浙教版科学八上1.5物质在水中的溶解第二课时学案(含答案)

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浙教版科学八上1.5物质在水中的溶解第二课时学案(含答案)

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八上科学1.5物质在水中的溶解第二课时
教学内容 1.溶解度定量计算计算2.溶解度曲线掌握3. 溶液稀释浓缩(不饱和变为饱和)问题4.物质溶解的特殊现象
教学目标 让学生熟练掌握上述学习目标的内容
教学重点 1.溶解度曲线掌握2.溶液稀释浓缩(不饱和饱和之间的相互转化)问题
教学难点 溶解度定量计算
课程难度 稍难
知识归纳
一、物质的溶解性
溶液是由溶质和溶剂组成的,不同的溶质在同一种溶剂里的溶解性不同,同一种溶质在不同种溶剂里的溶解性也不同。
(一)溶解性
(1)物质溶解的能力:一定条件下物质能够溶解的数量是有限的。
(2)影响物质溶解性的因素:①不同物质在同一种溶剂中的溶解能力不同。
②同一种物质在不同溶剂中的溶解能力不同。③同一种物质在同一种溶剂中的溶解能力与温度有关。
【温馨提示】
固体物质溶解性与温度有关,与溶质和溶剂的种类也有关,搅拌能加快溶解但不能改变溶解性,气体溶解性与温度和压强有关,与溶质和溶剂的种类也有关
(二)物质溶解时的吸热和放热现象
物质溶解时,是从外界吸收热量,还是向外界释放热量呢
实验表明:有的物质溶解时,会放出热量,使溶液温度升高,如氢氧化钠、浓硫酸,生石灰(氧化钙),熟石灰(氢氧化钙)等
有的物质溶解时,会吸收热量,使溶液温度降低,如硝酸铵(只要是某某铵,都符合);
也有许多物质溶解时,溶液的温度没有明显变化,如氯化钠等。
二、饱和溶液与不饱和溶液
(一)定义
(1)饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。
(2)不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。
(二)饱和溶液与不饱和溶液的转化
(三)判断溶液是否饱和的方法
判断的关键是看该溶液还能否继续溶解该溶质,若不能继续溶解,则这种溶液是饱和的,若能继续溶解,则这种溶液是不饱和的。具体的判断方法:保持温度不变,向该溶液中加入少量的同种溶质,看是否溶解,若不再溶解,说明该溶液饱和,反之,该溶液不饱和。
(四)浓溶液和稀溶液
为粗略地表示溶液中溶质含量的多少,常把溶液分为浓溶液和稀溶液。浓溶液和稀溶液是一组相对概念。在一定量的溶液中含溶质的量相对较多的是浓溶液,含溶质的量相对较少的是稀溶液。
(五)饱和、不饱和溶液与浓、稀溶液的区别与联系
饱和溶液与不饱和溶液 浓溶液与稀溶液
区别 含义不同 溶液是否饱和取决于溶质的量在一定温度下、一定量溶剂里是否达到最大限度 溶液的浓与稀取决于溶质在不同定量的溶液里含量的多少
温度影响 受温度影响, 必须指明温度 与温度无关
联系 ①溶液的饱和与不饱和跟溶液的浓和稀没有必然联系②饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液; 浓溶液不一定是饱和溶液;稀溶液不一定是不饱和溶液③对于同种溶质,在一定温度下,饱和溶液要比不饱和溶液浓
三、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。一般用S来表示溶解度。
(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。
(3)溶解度与溶解性的关系:
(4)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)。
四、溶解度曲线
(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”,如硝酸钾。
(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”,如氯化钠。(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,如氢氧化钙。
五、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。
六、溶液、溶质、溶质质量分数
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
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,
七、溶液的稀释、浓缩
①稀释:稀释前后溶质质量不变
②浓缩: A增加溶质
B蒸发溶剂
C两者混合
二.课堂练习
1.溶解度的定量计算(难,拓展内容)
例1.保持某温度不变的条件下,氯化钠溶液质量随蒸发水的质量变化关系如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.原氯化钠溶液为饱和溶液
B.X的值为34
C.b点溶液的溶质质量分数比a点大
D.氯化钠在该温度下的溶解度为36g
【分析】根据图像、饱和溶液的特点以及溶解度的概念分析。
【解答】解:A、由图像可知,溶液的质量随蒸发水质量的增加而减小,且蒸发25g水和50g水的过程中,溶液质量是均匀减少的,斜率是一致的,说明原氯化钠溶液为饱和溶液,故A说法正确;
B、当溶液质量为0g时,蒸发水的质量为50g,即原68g溶液中溶剂的质量为50g,溶质的质量为68g﹣50g=18g,故该温度下,100g水中溶解36g氯化钠,达到饱和状态,即此温度下氯化钠的溶解度为36g;X为蒸发25g水时溶液的质量,由于原氯化钠是饱和溶液,则蒸发25g水,析出氯化钠的质量为9g,此时剩余溶液的质量为68g﹣25g﹣9g=34g,故X的值为34,故B说法正确;
C、饱和溶液蒸发水分,析出晶体,剩余溶液仍为饱和溶液,同一温度下,同中溶质的饱和溶液,溶质的质量分数相同,根据图像可知,a、b点均为相同温度下的氯化钠的饱和溶液,则溶质质量分数相同,故C说法错误;
D、当溶液质量为0g时,蒸发水的质量为50g,即原68g溶液中溶剂的质量为50g,溶质的质量为68g﹣50g=18g,故该温度下,100g水中溶解36g氯化钠,达到饱和状态,即此温度下氯化钠的溶解度为36g,故D说法正确;
故选:C。
例2.t℃时,把某物质的不饱和溶液分成甲、乙两份,甲份的质量占,乙份的质量占.在甲份中蒸发M克水或在乙份中加入M克溶质都会成为饱和溶液。求t℃时该物质的溶解度为。
【分析】根据溶解度定义可知在该温度下,100g溶剂中所溶溶质的质量。
【解答】解:乙份的质量占2/5加入M克溶质成为饱和溶液,则质量占3/5的溶液中达到饱和需要加入溶质M,即在甲份中蒸发M克水或加入溶质,都达到饱和,即溶放到Mg水中正好达到饱和,设t℃时该物质的溶解度为S,则:
解得S=150g。
答:t℃时该物质的溶解度为150g。
变式训练1.某温度下,将A物质的水溶液分成两等份,向一份中加入9克A物质,充分搅拌,尚有1克固体不溶,将第二份溶液蒸发掉40克水,并恢复到原温度,溶液恰好饱和,则A物质在该温度下的溶解度是多少?
【分析】根据题目信息可知,40克水中溶解8克溶质A,形成的溶液就是饱和溶液,然后根据溶解度的概念列出关系式即可算出溶解度的大小。
【解答】解:根据题目信息可知,40g水中溶解(9g﹣1g)=8g溶质A,形成的溶液就是饱和溶液,设此时A的溶解度是S,则
S=20g
答:A物质在该温度下的溶解度是20g。
变式训练2.某温度下,将440克A物质(不含结晶水)的水溶液分成等质量的2份。向第一份加入9克A物质,充分搅拌,还有1克固体不能溶解;将第二份溶液蒸发掉40克水,并恢复到原温度,溶液恰好饱和(无A析出),则A物质在该温度下的溶解度是多少?原来440克溶液的溶质质量分数为多大?(保留小数点后2位)
【分析】(1)第一份中再溶解8gA物质达到饱和,第二份中减少40g水达到饱和,也就是40克水中溶解8克溶质A正好形成饱和溶液;一定温度下,同种物质的饱和溶液溶解度一定,即溶质的质量分数相同,据此列出关系式即可算出溶解度的大小;
(2)溶液溶质的质量分数与溶液质量无关,因此原来440g溶液的质量分数和第二份溶液的质量分数相同;首先根据饱和溶液质量分数相等列出方程计算第二份220g溶液中溶质的质量,然后计算出第二份溶液中溶质的质量分数即可。
【解答】解:(1)40g水中溶解8g(9g﹣1g)溶质A,形成的溶液就是饱和溶液,设此时A的溶解度是x,则;
解得:x=20g;
(2)设第二份中220g饱和溶液中溶质A的质量为x,

解得:x=30g;
原来440g溶液的质量分数:=13.64%。
故填:20g;13.64%。
变式训练3.t℃时,把某物质的不饱和溶液分成甲、乙两份,甲份的质量占,乙份的质量占.在甲份中蒸发M克水或在乙份中加入M克溶质都会成为饱和溶液。求t℃时该物质的溶解度为。
【分析】根据溶解度定义可知在该温度下,100g溶剂中所溶溶质的质量。
【解答】解:乙份的质量占2/5加入M克溶质成为饱和溶液,则质量占3/5的溶液中达到饱和需要加入溶质M,即在甲份中蒸发M克水或加入溶质,都达到饱和,即溶放到Mg水中正好达到饱和,设t℃时该物质的溶解度为S,则:
解得S=150g。
答:t℃时该物质的溶解度为150g。
变式训练4.把55g 50℃的硼酸饱和溶液蒸干,得到5g硼酸固体。求硼酸在50℃时的溶解度。
【分析】先求水的质量,再根据溶解度概念求硼酸的溶解度。
【解答】解:根据m(溶液)﹣m(溶质)=m(溶剂),可得:m(H 2O)=55g﹣5g=50g
设硼酸在50℃时的溶解度为S,
解得:S=10g
答:50℃时硼酸的溶解度为10 g。
变式训练5.在10℃时,把20克硝酸钠溶解在30克水里配成溶液。保持温度不变,蒸发掉10克水时,有4克晶体析出。求:10℃时,硝酸钠溶液的溶解度?
【分析】溶解度是指在一点温度下,某固体物质在100g溶剂(通常为水)里达到饱和状态时所溶解的质量,一般用字母S表示,单位是g。
【解答】解:在10℃时,把20克硝酸钠溶解在30克水里配成溶液。保持温度不变,蒸发掉10克水时,有4克晶体析出,此时得到为硝酸钠的饱和溶液,溶剂的质量为30g﹣10g=20g,溶质的质量为20g﹣4g=16g,则溶解度,
答:10℃时,硝酸钠溶液的溶解度为80g。
故答案为:饱和溶液中,溶剂的质量为30g﹣10g=20g,溶质的质量为20g﹣4g=16g,

答:10℃时,硝酸钠溶液的溶解度为80g。
变式训练6.如图是对20℃一定质量甲的溶液进行恒温蒸发的结晶实验过程,请回答:n的数值是 11 ,20℃时该物质的溶解度是 50 克.
【分析】根据饱和溶液的定义和判断方法进行分析;根据题中的数据进行分析;根据题中析出晶体是通过蒸发溶剂得到的进行分析.
【解答】解:蒸发前的烧杯底部没有固体,第一次蒸发10g水,析出1g晶体,第二次蒸发10g水析出6﹣1=5g晶体,所以蒸发前原溶液是不饱和溶液,第二次蒸发溶液是饱和溶液,故第三次蒸发10g水析5g晶体,所以共析出11g,饱和溶液蒸发10g水析出5g晶体,故100g水溶解50g固体甲就饱和,故甲物质在20℃时的溶解度是50g,
答案:11;50.
2.溶解度曲线的理解运用(牢记氯化钠,硝酸钾,氢氧化钙三种的溶解度曲线图像)
例1.KNO3和KCl在水中的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.KNO3的溶解度大于KCl
B.KCl的溶解度随温度升高而减小
C.t3℃时,将60gKNO3放入50g水中,能得到110g溶液
D.蒸发水能使KCl的不饱和溶液变成饱和溶液
【分析】根据固体的溶解度曲线,可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性;可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断提纯晶体的方法。
【解答】解:A、通过分析溶解度曲线可知,0℃﹣t2℃氯化钾的溶解度大于硝酸钾,t2℃之后硝酸钾的溶解度大于氯化钾,故A错误;
B、由溶解度曲线图可知,氯化钾的溶解度随温度升高而增大,故B错误;
C、由溶解度曲线图可知,t3℃硝酸钾的溶解度为110g,则此温度下将60g KNO3放入50g水中最多能溶解55g,所得溶液的质量为55g+50g=105g,故C错误;
D、蒸发水能使KCl的不饱和溶液变成饱和溶液,故D正确。
故选:D。
例2.甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度
B.t1℃时,甲、乙两物质的溶解度均为25
C.升高温度可使甲的饱和溶液变为不饱和溶液
D.t2℃时,在100g水中加入25g甲,可形成甲的饱和溶液
【分析】根据固体的溶解度曲线,可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性;可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断提纯晶体的方法。
【解答】解:A、在比较物质溶解度时,需要指明温度,故A错误;
B、通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,甲、乙两物质的溶解度相等均小于25g,故B错误;
C、甲的溶解度随温度的升高而增大,升高温度可使甲的饱和溶液变为不饱和溶液,故C正确;
D、由图可知,t2℃时甲溶解度大于25g,则在100g水中加入25g甲,形成甲的不饱和溶液,故D错误。
故选:C。
例3.图中甲是硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线,乙是对硝酸钾进行的溶解实验,下列分析错误的是(  )
A.t2℃时硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度
B.烧杯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,只有Ⅱ中的溶液是饱和溶液
C.烧杯Ⅱ中溶液的质量是160g
D.烧杯Ⅲ中溶液的溶质质量分数可能比烧杯Ⅰ中溶液的溶质质量分数大
【分析】根据固体的溶解度曲线,可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性;可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断提纯晶体的方法。
【解答】解:A、通过分析溶解度曲线可知,t2℃时硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度,故A正确;
B、III的烧杯中有晶体,是该温度下的饱和溶液,故B错误;
C、t2℃时,硝酸钾的溶解度是60g,II中没有晶体析出,所以溶液的质量=140g+60g﹣40g=160g,故C正确;
D、t2℃时,硝酸钾的溶解度是60g,由C可知,烧杯II中溶液的质量是160g,所以烧杯II中溶液是t2℃时硝酸钾的饱和溶液,降温的程度不能确定,所以烧杯Ⅲ的上层清液中溶质质量分数可能比Ⅰ的溶液中溶质质量分数大,故D正确。
故选:B。
3.溶液的稀释浓缩问题(饱和不饱和溶液的相互转换,牢牢抓住溶质的质量在单一溶液中不变)
例1.如图所示的是药剂商店出售的溶质质量分数为98%的浓硫酸的标签,现要用这种浓硫酸配制10%的稀硫酸2940g作为除锈的酸洗液,试计算:
(1)需要浓硫酸的质量是多少克?量取浓硫酸的体积约为多少毫升?(计算结果保留整数)
(2)还需要加水(密度约为1g/cm3)的体积是多少毫升?(请写出计算过程)
【分析】根据溶液稀释前后,溶质的质量不变,结合题意进行分析解答。
【解答】解:设需要浓硫酸的质量为x,根据溶液稀释前后,溶质的质量不变,
则2940g×10%=x×98% x=300g。
由题意,500mL浓硫酸的质量为920g,则300g浓硫酸换算成体积约为×500mL≈163mL。
还需要水的质量为2940g﹣300g=2640g(合2640mL)
答:(1)需要浓硫酸的质量是300g,量取浓硫酸的体积约为163mL;
(2)还需要加水(密度约为1g/cm3)的体积是2640mL
变式训练1.实验室有一瓶未开封的浓盐酸,部分标答如图所示。这瓶浓盐酸的溶液质量为  590 g,溶质的质量为  218.3 g。若用这瓶浓盐酸来配制200g溶质质量分数为10%的稀盐酸,需量取的浓盐酸 45.8 mL,水的体积约是  145.9 mL。(计算结果精确到0.1)
【分析】溶液质量=溶液体积×溶液密度。
溶质质量=溶液质量×溶质质量分数。
体积=。
【解答】解:这瓶浓盐酸中溶液的质量为:500mL×1.18g/cm3=590g;
溶质的质量=590g×37%=218.3g;
设:需量取浓盐酸的质量为m。
200g×10%=m 37%
m≈54.1g;
根据密度公式:,所以需量取浓盐酸的体积V=54.1g÷1.18g/cm3≈45.8mL。
需要水的质量为:200g﹣54.1g=145.9g,即145.9g÷1g/mL=145.9mL。
故答案为:590;218.3;45.8;145.9。
例2.将100克10%的食盐水平均分成两杯
(1)第一杯中加入10克食盐完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数
(2)第二杯中加入20%食盐溶液50克,所得溶液中溶质的质量分数。
【分析】根据溶质质量分数=100%,溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,溶液稀释前后溶质的质量不变,进行分析解答即可。
【解答】解:将100克10%的食盐水平均分成两杯,每一杯质量为50g,
(1)50g10%的食盐溶液,再加入10g食盐完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数为×100%=25%。
(3)50g10%的食盐溶液,若再加入50g20%的食盐溶液,所得溶液中溶质的质量分数为×100%=15%。
故答案为:(1)25%;(2)15%。
例3.常温下将3g氯化钠完全溶于27g水,所得溶液中溶质的质量分数为  10% ,将所得溶液均分为3份,请完成下列计算:(计算结果保留至0.1%)
(2)在第一份溶液中再加入0.8g氯化钠,完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数为  16.7% 。
(3)在第二份溶液中再加入10g水,所得溶液中溶质的质量分数为  5% 。
(4)将第三份溶液蒸发5g水(无氯化钠析出),所得溶液中溶质的质量分数为  20% 。
【分析】根据溶质质量分数=×100%来分析。
【解答】解:(1)常温下将3g氯化钠完全溶于27g水,所得溶液中溶质的质量分数为:×100%=10%;将所得溶液均分为3份,则每份溶液的质量为10g,溶质质量为1g,溶质质量分数为10%。
(2)在第一份溶液中再加入0.8g氯化钠,完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数为:×100%≈16.7%。
(3)在第二份溶液中再加入10g水,所得溶液中溶质的质量分数为:×100%=5%。
(4)将第三份溶液蒸发5g水(无氯化钠析出),所得溶液中溶质的质量分数为:×100%=20%。
故答案为:
(1)10%;
(2)16.7%;
(3)5%;
(4)20%。
变式训练1.实验室有一瓶新购进的浓盐酸,其标签的部分内容如图所示。该瓶浓盐酸溶液的质量为  590g ,配制50g溶质质量分数为19%的稀盐酸,需要该浓盐酸的质量为  25.7 g,水的体积为  24.3 mL。
【分析】根据溶液的体积、密度可以计算溶液的质量;溶溶液稀释前后,溶质质量不变。
【解答】解:500mL=500cm3,这瓶浓盐酸中溶液的质量为:1.18g/cm3×500cm3=590g,由图示可知,该浓盐酸中溶质的质量分数为37%;设需要浓盐酸的质量为x。根据溶液稀释前后溶质质量不变有:x×37%=50g×19%,
x≈25.7g,
需要水的质量为50g﹣25.7g=24.3g,体积为24.3mL。
故答案为:590g;25.7;24.3。
变式训练2.验室中浓硫酸的商标如图所示。
化学纯浓硫酸(500mL)溶质:硫酸化学式:H2SO4密度:1.84g/cm3溶质质量分数:98%
请根据以上信息计算:
(1)该试剂瓶中硫酸溶液的质量是  920 克。
(2)欲配制100g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸,需这种浓硫酸多少克?需加水多少克?
【分析】(1)根据m=ρv,结合浓硫酸的商标图中的密度和体积进行分析解答。
(2)根据溶液稀释前后,溶质的质量不变,结合题意进行分析解答。
【解答】解:(1)500mL=500cm3,m=ρv,未开封前该试剂瓶中硫酸溶液的质量是1.84g/cm3×500cm3=920g;
(2)设需要这种浓硫酸的质量为x,根据溶液稀释前后,溶质的质量不变,
则100g×19.6%=x×98%
x=20g
需要水的质量为100g﹣20g=80g。
答:需这种浓硫酸20g,需加水80g。
故答案为:(1)920;
(2)20g;80g。
变式训练3.农业常用16%的氯化钠溶液进行选种,若需要配制200g该氯化钠溶液用于选种,某实验室现只有25%的氯化钠溶液。需要25%的氯化钠溶液和水各多少g?
【分析】根据溶液稀释前后溶质质量不变进行计算。
【解答】解:设需要25%的氯化钠溶液的质量为x
25%×x=16%×200g
x=128g
需加水的质量=200g﹣128g=72g
答:需要25%的氯化钠溶液128g和水72g。
变式训练4.有一硝酸钾和氯化钠的混合物,其中硝酸钾的质量分数占92%,氯化钠的质量分数占8%,现采用结晶法分离该混合物。(已知100℃时硝酸钾的溶解度为246g,氯化钠为40g,20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,氯化钠为36g。计算结果保留整数)
(1)取500g混合物,在100℃时把它们全部溶解,至少要加水多少克?
(2)把上述溶液降温至20℃,析出的晶体是什么?其质量是多少克?
【分析】(1)500g混合物中硝酸钾的质量分数占92%,氯化钠的质量分数占8%,根据100℃时硝酸钾的溶解度为246g,氯化钠为40g,进行分析解答。
(2)根据20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,氯化钠为36g,进行分析解答。
【解答】解:(1)500g混合物中硝酸钾的质量分数占92%,氯化钠的质量分数占8%,则含硝酸钾的质量为=460g,含氯化钠500g﹣460g=40g。100℃时硝酸钾的溶解度为246g,氯化钠为40g,在100℃时则460g硝酸钾全部溶解所需水的质量为100g≈177g。
(2)20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,氯化钠为36g,则177g水中最多能溶解氯化钠36g×≈64g,氯化钠能全部溶解,不会析出氯化钠。
177g水中最多能溶解硝酸钾的质量为31.6g×≈56g,其质量是460g﹣56g=404g。
答:(1)至少要加水177g。
(2)析出的晶体是硝酸钾,其质量为404g。
变式训练5.某同学在实验室进行有关浓硫酸的实验,观察到瓶上的标签如表所示。他从瓶中倒出100毫升用于配制稀硫酸。求:
浓硫酸500毫升
溶质的质量分数 98%
密度 1.84克/厘米3
强腐蚀性,阴冷,密封储藏
(1)这100毫升浓硫酸的质量是  184 克,其中含溶质硫酸  180.32 克。
(2)若将这100毫升浓硫酸与600毫升水均匀混合,所得稀硫酸的溶质质量分数是多少?
【分析】(1)根据m=ρV,以及溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数来分析;
(2)根据溶液稀释前后溶质的质量不变,结合题意来分析。
【解答】解:(1)m=ρV,这100毫升(100cm3)浓硫酸的质量是1.84克/cm3×100cm3=184g。其中含溶质硫酸的质量为184g×98%=180.32g。
(2)600毫升水的质量是600g,若将这100毫升浓硫酸与600g水均匀混合,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,所得稀硫酸的质量分数是×100%=23%。
答:所得稀硫酸的溶质质量分数是23%。
故答案为:
(1)184;180.32;
(2)23%。
变式训练6.某校实验室从化学试剂商店买回了一些硫酸试剂,该试剂瓶标签上的部分内容如图所示,阅读后请计算:
(1)该100毫升浓硫酸溶液,溶液质量与溶质质量分别是多少?
(2)欲配制1800克质量分数为20%的稀硫酸,需要多少毫升这种浓硫酸和多少克水?
【分析】(1)根据给出的信息进行溶质和溶液质量的求算。
(2)根据溶液稀释过程中溶质的质量不变进行求算。
【解答】解:
(1)该100毫升浓硫酸溶液,溶液质量100mL×1.84g/cm3=184g,溶质的质量为184g×90%=165.6g。
(2)欲配制1800克质量分数为20%的稀硫酸,需要这种浓硫酸的质量为1800g×20%÷90%=400g,则需要的水的质量为1800g﹣400g=1400g。硫酸的体积为≈217cm3即217mL
故答案为:
(1)184g;165.6g;
(2)217mL;1400g。
变式训练7.60℃时硝酸钾的溶解度是110g。
(1)在100g水中溶解100g硝酸钾晶体,该溶液中溶质的质量分数为 50% 。
(2)当对上述所得溶液分别采取下列措施时,求所得溶液中溶质的质量分数。则:
①倒出一半溶液 50% 。
②加入20g硝酸钾晶体。
【分析】根据溶解度在一定温度下某物质在100g溶剂里达到饱和时所溶解的质量进行分析解答;此外还熟悉溶液的均一、稳定的混合物特点及溶质质量分数计算公式;溶液的溶质质量分数=×100%。
【解答】解:60℃时硝酸钾的溶解度为110g,在此温度下,100g水中溶解100g硝酸钾能形成200g硝酸钾溶液;
根据题意所得溶液的溶质质量分数=×100%=50%;
(1)根据溶液的均一性特点,倒出一半的溶液,其溶质的质量分数仍为50%。
(2)当往此溶液中加入20g硝酸钾晶体时,根据60℃时硝酸钾的溶解度是110g,此溶液饱和且有10g未溶,根据所得溶液的溶质质量分数=×100%=52.4%;
故答案为:50%,(1)50%,(2)52.4%
4.物质溶解的特殊现象
例1.有一种中间有凸起小囊区的创可贴(如图),使用时按贴伤口的同时,小囊区内的水和一种物质被挤破混合,使温度降低,能起到快速止血的作用。该物质是(  )
A.NH4NO3 B.NaOH C.NaCl D.H2SO4
【分析】根据物质溶于水温度变化来分析。
【解答】解:使用时按贴伤口的同时,小囊区内的水和一种物质被挤破混合,使温度降低,能起到快速止血的作用,说明这种物质溶于水温度降低,氢氧化钠溶于水放出热量,硝酸铵溶于水吸收热量,氯化钠溶于水溶液温度基本不变,硫酸溶于水温度也不降低。
故选:A。
例2.在盛有水的烧杯中加入以下某种物质,能形成溶液且溶液温度下降。这种物质可能是(  )
A.蔗糖 B.面粉 C.硝酸铵 D.植物油
【分析】A、根据蔗糖溶于水时溶液的温度基本不变来分析;
B、根据面粉难溶于水来分析;
C、根据硝酸铵溶于水时吸收热量,使溶液温度下降来分析;
D、根据植物油难溶于水来分析。
【解答】解:A、蔗糖能溶于水形成溶液,但溶液的温度基本不变,故选项不符合题意。
B、面粉难溶于水,不能溶解在水中形成溶液,故选项不符合题意。
C、硝酸铵能溶于水形成溶液,并且硝酸铵溶于水时吸收热量,使溶液温度下降,故选项符合题意。
D、植物油难溶于水,不能溶解在水中形成溶液,故选项不符合题意。
故选:C。
变式训练1.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即能制冷,原理是化学物质溶于水时能吸收热量,使饮料温度降低。隔层中的化学物质是(  )
A.CaO B.NaOH C.NaCl D.NH4NO3
【分析】由题意可知该物质与水混合会吸热使温度降低,才能达到制冷的效果。
【解答】解:A、生石灰与水反应放出热量,不能起到制冷的作用,故错误;
B、氢氧化钠溶于水放热,不能起到制冷的作用,故错误;
C、NaCl溶于水温度变化不大,故错误;
D、硝酸铵溶于水吸热,能使温度降低从而能达到制冷的作用,故正确;
故选:D。
变式训练2.向盛有水的烧杯中加入一种物质,搅拌后,发现塑料片和烧杯之间的水结了冰(如图),则加入的物质可能是(  )
A.NH4NO3 B.Ca(OH)2 C.NaCl D.NaOH
【分析】有的物质溶于水时会放出热量,使溶液温度升高,如浓硫酸等;有的物质与水反应会放出热量,使液体温度升高;如生石灰;也有些物质溶于水时会吸收热量,使溶液温度降低,如硝酸铵等。向如图所示的烧杯中加入一种物质,搅拌后,发现塑料片上的水结了冰,说明该物质溶解时吸收热量。
【解答】解:A、硝酸铵溶于水时吸收热量,使溶液的温度降低,烧杯底部塑料片上的水会结冰,故A符合题意;
B、氢氧化钙溶于水放出热量,使溶液温度升高,烧杯底部塑料片上的水不会结冰,故B不符合题意;
C、氯化钠溶于水,溶液温度变化不大,烧杯底部塑料片上的水不会结冰,故C不符合题意;
D、氢氧化钠溶于水放出热量,使溶液温度升高,烧杯底部塑料片上的水不会结冰,故D不符合题意。
故选:A。
三.课后练习
1.0℃时,某化学兴趣小组根据某固体物质在不同质量的水中达到饱和状态时所溶解的质量,绘制成如图所示图像。
(1)C点所对应的溶液是  不饱和 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)由图中该固体物质达饱和能溶解固体的最多质量随水质量的变化成线性关系,如20℃时,100g水最多溶解固体质量为88g,则50g水最多溶解固体质量为  44 g,由此可推断,图中A、B、C、D四点所对应的溶液溶质质量分数大小关系为  A=B>C>D (用含A、B、C、D的关系式表示)。
【分析】根据溶液的知识结合溶解度的概念进行分析解答即可,熟悉溶解度的四要素:温度、100g溶剂、饱和状态、溶解的质量。
【解答】解:(1)在曲线上的点和曲线上边的点都是饱和状态,在曲线下边的点属于不饱和状态,所以C点对应的溶液是不饱和状态;
(2)20℃时,100g水中最多溶解该固体的质量为88g,所以20℃时该物质的溶解度为88g,50g水最多溶解固体质量为44g,
点A和点B都在线上,都是该温度下的饱和溶液,而同一温度下,同种溶质的饱和溶液的溶质质量分数最大,点C和点D都属于不饱和溶液,且含有的溶质相同,C点对应的溶液中溶剂少,故溶质质量分数大于D点,所以四点所对应的溶液质量分数大小关系为A=B>C>D。
故答案为:(1)不饱和;
(2)44;A=B>C>D。
2.学习《物质的溶解》时,小科同学在恒定温度下对某固体物质进行了如图所示的实验:
(1)小科认为,丙、丁烧杯中的溶液一定是饱和溶液。他的判断依据是  丙、丁烧杯中有未溶解的固体 。
(2)欲使乙杯中溶液的溶质质量分数减少一半,需加水多少克?
(3)该温度下物质的溶解度是多少?
(4)欲使乙杯中溶液恰好形成该温度下的饱和溶液,需要加入多少克该固体物质?
【分析】(1)根据丙、丁烧杯中有未溶解的固体来分析解答;
(2)根据稀释前后溶质质量不变来分析解答;
(3)根据丙是饱和溶液,蒸发10g水,析出固体质量为4g,再结合溶解度的计算方法来分析解答;
(4)根据该温度下的溶解度来分析解答。
【解答】解:(1)由于丙、丁烧杯中有未溶解的固体,所以丙、丁烧杯中的溶液一定是饱和溶液;
(2)乙杯中溶液的溶质质量分数为×100%=25%,设欲使乙杯中溶液的溶质质量分数减少一半,需加水的质量为x,则×100%=25%×,x=80g,即需加水80g;
(3)丙是饱和溶液,蒸发10g水,析出固体质量为(8g﹣4g)=4g,则该温度下物质的溶解度是×100g=40g;
(4)设欲使乙杯中溶液恰好形成该温度下的饱和溶液,需要加入该固体物质的质量为y,由上面分析可知,该温度下,10g水中溶解4g该物质达到饱和状态,则=,y=4g,即需要加入4g该固体物质。
故答案为:(1)烧杯中有未溶解的固体;
(2)80g;
(3)40g;
(4)4g。
3.t℃某物质的溶解度为50克,现有该温度下该物质的饱和溶液450克,求该饱和溶液中溶质和水的质量.
【分析】根据溶解度的概念分析即可,溶解度是指在一定温度下,某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所能溶解的溶质质量.
【解答】解:设该饱和溶液中溶质为x
x=150g
所以水的质量为450g﹣150g=300g.
答:该饱和溶液中溶质的质量为150g和水的质量为300g.
4.10℃时,在100克水中放入30克硝酸钾固体,充分搅拌后尚有9.1克硝酸钾没有溶解,则形成硝酸钾溶液的质量为 120.9 克,溶液中溶质的质量为 20.9 克.
【分析】根据题意知,已经溶解的硝酸钾的质量是30﹣9.1(g)解答即可.
【解答】解:已经溶解的硝酸钾的质量为:30g﹣9.1g=20.9g;
溶液的质量为:100g+20.9g=120.9g;
故答案为:120.9;20.9.
5.硝酸钾的溶解度曲线如图所示。回答下列问题:
(1)30℃时,硝酸钾的溶解度是 45.8 g。
(2)60℃时,在100g水中加入60g硝酸钾固体,充分搅拌,所得溶液是 不饱和 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)将(2)中所得的溶液从60℃降温至30℃,可析出硝酸钾晶体 14.2 g,此时溶液的溶质质量分数 < 45.8%(填“>”“<”或“=”)。
【分析】根据物质的溶解度曲线可以判断某一温度时物质的溶解度大小比较;
根据物质的溶解度曲线可以判断随着温度的变化,物质的溶解度变化情况;
根据物质的溶解度曲线、溶质质量、溶剂质量可以判断配制的溶液质量;
饱和溶液和不饱和溶液之间可以相互转化;
饱和溶液的溶质质量分数=×100%。
【解答】解:(1)30℃时,硝酸钾的溶解度是45.8g。
故填:45.8。
(2)60℃时收集溶解度是110g,在100g水中加入60g硝酸钾固体,充分搅拌,所得溶液是不饱和溶液。
故填:不饱和。
(3)将(2)中所得的溶液从60℃降温至30℃,可析出硝酸钾晶体质量:60g﹣45.8g=14.2g,此时溶液的溶质质量分数:×100%=31.4%。
故填:14.2;<。
6.已知:20℃时,100g水中溶解36g氯化钠刚好达到饱和.请回答:
(1)20℃时,50g水中溶解 18 g氯化钠刚好达到饱和;
(2)20℃时,25g水中加入10g氯化钠,所得溶液为 饱和 溶液(填“饱和”或“不饱和”),溶液质量为 34 g;
(3)向(2)中加入多少克水可得溶质质量分数为20%的氯化钠溶液?
【分析】(1)20℃时氯化钠的溶解度为36g,其涵义是20℃时,100g水中最多溶解36g氯化钠,溶液达到饱和状态,进行分析解答.
(2)根据氯化钠在该温度下的溶解度和溶液的组成进行解答.
(3)溶液稀释前后,溶质质量不变.
【解答】解:(1)20℃时氯化钠的溶解度为36g,其涵义是20℃时,100g水中最多溶解36g氯化钠,溶液达到饱和状态,在20℃时50g 水中加入18g氯化钠,
故填:18;
(2)20℃时,25g水中加入10g氯化钠,只有9g氯化钠溶解,故该溶液为饱和溶液,其中溶液的质量为:25g+9g=34g.
故填:饱和;34;
(3)设向(2)中加入x水可得溶质质量分数为20%的氯化钠溶液,则
(25g+xg+10g)×20%=10g,
x=15g
答:向(2)中加入15克水可得溶质质量分数为20%的氯化钠溶液.
7.小强因感冒到医院看病,医生给他输液时,要用到生理盐水.如图所示是医生给他用的一瓶生理盐水标签,请根据标签给出的数据回答下列问题(设生理盐水的密度为1.0×103千克/米3):
(1)生理盐水属于  混合物 (选填“纯净物”或“混合物”)
(2)若以每分钟100滴(20滴约为1毫升)的速率给小李静脉输液,则输完这瓶生理盐水约需  100 分钟.
(3)输液过程中,小李想到了如下的几个问题,请通过计算帮助解决:这瓶生理盐水的溶质质量分数为多少?如果用质量分数为10%的氯化钠溶液来配制这样一瓶生理盐水,需要10%的氯化钠溶液多少克?
【分析】(1)根据纯净物和混合物的概念分析;
(2)可计算出以每分钟输液的体积,500mL除以每分钟输液的体积就是需要的时间.
(3)根据溶液稀释前后,溶质的质量不变,结合题意进行分析解答.
【解答】解:(1)生理盐水中含有氯化钠和水,属于混合物.故填:混合物.
(2)需要的时间为:500mL÷=100分钟,故填:100;
(3)1.0×103千克/米3=1g/mL
由标签给出的数据可知这瓶生理盐水的溶质质量为4.5g,生理盐水的质量为500mL×1g/mL=500g,
这瓶生理盐水的溶质质量分数为=0.9%;
如果用质量分数为10%的氯化钠溶液来配制这样一瓶生理盐水,设需要10%的氯化钠溶液为x
10%×x=4.5g
x=45g
故填:0.9%;45g.
8.甲,乙两种物质的溶解度曲线如图,请回答下列问题。
(1)将40℃的等质量甲、乙两物质的饱和溶液降温至20℃,所得的溶液的质量大小关系是 甲<乙 ;
(2)40℃时,把40g甲物质放入100g水中,所得的溶液溶质质量分数是 28.6% (结果精确到0.1%);
(3)20℃时,甲物质溶液中溶质的质量分数不可能为 D ;(填选项字母)
A.20% B.25% C.26.5% D.30%
(4)20℃时20%的甲溶液50g,要将该溶液变为同温度下的饱和溶液,至少需向烧杯中加入甲物质 6 g。
【分析】根据固体的溶解度曲线可以:①查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性,②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小,③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的。
【解答】解:(1)40℃时,甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度,20℃时,甲、乙物质的溶解度相等,所以将40℃的等质量甲、乙两物质的饱和溶液降温至20℃,甲物质析出的晶体多,所得的溶液的质量大小关系是甲<乙;
(2)40℃时,把40g甲物质放入100g水中,所得的溶液溶质质量分数是:×100%=28.6%;
(3)20℃时,甲物质的溶解度是40g,饱和溶液的质量为:×100%=28.6%,溶液中溶质的质量分数不可能为30%,故选:D;
(4)20℃时,甲物质的溶解度是40g,20%的甲溶液50g,溶质质量为:50g×20%=10g,40g的水中需要溶解的溶质质量为:40g×=16g,所以要将该溶液变为同温度下的饱和溶液,至少需向烧杯中加入甲物质6g。
故答案为:(1)甲<乙;
(2)28.6%;
(3)D;
(4)6。
9.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;
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 10 2 12
② 10 3 13
③ 10 4 13.6
④ 10 5 m
(1)表中 m= 13.6 ;
(2)在这4次实验中,得到的是20℃氯化钠溶液属于饱和溶液的是 ③④ (填实验序号)。
(3)计算第3次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数。(写出过程)
(4)20℃时,实验室把100克溶质质量分数为20%的氯化钠溶液释成5%的氯化钠溶液,需加水多少毫升?(写出过程)
【分析】根据加入的氯化钠和水形成的溶液的质量与水和氯化钠的质量关系确定溶解情况,进而判断溶液的饱和状态以及质量分数计算。
【解答】解:
从表中可以看出,向10g加入2g氯化钠溶解,加入3g溶解,而加入4g,只溶解了3.6g,说明加入3.6g时已经饱和,所以加入5g氯化钠是溶液质量依然为13.6g,溶液③④都是饱和溶液。
第三次是13.6g溶液中溶质为3.6g,所以对应的氯化钠的质量分数为×100%≈26.5%
设把100克溶质质量分数为20%的氯化钠溶液释成5%的氯化钠溶液,需加水的质量为x
由于稀释过程中溶质的质量不变
100g×20%=(100g+x)×5%
x=300g折合体积为300mL。
故答案为:
(1)13.6;
(2)③④;
(3)26.5%;
(4)300毫升。
10.将80g M物质加入50g水中,充分溶解,测得溶液的质量随温度的变化曲线如图所示,按要求填空。
(1)A点时,该溶液的溶质质量分数为 50% 
(2)A、B.C三点所对应的溶液,属于不饱和溶液的是 C (填字母)。
(3)将上述不饱和溶液变成饱和溶液的方法有 增加溶质 (填一种即可)
【分析】根据固体的溶解度曲线可以:①查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性,②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小,③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的。
【解答】解:(1)A点时,该溶液的溶质质量分数为:×100%=50%;
(2)A、B、C三点所对应的溶液,属于不饱和溶液的是C,因为温度升高,没有固体了,溶液不会增加;
(3)通过分析溶解度曲线可知,将上述不饱和溶液变成饱和溶液的方法有:增加溶质。
故答案为:(1)50%;
(2)C;
(3)增加溶质。
11.现有200g质量分数为10%的硝酸钠溶液,要使该溶液的溶质质量分数提高到15%。
求:需要向此溶液中加入固体硝酸钠多少g?(精确到小数点后一位)
【分析】溶质的质量分数=×100%①,溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数②,把题中的已知条件代入公式①或②,求解即可。
【解答】解:设需要向此溶液中加入固体硝酸钠质量为x
×100%=15%
∴x≈11.8g
答:需要向此溶液中加入固体硝酸钠质量为11.8g。
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八上科学1.5物质在水中的溶解第二课时
教学内容 1.溶解度定量计算计算2.溶解度曲线掌握3. 溶液稀释浓缩(不饱和变为饱和)问题4.物质溶解的特殊现象
教学目标 让学生熟练掌握上述学习目标的内容
教学重点 1.溶解度曲线掌握2.溶液稀释浓缩(不饱和饱和之间的相互转化)问题
教学难点 溶解度定量计算
课程难度 稍难
知识归纳
一、物质的溶解性
溶液是由 组成的,不同的溶质在同一种溶剂里的溶解性不同,同一种溶质在不同种溶剂里的溶解性也不同。
(一)溶解性
(1)物质溶解的能力:一定条件下物质能够溶解的数量是有限的。
(2)影响物质溶解性的因素:①不同物质在同一种溶剂中的溶解能力不同。
②同一种物质在不同溶剂中的溶解能力不同。③同一种物质在同一种溶剂中的溶解能力与温度有关。
【温馨提示】
固体物质溶解性与温度有关,与溶质和溶剂的种类也有关,搅拌能加快溶解但不能改变溶解性,气体溶解性与温度和压强有关,与溶质和溶剂的种类也有关
(二)物质溶解时的吸热和放热现象
物质溶解时,是从外界吸收热量,还是向外界释放热量呢
实验表明:有的物质溶解时,会 热量,使溶液温度升高,如氢氧化钠、浓硫酸,生石灰(氧化钙),熟石灰(氢氧化钙)等
有的物质溶解时,会 热量,使溶液温度降低,如硝酸铵(只要是某某铵,都符合);
也有许多物质溶解时,溶液的温度没有明显变化,如氯化钠等。
二、饱和溶液与不饱和溶液
(一)定义
(1)饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的 溶液。
(2)不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的
(二)饱和溶液与不饱和溶液的转化
(三)判断溶液是否饱和的方法
判断的关键是看该溶液还能否继续溶解该溶质,若不能继续溶解,则这种溶液是饱和的,若能继续溶解,则这种溶液是不饱和的。具体的判断方法: 。
(四)浓溶液和稀溶液
为粗略地表示溶液中溶质含量的多少,常把溶液分为浓溶液和稀溶液。浓溶液和稀溶液是一组相对概念。在一定量的溶液中含溶质的量相对较多的是浓溶液,含溶质的量相对较少的是稀溶液。
(五)饱和、不饱和溶液与浓、稀溶液的区别与联系
饱和溶液与不饱和溶液 浓溶液与稀溶液
区别 含义不同 溶液是否饱和取决于溶质的量在一定温度下、一定量溶剂里是否达到最大限度 溶液的浓与稀取决于溶质在不同定量的溶液里含量的多少
温度影响 受温度影响, 必须指明温度 与温度无关
联系 ①溶液的饱和与不饱和跟溶液的浓和稀没有必然联系②饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液; 浓溶液不一定是饱和溶液;稀溶液不一定是不饱和溶液③对于同种溶质,在一定温度下,饱和溶液要比不饱和溶液浓
三、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。一般用S来表示溶解度。
(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。
(3)溶解度与溶解性的关系:
(4)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)。
四、溶解度曲线
(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”,如硝酸钾。
(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”,如氯化钠。(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,如氢氧化钙。
五、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。
六、溶液、溶质、溶质质量分数
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
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,
七、溶液的稀释、浓缩
①稀释:稀释前后溶质质量不变
②浓缩: A增加溶质
B蒸发溶剂
C两者混合
二.课堂练习
1.溶解度的定量计算(难,拓展内容)
例1.保持某温度不变的条件下,氯化钠溶液质量随蒸发水的质量变化关系如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.原氯化钠溶液为饱和溶液
B.X的值为34
C.b点溶液的溶质质量分数比a点大
D.氯化钠在该温度下的溶解度为36g
例2.t℃时,把某物质的不饱和溶液分成甲、乙两份,甲份的质量占,乙份的质量占.在甲份中蒸发M克水或在乙份中加入M克溶质都会成为饱和溶液。求t℃时该物质的溶解度为 。
变式训练1.某温度下,将A物质的水溶液分成两等份,向一份中加入9克A物质,充分搅拌,尚有1克固体不溶,将第二份溶液蒸发掉40克水,并恢复到原温度,溶液恰好饱和,则A物质在该温度下的溶解度是多少?
变式训练2.某温度下,将440克A物质(不含结晶水)的水溶液分成等质量的2份。向第一份加入9克A物质,充分搅拌,还有1克固体不能溶解;将第二份溶液蒸发掉40克水,并恢复到原温度,溶液恰好饱和(无A析出),则A物质在该温度下的溶解度是多少?原来440克溶液的溶质质量分数为多大?(保留小数点后2位)
变式训练3.t℃时,把某物质的不饱和溶液分成甲、乙两份,甲份的质量占,乙份的质量占.在甲份中蒸发M克水或在乙份中加入M克溶质都会成为饱和溶液。求t℃时该物质的溶解度为。
变式训练4.把55g 50℃的硼酸饱和溶液蒸干,得到5g硼酸固体。求硼酸在50℃时的溶解度。
变式训练5.在10℃时,把20克硝酸钠溶解在30克水里配成溶液。保持温度不变,蒸发掉10克水时,有4克晶体析出。求:10℃时,硝酸钠溶液的溶解度?
变式训练6.如图是对20℃一定质量甲的溶液进行恒温蒸发的结晶实验过程,请回答:n的数值是 ,20℃时该物质的溶解度是 克.
2.溶解度曲线的理解运用(牢记氯化钠,硝酸钾,氢氧化钙三种的溶解度曲线图像)
例1.KNO3和KCl在水中的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.KNO3的溶解度大于KCl
B.KCl的溶解度随温度升高而减小
C.t3℃时,将60gKNO3放入50g水中,能得到110g溶液
D.蒸发水能使KCl的不饱和溶液变成饱和溶液
例2.甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度
B.t1℃时,甲、乙两物质的溶解度均为25
C.升高温度可使甲的饱和溶液变为不饱和溶液
D.t2℃时,在100g水中加入25g甲,可形成甲的饱和溶液
例3.图中甲是硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线,乙是对硝酸钾进行的溶解实验,下列分析错误的是(  )
A.t2℃时硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度
B.烧杯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,只有Ⅱ中的溶液是饱和溶液
C.烧杯Ⅱ中溶液的质量是160g
D.烧杯Ⅲ中溶液的溶质质量分数可能比烧杯Ⅰ中溶液的溶质质量分数大
3.溶液的稀释浓缩问题(饱和不饱和溶液的相互转换,牢牢抓住溶质的质量在单一溶液中不变)
例1.如图所示的是药剂商店出售的溶质质量分数为98%的浓硫酸的标签,现要用这种浓硫酸配制10%的稀硫酸2940g作为除锈的酸洗液,试计算:
(1)需要浓硫酸的质量是多少克?量取浓硫酸的体积约为多少毫升?(计算结果保留整数)
(2)还需要加水(密度约为1g/cm3)的体积是多少毫升?(请写出计算过程)
变式训练1.实验室有一瓶未开封的浓盐酸,部分标答如图所示。这瓶浓盐酸的溶液质量为 g,溶质的质量为 g。若用这瓶浓盐酸来配制200g溶质质量分数为10%的稀盐酸,需量取的浓盐酸 mL,水的体积约是 mL。(计算结果精确到0.1)
例2.将100克10%的食盐水平均分成两杯
(1)第一杯中加入10克食盐完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数
(2)第二杯中加入20%食盐溶液50克,所得溶液中溶质的质量分数。
例3.常温下将3g氯化钠完全溶于27g水,所得溶液中溶质的质量分数为 ,将所得溶液均分为3份,请完成下列计算:(计算结果保留至0.1%)
(2)在第一份溶液中再加入0.8g氯化钠,完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数为 。
(3)在第二份溶液中再加入10g水,所得溶液中溶质的质量分数为 。
(4)将第三份溶液蒸发5g水(无氯化钠析出),所得溶液中溶质的质量分数为 。
变式训练1.实验室有一瓶新购进的浓盐酸,其标签的部分内容如图所示。该瓶浓盐酸溶液的质量为 ,配制50g溶质质量分数为19%的稀盐酸,需要该浓盐酸的质量为 g,水的体积为 mL。
变式训练2.验室中浓硫酸的商标如图所示。
化学纯浓硫酸(500mL)溶质:硫酸化学式:H2SO4密度:1.84g/cm3溶质质量分数:98%
请根据以上信息计算:
(1)该试剂瓶中硫酸溶液的质量是 克。
(2)欲配制100g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸,需这种浓硫酸多少克?需加水多少克?
变式训练3.农业常用16%的氯化钠溶液进行选种,若需要配制200g该氯化钠溶液用于选种,某实验室现只有25%的氯化钠溶液。需要25%的氯化钠溶液和水各多少g?
变式训练4.有一硝酸钾和氯化钠的混合物,其中硝酸钾的质量分数占92%,氯化钠的质量分数占8%,现采用结晶法分离该混合物。(已知100℃时硝酸钾的溶解度为246g,氯化钠为40g,20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,氯化钠为36g。计算结果保留整数)
(1)取500g混合物,在100℃时把它们全部溶解,至少要加水多少克?
(2)把上述溶液降温至20℃,析出的晶体是什么?其质量是多少克?
变式训练5.某同学在实验室进行有关浓硫酸的实验,观察到瓶上的标签如表所示。他从瓶中倒出100毫升用于配制稀硫酸。求:
浓硫酸500毫升
溶质的质量分数 98%
密度 1.84克/厘米3
强腐蚀性,阴冷,密封储藏
(1)这100毫升浓硫酸的质量是 克,其中含溶质硫酸 克。
(2)若将这100毫升浓硫酸与600毫升水均匀混合,所得稀硫酸的溶质质量分数是多少?
变式训练6.某校实验室从化学试剂商店买回了一些硫酸试剂,该试剂瓶标签上的部分内容如图所示,阅读后请计算:
(1)该100毫升浓硫酸溶液,溶液质量与溶质质量分别是多少?
(2)欲配制1800克质量分数为20%的稀硫酸,需要多少毫升这种浓硫酸和多少克水?
变式训练7.60℃时硝酸钾的溶解度是110g。
(1)在100g水中溶解100g硝酸钾晶体,该溶液中溶质的质量分数为 。
(2)当对上述所得溶液分别采取下列措施时,求所得溶液中溶质的质量分数。则:
①倒出一半溶液 。
②加入20g硝酸钾晶体。
4.物质溶解的特殊现象
例1.有一种中间有凸起小囊区的创可贴(如图),使用时按贴伤口的同时,小囊区内的水和一种物质被挤破混合,使温度降低,能起到快速止血的作用。该物质是(  )
A.NH4NO3 B.NaOH C.NaCl D.H2SO4
例2.在盛有水的烧杯中加入以下某种物质,能形成溶液且溶液温度下降。这种物质可能是(  )
A.蔗糖 B.面粉 C.硝酸铵 D.植物油
变式训练1.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即能制冷,原理是化学物质溶于水时能吸收热量,使饮料温度降低。隔层中的化学物质是(  )
A.CaO B.NaOH C.NaCl D.NH4NO3
变式训练2.向盛有水的烧杯中加入一种物质,搅拌后,发现塑料片和烧杯之间的水结了冰(如图),则加入的物质可能是(  )
A.NH4NO3 B.Ca(OH)2 C.NaCl D.NaOH
三.课后练习
1.0℃时,某化学兴趣小组根据某固体物质在不同质量的水中达到饱和状态时所溶解的质量,绘制成如图所示图像。
(1)C点所对应的溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)由图中该固体物质达饱和能溶解固体的最多质量随水质量的变化成线性关系,如20℃时,100g水最多溶解固体质量为88g,则50g水最多溶解固体质量为 g,由此可推断,图中A、B、C、D四点所对应的溶液溶质质量分数大小关系为 (用含A、B、C、D的关系式表示)。
2.学习《物质的溶解》时,小科同学在恒定温度下对某固体物质进行了如图所示的实验:
(1)小科认为,丙、丁烧杯中的溶液一定是饱和溶液。他的判断依据是 。
(2)欲使乙杯中溶液的溶质质量分数减少一半,需加水多少克?
(3)该温度下物质的溶解度是多少?
(4)欲使乙杯中溶液恰好形成该温度下的饱和溶液,需要加入多少克该固体物质?
3.t℃某物质的溶解度为50克,现有该温度下该物质的饱和溶液450克,求该饱和溶液中溶质和水的质量.
4.10℃时,在100克水中放入30克硝酸钾固体,充分搅拌后尚有9.1克硝酸钾没有溶解,则形成硝酸钾溶液的质量为 克,溶液中溶质的质量为 克.
5.硝酸钾的溶解度曲线如图所示。回答下列问题:
(1)30℃时,硝酸钾的溶解度是 g。
(2)60℃时,在100g水中加入60g硝酸钾固体,充分搅拌,所得溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)将(2)中所得的溶液从60℃降温至30℃,可析出硝酸钾晶体 g,此时溶液的溶质质量分数 45.8%(填“>”“<”或“=”)。
6.已知:20℃时,100g水中溶解36g氯化钠刚好达到饱和.请回答:
(1)20℃时,50g水中溶解 g氯化钠刚好达到饱和;
(2)20℃时,25g水中加入10g氯化钠,所得溶液为 溶液(填“饱和”或“不饱和”),溶液质量为 g;
(3)向(2)中加入多少克水可得溶质质量分数为20%的氯化钠溶液?
7.小强因感冒到医院看病,医生给他输液时,要用到生理盐水.如图所示是医生给他用的一瓶生理盐水标签,请根据标签给出的数据回答下列问题(设生理盐水的密度为1.0×103千克/米3):
(1)生理盐水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)
(2)若以每分钟100滴(20滴约为1毫升)的速率给小李静脉输液,则输完这瓶生理盐水约需 分钟.
(3)输液过程中,小李想到了如下的几个问题,请通过计算帮助解决:这瓶生理盐水的溶质质量分数为多少?如果用质量分数为10%的氯化钠溶液来配制这样一瓶生理盐水,需要10%的氯化钠溶液多少克?
8.甲,乙两种物质的溶解度曲线如图,请回答下列问题。
(1)将40℃的等质量甲、乙两物质的饱和溶液降温至20℃,所得的溶液的质量大小关系是 ;
(2)40℃时,把40g甲物质放入100g水中,所得的溶液溶质质量分数是 (结果精确到0.1%);
(3)20℃时,甲物质溶液中溶质的质量分数不可能为 ;(填选项字母)
A.20% B.25% C.26.5% D.30%
(4)20℃时20%的甲溶液50g,要将该溶液变为同温度下的饱和溶液,至少需向烧杯中加入甲物质 g。
9.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;
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 10 2 12
② 10 3 13
③ 10 4 13.6
④ 10 5 m
(1)表中 m= ;
(2)在这4次实验中,得到的是20℃氯化钠溶液属于饱和溶液的是 (填实验序号)。
(3)计算第3次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数。(写出过程)
(4)20℃时,实验室把100克溶质质量分数为20%的氯化钠溶液释成5%的氯化钠溶液,需加水多少毫升?(写出过程)
10.将80g M物质加入50g水中,充分溶解,测得溶液的质量随温度的变化曲线如图所示,按要求填空。
(1)A点时,该溶液的溶质质量分数为
(2)A、B.C三点所对应的溶液,属于不饱和溶液的是 (填字母)。
(3)将上述不饱和溶液变成饱和溶液的方法有 (填一种即可)
11.现有200g质量分数为10%的硝酸钠溶液,要使该溶液的溶质质量分数提高到15%。
求:需要向此溶液中加入固体硝酸钠多少g?(精确到小数点后一位)
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