b克B物质,充分搅拌后都加热到t2℃.下列说法正确的是( )
A.t1℃时,AB两物质的溶解度相等,两杯溶液均是不饱和溶液
B.t1℃时,AB两物质的溶解度相等,A溶液为饱和溶液,B溶液为不饱和溶液
C.t2℃时,A的溶解度比B的溶解度大,两杯溶液均是不饱和溶液
D.t2℃时,A的溶解度比B的溶解度大,A溶液为不饱和溶液,B溶液为饱和溶液
【解答】解:A、t1℃时,两物质的溶解度相等,均为bg;在t1℃时,往盛有100g水的烧杯中,先后加入agA和bgB,并充分搅拌,得到A的不饱和溶液和B的饱和溶液,故A错误。
B、t1℃时,两物质的溶解度相等,均为bg;在t1℃时,往盛有100g水的烧杯中,先后加入agA和bgB,并充分搅拌,得到A的不饱和溶液和B的饱和溶液,故B均错误。
C、t2℃时,A的溶解度大于B的溶解度,由于A溶液中的溶质仍为ag,故得到A的不饱和溶液。B的溶解度随着温度的升高而减小,故加热到t2℃,B溶液中有晶体析出,故B溶液仍为饱和溶液;故C错误。
D、t2℃时,A的溶解度大于B的溶解度,由于A溶液中的溶质仍为ag,故得到A的不饱和溶液。B的溶解度随着温度的升高而减小,故加热到t2℃,B溶液中有晶体析出,故B溶液仍为饱和溶液;故D正确。
故选:D。
二.填空题(共2小题)
9.硝酸钾的溶解度曲线如图1所示。向100g水中加入硝酸钾固体或改变温度,得到相应如图2所示的混合物体系①~⑤
(1)①中溶液 不是 (选填“是”或“不是”)饱和溶液。
(2)②中溶液的质量为 131.6 克。
(3)②~③变化过程中,溶剂的质量 A ,溶质的质量 B 。
A.不变
B.变大
C.变小
(4)④中溶液的溶质质量分数为 39.0% ,⑤中析出晶体的质量为 18.1 克。
【解答】解:(1)20℃时硝酸钾的溶解度是31.6g,①中溶液不是饱和溶液。
故答案为:不是。
(2)②中能够溶解31.6g硝酸钾,溶液的质量为131.6克。
故答案为:131.6。
(3)40℃时硝酸钾溶解度是63.9g,②~③变化过程中,硝酸钾继续溶解,溶剂的质量不变,溶质的质量变大。
故答案为:A;B。
(4)④中溶液的溶质质量分数为:100%≈39.0%,⑤中析出晶体的质量为:63.9g﹣45.8g=18.1克。
故答案为:39.0%;18.1。
10.根据氯化钠和硝酸钾的溶解度表与溶解度曲线回答下列问题:
温度/℃ | 10 | 30 | 50 | 60 | |
溶解度/g | 氯化钠 | 35.8 | 36.3 | 37.0 | 37.3 |
硝酸钾 | 20.9 | 45.8 | 85.5 | 110 |
(1)30℃时,氯化钠的溶解度 小于 硝酸钾的溶解度(大于、小于或等于)。
(2)图中能表示硝酸钾溶解度曲线的是 A (填“A”或“B”)。
(3)30℃时,将50g硝酸钾放入100g水中,所得溶液是 饱和 溶液(填“饱和”或“不饱和”),继续加热至60℃,下列各量一定变大的是 ACD (填字母序号)。
A.溶质质量
B.溶剂质量
C.溶解度
D.溶质的质量分数
【解答】解:(1)通过分析表中数据可知,30℃时,氯化钠的溶解度小于硝酸钾的溶解度;
(2)由表中的数据可知,硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,所以图中能表示硝酸钾溶解度曲线的是A;
(3)在30℃时,硝酸钾的溶解度是45.8g,100g水中最多溶解45.8g的硝酸钾,所以30℃时,将50g硝酸钾固体投入100g水中,充分溶解后可得到硝酸钾饱和溶液;继续加热至60℃,硝酸钾会继续溶解,溶质质量增加;溶剂质量不变;溶解度会增大;溶质的质量分数变大,故选:ACD。
故答案为:(1)小于;
(2)A;
(3)饱和;ACD。
三.实验探究题(共1小题)
11.烧杯中盛有150g水,加入某种固体A,进行如图甲所示的实验操作,得到相应的溶液①~③,请回答下列问题:
(1)①的溶液中溶质质量分数为 16.7% 。(精确到0.1%)
(2)固体A的溶解度曲线是图乙中的 a 。
(3)关于图甲中烧杯内的物质,以下几种说法正确的有 BCD 。
A.①、②、③中,只有③中上层清液是饱和溶液
B.若使②中的固体溶解,可采用加水或升温的方法
C.①和②的溶液中,溶质质量相等
D.①的溶液中溶质质量分数一定比③的上层清液中溶质质量分数小
【解答】解:(1)①的溶液中溶质质量分数为100%≈16.7%;
(2)在t3℃时,50gA全部溶解,所以固体A的溶解度曲线是图乙中的a;
(3)t1℃时,A物质的溶解度是20g,①中溶质30g,溶剂150g,②中溶剂150g,溶质30g;t3℃时,A物质的溶解度是50g,③中溶质50g,溶剂100g。
A、①、②、③中,②的烧杯底部有固体剩余,所以②③中上层清液都是饱和溶液,故A错误;
B、A物质的溶解度随温度的升高而增大,所以若使②中的固体溶解,可采用加水或升温的方法,故B正确;
C、①和②的溶液中,溶质质量相等,故C正确;
D、③中溶质质量分数100%≈33.3%,所以①的溶液中溶质质量分数一定比③的上层清液中溶质质量分数小,故D正确。
故选:BCD。
故答案为:(1)16.7%;
(2)a;
(3)BCD。
四.计算题(共1小题)
12.图1为甲、乙(均不含结晶水)两种固体物质在水中的溶解度曲线。
(1)t1℃时,甲的溶解度 等于 乙的溶解度(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(2)t2℃时,100g水中溶解 15 g乙物质恰好达到饱和。
(3)某同学在t1℃时开始如图2实验,得到相应的溶液A、B、C。在溶液A、B、C中,属于饱和溶液的是 B ;在溶液C中再加入25g甲后,充分搅拌,恢复到t1℃,所得溶液的质量为 120g 。
【解答】解:(1)交点表示在该温度下,两种物质的溶解度相等;由溶解度曲线可知,在t1℃时,甲的溶解度等于乙的溶解度;
(2)t2℃时,乙的溶解度是15g,即在该温度下,100g水中,最多溶解15g乙物质;
(3)t1℃时,甲的溶解度是20g,A中加入15g甲,属于不饱和溶液,B中加入了20g甲,溶液刚好饱和;C物质加入20g甲,升温到t2℃时,溶解度变为40g,所以C属于不饱和溶液;在溶液C中再加入25g甲后,充分搅拌,恢复到t1℃,只能溶解20g,所得溶液的质量为20g+100g=120g。
故答案为:(1)等于;
(2)15;
(3)B;120g。
五.解答题(共3小题)
13.小明在学习有关饱和溶液的知识时做了下列实验,请你和他一起回答下列问题。
实验操作 | 实验现象 |
室温时,向装有20mL 水的烧杯中加入 5g硝酸钾,搅拌 |
固体全部溶解,得 溶液① |
再加入5g硝酸钾, 搅拌 | 固体部分溶解,得 溶液② |
加热 |
固体全部溶解,得 溶液③ |
冷却至室温 |
析出晶体,得溶液④ |
(1)20℃时,溶解度较大的是 氯化钠 。
(2)由上述实验可知,将接近饱和的硝酸钾溶液转化为饱和溶液的方法有(答一种即可) 加入硝酸钾或降温 。
(3)比较表格中四种溶液,分析下列说法正确的是 AB 。
A.四种溶液中所含溶质质量最大的是③
B.四种溶液中溶液质量最大的是③
C.四种溶液中属于饱和溶液的是③
D.四种溶液中溶质的质量分数的关系是③>②>④>①
【解答】解:(1)20℃时,溶解度较大的是氯化钠。
故答案为:氯化钠。
(2)由上述实验可知,硝酸钾的溶解度随着温度升高而增大,随着温度降低而减小,将接近饱和的硝酸钾溶液转化为饱和溶液的方法有加入硝酸钾、降温等。
故答案为:加入硝酸钾或降温。
(3)A.四种溶液中所含溶质质量最大的是③(10g硝酸钾全部溶解),该选项正确。
B.四种溶液中溶液质量最大的是③(溶剂质量相等,溶质质量最大),该选项正确。
C.四种溶液中属于饱和溶液的是②④,该选项不正确。
D.四种溶液中溶质的质量分数的关系是③(100%≈33.3%)>②(溶质质量小于10g,因此质量分数小于33.3%)=④(和②都是室温下的饱和溶液)>①(100%=20%),该选项不正确。
故答案为:AB。
14.在“探究温度对物质溶解能力的影响”活动中,小宁用固体M做了如下实验,图中甲、乙、丙、丁均是充分搅拌后静置的现象。请回答相关问题(忽略水的挥发)。
(1)甲、乙、丙烧杯中的溶液一定呈饱和状态的是烧杯 乙 。
(2)如固体M是KNO3和KCl中的其中一种,根据如图的溶解度曲线,若要使丁烧杯中的溶液恰好达到饱和状态,还需要加入 10 g的固体M。
【解答】解:(1)据图可以看出,甲、乙、丙烧杯中乙有固体剩余,故其溶液一定呈饱和状态的是烧杯乙;
(2)60℃时50g水中加入45gM全部溶解,根据溶解度曲线,固体M是KNO3;若要使丁烧杯中的溶液恰好达到饱和状态,则50g水中最少需要硝酸钾的质量为55g,故还需要还需要加入10g的固体M。
故答案为:(1)乙;
(2)10.
15.硝酸钾的溶解度曲线如图1所示。向100g水中加入硝酸钾固体或
改变温度,得到相应如图2所示的混合物体系①~⑤
(1)上图中的五份溶液属于饱和溶液的是 ②④⑤ 。(填编号)
(2)④中溶液的溶质质量分数为 39% 。
【解答】解:(1)20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,①中含有30g溶质,属于不饱和溶液,②中加入了60g溶质,只能溶解31.6g,属于饱和溶液;40℃时,硝酸钾的溶解度是63.9g,③中含有60g溶质,属于不饱和溶液;④中含有63.9g溶质,恰好达到饱和;30℃时,硝酸钾的溶解度是45.8g,所以⑤中会析出晶体,属于饱和溶液;所以②④⑤饱和;
(2)④中溶液的溶质质量分数为:39%.
故答案为:(1)②④⑤;
(2)39%.