课题14 溶液 溶解度.docx

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课题14溶液溶解度

溶液和溶解度

　　［知识要点］

第一部分

　　1、溶液、溶质、溶剂

　　一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液（实质上溶质分散在溶剂中的粒子的直径小于1　nm）；被溶解的物质叫做溶质；能溶解其他物质的物质叫溶剂。

　　对溶液的认识要注意以下几点：

　　①溶质可以是固体、液体、气体。

　　②某溶液中溶质或溶剂的种类可以是一种，也可以是两种或两种以上；在初中阶段讨论的溶液中溶质或溶剂的种类一般是一种。

　　③水是最常用的溶剂，酒精（乙醇）、汽油等物质也可以作溶剂，当溶液中有水存在时，不论水的量有多少，习惯上把水看作溶剂，通常不指明溶剂的溶液，一般指的是水溶液。

溶液不一定都是无色的，其颜色由溶质、溶剂的性质而决定。

　　注意：

　　SO3、Na2O等易与水反应的物质溶于水，溶质不是SO3、Na2O，而是H2SO4、NaOH。

　　④溶液的质量等于溶质、溶剂的质量之和（溶质的质量是指被溶解的那部分物质的质量，没有溶解进溶剂内的物质，就不能计算在内）。

溶液体积不一定等于溶质和溶剂体积之和，如100mL酒精和100mL水混合后体积小于200mL。

这是因为分子间有间隔的缘故。

　　2、溶液的特征：

均一性、稳定性

　　均一性：

　　是指溶液各部分的溶质浓度和性质都相同。

但溶液中分散在溶剂中的分子或离子达到均一状　态之后，仍然处于不停地无规则运动状态之中。

　　稳定性：

　　是指外界条件（温度、压强等）不变时，溶液长期放置不会分层，也不会析出固体或放出气体。

　　注意：

　　溶液“透明”包括无色透明和有色透明（如CuSO4溶液）。

透明液体不一定是溶液，如水、酒精。

　　　3、物质的溶解

　　溶质分散到溶剂中形成溶液的过程，叫做物质的溶解。

在物质溶解形成溶液的过程中，所发生的溶质的分子（或离子）向水中扩散的过程吸收热量，而溶质的分子（或离子）与水作用生成水合分子（或水合离子）的过程放出热量，所以物质溶解通常伴随着热量的变化。

　　4.溶液的用途

　　①许多化学反应在溶液中进行，可以加快反应的速率。

　　②溶液对动植物和人的生理活动有很重要的意义。

动物摄取食物里的养料必须经过消化，变成溶液后才能吸收；植物从土壤里获得各种养料，也要变成溶液，才能由根部吸收。

　　③天然水一般都是溶液。

第二部分

　　　5、溶解性

　　一种物质（溶质）溶解在另一种物质（溶剂）里的能力称为溶解性。

溶解性的大小与溶质、溶剂的性质（内因）有关系，也与温度、压强（外因）有关系。

许多实验证明：

　　①不同的物质在同一溶剂中溶解性不同，如常温下食盐容易溶解在水中，而碘几乎不溶于水。

　　②同一种物质在不同溶剂中的溶解能力（溶解性）不同。

如常温下食盐容易溶解在水中，却很难溶解在汽油里；碘微溶于水，却易溶于汽油。

　　③同一种固态物质在同一溶剂中（通常为液态）的溶解能力（溶解性）与温度有关。

如硝酸钾在20℃,100g水中只能溶解31.6g。

而60℃时，100g水中能溶解110g。

温度升高时，大多数　固态物质在一定量水中所能溶解的量也越多。

一定温度下，大多数物质在一定量溶剂中可溶解的量是有一定限度的。

　　④同一气态物质在同一液态溶剂中的溶解性除与温度有关外，还与压强有关。

通常是温度升高，溶解性减小；压强增大，溶解性增大。

　　注：

　　液态物质互相溶解的情况比较复杂，中学不讨论。

　　6、饱和溶液、不饱和溶液

　　饱和溶液：

　　在一定温度下（溶质为气体时还需在一定压强下），向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时所得到的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。

　　不饱和溶液：

　　在一定温度下（溶质为气体时，还需在一定压强下），向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质还能继续溶解时的溶液，叫做这种溶质的不饱和溶液。

　　主要从下面几个方面理解这两个概念：

　　①首先要明确“一定温度下”、“一定量的溶剂”。

在某一温度和一定量的溶剂里，对某种固态溶质来说饱和了，但若改变温度或改变溶剂的量，就可能使溶液不饱和了。

如室温下，100g水中溶解31.6gKNO3达到饱和，若升高温度或增大溶剂（水）量，原来饱和溶液就变为不饱和溶液。

所以溶液饱和与否，首先必须明确“一定温度下”和“一定量的溶剂”。

　　②必须明确是某种溶质的饱和溶液或不饱和溶液。

如：

在一定条件下不能再溶解食盐的溶液，可能还能继续溶解蔗糖，此时的溶液对于食盐来说是饱和溶液，但是对于蔗糖来说就是不饱和溶液。

　　7、饱和溶液、不饱和溶液的转化

　　大多数情况下饱和溶液和不饱和溶液存在以下转化关系（溶质为固体）：

　　但是，由于Ca（OH）2的溶解度随温度的升高而减小，因此将Ca（OH）2的不饱和溶液转化为饱　和溶液，在改变温度时应该是升高温度；将熟石灰的饱和溶液转化为不饱和溶液，在改变温度时应该是降低温度。

　　8、判断溶液是否饱和的方法

　　一般说来，可以向原溶液中再加入少量原溶质，如果溶解的量不再增大则说明原溶液是饱和溶液，如果溶解的量还能增大则说明原溶液是不饱和溶液。

　　9、浓溶液、稀溶液的概念

　　为了粗略地表示溶液中溶质含量的多少，常把溶液分为浓溶液、稀溶液。

在一定量的溶液里，含溶质的量较多的是浓溶掖，含溶质的量较少的是稀溶液。

　　　10、固体的溶解度

　　在一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。

如果不说明溶剂通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。

　　正确理解固体的溶解度概念需要抓住四个要素：

　　①一定温度。

同一种固体物质在不同温度下对应的溶解度是不同的，因此必须指明温度。

　　②100g溶剂。

此处100g是指溶剂质量，不能误认为溶液质量。

　　③饱和状态。

在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里所溶解的最大质量为这种物质在这种溶剂里的溶解度。

　　④单位：

g［严格地说应该是g/100g（溶剂）］。

　　影响因素：

　　①溶质、溶剂的性质；

　　②温度。

大多数固体物质的溶解度随着温度的升高而增大（如KNO3）；少数固体物质的溶解度受温度变化影响较小（如NaCl）；极少数固体物质的溶解度随着温度的升高而减小［如　Ca（OH）2］。

　　11、溶解度曲线

　　当溶质一定、溶剂一定时，固态物质的溶解度主要受温度的影响，也就是说，固态物质的溶解度是温度的函数。

这种函数关系既可用表格法表示，也可以用图象法（溶解度曲线）来表示。

用纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，得到物质溶解度随着温度变化的曲线，这种曲线叫做溶解度曲线。

溶解度曲线既能定性地反映固体的溶解度受温度影响而变化的趋势（溶解度曲线的伸展方向），也能表示某固态物质在某温度下的溶解度，还能用于比较同一温度不同溶质的溶解度的大小。

　　应用：

　　①判断某种物质在不同温度时溶解度的大小；

　　②比较不同物质在相同温度时（或一定温度范围内）溶解度的大小；

　　③判断物质溶解度随温度变化的趋势；

　　④如何通过改变温度和增加溶质将不饱和溶液变成饱和溶液；

　　⑤如何通过改变温度或蒸发溶剂，使溶质结晶析出。

　　⑥确定混合物分离、提纯的方法。

　　12、气体的溶解度

　　　气体的溶解度是指该种气体在一定压强和一定温度时溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积（气体的体积要换算成标准状况时的体积）。

　　影响因素：

　　内因：

　　气体和水本身的性质。

　　外因：

　　①温度：

气体的溶解度随温度升高而减小；

　　　②压强：

气体的溶解度随压强增大而增大。

　　13、浓溶液、稀溶液与饱和溶液、不饱和溶液的关系

　　溶液的饱和与不饱和与溶液的浓和稀没有必然联系。

浓溶液不一定是饱和溶液，稀溶液不一定是不饱和溶液。

但在同一条件下，同一种溶质溶解在同一种溶剂中，饱和溶液一定比不饱和溶液浓。

　　例如，20℃时，100g水中最多溶解31.6gKNO3，此时所得的溶液是饱和溶液，也是浓溶液，但若将30gKNO3在此温度下溶解在100g水中，所得溶液虽然是浓溶液，但仍为不饱和溶液。

20℃时，100g水中最多溶解0.00024gBaSO4，此时所得的溶液显然很稀，但它却是饱和溶液，若取0.00020gBaSO4在此温度下溶解在100g水中，所得溶液既是不饱和溶液，也是稀溶液。

　　［典例引路］

　　例1、下列关于溶液的叙述正确的是（　）

　　A．溶液一定是均一的、稳定的、无色透明的液体

　　B．凡一种或一种以上物质分散到另一种物质里形成的混合物就叫溶液

　　C．mg食盐放入ng水中，充分振荡，形成的食盐水的质量一定等于（m+n）g

　　　D．凡均一、稳定的混合物就是溶液，而洁净、澄清的液体不一定是溶液

　　分析：

　　上面的说法应从概念的关键词中进行剖析。

　　A选项应从两个方面去考虑：

其一，溶液虽然具有均一性、稳定性，但不一定是无色的。

例如碘酒溶液、硫酸铜溶液、高锰酸钾溶液都是有色的。

其二，溶液是混合物，而液体不一定是混合物。

根据溶液的定义的表述，液体包括液态混合物和液态纯净物，而溶液是混合物。

均一、稳定的蒸馏水是液体，但不是溶液。

　　B选项应考虑到的是泥浆、牛奶等都是一种物质分散到另一种物质里形成的液体，由于它们不均一、不稳定，因此它们不是溶液而是浊液。

　　C选项应明白溶液的质量等于溶质质量与溶剂质量之和，但这里的溶质是指已溶解的溶质质量，没有溶解的部分不能计入溶质质量。

若mg食盐全部溶解于ng水中，则所得溶液的质量为（m＋n）g；若mg食盐只有一部分溶解于ng水中，则所得溶液质量小于（m＋n）g。

　　D选项从溶液的特征看溶液必须均一、稳定，从类别看必须是混合物，这两点必须同时具备。

　　　答案：

D

　　例2、某一杯长期放置的食盐水，若上部的密度为ag·cm－3，则下部的密度为（　）

　　A．大于ag·cm－3

　　B．等于ag·cm－3　

　　C．小于ag·cm－3

　　D．无法判断

　　分析：

　　由于溶液具有均一性的特征，溶液各部分的浓度和性质都相同，所以溶液中各部分的密度必　然相同。

　　答案：

B

　　例3、向图中的试管里的水中加入某种不与水发生化学反应的物质后，原来U型管内两臂在同一水平上的红墨水，右边液面降低了些，左边的液面上升了些，则加入的物质是（　）

A.活性炭

　　B.生石灰

　　C.硝酸铵

　　D.苛性钠

　　分析：

　　U型管中红墨水呈左边高，右边低的状况，说明广口瓶内气体的压强变得比大气压强小，原因是在试管中的水里加入某种物质因溶解吸热，使温度降低而引起气体压强减小，应选择C选项，因为硝酸铵在溶解的过程中吸热。

B、D在溶于水的过程中放热，会引起U型管中红墨水呈　左边低，右边高的状况。

活性炭加入水中不能溶解，无明显热量变化。

　　答案：

C

　　例4、下列说法正确的是（　）

　　A．在一定条件下饱和溶液可以变成不饱和溶液

　　B．饱和溶液肯定是较浓的溶液

　　C．饱和溶液肯定要比不饱和溶液的质量分数要大些

　　D．在一定的溶剂中不能再溶解某种溶质的溶液叫饱和溶液

　　分析：

　　改变温度或加水均可使某饱和溶液变成不饱和溶液，A正确；某些物质在某温度时的溶解度　很小，所以它形成饱和溶液后，溶质质量分数仍很小，B不正确；C也不正确，因为：

①没有指明是不是同一种溶质②没有指明是不是在同一温度下；D不正确，没有指明温度。

　　答案：

A

　　例5、在厨房、体积相同且无污染的饱和食盐水、蒸馏水各一杯，如何区分？

请设计三种合理的方法。

　　分析：

　　解答此题要熟悉蒸馏水和食盐水的物理性质，蒸馏水是无色无味的，食盐水有咸味，根据这一性质可以进行区别。

在厨房的前提条件下，可用品尝味道的方法加以区分；使食盐水中的水分　不断蒸发达到饱和状态后会有食盐晶体析出，据此又可区分；蒸馏水的密度小于食盐水的密度，密度大的液体会使浮在其中的木块排开液体的体积小于浮在密度小的液体中木块排开液体的体积，综合了物理知识也可解决这个问题。

　　解答：

（1）品尝味道，有咸味者为食盐水；

（2）蒸发水后有晶体析出的是食盐水；

　　（3）放入木块，进入液体中体积小者为食盐水。

　［达标自查］

1、下列关于溶液特征的叙述正确的是（　）

　　A．溶液都是澄清、透明、无色的

　　　B．溶液是均一、稳定的化合物

　　C．一种溶液中，各部分的浓度和性质相同　　　　　　　　

　　D．溶液中的溶剂一定是水

2、夏日里想随时喝到凉爽的饮料，可以自制化学“冰箱”，即把一种化学试剂放入一定量的水中，就可以形成低温小环境。

这种试剂可以是下列物质中的（　）

　　A．食盐

　　B．硝酸铵

　　C．蔗糖

　　D．熟石灰

3、下列液体不属于溶液的是（　）

　　A．少量铁粉投入足量稀盐酸中

　　　B．生理盐水

　　C．液氧

　　D．海水

4、能证明某KCl溶液在20℃时已经达到饱和状态的方法是（　）

　　A．温度不变时，向该溶液中加入少量水，结果溶液变稀

　　B．取少量该溶液，降温到10℃时，有KCl晶体析出

　　C．取少量该溶液升温，无氯化钾晶体析出

　　D．温度不变时，向该溶液中加入少量的KCl晶体，晶体不再溶解

5、很多化学反应都在溶液中进行的主要原因是（　）

　　A．反应速率快

　　B．易于操作

　　C．不需加热

　　D．设备简单

6、60℃时，硝酸钾的溶解度为110g。

该温度下硝酸钾饱和溶液中有关质量关系正确的是（　）

　　A．溶质质量∶溶剂质量＝1∶10

　　B．溶剂质量∶溶液质量＝20∶21

　　C．溶质质量∶溶剂质量＝11∶10

　　D．溶液质量∶溶质质量＝21∶11

7、下图是X、Y、Z三种固体物质的溶解度曲线，当它们的溶液接近饱和时，分别采用增加溶　质、蒸发溶剂、升高温度三种方法，均可以变成饱和溶液的是（　）

　　A．X溶液

　　B．Y溶液

　　C．Z溶液

　　D．X、Y溶液

8、下图是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。

（1）当温度约为　　　时，硝酸钾与氯化钠的溶解度相等。

（2）当温度　　　　时，氯化钠的溶解度大于硝酸钾的溶解度。

　　（3）图中P点表示硝酸钾的　　　溶液。

　　　（4）当温度为10℃时，硝酸钾的溶解度是　　　　　。

　　［学力提高］

　　1、在一定温度下将agNaCl完全溶于bg水中，在得到的食盐水中又加cgKCl，完全溶解后所得溶液的质量是（　）

　　A．ag

　　B．（a+b）g

　　C．（a+c）g

　　D．（a+b+c）g

　　2、一定温度下，将某硝酸钾溶液蒸发掉100g水，无晶体析出；再继续蒸发掉100g水，析出20g硝酸钾晶体。

此温度下硝酸钾的溶解度为（　）

　　A．一定等于20g

　　B．一定不等于20g

　　C．大于或等于20g

　　D．小于或等于20g

　　3、在一定温度下，将一瓶接近饱和的KNO3溶液转化为饱和溶液，可采取的方法有：

　　　①升高温度；②降低温度；③加入KNO3；④减少KNO3；⑤加入溶剂水；⑥减少溶剂水

　　其中正确的一组是（　）

　　A．①②③

　　B．②③④

　　C．③④⑤

　　D．②③⑥

　　4、今有6.0g镁与100g稀硫酸恰好完全反应。

（1）在100g稀硫酸中，溶质的化学式为　　　　　　　　　，其质量为　　　g；溶剂的化学式为　　　　　　　　　　　　，其质量为　　g。

（2）镁与稀硫酸完全反应后，所得溶液的质量为　　　　g，其中溶质的化学式为　　　　　　　　　　　　，其质量为　　　g；溶剂的化学式为　　　　　　　　　　　　，其质量为　　g。

　　　5、下图是A、B、C三种物质的溶解度曲线。

（1）20℃时，A、B、C三种物质溶解度由大到小的顺序是　　　　　。

（2）35℃时，A、B、C的饱和溶液各wg，均冷却至20℃时，析出晶体最多的是　　，最少的是　　，没有晶体析出的是　　。

　　（3）30℃时，a点表示100g水中溶解A物质的质量，要使其变为30℃的饱和溶液，需要加入A物质的质量是

　　　。

　　三、计算题：

32、今有不纯的铁粉3克与50克16%的硫酸铜溶液恰好完全反应（杂质不参加反应），求：

铁粉的纯度？

反应后溶液中溶质的质量分数？

33、将24.9克的某氢氧化钠溶液与140克硫酸铜溶液混合，二者恰好完全反应，过滤后，得到滤液160克，求：

氢氧化钠溶液溶质的质量分数？

硫酸铜溶液中溶质的质量分数？

［参考答案］

　　达标自查

　　1、C　　2、B　　3、C　　4、D　　5、A　　6、CD　　7、C　

　　8、

（1）25℃

（2）小于25℃

　　（3）不饱和

　　（4）20g

　　学力提高

　　1、D　　2、C　　3、D　

　　4、

（1）H2SO4；24.5；H2O；75.5。

（2）105.5；MgSO4；30；H2O；75.5。

　　　5、

（1）S（A）=S（B）＞S（C）。

（2）A；B；C。

　　（3）36g。