浙教版(2024)八年级上册第5节 物质的溶解导学案
展开目标导航
知识精讲
知识点03 物质的溶解度
我们通常用溶解度来定量地表示物质的溶解性。
(一)溶解度
(1)溶解度的定义
在一定的温度下,某物质在 达到 时所溶解的质量为该物质在这种溶剂中的溶解度;溶解度越大,表明该温度下物质的溶解性越强。
(2)溶解度“四要素”
①条件:在一定温度下。因为影响固体物质溶解度的内因是溶质和溶剂的性质,而外因就是温度,若温度改变,则固体物质的溶解度也会改变。因此,只有指明温度时,溶解度才有意义。
②标准:100克溶剂。这是概念中规定的标准,物质溶解量的多少与溶剂量的多少成正比,要比较物质溶解度的大小,溶剂必须等量。此处100克是指溶剂质量,不能误认为是溶液质量。温度一定时,同种物质的溶解度与溶剂的质量无关。
③状态:达到饱和。只有在一定量的溶剂中( 100克)达到饱和时(溶解最大限度,溶质的量才是个确定的值, 否则溶解度就不是个确定的量。
④单位:以克为单位,因为溶解度实质上是溶解的溶质的质量。
(二)溶解度和溶解性的关系
溶解性只是一般地说明某种物质在某种溶剂里溶解能力大小的一种物理性质。溶解度是衡量某种物质在某种溶剂里的尺度,是溶解性的定量表示方法,是在一定的温度、压强下,在一定量的溶剂里制成饱和溶液时所溶解的溶质的质量。溶解度越大,表示该温度下物质的溶解性越强。溶解度大小与溶解性的关系如下表所示。
(三)溶解度受温度影响的表示方法
(1)列表法
通过实验,测得不同物质在不同温度时的溶解度,将其汇总成表,以便查阅。如20℃时几种固体物质在水中的溶解度如下表所示。
(四)溶解度曲线
用纵坐标表示物质的溶解度,横坐标表示温度,用描点法在直角坐标系中画出溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫溶解度曲线。
①表示 。
②表示 。
③表示 。
④两条曲线的交点表示 。
⑤在溶解度曲线下方的点,表示溶液是 。
⑥在溶解度曲线上方靠近曲线的点表示 (在较高温度下制成饱和溶液,慢慢地降到室温,溶液中溶解的溶质质量超过室温的溶解度,但尚未析出晶体时的溶液叫过饱和溶液)。
(五)溶解度曲线的变化规律
(1)大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,表现在曲线“坡度”比较“陡”,如KNO3。
(2)少数固体物质的溶解度受温度的影响很小,表现在曲线“坡度”比较“缓”,如NaCl。
(3)极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,表现在曲线“坡度”下降,如Ca(OH)2。
【能力拓展】
溶解度含义:
①已知某物质在一定温度下的溶解度,其含义是指该物质在此温度下,在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。如硝酸钾在20°C时的溶解度为31.6克,就是指20°C时,100克水中溶解硝酸钾达到饱和时溶解硝酸钾的质量为31.6克(或20°C时,100克水中最多溶解硝酸钾的质量为31.6克)。
②通过溶解度可得到该温度下该物质的饱和溶液中,溶质、溶剂和饱和溶液之间的质量关系,相同温度下,相同物质的饱和溶液、溶质、溶剂、溶液三者质量之比一定,即溶质、溶剂和饱和溶液三者质量之比为溶解度: 100克:(100克+溶解度)。
气体溶解度
①气体溶解度的定义
气体的溶解度是指在压强为101 kPa和一定温度下,气体在1体积水里达到饱和状态时溶解的气体体积。
例如:压强为101 kPa和温度为0℃时,1体积水里最多能溶解0.024体积氮气,则在0℃时,氮气的溶解度为0.024。
②气体溶解度的影响因素a.内因: 。b.外因: 。
气体的溶解度随温度升高(或降低)而减小(或增大),随压强增大(或减小)而增大(或减小)。
【即学即练5】(2020八上·鄞州期末)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A溶液变为M点A溶液,可恒温下加入A物质
D.t1℃时65gC的饱和溶液中含有C物质15g
【即学即练6】(2020·鄞州期末)图为甲、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________乙的溶解度(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(2)t2℃时,100g水中溶解________g乙物质恰好达到饱和。
(3)某同学在t1℃时开始如下实验,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________;在溶液C中再加入25g甲后,充分搅拌,恢复到t2℃,所得溶液的质量为________g。
知识点04 溶液的配制
(一)溶质质量分数的定义
溶液中溶质的质量分数是一种溶液组成的定量表示方法,是指在一定量的溶液中,溶质质量占全部溶液总质量的百分数。
溶液中:溶质的质量=溶液的体积×溶液的密度×溶质的质量分数
①溶质的质量是指溶解了的溶质质量,没有溶解的溶质不在考虑范围之内。例如20 ℃时,氯化钠在100 克水中最多能溶解36克,则20克氯化钠放入50克水中溶解后,溶质的质量只能是18克,而不是20克。
②溶液的质量是指该溶液中溶解的全部溶质的质量与溶剂的质量之和。(可以是一种或几种溶质)
③计算溶质质量分数时上、下质量单位应统一。
④计算溶质质量分数时,最后结果是百分数或小数。
⑤同一温度下,同种溶质饱和溶液的溶质的质量分数最大。饱和溶液的溶质的质量分数有两种计算方法,
(二)溶质质量分数的意义
溶质的质量分数定量表示溶液的浓度。溶质的质量分数越大,溶液中的溶质相对含量就越大,溶液的浓度也就越大。
(三)溶液的配制
实验目的:配制一定溶质质量分数的某溶液。
实验仪器:托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、药匙。
实验步骤: (以配制50克10%氯化钠溶液为例)。
(1)计算:配制50克质量分数为10%的氯化钠溶液所需氯化钠和水的质量:需氯化钠5克,需水45克。
(2 )称量和量取:用托盘天平称量5克氯化钠,放入烧杯中。把水的密度近似看成1克/厘3,用量筒量取45毫升水,倒入盛有氯化钠的烧杯里。
(3)溶解:用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。
(4)装瓶和保存:把配好的溶液装入试剂瓶中,塞好瓶塞并贴上标签(标签中应包括药品的名称和溶液中溶质的质量分数),放到试剂柜中(标签向外)。
误差分析:
(1)导致溶液的溶质质量分数偏小的原因:
①天平使用不正确,如药品、砝码放反(称量时使用游码),使药品称量质量偏小。
②量取水的过程中仰视读数,使水量取多了。
③烧杯不干燥,原来内部就有一些水
④固体药品不干燥或含有杂质等。
⑤称量好的固体药品向烧杯内转移时,一部分不小心撒在烧杯外面 了。
(2)导致溶液的溶质质量分数偏大的原因
①天平使用不正确,如称量前没有调平衡,指针偏右,导致药品称量偏多。
②砝码已生锈。
③量取水的过程中俯视读数,使水量取少了。
④将量筒中的水倒入烧杯中时,一部分洒在外面等。
(四)浓溶液配制稀溶液
溶质的质量在稀释前后保持不变,即浓溶液质量 x浓溶液中溶质质量分数=稀溶液质量 x 稀溶液中溶质质量分数。
【能力拓展】
用溶质的质量分数表示时,必须分清溶质的质量、溶剂的质量和溶液的质量
①结晶水合物溶于水时,其溶质指不含结晶水的化合物。如五水硫酸铜溶于水时,溶质是硫酸铜。溶质的质量分数 = 硫酸铜的质量 / (五水硫酸铜的质量+水的质量) x 100%
②当某些化合物溶于水时与水发生了反应,此时溶液中的溶质是反应后生成的物质,如氧化钠溶于水时发生反应:氧化钠+水→氢氧化钠,反应后的溶质是氢氧化钠,
此溶液中溶质的质量分数 = 生成的氢氧化钠的质量 / (原氧化钠的质量+原水的质量) x 100%
③若两种物质能发生反应,有沉淀或气体生成,则此时溶液中溶质的质量分数=溶质的质量/(反应前物质的质量总和 - 沉淀或气体的质量 - 加入的不溶部分的质量) x 100%。
【即学即练7】(2021七下·鄞州期末)如图是某同学为配制10%的食盐溶液操作示意图。请据图回答:
(1)配制溶液共有五个步骤,请按正确顺序补充完整:②→________④→③
(2)下列情况中,会使食盐溶液质量分数低于10%的是________。
A.称取的食盐不纯,有杂质
B.配制好的溶液转移时,不小心有少量液体溅出
【即学即练8】某同学在实验室观察到浓硫酸瓶上的标签如表所示。
(1)这瓶浓硫酸溶液的质量是多少克 ?该溶液中的溶质质量是多少克 ?
(2)欲配制1000克质量分数为19.6%的稀硫酸,需要这种浓硫酸多少毫升 ?需要加水多少毫升 ?
能力拓展
考法01 误认为浓度就是加入的物质跟物质与溶剂之和的比值
加入的物质如果全都溶解,可能不饱和也可能恰好饱和,浓度=溶质/(溶质+溶剂)
加入的物质如果不能全都溶解,一定是饱和且有剩余,浓度=可溶解溶质/(可溶解溶质+溶剂)
加入的物质能否全都溶解取决于溶解度的大小。
【典例1】(2021七下·海曙期末)20℃时,氯化钠在水中溶解度为36克。现将10克氯化钠溶于40克水中,求:
(1)所得溶液中溶质的质量分数是多少?
(2)若欲使原溶液的溶质质量分数减少一半,需加水多少克?
(3)若欲使原溶液恰好形成该温度下的饱和溶液,可恒温蒸发多少克水?(结果保留一位小数)
分层提分
题组A 基础过关练
1.(2021七下·奉化期末)有M、N两种物质,20℃时20克水最多溶解5克M,60℃时100克水里最多溶解10克N。则M、N的溶解度大小是( )
A.M>N B.M
A.增加15克硝酸钾
B.燕发50克水
C.倒出50克硝酸钾溶液
D.使硝酸钾的溶解度达到30克
3.(2021·金华模拟)无土栽培技术是植物根能直接接触培养液的栽培方法,小金在炎热的夏天从冰箱拿出一瓶硝酸钾培养液如图甲,一段时间后变成了图乙所示(不考虑水的蒸发)。溶液从甲状态到乙状态过程中,不变的科学量是( )
A.溶质质量 B.溶剂质量 C.溶液质量 D.溶质质量分数
4.在温度不变的条件下,欲使溶质的质量分数变为原来2倍,下列最可行的是( )。
A.将20克氯化钠饱和溶液蒸发掉10克水
B.将20克氯化钠不饱和溶液蒸发掉10克水
C.在10克10%的氯化钠溶液中,加入5克40%的氯化钠溶液
D.在10克氯化钠不饱和溶液中加入10克氯化钠固体
5.(2021七下·奉化期末)如图甲所示是一种简易的天气预报瓶,瓶内装有一定量的水和硝酸钾晶体,可根据瓶内品体析出量来判断气温的大致变化。如将瓶子放置于20℃的坏境下,出现的现象如图乙所示。随着外界温度的变化,也会出现如图丙丁所示的现象。则下列判断正确的是( )
A.三种情况下,外界温度最高的是丙图的环境 B.从图乙到图丙,溶质的质量分数变小
C.图丙中溶液一定是硝酸钾的不饱和溶液 D.溶液中溶质质量的大小关系是:丙<乙<丁
6.(2021七下·奉化期末)在配制40克5%的NaCl溶液时,下列操作中易导致所配溶液溶质质量分数大于5%的是( )
A.调平时指针左偏 B.转移氯化钠时有固体洒出
C.量取水 D.溶解后有液体溅出
7.(2021八下·杭州开学考)甲、乙两种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线如图所示.下列说法错误的是( )
A.甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度
B.t2℃时,甲、乙两物质的饱和溶液中溶质的质量分数相等
C.将t3℃时的甲乙两物质的饱和溶液降温到t2℃时都会析出晶体
D.当甲物质中混有少量乙物质时,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯甲
8.(2021·杭州)已知(1)20℃时,溶解度在10克以上的物质称为易溶物质,溶解度在1~10克的物质为可溶物质,溶解度在0.01~1克为微溶物质,溶解度小于0.01克的物质为难溶物质。(2)20℃时几种物质的溶解度如下:
下列说法正确的是( )
A.20℃时氢氧化钙是难溶物质 B.20℃时可以配制出20%的硝酸钾溶液
C.20℃时氯酸钾是易溶物质 D.20℃时硝酸钾的溶解度比氯化钠大
9.(2021·丽水)20C时,取一定质量的固体硝酸钾于烧杯中,把100克水平均分成四份依次加入烧杯,不断搅拌,使之充分到溶解,实验过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.甲烧杯中,硝酸钾溶液是不饱和溶液
B.丁烧杯中,硝酸钾溶液是不饱和溶液
C.乙→丙过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大温地破
D.丙→丁过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大
题组B 能力提升练
1.(2021七下·海曙期末)甲、乙两种固体的溶解度曲线如图所示,下列说法中正确的是( )
A.当温度高于20℃时甲物质的饱和溶液的溶质质量分数不一定大于乙物质饱和溶液的溶质质量分数
B.20℃时,分别在100g水中加入40g甲、乙两物质,加热到40℃时,甲溶液为不饱和溶液,乙溶液是饱和溶液,且两溶液的溶质质量分数相等
C.40℃时,300g甲物质的饱和溶液加水可配制500g 30%的甲溶液
D.40℃时,分别在50g水中加入40g甲、乙,所得溶液中溶质的质量分数相等
2.(2021·江北模拟)如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,分析实验过程,下列说法错误的是( )
A.①溶液肯定是不饱和溶液
B.溶液中溶质质量的关系为:①=②>③>④
C.在②→④过程中,氯化钠的质量分数始终不变
D.将④烧杯中的混合物过滤后所得的滤液为饱和溶液
3.(2021八下·杭州开学考)在温度不变的条件下,将100gA物质溶液蒸发掉10g水,有4g品体析出,再蒸发掉10g水,又有5g晶体析出。A物质在该温度时的溶解度为________g,若再恒温蒸发10g水,则又有________g晶体析出。
4.(2021·台州)下表是氢氧化钠溶液的密度与其质量分数对照表(20℃)。回答下列问题:
(1)20℃时,随着溶质质量分数增大、氢氧化钠溶液的密度逐渐________。
(2)配制100克10%的氢氧化钠溶液。需要氢氧化钠固体________。
(3)10℃的氢氧化钠溶液,体积为100毫升时的质量为________。
5.(2021·金华)常温下,取100克质量分数为5%的NaCl溶液,先按实验1将NaCl溶液分成两等份,再进行实验2操作,如图所示。
完成下列问题:
(1)配置100克质量分数为5%的NaCl溶液,不需要用到的仪器是 ;
A.集气瓶 B.烧杯 C.玻璃棒 D.量筒
(2)完成实验2操作后,比较甲、乙两只烧杯中溶液的溶质质量分数,其大小关系是________(选填“大于”“等于”或“小于”)。
6.我国有许多盐碱湖,湖水中溶有大量氯化钠和纯碱。已知氯化钠、纯碱在不同温度下的溶解度如下表,试用你学过的知识回答下列问题。
(1)冬天常有大量某种晶体在湖底析出,夏天则几乎没有该晶体出现,试判断这种晶体为________,其理由是________。
(2)若人们想从湖中捞到氯化钠晶体,最好选在________(选填“冬季”或“夏季"),其理由是________。
7.在20℃时,100克5%的食盐溶液温度升高到60℃(忽略水分蒸发),则溶质的质量分数为________ ;若将该溶液恒温蒸发水分,则溶液中溶质的质量分数会________(选填“增大”或“减小”) ;在20℃时,当溶液成为________时,该溶液的质量分数最大,其最大值为________。(20°C时,食盐的溶解度为36克)
8.(2020八上·西湖期末)20℃氯化钾的溶解度是34g。取氯化钾溶液65g放入烧杯中,按如图所示进行操作(整个过程中无溶剂损失)。
(1)甲图烧杯中是氯化钾的________溶液(选填“饱和”或“不饱和”)
(2)丁图烧杯中氯化钾溶液的质量分数为多少?(计算结果保留一位小数)
9.(2021·金华模拟)将45g甲物质分成三等分,分别加入各盛有100mL水的三只烧杯中,形成t1℃时甲的不饱和溶液。如图所示,再分别通过蒸发溶剂、增加溶质和降低温度三种方法中的一种,将它们都变成甲的饱和溶液。此时,烧杯②中溶质质量最大,烧杯③中的溶液质量最小。则方法一是________。若向烧杯②饱和溶液中再加入少量的乙物质,溶液质量________(填“不变”、“增大”或“无法确定”)
10.(2021七下·镇海期中)如图为甲、乙两种物质的溶解度曲线图,根据溶解度曲线图回答下列问题:
(1)图中A点表示的意义:________;
(2)将40g甲物质溶解到60g、80℃的热水中,形成的溶液属于________(填“饱和”或“不饱和”)溶液;该溶液中溶质的质量分数为________ ;
(3)要将乙物质从它的饱和溶液中析出,可采用的方法有________。
11.(2020八上·青田期末)下表是硝酸钾在不同温度时的溶解度,根据表中数据回答下列问题。
(1)10℃时,100 克水中最多可溶解硝酸钾的质量为________克。
(2)20℃时,将 10 克硝酸钾加入 40 克水中,所得溶液溶质质量分数为________。
(3)如图是硝酸钾溶液的变化情况,若要通过蒸发溶剂的方法达到,请问要蒸发多少克的溶剂。
(写出计算过程)
12.下图是某同学配制50克质量分数为15%的蔗糖溶液的操作过程示意图。试回答下列问题。
(1)配制溶液的操作步骤有 :①溶解 ;②称量 ;③计算 ;④装瓶存放。正确的操作顺序是________(填序号)。
(2)该实验中应称取蔗糖的质量是________克。
(3)该实验中应取________毫升水,应选择________(选填“10"或“50" )毫升规格的量筒。
(4)操作步骤E中玻璃棒的作用是________。
(5)若配制的溶液溶质质量分数小于15% ,则造成误差的原因可能有________。
①称量时砝码和蔗糖放反了,并且使用了游码②取水时仰视读数
③溶解时有少量水溅出④装瓶时有溶液洒落
题组C 培优拔尖练
1.(2020八上·嘉兴期末)在某温度下,分別向盛有等质量蒸馏水的两烧杯中逐渐加入固体溶质甲和乙,图中X表示所加固体的质量,Y表示溶液中溶质的质量与水的质量比。a点对应的甲物质的溶液为________(选填“的和”或“不饱和”)溶液:该温度时乙物质的溶解度为 ________g。
2.(2021七下·余姚竞赛)t℃时将一定量某物质的不饱和溶液均分成三份,均加热蒸发溶剂,然后把温度降低至t℃,已知从二份溶液中蒸发的溶剂的质量分别为10g、20g,析出的晶体(不含结晶水)质量分别为a g、b g ,则t℃时,该物质的溶解度是 ________g,若第三份溶液蒸发的是30g水,则析出的晶体质量是________。(均用a 、b表示)
3.(2021七下·奉化期末)氯化钠俗名食盐,是工业生产和生活的一种重要原料,也是实验室里常见的一种药品。
下表是20℃时,氯化钠溶解于水的实验数据,回答下列问题:
(1)表中m=________;
(2)在这4次实验中,得到的20℃氯化钠溶液属于饱和溶液的是________。(填实验序号)
(3)计算第3次实验得到的氢化钠溶液的溶质质量分数。(结果保留一位小数)
(4)20℃时,实验室把100克溶质质量分数为20%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液,请计算需加入水多少克?
4.(2021七下·余姚竞赛)现有硝酸钾(KNO3)和氯化钠(NaCl)两种物质的溶解度数据如下表:
(1)60℃时,一定质量的硝酸钾饱和溶液中,溶质和溶液的质量比为 ________ ;
(2)要让100克20%的氯化钠溶液形成20℃时的饱和溶液,需要加多少质量的氯化钠?请列式计算;
(3)硝酸钾溶液中混有少量的氯化钠,用________方法可提纯硝酸;
(4)有硝酸钾和氯化钠的饱和溶液各一杯,它们的温度、溶质质量分数都相同,则由表可知这两杯溶液的温度的最小范围是________。
5.(2021八下·台州开学考)二氧化氯消毒液是国际上公认的新一代强力、安全、高效的消毒剂,能够迅速,彻底杀灭各种细菌(大肠杆菌、白色念珠菌等)和病毒(肝炎病毒、流感病毒等)。小应同学观察到瓶上的标签如表所示,试回答:
(1)这1000毫升二氧化氯消毒液中含溶质二氧化氯多少克?
(2)若将这1000毫升二氧化氯消毒液与5000克水均匀混合,所得稀二氧化氧消毒液中二氧化氯的质量分数是多少?(小数点后保留一位有效数字)
(3)该校欲配置30千克20%的稀二氧化氯消毒液用以消毒,需多少千克这样二氧化氧消毒液和多少升水?
6.(2021八下·杭州开学考)下表为硫酸的密度与硫酸溶液中溶质的质量分数对照表(20℃):
现有一物块A,其体积为300cm3 , 密度为1.30g/cm3。一只容器中盛有某硫酸溶液1千克,将物块A放入该溶液中静止后如图所示,此时物块A有2/15的体积露出溶液面。
(1)求物块A静止时受到的浮力大小?
(2)求这种硫酸溶液的溶质质量分数是多少?
(3)要使物块A全部浸入溶液中,至少需要往容器中加水多少千克?(容器足够大,加水后溶液不溢出,g取10N/Kg)
7.(2020八上·温州期末)咸鸭蛋是中国特色食品,风味独特、营养丰富深受人们喜爱。其腌制过程如下:
(1)第一步:挑选鸭蛋。将鸭蛋放入一定溶质质量分数的食盐溶液,通过观察鸭蛋的浮沉情况进行挑选。现有四种食盐溶液供选择,其溶质质量分数与密度关系如表一。鸭蛋的新鲜情况与其密度变化如图一。分析图一和表一信息,应选用表一中溶质质量分数为________的食盐溶液才能挑选出新鲜鸭蛋。
(2)第二步:配制溶液。使用溶质质量分数过大的食盐溶液,鸭蛋的水分流失快、味咸且口感不鲜;使用溶质质量分数过小的食盐溶液,防腐能力较差、营养价值会降低。人们常选用质量分数为10%~20%的食盐溶液。现配制2000毫升质量分数为15%食盐溶液,需要食盐多少克。
(3)第三步:浸泡腌制。将鸭蛋放入容器再倒入15%食盐溶液将其浸没,加盖保存,如图二所示。图二中鸭蛋A的体积为70厘米3,计算鸭蛋A所受的浮力大小。 课程标准
课标解读
1.理解溶解度的意义。
2.会运用溶液中溶质的质量分数公式,能配制一定溶质质量分数的溶液。
解读1:了解物质的溶解度的含义(溶解度的计算不作要求);会查阅溶解度表和溶解度曲线;理解溶液中溶质质量分数的意义是中考的热点,近两年以开放性试题信息题及实验探究题形式出现,难度适中,常见题型有选择题、填空题等。
解读2:掌握配制一定溶质质量分数的溶液的一般步骤与操作方法,溶质的质量分数的简单计算和根据化学方程式的计算是初中科学的重要部分,一种计算常融合在一起解决一些实际问题,这是中考命题的方向,难度较大,常见题型为填空题和解答题。
溶解度/克(20 ℃)
<0.01
0.01~1
1~ 10
>10
溶解性分类
难溶
微溶
可溶
易溶
举例
氯化银、碳酸钙
氢氧化钙
氯酸钾
硝酸钾、氯化钠
物质
氢氧化钙
碳酸钠
氯化钠
硝酸钠
硝酸铵
蔗糖
溶解度/克
0.165
21.5
36.0
88.0
192
203.9
浓硫酸(H2SO4)500毫升
溶质的质量分数
98%
密度
1.84克/厘米3
相对分子质量
98
强腐蚀性,阴冷,密封储藏
物质名称
氯化钠
氢氧化钙
氯酸钾
硝酸钾
溶解度(克)
36.0
0.165
7.4
31.6
质量分数(%)
10
20
30
40
50
密度(克/厘米3)
1.11
1.22
1.33
1.43
1.53
温度(℃)
0
10
20
40
60
80
100
氯化钠(克)
35.7
35.8
36
36.6
37.3
38.4
39.8
纯碱(克)
7.1
12.5
21.5
38.8
…
43.9
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/克
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
实验序号
水的质量(g)
加入氯化钠的质量(g)
溶液的质量(g)
①
20
4
24
②
20
6
26
③
20
8
27.2
④
20
10
m
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
37.8
KNO3
13.3
20.9
31.6
45.8
45.8
85.5
110
138
二氧化氯(ClO2)1000毫升
溶质质量分数
80%
密度
1.2克/厘米3
强腐蚀性,阴冷、密封储藏
密度(g/ml)
1.01
1.07
1.14
1.22
1.30
1.40
1.50
1.61
1.73
1.81
1.84
质量分数(%)
1
10
20
30
40
50
60
70
80
90
98
第5节 物质的溶解2 溶解度与溶液配制
目标导航
知识精讲
知识点03 物质的溶解度
我们通常用溶解度来定量地表示物质的溶解性。
(一)溶解度
(1)溶解度的定义
在一定的温度下,某物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量为该物质在这种溶剂中的溶解度;溶解度越大,表明该温度下物质的溶解性越强。
(2)溶解度“四要素”
①条件:在一定温度下。因为影响固体物质溶解度的内因是溶质和溶剂的性质,而外因就是温度,若温度改变,则固体物质的溶解度也会改变。因此,只有指明温度时,溶解度才有意义。
②标准:100克溶剂。这是概念中规定的标准,物质溶解量的多少与溶剂量的多少成正比,要比较物质溶解度的大小,溶剂必须等量。此处100克是指溶剂质量,不能误认为是溶液质量。温度一定时,同种物质的溶解度与溶剂的质量无关。
③状态:达到饱和。只有在一定量的溶剂中( 100克)达到饱和时(溶解最大限度,溶质的量才是个确定的值, 否则溶解度就不是个确定的量。
④单位:以克为单位,因为溶解度实质上是溶解的溶质的质量。
(二)溶解度和溶解性的关系
溶解性只是一般地说明某种物质在某种溶剂里溶解能力大小的一种物理性质。溶解度是衡量某种物质在某种溶剂里的尺度,是溶解性的定量表示方法,是在一定的温度、压强下,在一定量的溶剂里制成饱和溶液时所溶解的溶质的质量。溶解度越大,表示该温度下物质的溶解性越强。溶解度大小与溶解性的关系如下表所示。
(三)溶解度受温度影响的表示方法
(1)列表法
通过实验,测得不同物质在不同温度时的溶解度,将其汇总成表,以便查阅。如20℃时几种固体物质在水中的溶解度如下表所示。
(四)溶解度曲线
用纵坐标表示物质的溶解度,横坐标表示温度,用描点法在直角坐标系中画出溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫溶解度曲线。
①表示物质的溶解度随温度的变化情况。
②表示同一物质在不同温度时的溶解度。
③表示不同物质在同一温度时的溶解度。
④两条曲线的交点表示两种溶质在同温度下具有相同的溶解度。
⑤在溶解度曲线下方的点,表示溶液是不饱和溶液。
⑥在溶解度曲线上方靠近曲线的点表示过饱和溶液(在较高温度下制成饱和溶液,慢慢地降到室温,溶液中溶解的溶质质量超过室温的溶解度,但尚未析出晶体时的溶液叫过饱和溶液)。
(五)溶解度曲线的变化规律
(1)大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,表现在曲线“坡度”比较“陡”,如KNO3。
(2)少数固体物质的溶解度受温度的影响很小,表现在曲线“坡度”比较“缓”,如NaCl。
(3)极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,表现在曲线“坡度”下降,如Ca(OH)2。
【能力拓展】
溶解度含义:
①已知某物质在一定温度下的溶解度,其含义是指该物质在此温度下,在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。如硝酸钾在20°C时的溶解度为31.6克,就是指20°C时,100克水中溶解硝酸钾达到饱和时溶解硝酸钾的质量为31.6克(或20°C时,100克水中最多溶解硝酸钾的质量为31.6克)。
②通过溶解度可得到该温度下该物质的饱和溶液中,溶质、溶剂和饱和溶液之间的质量关系,相同温度下,相同物质的饱和溶液、溶质、溶剂、溶液三者质量之比一定,即溶质、溶剂和饱和溶液三者质量之比为溶解度: 100克:(100克+溶解度)。
气体溶解度
①气体溶解度的定义
气体的溶解度是指在压强为101 kPa和一定温度下,气体在1体积水里达到饱和状态时溶解的气体体积。
例如:压强为101 kPa和温度为0℃时,1体积水里最多能溶解0.024体积氮气,则在0℃时,氮气的溶解度为0.024。
②气体溶解度的影响因素a.内因:气体和溶剂的性质。b.外因:温度和压强。
气体的溶解度随温度升高(或降低)而减小(或增大),随压强增大(或减小)而增大(或减小)。
【即学即练5】(2020八上·鄞州期末)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A溶液变为M点A溶液,可恒温下加入A物质
D.t1℃时65gC的饱和溶液中含有C物质15g
【答案】B
【解析】A.当温度为t3℃时,物质溶解度关系是A>B>C,故A正确不合题意;
B.根据图像可知,A、B的溶解度随温度的降低而减小,它们的饱和溶液降低温度后肯定有晶体析出;C的溶解度随温度的降低而增大,则C的饱和溶液从t3℃降到t2℃,溶液中没有有固体析出,故C错误符合题意;
C.M点为A的饱和溶液,N点为A的不饱和溶液,若要将N点A溶液变为M点A溶液,可恒温下加入A物质,故C正确不合题意;
D.t1℃时,C的溶解度为30g,设65gC的饱和溶液中含有C物质质量为x,
解得:x=15g;故D正确不合题意。
【即学即练6】(2020·鄞州期末)图为甲、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________乙的溶解度(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(2)t2℃时,100g水中溶解________g乙物质恰好达到饱和。
(3)某同学在t1℃时开始如下实验,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________;在溶液C中再加入25g甲后,充分搅拌,恢复到t2℃,所得溶液的质量为________g。
【答案】(1)等于 (2)15 (3)B;140
【解析】(1)根据图像比较甲和乙溶解度的大小;
(2)根据图像确定t2℃时乙的溶解度,并根据溶解度的定义解答;
(3)根据图像确定甲的溶解度,然后与加入的溶质质量进行比较,从而确定溶液是否饱和。在溶液C中再加入25g甲后,将溶质质量与溶解度比较,从而确定溶液是否饱和,进而计算出溶液质量。
【解答】(1)根据图像可知,t1℃时,甲和乙的图像相交,则甲的溶解度等于乙的溶解度。
(2)t2℃时乙的溶解度为15g,则100g水中溶解15g乙物质恰好达到饱和;
(3)如右图所示,t1℃时甲的溶解度为20g,100g水中加入15g甲后,由于15g<20g,因此A为不饱和溶液;再加入5g甲,此时已经加入20g甲,则溶液B属于饱和溶液;t2℃时,甲的溶解度为40g,因为20g<40g,因此溶液C为不饱和溶液。
在溶液C中再加入25g甲后, 此时加入甲:20g+45g=45g,因为45g>40g,所以此时溶液已经饱和,那么溶液的质量为:100g+40g=140g。
知识点04 溶液的配制
(一)溶质质量分数的定义
溶液中溶质的质量分数是一种溶液组成的定量表示方法,是指在一定量的溶液中,溶质质量占全部溶液总质量的百分数。
溶液中:溶质的质量=溶液的体积×溶液的密度×溶质的质量分数
①溶质的质量是指溶解了的溶质质量,没有溶解的溶质不在考虑范围之内。例如20 ℃时,氯化钠在100 克水中最多能溶解36克,则20克氯化钠放入50克水中溶解后,溶质的质量只能是18克,而不是20克。
②溶液的质量是指该溶液中溶解的全部溶质的质量与溶剂的质量之和。(可以是一种或几种溶质)
③计算溶质质量分数时上、下质量单位应统一。
④计算溶质质量分数时,最后结果是百分数或小数。
⑤同一温度下,同种溶质饱和溶液的溶质的质量分数最大。饱和溶液的溶质的质量分数有两种计算方法,
(二)溶质质量分数的意义
溶质的质量分数定量表示溶液的浓度。溶质的质量分数越大,溶液中的溶质相对含量就越大,溶液的浓度也就越大。
(三)溶液的配制
实验目的:配制一定溶质质量分数的某溶液。
实验仪器:托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、药匙。
实验步骤:计算→称量和量取→溶解→装瓶保存(以配制50克10%氯化钠溶液为例)。
(1)计算:配制50克质量分数为10%的氯化钠溶液所需氯化钠和水的质量:需氯化钠5克,需水45克。
(2 )称量和量取:用托盘天平称量5克氯化钠,放入烧杯中。把水的密度近似看成1克/厘3,用量筒量取45毫升水,倒入盛有氯化钠的烧杯里。
(3)溶解:用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。
(4)装瓶和保存:把配好的溶液装入试剂瓶中,塞好瓶塞并贴上标签(标签中应包括药品的名称和溶液中溶质的质量分数),放到试剂柜中(标签向外)。
误差分析:
(1)导致溶液的溶质质量分数偏小的原因:
①天平使用不正确,如药品、砝码放反(称量时使用游码),使药品称量质量偏小。
②量取水的过程中仰视读数,使水量取多了。
③烧杯不干燥,原来内部就有一些水
④固体药品不干燥或含有杂质等。
⑤称量好的固体药品向烧杯内转移时,一部分不小心撒在烧杯外面 了。
(2)导致溶液的溶质质量分数偏大的原因
①天平使用不正确,如称量前没有调平衡,指针偏右,导致药品称量偏多。
②砝码已生锈。
③量取水的过程中俯视读数,使水量取少了。
④将量筒中的水倒入烧杯中时,一部分洒在外面等。
(四)浓溶液配制稀溶液
溶质的质量在稀释前后保持不变,即浓溶液质量 x浓溶液中溶质质量分数=稀溶液质量 x 稀溶液中溶质质量分数。
【能力拓展】
用溶质的质量分数表示时,必须分清溶质的质量、溶剂的质量和溶液的质量
①结晶水合物溶于水时,其溶质指不含结晶水的化合物。如五水硫酸铜溶于水时,溶质是硫酸铜。溶质的质量分数 = 硫酸铜的质量 / (五水硫酸铜的质量+水的质量) x 100%
②当某些化合物溶于水时与水发生了反应,此时溶液中的溶质是反应后生成的物质,如氧化钠溶于水时发生反应:氧化钠+水→氢氧化钠,反应后的溶质是氢氧化钠,
此溶液中溶质的质量分数 = 生成的氢氧化钠的质量 / (原氧化钠的质量+原水的质量) x 100%
③若两种物质能发生反应,有沉淀或气体生成,则此时溶液中溶质的质量分数=溶质的质量/(反应前物质的质量总和 - 沉淀或气体的质量 - 加入的不溶部分的质量) x 100%。
【即学即练7】(2021七下·鄞州期末)如图是某同学为配制10%的食盐溶液操作示意图。请据图回答:
(1)配制溶液共有五个步骤,请按正确顺序补充完整:②→________④→③
(2)下列情况中,会使食盐溶液质量分数低于10%的是________。
A.称取的食盐不纯,有杂质
B.配制好的溶液转移时,不小心有少量液体溅出
【答案】(1)⑤→① (2)A
【解析】(1)根据配制一定浓度的溶液的实验过程分析;
(2)根据溶质质量分数=可知,溶质质量偏小,要么是溶质质量偏小,要么是溶剂质量偏大,据此分析判断。
【解答】(1)配制10%的氯化钠溶液的步骤为:②取出食盐;⑤称量食盐;①将食盐倒入烧杯;④量筒量取水倒入烧杯;③用玻璃棒搅拌,直到完全溶解。
则正确的顺序为:②→⑤→①→④→③。
(2)A.称取的食盐不纯,有杂质,那么溶质的质量偏小,故A符合题意;
B.配制好的溶液转移时,不小心有少量液体溅出。由于溶液均一稳定,因此不会影响溶液的溶质质量分数,故B不合题意。
【即学即练8】某同学在实验室观察到浓硫酸瓶上的标签如表所示。
(1)这瓶浓硫酸溶液的质量是多少克 ?该溶液中的溶质质量是多少克 ?
(2)欲配制1000克质量分数为19.6%的稀硫酸,需要这种浓硫酸多少毫升 ?需要加水多少毫升 ?
【答案】(1)这瓶浓硫酸溶液的质量为500毫升× 1.84克/厘米3 =920克,
该溶液中的溶质质量是920克 ×98%=901.6克;
(2)设需浓硫酸质量为x
1000克×19.6% =98%x
x=2000克,
则体积为200克 1.84克/厘米3 =108.7毫升,
需水的质量为1000克-200克=800克,体积为800毫升。
【解析】(1)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,溶液质量=溶液体积×密度分析;
(2)根据溶液稀释前后溶质质量不变及所加水的质量即为稀溶液质量-浓溶液质量分析。
能力拓展
考法01 误认为浓度就是加入的物质跟物质与溶剂之和的比值
加入的物质如果全都溶解,可能不饱和也可能恰好饱和,浓度=溶质/(溶质+溶剂)
加入的物质如果不能全都溶解,一定是饱和且有剩余,浓度=可溶解溶质/(可溶解溶质+溶剂)
加入的物质能否全都溶解取决于溶解度的大小。
【典例1】(2021七下·海曙期末)20℃时,氯化钠在水中溶解度为36克。现将10克氯化钠溶于40克水中,求:
(1)所得溶液中溶质的质量分数是多少?
(2)若欲使原溶液的溶质质量分数减少一半,需加水多少克?
(3)若欲使原溶液恰好形成该温度下的饱和溶液,可恒温蒸发多少克水?(结果保留一位小数)
【答案】(1)设40g水中最多溶解氯化钠的质量为x,
;
解得:x=14.4g;
因为10g<14.4g,所以得到氯化钠的不饱和溶液。
溶质质量分数为:.
(2)若欲使原溶液的溶质质量分数减少一半,需加水的质量为y,
;解得:y=50g。
(3)20℃时,10g氯化钠配制成饱和溶液时需要水的质量为z,
;解得:z≈27.8g;
则需要蒸发水的质量为:40g-27.8g=12.2g。
【解析】(1)根据溶解度计算出40g水中最多溶解氯化钠的质量,从而确定溶液是否包含,再计算溶质质量分数。
(2)根据溶质质量分数=列方程计算即可;
(3)根据溶解度计算出10g氯化钠配制成饱和溶液时需要水的质量,然后前后两个水的质量相减即可。
分层提分
题组A 基础过关练
1.(2021七下·奉化期末)有M、N两种物质,20℃时20克水最多溶解5克M,60℃时100克水里最多溶解10克N。则M、N的溶解度大小是( )
A.M>N B.M
【解析】在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度,根据溶解度的定义分析。
谈到溶解度,就必须指明温度,而比较不同物质溶解度的大小时,必须控制温度相同,否则比较就没有意义,故D正确,而A、B、C错误。
2.现有100克质量分数为15%的硝酸钾溶液,若要使溶质的质量分数增大1倍,可采用的方法是( ) 。
A.增加15克硝酸钾
B.燕发50克水
C.倒出50克硝酸钾溶液
D.使硝酸钾的溶解度达到30克
【答案】B
【解析】根据溶质质量分数=溶质质量/溶液质量。
A、增加15克硝酸钾 ,所得溶液溶质质量分数为=26.1%,不符合题意;
B、蒸发掉50克水,则溶质质量分数为 , 符合题意;
C、倒出50克硝酸钾溶液,溶质质量分数不变,仍是15% ,不符合题意;
D、使硝酸钾的溶解度达到30克 ,其饱和溶液溶质质量分数为=23.1%,不符合题意;
3.(2021·金华模拟)无土栽培技术是植物根能直接接触培养液的栽培方法,小金在炎热的夏天从冰箱拿出一瓶硝酸钾培养液如图甲,一段时间后变成了图乙所示(不考虑水的蒸发)。溶液从甲状态到乙状态过程中,不变的科学量是( )
A.溶质质量 B.溶剂质量 C.溶液质量 D.溶质质量分数
【答案】B
【解析】溶质质量分数是表示溶液浓度的一种方法,它是溶质质量与溶液质量之比,溶质是被溶解的物质,溶剂是能溶解其他物质的物质。
乙图中原本没有溶解的硝酸钾消失了,因此溶质硝酸钾的质量增大,但是能溶解其他物质的物质(溶剂)质量没有改变,B符合题意。
4.在温度不变的条件下,欲使溶质的质量分数变为原来2倍,下列最可行的是( )。
A.将20克氯化钠饱和溶液蒸发掉10克水
B.将20克氯化钠不饱和溶液蒸发掉10克水
C.在10克10%的氯化钠溶液中,加入5克40%的氯化钠溶液
D.在10克氯化钠不饱和溶液中加入10克氯化钠固体
【答案】C
【解析】A、根据饱和溶液蒸发溶剂溶质质量分数不变分析;
B、根据不饱和溶液蒸发溶剂可能有晶体析出分析;
C、根据两溶液混合,溶质质量和为混合物溶质质量,溶液质量和为混合物溶液质量分析;
D、根据向未知质量分数的溶液中加入与溶液质量相等的溶质,其质量分数不能确定分析。
【解答】A、将20克氯化钠饱和溶液蒸发掉10克水 ,仍是该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变,不符合题意;
B、将20克氯化钠不饱和溶液蒸发掉10克水,若无晶体析出,则可使溶质质量分数变为原了2倍,但若析出晶体,则不能 ,不符合题意;
C、 在10克10%的氯化钠溶液中,加入5克40%的氯化钠溶液 ,所得溶液的溶质质量分数为=20%,符合题意;
D、在10克氯化钠不饱和溶液中加入10克氯化钠固体 ,因未确定原溶液的溶质质量分数,所以混合后的溶质质量分数不有确定,不符合题意;
5.(2021七下·奉化期末)如图甲所示是一种简易的天气预报瓶,瓶内装有一定量的水和硝酸钾晶体,可根据瓶内品体析出量来判断气温的大致变化。如将瓶子放置于20℃的坏境下,出现的现象如图乙所示。随着外界温度的变化,也会出现如图丙丁所示的现象。则下列判断正确的是( )
A.三种情况下,外界温度最高的是丙图的环境 B.从图乙到图丙,溶质的质量分数变小
C.图丙中溶液一定是硝酸钾的不饱和溶液 D.溶液中溶质质量的大小关系是:丙<乙<丁
【答案】A
【解析】A.硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,因此析出的晶体越少,溶质质量越大,硝酸钾的溶液温度越高。根据图片可知,丙中溶质质量最大,它的温度最高,故A正确;
B.从图乙到图丙,析出的晶体减少,溶质质量增大,根据溶质质量分数=可知,溶质质量分数变大,故B错误;
C.图丙中,没有晶体析出,那么它可能饱和也可能不饱和,故C错误;
D.析出晶体质量的大小关系为:丙<乙<丁,则溶质质量的大小关系为:丙>乙>丁,故D错误。
6.(2021七下·奉化期末)在配制40克5%的NaCl溶液时,下列操作中易导致所配溶液溶质质量分数大于5%的是( )
A.调平时指针左偏 B.转移氯化钠时有固体洒出
C.量取水 D.溶解后有液体溅出
【答案】C
【解析】根据溶质质量分数=可知,溶质质量分数偏大,要么是溶质的质量偏大,要么是溶剂的质量偏小,据此分析判断。
A.调平时指针左偏,说明左盘的质量偏大。当左盘放入氯化钠后,根据氯化钠的质量+左盘=右盘+砝码可知,称得氯化钠的质量偏小,故A不合题意;
B.转移氯化钠时有固体洒出,会使溶液中氯化钠的质量偏小,故B不合题意;
C.量取水时,如果俯视读数,那么会使得到的示数偏大,而实际上得到水的体积偏小,故C符合题意;
D.溶解后有液体溅出,由于溶液的均一性,因此溶质质量分数不变,故D不合题意。
7.(2021八下·杭州开学考)甲、乙两种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线如图所示.下列说法错误的是( )
A.甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度
B.t2℃时,甲、乙两物质的饱和溶液中溶质的质量分数相等
C.将t3℃时的甲乙两物质的饱和溶液降温到t2℃时都会析出晶体
D.当甲物质中混有少量乙物质时,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯甲
【答案】A
【解析】(1)谈到溶解度就必须说明温度,否则溶解度就没有意义;
(2)饱和溶液的溶质质量分数=;
(3)根据两种物质温度降低时溶解度的变化分析即可;
(4)如果物质的溶解度随温度变化明显,那么可以使用冷却热饱和溶液的方式结晶提纯。
【解答】A.温度低于t2时,甲的溶解度小于乙;温度高于t2时,甲的溶解度大于乙,故A错误符合题意;
B.t2℃时,甲和乙的溶解度相等,根据溶质质量分数=可知,二者的饱和溶液的溶质质量分数相等,故B正确不合题意;
C.甲和乙的溶解度都随温度的降低而减小,因此降温时二者的饱和溶液都有晶体析出,故C正确不合题意;
D.甲的溶解度随温度的变化十分明显,而乙的溶解度受温度的影响变化很小,因此利用冷却热饱和溶液的方法提纯甲,故D正确不合题意。
8.(2021·杭州)已知(1)20℃时,溶解度在10克以上的物质称为易溶物质,溶解度在1~10克的物质为可溶物质,溶解度在0.01~1克为微溶物质,溶解度小于0.01克的物质为难溶物质。(2)20℃时几种物质的溶解度如下:
下列说法正确的是( )
A.20℃时氢氧化钙是难溶物质 B.20℃时可以配制出20%的硝酸钾溶液
C.20℃时氯酸钾是易溶物质 D.20℃时硝酸钾的溶解度比氯化钠大
【答案】B
【解析】A、20℃时氢氧化钙溶解度在 0.01~1克 ,是微溶物质 ,不符合题意;
B 20℃时硝酸钾溶解度为31.6g,饱和溶液溶质质量分数为,可以配制出20%的硝酸钾溶液 ,不符合题意;
C、20℃时氯酸钾溶解度大于10克,是易溶物质 ,不符合题意;
D、20℃时硝酸钾的溶解度比氯化钠大 ,不符合题意;
9.(2021·丽水)20C时,取一定质量的固体硝酸钾于烧杯中,把100克水平均分成四份依次加入烧杯,不断搅拌,使之充分到溶解,实验过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.甲烧杯中,硝酸钾溶液是不饱和溶液
B.丁烧杯中,硝酸钾溶液是不饱和溶液
C.乙→丙过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大温地破
D.丙→丁过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大
【答案】B
【解析】根据有固体未溶解的溶液一定是饱和溶液,向杯底有固体剩余的溶液中加水,溶质质量分数可能不变分析。
A、 甲烧杯中,硝酸钾未完全溶解,是饱和溶液 ,不符合题意;
B、丁烧杯中为丙烧杯中溶液再加25克水形成,一定是硝酸钾的不饱和溶液 ,符合题意;
C、乙→丙过程中,若固体刚好溶解,即丙是饱和溶液时,硝酸钾溶液的溶质质量分数不变,不符合题意;
D、丙→丁过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变小,不符合题意;
题组B 能力提升练
1.(2021七下·海曙期末)甲、乙两种固体的溶解度曲线如图所示,下列说法中正确的是( )
A.当温度高于20℃时甲物质的饱和溶液的溶质质量分数不一定大于乙物质饱和溶液的溶质质量分数
B.20℃时,分别在100g水中加入40g甲、乙两物质,加热到40℃时,甲溶液为不饱和溶液,乙溶液是饱和溶液,且两溶液的溶质质量分数相等
C.40℃时,300g甲物质的饱和溶液加水可配制500g 30%的甲溶液
D.40℃时,分别在50g水中加入40g甲、乙,所得溶液中溶质的质量分数相等
【答案】B
【解析】(1)溶解度越大,饱和溶液的溶质质量分数越大;
(2)如果溶质质量大于或等于溶解度,那么溶液饱和,根据溶质质量分数=比较溶质质量分数的大小;
(3)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算出溶质,然后比较大小即可;
(4)首先判断溶液是否饱和,再根据溶质质量分数=判断。
【解答】A.当温度高于20℃时,甲物质的溶解度大于乙的溶解度,那么甲物质的饱和溶液的溶质质量分数一定大于乙物质饱和溶液的溶质质量分数,故A错误;
B.40℃时,甲的溶解度为50g,乙的溶解度为40g。因为50g>40g,所以甲溶液不饱和,因为40g=40g,所以乙溶液为饱和溶液。根据溶质质量分数=可知,二者的溶质质量分数相等,故B正确;
C.40℃时,甲的溶解度为50g,那么300g饱和溶液中溶质质量:;500g3%的溶液中甲的质量:500g×30%=150g;
因为100g<150g,所以不能配制,故C错误;
D.40℃时,甲的溶解度为50g,那么50g水中最多溶解甲25g;乙的溶解度为40g,那么50g水中最多溶解20g。因为甲为40g,所以甲和乙都是饱和溶液,根据溶质质量分数=可知,二者的溶质质量分数不同,故D错误。
2.(2021·江北模拟)如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,分析实验过程,下列说法错误的是( )
A.①溶液肯定是不饱和溶液
B.溶液中溶质质量的关系为:①=②>③>④
C.在②→④过程中,氯化钠的质量分数始终不变
D.将④烧杯中的混合物过滤后所得的滤液为饱和溶液
【答案】C
【解析】(1)②为饱和溶液,将①和②的溶剂质量比较大小即可;
(2)析出的晶体越多,溶质的质量越少;
(3)饱和溶液的溶质质量分数与溶解度有关;
(4)如果溶液中有晶体出现,那么它肯定是饱和溶液。
【解答】A.①蒸发溶剂得到②,即①中溶剂的质量肯定大于②的溶剂质量。因为②为饱和溶液,那么①肯定为不饱和溶液,故A正确不合题意;
B.①和②中都没有溶质析出,那么它们的溶质质量相等,即①=②;③中析出氯化钠的质量小于④,那么③中溶质的质量大于④,因此溶质质量大小关系:①=②>③>④,故B正确不合题意;
C.②③④都是饱和溶液,②和③的温度相同,那么氯化钠的溶解度相同,则溶质质量分数相同;④的温度高,氯化钠的溶解度改变,则溶质质量分数改变,故C错误符合题意;
D.④中有氯化钠晶体析出,肯定为饱和溶液,故D正确不合题意。
3.(2021八下·杭州开学考)在温度不变的条件下,将100gA物质溶液蒸发掉10g水,有4g品体析出,再蒸发掉10g水,又有5g晶体析出。A物质在该温度时的溶解度为________g,若再恒温蒸发10g水,则又有________g晶体析出。
【答案】50;5
【解析】(1)在第二次蒸发10g前,溶液已经有晶体析出,那么此时溶液肯定饱和。在相同温度下,同种物质饱和溶液的溶质质量分数相同,据此列出方程计算出该物质的溶解度;
(2)当溶液达到饱和后,如果温度不变,那么蒸发10g水,肯定会有5g晶体析出,据此分析判断。
【解答】(1)在第二次蒸发10g前,溶液已经有晶体析出,那么此时溶液肯定饱和。
设物质A在该温度下的溶解度为x,
; 解得:x=50g。
(2)根据第二次蒸发的情况可知,当溶液饱和后,蒸发10g水,肯定又会有5g晶体析出。
4.(2021·台州)下表是氢氧化钠溶液的密度与其质量分数对照表(20℃)。回答下列问题:
(1)20℃时,随着溶质质量分数增大、氢氧化钠溶液的密度逐渐________。
(2)配制100克10%的氢氧化钠溶液。需要氢氧化钠固体________。
(3)10℃的氢氧化钠溶液,体积为100毫升时的质量为________。
【答案】(1)大 (2)10g (3)111g
【解析】(1)根据表格分析溶液密度随溶质质量分数的变化规律;
(2)溶质质量=溶液质量×溶质质量分数;
(3)根据表格确定10℃时氢氧化钠的溶液密度,然后根据m=ρV计算它的质量。
【解答】(1)根据表格可知,0℃时,随着溶质质量分数增大、氢氧化钠溶液的密度逐渐增大。
(2)需要氢氧化钠固体:100g×10%=10g;
(3)10℃时氢氧化钠的溶液密度为1.11g/cm3,则体积为100mL质量为:m=ρV=1.11g/cm3×100cm3=111g。
5.(2021·金华)常温下,取100克质量分数为5%的NaCl溶液,先按实验1将NaCl溶液分成两等份,再进行实验2操作,如图所示。
完成下列问题:
(1)配置100克质量分数为5%的NaCl溶液,不需要用到的仪器是 ;
A.集气瓶 B.烧杯 C.玻璃棒 D.量筒
(2)完成实验2操作后,比较甲、乙两只烧杯中溶液的溶质质量分数,其大小关系是________(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1)A (2)小于
【解析】(1)配置100克质量分数为5%的NaCl溶液,不需要用到的仪器是集气瓶;
(2)实验2操作后,甲的溶质质量分数变小,乙的溶质质量分数变大,则甲烧杯溶质质量分数小于乙烧杯。
6.我国有许多盐碱湖,湖水中溶有大量氯化钠和纯碱。已知氯化钠、纯碱在不同温度下的溶解度如下表,试用你学过的知识回答下列问题。
(1)冬天常有大量某种晶体在湖底析出,夏天则几乎没有该晶体出现,试判断这种晶体为________,其理由是________。
(2)若人们想从湖中捞到氯化钠晶体,最好选在________(选填“冬季”或“夏季"),其理由是________。
【答案】(1)纯碱;纯碱的溶解度随温度升高明显增大,冬天温度低,它从湖水中大量析出
(2)夏季;氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,夏季水分蒸发剧烈,它会从溶液中析出。而夏季温度高,纯碱在温度高时溶解度较大,析出较少。
【解析】根据溶解度受温度影响大的物质适宜用降温结晶,受温度影响不大的物质适宜用蒸发结晶分析。
(1)冬天常有大量某种晶体在湖底析出,夏天则几乎没有该晶体出现,说明该物质溶解度受温度影响大,冬天温度低,会析出晶体, 由表中数据可知,这种晶体为纯碱;
(2)氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,夏季水分蒸发剧烈,它会从溶液中析出,而夏季温度高,纯碱在温度高时溶解度较大,析出较少,所以要得到氯化钠晶体,最好选在夏季;
7.在20℃时,100克5%的食盐溶液温度升高到60℃(忽略水分蒸发),则溶质的质量分数为________ ;若将该溶液恒温蒸发水分,则溶液中溶质的质量分数会________(选填“增大”或“减小”) ;在20℃时,当溶液成为________时,该溶液的质量分数最大,其最大值为________。(20°C时,食盐的溶解度为36克)
【答案】5%;增大;饱和溶液;26.47%
【解析】根据溶质量分数=溶质质量/溶液质量、改变温度饱和溶液变不饱和溶液时溶质质量分数不变,蒸发溶剂时溶质质量分数增大,一定温度下饱和溶液溶质质量分数达到最大值且等于溶解度/100+溶解度分析。
【解答】 在20℃时,100克5%的食盐溶液温度升高到60℃,变成不饱和溶液,溶质质量分数不变,仍为5%;若将该溶液恒温蒸发水分,则溶液中溶质的质量分数会因溶剂质量减小而增大 ;在20℃时, 当溶液成为饱和溶液时溶质质量分数最大,20℃食盐的溶解度为36克 ,则饱和溶液溶质质量分数为=26.47%。
8.(2020八上·西湖期末)20℃氯化钾的溶解度是34g。取氯化钾溶液65g放入烧杯中,按如图所示进行操作(整个过程中无溶剂损失)。
(1)甲图烧杯中是氯化钾的________溶液(选填“饱和”或“不饱和”)
(2)丁图烧杯中氯化钾溶液的质量分数为多少?(计算结果保留一位小数)
【答案】(1)不饱和
(2)20℃时,氯化钾的溶解度为34g,
那么丁溶液的溶质质量分数:。
【解析】(1)甲溶液中加5g氯化钾后完全溶解,这说明甲溶液肯定没有饱和;
(2)根据图片可知,氯化钾溶液降温到20℃时,溶液中析出3g氯化钾晶体,此时得到的丁溶液肯定是20℃时的饱和溶液,根据溶质质量分数=计算即可。
【解答】(1)甲图烧杯中是氯化钾的不饱和溶液。
(2)20℃时,氯化钾的溶解度为34g,
那么丁溶液的溶质质量分数:。
9.(2021·金华模拟)将45g甲物质分成三等分,分别加入各盛有100mL水的三只烧杯中,形成t1℃时甲的不饱和溶液。如图所示,再分别通过蒸发溶剂、增加溶质和降低温度三种方法中的一种,将它们都变成甲的饱和溶液。此时,烧杯②中溶质质量最大,烧杯③中的溶液质量最小。则方法一是________。若向烧杯②饱和溶液中再加入少量的乙物质,溶液质量________(填“不变”、“增大”或“无法确定”)
【答案】降低温度;增大
【解析】根据增加溶质溶液质量增加,降温溶液质量、溶质质量都不变,蒸发溶剂时溶剂质量减少、饱和溶液可继续溶解其它物质分析。
【解答】不饱和溶液蒸发溶剂和加入溶质变饱和,溶质质量分数增大,蒸发溶剂溶液质量减小,加入溶质,溶质质量最大,改变温度变饱和溶质质量分数不变, 烧杯②中溶质质量最大,则为加溶质的方法, 烧杯③中的溶液质量最小,则为蒸发溶剂的方法,所以方法一为降低温度;烧杯 ②饱和溶液中再加入少量的乙物质,乙物质可以溶解,溶液质量增大。
10.(2021七下·镇海期中)如图为甲、乙两种物质的溶解度曲线图,根据溶解度曲线图回答下列问题:
(1)图中A点表示的意义:________;
(2)将40g甲物质溶解到60g、80℃的热水中,形成的溶液属于________(填“饱和”或“不饱和”)溶液;该溶液中溶质的质量分数为________ ;
(3)要将乙物质从它的饱和溶液中析出,可采用的方法有________。
【答案】(1)t℃下,甲、乙两种物质的溶解度是a g
(2)饱和;37.5%
(3)恒温蒸发溶剂
【解析】(1)根据溶解度的定义解答;
(2)根据80℃时甲的溶解度计算出60g水中最多溶解甲的质量,然后与40g比较,从而确定溶液是否饱和。根据计算溶质质量分数即可。
(3)结晶的方法:①蒸发溶剂;②改变温度,根据乙的溶解度随温度的变化规律解答。
【解答】(1)图中A点表示的意义:t℃下,甲、乙两种物质的溶解度是a g;
(2)80℃时甲的溶解度为60g,设60g水中最多溶解甲的质量为x,
; 解得:x=36g。
因为40g>36g,所以形成的溶液属于饱和溶液。
该溶液的溶质质量分数为:。
(3)根据图像可知,乙的溶解度受温度的影响比较小,则要将乙从它的饱和溶液中析出,采用方法为:恒温蒸发溶剂。
11.(2020八上·青田期末)下表是硝酸钾在不同温度时的溶解度,根据表中数据回答下列问题。
(1)10℃时,100 克水中最多可溶解硝酸钾的质量为________克。
(2)20℃时,将 10 克硝酸钾加入 40 克水中,所得溶液溶质质量分数为________。
(3)如图是硝酸钾溶液的变化情况,若要通过蒸发溶剂的方法达到,请问要蒸发多少克的溶剂。
(写出计算过程)
【答案】(1)20.9
(2)20%
(3)解:m稀×A%稀=m浓×A%浓 ,
100克×10%=m浓×25%,
m浓=40克
m蒸发=m稀-m浓=100克-40克=60克
【解析】(1)通过表格确定10℃时硝酸钾的溶解度,然后根据溶解度的意义分析解答;
(2)在同一温度下,物质的溶解度相同,即饱和溶液的溶质质量分数相等;通过表格查找20℃时的溶解度,然后计算出40g水中最多溶解硝酸钾的质量,接下来与10g比较,进而确定溶质的质量,并计算出溶液的溶质质量分数;
(3)蒸发溶剂前后,溶质的质量不变,据此根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数列出方程,计算出得到25%的溶液质量,最后将两个溶液的质量相减得到蒸发水的质量。
【解答】(1)根据表格可知,10℃时,硝酸钾的溶解度为20.9g,那么该温度下,100g水中最多溶解硝酸钾的质量为20.9g。
(2)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,设40g水中最多溶解硝酸钾的质量为x,
;
解得:x=12.64g;
因为10g<12.64g,所以硝酸钾溶液为不饱和溶液。
它的溶质质量分数为:。
(3)蒸发溶剂前后,溶质的质量保持不变;
m稀×A%=m浓×B%,
100克×10%=m浓×25%,
解得:m浓=40克;
需要蒸发水的质量:m蒸发=m稀-m浓=100克-40克=60克。
12.下图是某同学配制50克质量分数为15%的蔗糖溶液的操作过程示意图。试回答下列问题。
(1)配制溶液的操作步骤有 :①溶解 ;②称量 ;③计算 ;④装瓶存放。正确的操作顺序是________(填序号)。
(2)该实验中应称取蔗糖的质量是________克。
(3)该实验中应取________毫升水,应选择________(选填“10"或“50" )毫升规格的量筒。
(4)操作步骤E中玻璃棒的作用是________。
(5)若配制的溶液溶质质量分数小于15% ,则造成误差的原因可能有________。
①称量时砝码和蔗糖放反了,并且使用了游码②取水时仰视读数
③溶解时有少量水溅出④装瓶时有溶液洒落
【答案】(1)③②①④
(2)7.5
(3)42.5;50
(4)搅拌,加速蔗精溶解
(5)①②
【解析】(1)根据配制溶液的操作步骤分析;
(2)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数分析;
(3)根据溶液质量=溶质质量+溶剂质量分析;
(4)根据溶解时玻璃棒的搅拌作用分析;
(5)根据溶质质量分数偏小可能是溶质偏小或溶剂偏多分析。
【解答】(1)配制溶液的操作步骤为计算、称量、溶解、装瓶,即顺序为③②①④;
(2)该实验中应称取蔗糖的质量是50克×15%=7.5g;
(3)该实验中应取用水的质量为50g-7.5g=42.5g,体积为42.5毫升,应选择50毫升规格的量筒;
(4)E为溶解,玻璃棒的作用是搅拌,加速蔗精溶解 ;
(5)①称量时砝码和蔗糖放反了,并且使用了游码,会使溶质质量偏小,使溶质质量分数偏小,正确;②取水时仰视读数,会使水的实际体积偏大,溶质质量分数偏小,正确;③溶解时有少量水溅出,会使溶质质量分数因溶剂偏小而偏大,错误;④装瓶时有溶液洒落不影响溶质质量分数大小,错误;
题组C 培优拔尖练
1.(2020八上·嘉兴期末)在某温度下,分別向盛有等质量蒸馏水的两烧杯中逐渐加入固体溶质甲和乙,图中X表示所加固体的质量,Y表示溶液中溶质的质量与水的质量比。a点对应的甲物质的溶液为________(选填“的和”或“不饱和”)溶液:该温度时乙物质的溶解度为 ________g。
【答案】不饱和;25
【解析】水的质量是一定的,溶质与水的质量之比越大,说明该物质的溶解度越大,据此确定甲和乙的溶解度,然后将a点对应的溶质质量与甲的溶解比较,从而确定溶液是否饱和。
【解答】(1)根据图片可知,当溶质的质量与水的质量比为0.5时,甲溶液达到饱和,那么甲的溶解度为:100g×0.5=50g;a点时溶质与水的质量之比为0.25,相当于100g水中加入:100g×0.25=25g。因为25g<50g,所以a点时甲溶液为不饱和溶液。
(2)当溶质质量与水的质量之比为0.25时,乙溶液达到饱和,那么此时乙物质的溶解度为:100g×0.25=25g。
2.(2021七下·余姚竞赛)t℃时将一定量某物质的不饱和溶液均分成三份,均加热蒸发溶剂,然后把温度降低至t℃,已知从二份溶液中蒸发的溶剂的质量分别为10g、20g,析出的晶体(不含结晶水)质量分别为a g、b g ,则t℃时,该物质的溶解度是 ________g,若第三份溶液蒸发的是30g水,则析出的晶体质量是________。(均用a 、b表示)
【答案】10(b-a);2b-a
【解析】(1)蒸发溶剂时,两份溶液先要变成饱和溶液,再析出晶体,则二者析出的晶体质量之差应该是饱和溶液中10g水中析出晶体的质量,最后根据“饱和溶液中溶质与溶剂质量成正比”计算出该物体的溶解度即可;
(2)30g比20g水多10g,则析出晶体的质量比bg应该多10g水中的晶体,据此计算即可。
【解答】(1)该物质的饱和溶液中,10g水中最多溶解晶体:b-a;
根据饱和溶液中溶质与溶剂质量成正比得到,该物体的溶解度:。
(2)30g水中析出晶体比20g水中析出晶体多(b-a)g,那么析出晶体为质量为:b+(b-a)=2b-a。
3.(2021七下·奉化期末)氯化钠俗名食盐,是工业生产和生活的一种重要原料,也是实验室里常见的一种药品。
下表是20℃时,氯化钠溶解于水的实验数据,回答下列问题:
(1)表中m=________;
(2)在这4次实验中,得到的20℃氯化钠溶液属于饱和溶液的是________。(填实验序号)
(3)计算第3次实验得到的氢化钠溶液的溶质质量分数。(结果保留一位小数)
(4)20℃时,实验室把100克溶质质量分数为20%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液,请计算需加入水多少克?
【答案】(1)27.2
(2)③④
(3)解: ×100%=26.5%
答:第三次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数为26.5%。
(4)解:m溶质=100g×20%=20g
m溶质= = 400g
m水=400g-100g=300g
答:需要加入水的质量是300g。
【解析】(1)当溶液的质量小于水和氯化钠的总质量时,说明此时溶液已经饱和,据此确定20g水中最多溶解氯化钠的质量,进而计算出m的值;
(2)根据(1)中的分析解答;
(3)根据计算;
(4)首先根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算出100g溶液中氯化钠的质量,再根据计算出5%的溶液质量,最后将两个溶液质量相减得到加水的质量。
【解答】(1)在第③次实验中,水和氯化钠的总质量为:20g+8g=28g。因为27.2g<28g,所以③为氯化钠的饱和溶液,即20g水中最多溶解氯化钠:27.2g-20g=7.2g。当再加入10g氯化钠时,由于10g>7.2g,因此④仍然饱和,那么溶液质量不变,依然为27.2g,即m=27.2g。
(2)在这4次实验中,得到的20℃氯化钠溶液属于饱和溶液的是③④。
4.(2021七下·余姚竞赛)现有硝酸钾(KNO3)和氯化钠(NaCl)两种物质的溶解度数据如下表:
(1)60℃时,一定质量的硝酸钾饱和溶液中,溶质和溶液的质量比为 ________ ;
(2)要让100克20%的氯化钠溶液形成20℃时的饱和溶液,需要加多少质量的氯化钠?请列式计算;
(3)硝酸钾溶液中混有少量的氯化钠,用________方法可提纯硝酸;
(4)有硝酸钾和氯化钠的饱和溶液各一杯,它们的温度、溶质质量分数都相同,则由表可知这两杯溶液的温度的最小范围是________。
【答案】(1)110:210
(2)8.8g
(3)降温结晶
(4)20~30℃
【解析】(1)根据表格确定60℃时硝酸钾的溶解度,根据溶质质量+溶剂质量计算出溶液质量,最后计算溶质和溶液质量之比。
(2)用溶液质量×溶质质量分数计算出氯化钠的质量,用溶液质量减去氯化钠质量得到水的质量,然后根据20℃时氯化钠的溶解度计算出达到饱和时需要氯化钠的质量,最后二者相减即可。
(3)如果物质的溶解度随温度的变化十分明显,那么可以使用降温结晶的方法提纯。
(4)饱和溶液的溶质质量分数与溶解度有关,即溶解度相同,则溶质质量分数相同,从表格中找到二者溶解度可能相同的温度范围即可。
【解答】(1)根据表格可知,60℃时硝酸钾的溶解度为110g,则溶质质量为110g,溶液质量:110g+100g=210g,那么溶质和溶液的质量之比:110g:210g=11:21.
(2)原来含有氯化钠:100g×20%=20g;
水的质量:100g-20g=80g;
20℃时,氯化钠的溶解度为36g,则80g水中最多溶解氯化钠质量:;
需要增加氯化钠质量:28.8g-20g=8.8g。
(3)根据表格可知,硝酸钾的溶解度随温度变化明显,因此硝酸钾溶液中混有少量的氯化钠,用降温结晶方法可提纯硝酸;
(4)根据表格可知,20℃时,硝酸钾的溶解度小于氯化钠,而30℃时硝酸钾的溶解度大于氯化钠,那么当温度再20℃~30℃时,二者的溶解度可能相等,即温度和溶质质量分数可能相同。
5.(2021八下·台州开学考)二氧化氯消毒液是国际上公认的新一代强力、安全、高效的消毒剂,能够迅速,彻底杀灭各种细菌(大肠杆菌、白色念珠菌等)和病毒(肝炎病毒、流感病毒等)。小应同学观察到瓶上的标签如表所示,试回答:
(1)这1000毫升二氧化氯消毒液中含溶质二氧化氯多少克?
(2)若将这1000毫升二氧化氯消毒液与5000克水均匀混合,所得稀二氧化氧消毒液中二氧化氯的质量分数是多少?(小数点后保留一位有效数字)
(3)该校欲配置30千克20%的稀二氧化氯消毒液用以消毒,需多少千克这样二氧化氧消毒液和多少升水?
【答案】(1)m液=ρ液V液=1.2g/cm3×1000ml=1200g m质=80%m液=960g
(2)由于m质前=m质后 所以960g=P%×(1200g+5000g) 得到:P%=15.5%
(3)由于m质前=m质后 所以80%×m液=20%×30kg m液=7.5kgV加水=m加水ρ水=30kg−7.5kg1×103kg/m3=22.5L
【解析】(1)首先根据密度公式m液=ρ液V液计算消毒液的质量,再根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算即可。
(2)稀释前后,溶质的质量保持不变,据此根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数列出方程,计算出所得溶液的溶质质量分数。
(3)用(2)中的方法列出方程,计算出需要消毒液的质量,然后两个消毒液的质量之差就是需要加水的质量,最后根据计算需要加水的体积。
【解答】(1)二氧化氯消毒液的质量:m液=ρ液V液=1.2g/cm3×1000ml=1200g;
溶质的质量: m质=80%m液=80%×1200g=960g。
(2)由于m质前=m质后 ,
所以960g=P%×(1200g+5000g);
得到:P%=15.5%。
(3)由于m质前=m质后,
所以80%×m液=20%×30kg ;
解得:m液=7.5kg;
需要加水的体积。
6.(2021八下·杭州开学考)下表为硫酸的密度与硫酸溶液中溶质的质量分数对照表(20℃):
现有一物块A,其体积为300cm3 , 密度为1.30g/cm3。一只容器中盛有某硫酸溶液1千克,将物块A放入该溶液中静止后如图所示,此时物块A有2/15的体积露出溶液面。
(1)求物块A静止时受到的浮力大小?
(2)求这种硫酸溶液的溶质质量分数是多少?
(3)要使物块A全部浸入溶液中,至少需要往容器中加水多少千克?(容器足够大,加水后溶液不溢出,g取10N/Kg)
【答案】(1)物体A的重力G=mg=ρVg=1.30×103kg/m3×10N/kg×300×10-6m3=3.9N;
当物体漂浮在液面上时,它受到的浮力与重力相互平衡,
即F浮=G=3.9N;
(2)该硫酸溶液的密度为:;
根据表格可知,此时硫酸溶液的溶质重力分数为60%。
(3)当物体A全部进入溶液中时,它为悬浮状态,
此时硫酸溶液的密度ρ液=ρ=1.3g/cm3;
查表可知,此时硫酸溶液的溶质质量分数为40%。
设加水的质量为x,
(1kg+x)×40%=1kg×60%;
解得:x=0.5kg。
【解析】(1)首先根据G=mg=ρVg计算出该物体重力,再根据二力平衡的条件计算出它漂浮时受到的浮力;
(2)首先根据计算出液体的密度,再根据表格确定硫酸溶液的溶质质量分数;
(3)当物体A全部进入溶液中时,它为悬浮状态,据此确定此时硫酸溶液的密度,再根据表格确定此时溶液的溶质质量分数,最后根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数列出方程,计算需要加水的质量。
7.(2020八上·温州期末)咸鸭蛋是中国特色食品,风味独特、营养丰富深受人们喜爱。其腌制过程如下:
(1)第一步:挑选鸭蛋。将鸭蛋放入一定溶质质量分数的食盐溶液,通过观察鸭蛋的浮沉情况进行挑选。现有四种食盐溶液供选择,其溶质质量分数与密度关系如表一。鸭蛋的新鲜情况与其密度变化如图一。分析图一和表一信息,应选用表一中溶质质量分数为________的食盐溶液才能挑选出新鲜鸭蛋。
(2)第二步:配制溶液。使用溶质质量分数过大的食盐溶液,鸭蛋的水分流失快、味咸且口感不鲜;使用溶质质量分数过小的食盐溶液,防腐能力较差、营养价值会降低。人们常选用质量分数为10%~20%的食盐溶液。现配制2000毫升质量分数为15%食盐溶液,需要食盐多少克。
(3)第三步:浸泡腌制。将鸭蛋放入容器再倒入15%食盐溶液将其浸没,加盖保存,如图二所示。图二中鸭蛋A的体积为70厘米3,计算鸭蛋A所受的浮力大小。
【答案】(1)10%
(2)解:m质=m液×P%=1.1克/厘米3×2000厘米3×15% =330克
答:配制2000毫升质量分数为15%食盐溶液,需要食盐330克。
(3)解:F浮=ρ液gV排=1.1×103千克/米3×10牛/千克×70×10-6米3=0.77牛
答:鸭蛋A所受的浮力为0.77牛。
【解析】(1)当物体的密度大于液体时,物体下沉;当物体的密度小于液体时,物体上浮,据此根据图一确定食盐溶液的密度值,然后根据表格确定溶质质量分数。
(2)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算出即可;
(3)根据表格确定15%的食盐溶液的密度,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算鸡蛋受到的浮力。
【解答】(1)根据图一可知,新鲜鸭蛋的密度较大,而较新鲜和已变质的鸭蛋密度较小。根据浮沉条件可知,如果让食盐溶液的密度为1.07g/cm3 , 那么新鲜鸭蛋在其中下沉,其它的在其中漂浮,这样就能挑选出新鲜鸭蛋。根据表格可知,此时对应的溶液密度为10%。
(2)需要食盐的质量:m质=m液×P%=1.1g/cm3×2000cm3×15% =330g;
(3)根据表格可知,15%的食盐溶液的密度为1.1g/cm3 ,
那么鸭蛋完全浸没时受到的浮力:F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×70×10-6m3=0.77N。课程标准
课标解读
1.理解溶解度的意义。
2.会运用溶液中溶质的质量分数公式,能配制一定溶质质量分数的溶液。
解读1:了解物质的溶解度的含义(溶解度的计算不作要求);会查阅溶解度表和溶解度曲线;理解溶液中溶质质量分数的意义是中考的热点,近两年以开放性试题信息题及实验探究题形式出现,难度适中,常见题型有选择题、填空题等。
解读2:掌握配制一定溶质质量分数的溶液的一般步骤与操作方法,溶质的质量分数的简单计算和根据化学方程式的计算是初中科学的重要部分,一种计算常融合在一起解决一些实际问题,这是中考命题的方向,难度较大,常见题型为填空题和解答题。
溶解度/克(20 ℃)
<0.01
0.01~1
1~ 10
>10
溶解性分类
难溶
微溶
可溶
易溶
举例
氯化银、碳酸钙
氢氧化钙
氯酸钾
硝酸钾、氯化钠
物质
氢氧化钙
碳酸钠
氯化钠
硝酸钠
硝酸铵
蔗糖
溶解度/克
0.165
21.5
36.0
88.0
192
203.9
浓硫酸(H2SO4)500毫升
溶质的质量分数
98%
密度
1.84克/厘米3
相对分子质量
98
强腐蚀性,阴冷,密封储藏
物质名称
氯化钠
氢氧化钙
氯酸钾
硝酸钾
溶解度(克)
36.0
0.165
7.4
31.6
质量分数(%)
10
20
30
40
50
密度(克/厘米3)
1.11
1.22
1.33
1.43
1.53
温度(℃)
0
10
20
40
60
80
100
氯化钠(克)
35.7
35.8
36
36.6
37.3
38.4
39.8
纯碱(克)
7.1
12.5
21.5
38.8
…
43.9
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/克
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
实验序号
水的质量(g)
加入氯化钠的质量(g)
溶液的质量(g)
①
20
4
24
②
20
6
26
③
20
8
27.2
④
20
10
m
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
37.8
KNO3
13.3
20.9
31.6
45.8
45.8
85.5
110
138
二氧化氯(ClO2)1000毫升
溶质质量分数
80%
密度
1.2克/厘米3
强腐蚀性,阴冷、密封储藏
密度(g/ml)
1.01
1.07
1.14
1.22
1.30
1.40
1.50
1.61
1.73
1.81
1.84
质量分数(%)
1
10
20
30
40
50
60
70
80
90
98
初中科学浙教版(2024)八年级上册第2节 人体的激素调节学案: 这是一份初中科学浙教版(2024)八年级上册<a href="/kx/tb_c92816_t4/?tag_id=42" target="_blank">第2节 人体的激素调节学案</a>,共42页。学案主要包含了能力拓展,即学即练1,即学即练2,建立猜想,实验步骤,实验结论,交流评价,即学即练3等内容,欢迎下载使用。
科学八年级上册第1节 植物生命活动的调节学案设计: 这是一份科学八年级上册<a href="/kx/tb_c92815_t4/?tag_id=42" target="_blank">第1节 植物生命活动的调节学案设计</a>,共37页。学案主要包含了能力拓展,即学即练1,即学即练2,即学即练3,即学即练4等内容,欢迎下载使用。
初中科学浙教版(2024)八年级上册第3节 大气的压强学案设计: 这是一份初中科学浙教版(2024)八年级上册<a href="/kx/tb_c5692_t4/?tag_id=42" target="_blank">第3节 大气的压强学案设计</a>,共35页。学案主要包含了即学即练1,即学即练2,能力拓展,即学即练3,即学即练4,即学即练5,即学即练6等内容,欢迎下载使用。