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溶液组成的化学计量及其应用(含解析)全解
[考纲要求] 1.理解溶液、溶解度、溶液中溶质的质量分数的概念。2.掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的配制方法。
考点一 溶解度及其曲线
1.固体的溶解度
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)S=×100 g
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1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。
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
/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 溶解度/g 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 168 202 246 (2)溶解度曲线
4.溶解度曲线的含义
(1)不同物质在各温度时的溶解度不同。
(2)曲线与曲线交点的含义:表示两物质在某温度时有相同的溶解度。
(3)能很快比较出两种物质在某温度范围内溶解度的大小。
(4)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]。
(5)判断结晶的方法
①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;
②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,特别应注意的是若从FeCl3溶液中结晶出FeCl3·6H2O晶体,应在HCl气氛中蒸发浓缩、冷却结晶。
题组一 饱和溶液与不饱和溶液
1.某温度下,向100 g澄清的饱和石灰水中加入5.6 g生石灰,充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述正确的是( )
A.沉淀物的质量为5.6 g
B.沉淀物的质量为7.4 g
C.饱和石灰水的质量大于98.2 g
D.饱和石灰水的质量小于98.2 g
答案 D
解析 因为原石灰水是饱和的,当加入生石灰后,0.1 mol生石灰要消耗石灰水中的水0.1 mol,生成氢氧化钙并析出,同时因为原饱和石灰水减少了1.8 g水,致使其中的溶质氢氧化钙也会析出一部分,故溶液减少的质量会大于1.8 g,所以最后饱和石灰水的质量就小于98.2 g。
题组二 溶解度的应用
2.(2014·新课标全国卷Ⅰ,11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
答案 A
解析 A项,由题图可知,随着温度升高,溴酸银的溶解度逐渐增大,因此AgBrO3的溶解是吸热过程;B项,由图像曲线可知,温度升高斜率增大,因此AgBrO3的溶解速度加快;C项,由溶解度曲线可知,60 ℃时,AgBrO3的溶解度约为0.6 g,则其物质的量浓度约为0.025 mol·L-1,AgBrO3的Ksp=c(Ag+)·c(BrO)=0.025×0.025≈6×10-4;D项,若KNO3中含有少量AgBrO3,可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液,再冷却结晶获得KNO3晶体,而AgBrO3留在母液中。
3.图为氯化钠、碳酸钠在水中的溶解度曲线,请回答下列问题。
(1)碳酸钠和氯化钠混合溶液的pH______7(填“>”、“<”或“=”)。
(2)40 ℃时,碳酸钠的溶解度为______ g。
(3)大于30 ℃时,碳酸钠的溶解度______氯化钠的溶解度(填“>”、“<”或“=”)。
(4)40 ℃时,碳酸钠和氯化钠均形成饱和溶液,当温度降低到20 ℃时,析出的主要物质是________________(填化学式)。
(5)为检验(4)中析出的物质,取少量样品于试管中加入足量的稀______________(填化学式)溶液,完全溶解,并有气体产生,再加入几滴________(填化学式)溶液,有白色沉淀产生。
答案 (1)> (2)50 (3)> (4)Na2CO3 (5)HNO3 AgNO3
解析 (1)由于CO+H2OHCO+OH-,所以Na2CO3和NaCl混合溶液的pH>7。(2)根据溶解度曲线,40 ℃时
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