【寒假自学】2023年人教版化学九年级-第03讲《饱和溶液与不饱和溶液》寒假精品讲学案(含解析)
展开第03讲 饱和溶液与不饱和溶液
【学习目标】
1.了解饱和溶液与不饱和溶液的含义和转化关系。
2.了解结晶的方法。
【基础知识】
1.饱和溶液与不饱和溶液的定义
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能再溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。当溶质还能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。
2.饱和溶液与不饱和溶液的判断
(1)若有未溶解的溶质(充分搅拌后),则该溶液一定为该溶质的饱和溶液。
(2)若无未溶解的溶质,保持温度、溶剂的量不变,向溶液中加入少量该溶质,若不溶解,则为该溶质的饱和溶液,反之则为不饱和溶液。
3.饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液
(1)分类依据:
①饱和溶液、不饱和溶液:一定温度下、一定量溶剂,能否继续溶解该溶质。
②浓溶液、稀溶液:一定量的溶液中所含溶质的相对多少。
(2)关系:
①饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液间无绝对的联系。饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液。
②在一定温度下,对于同种溶质,饱和溶液一定比它的不饱和溶液浓。
4.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
(1)一般情况下:
不饱和溶液 饱和溶液
(2)对极少数在水中溶解能力随温度升高而减小的物质[如熟石灰Ca(OH)2]:
不饱和溶液 饱和溶液
5.结晶
(1)定义:溶解在溶液中的从溶液中以晶体的形式析出的过程。
(2)方法:
①蒸发溶剂结晶。
②降温结晶(冷却热饱和溶液)。
【考点剖析】
考点一:对饱和溶液与不饱和溶液概念的理解
例1.一定温度下,向一定量的水中,逐渐加入硝酸钾固体,下列图像中符合溶液中溶质质量变化规律的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】刚开始时,水中不含硝酸钾,则溶质质量为零,当向水中加入硝酸钾,随着硝酸钾的溶解,溶质质量不断增加,当溶液变为饱和溶液时,溶质质量不变。
故选A。
考点二:饱和溶液与不饱和溶液的判断
例2.如图所示,烧杯中盛有一定量的水,试管中盛有一定量的有少量固体存在的硝酸钾溶液,在溶液中悬浮着一只塑料小球,请回答下面问题:
(1)原硝酸钾溶液是 (填“饱和”和“不饱和”)溶液,判断的依据是 。
(2)若向烧杯中加入氢氧化钠固体,可观察到的现象是 ,得到的溶液 (填“是“、“可能是“或“不是“)硝酸钾的不饱和溶液,可用于确定的方法是 。
【答案】(1)饱和;试管底部有固体剩余
(2)硝酸钾固体溶解,塑料小球上浮;可能是;继续加入硝酸钾固体,观察硝酸钾固体是否溶解.
【解析】(1)饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液,叫做该种溶质的饱和溶液,还能继续溶解某中溶质的溶液,叫做该种溶质的不饱和溶液,二者的区别是否能继续溶解某中溶质,原试管中盛有一定量的有少量固体存在的硝酸钾溶液,所以原硝酸钾溶液是饱和溶液,判断的依据是:试管底部有固体剩余;
(2)氢氧化钠溶于水,会使溶液温度升高,导致硝酸钾溶解能力增大,溶液密度增大,依据F浮=ρgV排可知,塑料球受到的浮力也会变大,所以可观察到的现象是:硝酸钾固体溶解,塑料小球上浮,固体溶解可能刚好饱和,也可能不饱和,所以得到的溶液可能是硝酸钾的不饱和溶液,可用于确定的方法是:继续加入硝酸钾固体,观察硝酸钾固体是否溶解。
考点三:饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
例3.要使一接近饱和的硝酸钾溶液变成饱和溶液,以下措施中不能达到目的的是
A.恒温蒸发溶剂 B.加水 C.降低温度 D.加入适量硝酸钾
【答案】B
【解析】A、恒温蒸发水分,因溶剂减少而使不饱和溶液达饱和;
B、加水后溶液更不饱和;
C、降低温度,使同量水溶解硝酸钾的量减少而达到饱和;
D、不饱和硝酸钾溶液加入硝酸钾,继续溶解至不能再溶解而成为饱和溶液;
故选B。
考点四:饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液的关系
例4.化学中有许多概念是相对的,又是统一的。如图反映了饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液及稀溶液的关系。
(1)从图中可以看出,饱和溶液与浓溶液、稀溶液的关系是 。
(2)0.9%的医用生理盐水可归于图中 区域(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
【答案】(1)饱和溶液可以是浓溶液,也可以是稀溶液
(2)Ⅲ
【解析】(1)从图中可以看出饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。所以饱和溶液与浓溶液、稀溶液的关系是:饱和溶液可能是浓溶液,也可能是稀溶液。
(2)0.9%的生理盐水因为浓度太小,所以是稀溶液;而且也不是饱和溶液,因为在20℃食盐的溶解度是36克,饱和溶液的质量分数=×100%=26.47%.所以应该属于Ⅲ区域。
考点五:结晶
例5.下列有关海水晒盐的说法中,错误的是
A.结晶池中析出盐后的母液没有用途,为防止污染须排入大海
B.盐场必须建在阳光充足、雨量少的地区
C.海水成为食盐的饱和溶液后才能析出晶体
D.盐场利用日晒、风吹晒盐,采取的是蒸发结晶的方法
【答案】A
【解析】A、海水晒盐后的母液中富含盐类,可用于多种化工原料的提取,故错误;
B、为了便于海水的蒸发,盐场应建在阳光充足、雨量少的地方,故正确;
C、海水蒸发至饱和后,继续蒸发水才会析出晶体,故正确;
D、风吹、日晒加快了的海水的蒸发,海水晒盐就是属于蒸发结晶的方法,故正确。
故选A。
【真题演练】
1.室温下,向一定质量的氯化钠溶液中加入10g氯化钠固体,充分搅拌后,尚有部分固体未溶解,加入l0g水后,固体全部溶解.下列判断正确的是
A.加水前一定是饱和溶液 B.加水前可能是饱和溶液
C.加水后一定是饱和溶液 D.加水后一定是不饱和溶液
【答案】A
【解析】A、加水前充分搅拌后,尚有部分固体未溶解,即不能再溶解氯化钠,则加水前的溶液一定是饱和溶液,选项正确;
B、加水前充分搅拌后,尚有部分固体未溶解,即不能再溶解氯化钠,则加水前的溶液一定是饱和溶液,选项错误;
C、加入l0g水后,固体全部溶解,溶液可能还能够继续溶解氯化钠,即加水后可能是不饱和溶液,选项错误;
D、加入l0g水后,固体全部溶解,此时溶液可能恰好为饱和溶液,即加水后可能是饱和溶液,选项错误。
故选A。
2.一定能把饱和溶液变成不饱和溶液的措施是
A.增加溶剂 B.增加溶质 C.降低温度 D.充分搅拌
【答案】A
【解析】A、增加溶剂会使饱和溶液中溶剂增多,则还能继续溶解溶质,变为不饱和溶液,符合题意;
B、饱和溶液增加溶质不会继续溶解,溶液仍为饱和状态,不符合题意;
C、大多数饱和溶液如硝酸钾溶液,降低温度后由于溶解度降低则会析出晶体,溶液仍为饱和,不符合题意;
D、充分搅拌,因为溶液是均一稳定的,因此状态不变,不会变为不饱和溶液,选项错误。
故选A。
3.一杯20℃时的硝酸钠溶液,能证明它是饱和溶液的是
A.蒸发10g水,有硝酸钠晶体析出
B.降低到10℃时,有硝酸钠晶体析出
C.加入10g硝酸钠晶体,仍有硝酸钠晶体未溶解
D.在该温度下加入少许硝酸钠晶体,晶体质量不减少
【答案】D
【解析】一定温度下,一定量的溶剂里,不能继续溶解某物质的溶液叫该物质的饱和溶液。能继续溶解的溶液,叫该物质的不饱和溶液。某种溶质的饱和溶液与不饱和溶液的区别是能否继续溶解该溶质,判断溶液是不是饱和溶液可采取的措施:在不改变条件的情况下加入少量该溶质,若溶质不溶解则原溶液为饱和溶液,若继续溶解,则原溶液为不饱和溶液。所以证明20℃时的某硝酸钠溶液是饱和溶液,可向烧杯中加入少量硝酸钠晶体,如果晶体质量减少为不饱和溶液,反之为饱和溶液。
故选D。
4.许多科学知识在逻辑上存在如图所示关系。其中并列关系是由于分类依据的相同而把事物截然分开并列,而交叉关系是对事物分类时,由于采用不同的分类依据,则必然出现交叉关系,下列关于溶液说法正确的是
A.饱和溶液包含浓溶液 B.饱和溶液与稀溶液属于并列关系
C.饱和溶液与不饱和溶液属于交叉关系 D.不饱和溶液与稀溶液属于交叉关系
【答案】D
【解析】A、饱和溶液不一定属于浓溶液,浓溶液也不一定都是饱和溶液,它们属于交叉关系,该选项说法不正确;
B、饱和溶液可能为稀溶液,它们属于交叉关系,该选项说法不正确;
C、饱和溶液与不饱和溶液属于并列关系,该选项说法不正确;
D、不饱和溶液可能为稀溶液,它们属于交叉关系,该选项说法正确。
故选D。
5.下列对饱和溶液和不饱和溶液的认识,你认为正确的是
A.加溶剂可以将饱和溶液转化为不饱和溶液
B.饱和溶液就是不能再继续溶解任何溶质的溶液
C.升高温度一定能把饱和溶液变成它的不饱和溶液
D.饱和溶液一定比不饱和溶液含的溶质更多
【答案】A
【解析】A、加溶剂,可以继续溶解溶质,所以可以将饱和溶液转化为不饱和溶液,说法正确;
B、饱和溶液具有相对性,如氯化钠的饱和溶液指的是相对于氯化钠溶液达到了饱和,条件不变,不能继续溶解氯化钠了,但是还可以继续溶解硝酸钾等其他物质,说法错误;
C、升高温度,若物质的溶解度变大,能把饱和溶液变为不饱和溶液,但若溶解度变小,则饱和溶液会有晶体析出,但仍是饱和溶液,说法错误;
D、只有在相同温度下,同一种溶质,相同质量的饱和溶液一定比不饱和溶液含的溶质更多,条件不确定,无法比较,说法错误。
故选A。
6.20℃时,向50g水中加入31.6gKNO3固体并进行如下系列操作,请回答相关问题:
(1)图中烧杯A、C中的溶液一定是饱和溶液,理由是_______。
(2)若烧杯B中的溶液恰好饱和,则烧杯C中剩余固体的质量_______20g(>,<,=)。
(3)操作a可采用的方法是_______(答一条即可)
(4)向B中恰好饱和的硝酸钾溶液中加入少量高锰酸钾固体,充分搅拌后发现溶液变为紫红色,由此可以得出的结论有 。
A.一定温度下硝酸钾的饱和溶液还能继续溶解其它物质
B.溶液不一定都是无色的
C.相同条件下,高锰酸钾的溶解能力比硝酸钾的溶解能力强
D.一种溶液中可以有多种溶质
【答案】(1)烧杯A和C中均有固体剩余
(2)=
(3)升高温度或加入水
(4)ABD
【解析】(1)由图可知,烧杯A和C中均有固体剩余,说明A、C中的溶液一定是饱和溶液;
(2)烧杯B中溶液恰好饱和溶液,该温度下,硝酸钾的饱和溶液不能继续溶解硝酸钾固体,故烧杯C中剩余固体的质量=20g;
(3)硝酸钾的溶解度随温度的升高而增加,故可通过升高温度的方法,使剩余固体溶解,或通过加水的方法,使剩余固体溶解;
(4)A、向B中恰好饱和的硝酸钾溶液中加入少量高锰酸钾固体,充分搅拌后发现溶液变为紫红色,说明该溶液还能继续溶解高锰酸钾,说明一定温度下硝酸钾的饱和溶液还能继续溶解其它物质,符合题意;
B、高锰酸钾溶于水形成紫红色溶液,说明溶液不一定是无色的,符合题意;
C、通过题干信息无法得出相同条件下,高锰酸钾和硝酸钾的溶解能力,不符合题意;
D、硝酸钾饱和溶液中还能继续溶解高锰酸钾,说明一种溶液中可以有多种溶质,符合题意。
故选ABD。
7.20℃时,在盛有10g水的试管中加入3.4gNaCl,能全部溶解(图A),然后依次再加入0.1gNaCl,溶解情况分别如下(图B-E):
(1)上述试管所得溶液中,属于不饱和溶液的有___________(填字母代号)。
(2)上述试管所得溶液中,属于恰好饱和的溶液是___________。
(3)若要将试管E中的溶液变不饱和,最简单的方法是___________。
【答案】(1)AB
(2)C
(3)加水
【解析】(1)由图可知,20℃时,在盛有10g水的试管中加入3.4gNaCl,能全部溶解,得到图A中的溶液,再向图A中的溶液中加入0.1g氯化钠,0.1g氯化钠完全溶解得到图B中的溶液,则图A中的溶液为不饱和溶液,再向图B中的溶液中加入0.1g氯化钠,0.1g氯化钠完全溶解得到图C中的溶液,则图B中的溶液为不饱和溶液,再向图C中的溶液中加入0.1g氯化钠,0.1g氯化钠全都不能溶解得到图D中的溶液,则图C中的溶液为饱和溶液,即上述试管所得溶液中,属于不饱和溶液的有AB,故填AB。
(2)由图可知,向图B中的溶液中加入0.1g氯化钠,0.1g氯化钠完全溶解得到图C中的溶液,则图B中的溶液为不饱和溶液,再向图C中的溶液中加入0.1g氯化钠,0.1g氯化钠全都不能溶解得到图D中的溶液,则图C中的溶液为恰好饱和溶液,故填C。
(3)由图可知,图E中的溶液的底部有氯化钠剩余,则图E中的溶液为饱和溶液,将该溶液转化为不饱和溶液的最简单的方法是向溶液中加水,故填加水。
【过关检测】
1.有一杯20℃时的饱和食盐水,质量为50g,若向其中放入10g食盐,保持各个量都不变,再称量时,其溶液质量将
A.大于50g B.小于50g C.等于50g D.无法确定
【答案】C
【解析】饱和溶液是指不能再继续溶解该溶质的溶液,则向饱和溶液中放入10g食盐,食盐不溶解,则溶液质量仍为50g。
故选C。
2.一定温度时,有两瓶硝酸钾溶液,一瓶为饱和溶液(溶质的质量分数为40%),另一瓶为10%的溶液。下列实验操作中,无法区分这两种溶液的是
A.加一定量的水,观察溶液是否变化
B.略降低温度,观察是否有晶体析出
C.室温时,蒸发少量水,观察是否有晶体析出
D.加入少量硝酸钾晶体,观察固体是否继续溶解
【答案】A
【解析】A、加一定量的水,都没有明显现象,不能区分,故选项符合题意;
B、由于硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,硝酸钾的饱和溶液降低温度时有晶体析出;因此略降低温度,有晶体析出的是硝酸钾的饱和溶液,没有晶体析出的是不饱和溶液,可以区分,故选项不符合题意;
C、蒸发少量水饱和的溶液会有晶体析出,不饱和的不会析出晶体,可以区分,故选项不符合题意;
D、室温时,加入少量硝酸钾晶体,不能溶解的是硝酸钾的饱和溶液,能溶解的是不饱和溶液,可以区分,故选项不符合题意。
故选A。
3.下列关于溶液的说法正确的是
A.将饱和溶液升温后一定变为不饱和溶液 B.溶液一定是混合物
C.稀溶液一定是不饱和溶液 D.稀溶液含溶质一定比浓溶液少
【答案】B
【解析】A、有些物质的溶解度随温度升高而降低如氢氧化钙,则将饱和石灰水升温,依然为饱和溶液,该选项说法不正确;
B、溶液中含有溶质和溶剂,属于混合物,该选项说法正确;
C、稀溶液可能为饱和溶液,也可能为不饱和溶液,该选项说法不正确;
D、在相同温度下,稀溶液的溶质一定比浓溶液少,但不同温度下,稀溶液含溶质不一定比浓溶液少,该选项说法不正确。
故选B。
4.下列有关溶液的说法正确的是
A.饱和溶液就是不能再溶解任何物质的溶液
B.溶液中的溶质可以是固体、液体或气体
C.饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液
D.溶液具有均一性和稳定性,故均一、稳定的液体一定是溶液
【答案】B
【解析】A、饱和溶液就是在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的饱和溶液;饱和溶液不能溶解该物质的溶液,还能再溶解其他的溶质,故选项说法不正确;
B、溶液中的溶质可以是固体、液体或气体,故选项说法正确;
C、溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,故选项说法不正确;
D、溶液具有均一性和稳定性,但均一、稳定的液体不一定是溶液,如水是纯净物,故选项说法不正确。
故选B。
5.下列关于溶液的说法正确的是
A.将一杯蔗糖水分成等体积的两杯,甜度减弱
B.浓溶液一定是饱和溶液,饱和溶液不一定是浓溶液
C.降低温度一定可以使不饱和溶液变为饱和溶液
D.硝酸钾的饱和溶液可继续溶解氯化钠晶体
【答案】D
【解析】A、将一杯蔗糖水分成等体积的两杯,甜度不变,因为溶液具有均一性,选项错误;
B、浓溶液不一定是饱和溶液,饱和溶液不一定是浓溶液,由于氢氧化钙微溶于水,因此饱和的石灰水溶质质量分数很小,属于稀溶液,选项错误;
C、降低温度不一定可以使不饱和溶液变为饱和溶液,由于氢氧化钙的溶解度随温度的降低而升高,因此不饱和的氢氧化钙溶液降温仍为不饱和,选项错误;
D、硝酸钾的饱和溶液可继续溶解氯化钠晶体,选项正确;
故选D。
6.下列关于海水晒盐的说法不正确的是
A.结晶池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数
B.由于水分蒸发,蒸发池中氯化钠质量分数逐渐增大到一定数值
C.母液是NaCl的饱和溶液,也是MgCl2、CaCl2的饱和溶液
D.气温高、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”
【答案】C
【解析】在海水“晒盐”过程中,水因不断蒸发而质量减少,氯化钠的质量相对不变,在蒸发池中溶液逐渐由不饱和变为接近饱和,进入结晶池中随着水分的不断蒸发,逐渐变成食盐的饱和溶液,由于温度为常温,故水分再蒸发时,可析出食盐晶体,溶液仍是食盐的饱和溶液,质量分数达到最大。
A、由上分析可知,结晶池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数,故A正确;
B、由于水分蒸发,蒸发池中氯化钠质量分数逐渐增大到一定数值,常温下达到饱和时,质量分数一定,故B正确;
C、母液是NaCl的饱和溶液,但不一定是MgCl2、CaCl2的饱和溶液,故C错误;
D、中描述的条件有利于快速蒸发水分使得食盐晶体析出,故D正确。
故选C。
7.下列关于溶液的说法正确的是
A.将饱和溶液升温后一定变为不饱和溶液 B.溶液一定是混合物
C.稀溶液一定是不饱和溶液 D.稀溶液含溶质一定比浓溶液少
【答案】B
【解析】A、有些物质的溶解度随温度升高而降低如氢氧化钙,则将饱和石灰水升温,依然为饱和溶液,该选项说法不正确;
B、溶液中含有溶质和溶剂,属于混合物,该选项说法正确;
C、稀溶液可能为饱和溶液,也可能为不饱和溶液,该选项说法不正确;
D、在相同温度下,稀溶液的溶质一定比浓溶液少,但不同温度下,稀溶液含溶质不一定比浓溶液少,该选项说法不正确。
故选B。
8.如图所示的四个圆分别表示浓溶液、稀溶液、饱和溶液、不饱和溶液的集合。
(1)、集合分别表示:______;______,从图可以看出,饱和溶液与浓、稀溶液的关系是______。
(2)的医用生理盐水可归于上图中的______(选填“”、“”、“”或“”)区域,现有一瓶接近饱和的溶液,要使它变成饱和溶液,一般采用的方法是______或______。
【答案】(1)饱和浓溶液 不饱和浓溶液 饱和溶液可能是浓溶液,也可能是稀溶液
(2)C 加入氯化钠 蒸发溶剂
【解析】(1)从图中可以看出,A集合表示饱和浓溶液。
(2)0.9%的医用生理盐水,属于稀溶液、不饱和溶液,可归于图中的C。
现有一瓶接近饱和的氯化钠溶液,要使它变成饱和溶液,一般采用的方法是加入氯化钠固体或蒸发溶剂或降低温度。
9.烧杯中盛有一定质量、温度为、溶质为的溶液,将其置于室温环境中,测定不同温度时析出固体的质量。测定结果记录如下表:
溶液的温度/ | 75 | 65 | 50 | 35 | 20 |
析出固体的质量/ | 0 | 0 | 2.0 | 4.5 | 8.4 |
若不考虑水蒸发对实验的影响,请回答下列问题:
(1)时,该溶液是否为饱和溶液?______(选填“是”、“否”或“无法判断”)。
(2)将时接近饱和的溶液变成饱和溶液,下列方法中一定能达到目的的有______(填序号)。
①升温 ②降温 ③加溶质 ④加水 ⑤加另一种固体 ⑥恒温蒸发水 ⑦与时的饱和溶液混合
【答案】(1)无法判断
(2)②③⑥
【解析】(1)不饱和溶液改变温度时析出晶体的过程是不饱和溶液→饱和溶液→析出晶体,而65℃析出晶体为零,65℃~50℃之间析出晶体多少却是未知的,所以无法判断65℃时,该溶液是否为饱和溶液;
(2)40℃时接近饱和的M溶液变成饱和溶液,除了加溶质、恒温蒸发水外,再就是降温,与40℃时M的饱和溶液混合时,仍然为不饱和溶液。
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