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  4. 饱和溶液,不饱和溶液关于溶液的计算固体溶解度

有某温度时某物质的饱和溶液,在温度不变的条件下蒸发一部分溶剂后,有晶体析出,则该溶液()A.仍为饱和溶液B.溶液中溶质的质量分数变小C.溶解度变小D.变成不饱和溶液

一、题文

有某温度时某物质的饱和溶液,在温度不变的条件下蒸发一部分溶剂后,有晶体析出,则该溶液(  )
A.仍为饱和溶液
B.溶液中溶质的质量分数变小
C.溶解度变小
D.变成不饱和溶液

考点提示:饱和溶液,不饱和溶液,关于溶液的计算,固体溶解度

二、答案

A

三、考点梳理

知名教师分析,《有某温度时某物质的饱和溶液,在温度不变的条件下蒸发一部分溶剂后,有晶体析出,则该溶液()A.仍为饱和溶液B.溶液中溶质的质量分数变小C.溶解度变小D.变成不饱和溶液》这道题主要考你对 饱和溶液,不饱和溶液关于溶液的计算固体溶解度 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:饱和溶液,不饱和溶液,关于溶液的计算,固体溶解度

考点名称:饱和溶液,不饱和溶液
  • 饱和溶液和不饱和溶液的概念:
    ①饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,
    叫做这种溶质的饱和溶液

    ②不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能再继续溶解某种溶质的溶液,
    叫做这种溶质的不饱和溶液

  • 饱和溶液与不饱和溶液的相互转化方法:
    (1)对于大多数固体:在一定量的水中溶解的最大量随温度升高而增大
    饱和溶液不饱和溶液

    (2)对于Ca(OH)2:在一定量的水中溶解的最大量随温度升高而减少
    饱和石灰水不饱和石灰水
  • 概念的理解:
    (1)溶液的饱和与不饱和跟温度和溶质的量的多少有关系。因此在谈饱和溶液与不饱和溶液时,一定要强调“在一定温度下”和“一定量的溶剂里”,否则就无意义。
    (2)一种溶质的饱和溶液仍然可以溶解其他溶质。如氯化钠的饱和溶液中仍可溶解蔗糖。
    (3)有些物质能与水以任意比例互溶,不能形成饱和溶液,如:酒精没有饱和溶液。

    饱和溶液和不饱和溶液的相互转化:
    一般,对饱和溶液与不饱和溶液相互转化过程中溶液组成的分析:
    ①饱和溶液不饱和溶液(或不饱和溶液饱和溶液。不发生结晶的前提下)
    溶液中溶质、溶剂、溶液的质量不变,溶质质量分数不变。
    ②不饱和溶液饱和溶液
    溶液的溶剂质量不变,溶质、溶液、溶质质量分数均增大。
    ③不饱和溶液饱和溶液(不发生结晶的前提下)
    溶质质量不变,溶剂、溶液质量变小,溶质质量分数变大。
    ④饱和溶液不饱和溶液
    溶剂、溶液质量增大,溶质质量不变,溶质质量分数变小

    判断溶液是否饱和的方法:
    ①观察法:当溶液底部有剩余溶质存在,且溶质的量不再减少时,表明溶液已饱和。
    ②实验法:当溶液底部无剩余溶质存在时,可向该溶液中加入少量该溶质,搅拌后,若能溶解或溶解一部分,表明该溶液不饱和;若不能溶解,则表明该溶液已饱和。

    浓溶液,稀溶液与饱和溶液,不饱和溶液的关系:
         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。在一定量的溶液里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。它们与饱和溶液、不饱和溶液的关系如下图所示:
    A. 饱和浓溶液B.饱和稀溶液C.不饱和浓溶液D.不饱和稀溶液
    (1)溶液的饱和与不饱和与溶液的浓和稀没有必然关系。
    (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)在一定温度下,同种溶剂、同种溶质的饱和溶液要比其不饱和溶液浓度大。
考点名称:关于溶液的计算
  • 溶质质量分数:
    1.  概念:溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。

    2. 表达式:
    溶质质量分数==

    3. 含义:溶质质量分数的含义是指每100份质量的溶液中含有溶质的质份为多少。如100g10%的NaCl溶液中含有10gNaCl.。不要误认为是100g水中含有10gNaCl。
  • 应用溶质质量分数公式的注意事项:
    ①溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质,没有进入溶液的溶质不在考虑范围之内。如在20℃时,100g水中最多能溶解36gNaCl,则20gNaCl放入50g 水中溶解后,溶质的质量只能是18g。

    ②溶液的质量是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计算时质量单位应统一。

    ④由于溶液的组成是指溶液中各成分在质量方面的关系,因此,对溶液组成的变化来说,某物质的质量分数只有在不超过其最大溶解范围时才有意义。
    例如在20℃时,NaCl溶液中溶质的质量分数最大为26.5%,此时为该温度下氯化钠的饱和溶液,再向溶液中加入溶质也不会再溶解,浓度也不会再增大。因此离开实际去讨论溶质质量分数更大的NaCl溶液是没有意义的。

    ⑤运用溶质质量分数表示溶液时,必须分清溶质的质量、溶剂的质量和溶液的质量。
    a.结晶水合物溶于水时,其溶质指不含结晶水的化合物。如CuSO4·5H2O溶于水时,溶质是CuSO4
    溶质质量分数= ×100%
    b.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Na2O溶于水时发生如下反应:Na2O+H2O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH,此
    溶液的溶质质量分数=
    c.若两种物质能发生反应,有沉淀或气体生成,此时溶液中的溶质质量分数=
  • 影响溶质质量分数的因素:
    (1)影响溶质质量分数的因素是溶质、溶剂的质录,与温度、是否饱和无关。在改变温度的过程中若引起溶液中溶质、溶剂质量改变,溶质的质量分数也会改变,但归根结底,变温时必须考虑溶质、溶剂的质量是否改变。因而,影响溶质的质量分数的因素还是溶质、溶剂的质量。例如:
    ①将饱和的NaNO3溶液降低温度,由于析出品体,溶液中溶质的质缺减少,溶剂的质量不变,所以溶液中溶质的质量分数变小。
    ②将饱和的NaNO3溶液升高温度,只是溶液变成了不饱和溶液,溶液中溶质、溶剂的质量不变,因而溶液中溶质的质量分数不变。
    (2)不要认为饱和溶液变成不饱和溶液,溶质的质量分数就变小;也不要认为不饱和溶液变成饱和溶液,溶质的质量分数就变大;要具体问题具体分析。

    有关溶质质量分数计算的类型
    (1)利用公式的基本计算
    ①已知溶质、溶剂的质量,求溶质的质量分数。
    直接利用公式:溶质的质量分数=×100%
    ②已知溶液、溶质的质量分数,求溶质、溶剂的质量。
    利用公式:溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数
    溶剂的质量=溶液的质量一溶质的质量
    ③已知溶质的质量、溶质的质量分数,求溶液的质量。
    利用公式:溶液的质量=溶质的质量÷溶质的质量分数
    ④质量、体积、密度与溶质质量分数的换算
    当溶液的量用体积表示时,计算时应首先将溶液的体积换算成质量后再进行相关计算。因为计算溶质的质量分数的公式中各种量都是以质量来表示的,不能以体积的数据来代替。
    利用公式:溶液的质量=溶液的体积×溶液的密度

    (2)溶液的稀释与浓缩
    方法计算依据计算公式
    溶液的稀释①加水稀释
    ②加稀溶液稀释
    ①加水稀释前后,溶液中溶质的质量不变
    ②用稀溶液稀释浓溶液时。稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量
    加水稀释:稀释前后溶液中溶质的质量不变 m×ω%=(m+m)×ω%
    溶液的浓缩①添加溶质 ②蒸发溶剂 ③加入浓溶液①原溶液中的溶质与后加入的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量
    ②蒸发溶剂前后溶液中溶质的质量不变(没有溶质析出)
    ③原溶液中的溶质与后加入浓溶液中的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量
    蒸发浓缩:浓缩前后溶液中溶质的质量不变(m-m)×ω%=m×ω%
    注意:
    a.几种溶液混合,溶液的体积不能简单相加,即V≠VA+VB
    b.混合后溶液的质量、溶质的质量可以相加,即m=mA+mB
    c. 要求混合后溶液的总体积,必须依据公式V=m/ρ,所以要知道混合溶液的密度才能求出总体积。

    (3)饱和溶液中溶质质量分数的计算
    a. 固体溶解度的计算公式
    根据固体溶解度的计算公式[溶解度(S)=×100g]可推导出:
    b. 溶解度与溶质质量分数的关系
    溶解度溶质质量分数
    意义物质溶解性的量度,受外界温度的影响表示溶液中溶质质量的多少,不受外界条件影响
    容积要求100g无要求
    温度要求与温度有关一般与温度无关
    溶液是否饱和一定达到饱和不一定饱和
    计算公式×100g
    单位无单位
    联系饱和溶液中溶质的质量分数=

    特殊的溶质质量分数的计算:
    (1)结晶水合物溶于水时,其溶质指不含结晶水的化合物。
    如CuSO4·5H2O溶于水时,溶质是CuSO4
    溶质质量分数= ×100%

    (2)溶质只能是已溶解的那一部分,没有溶解的不能做溶质计算
    如20℃时,20gNaCl投入到50g中水中(20℃时,NaCl的溶解度为36g)。20℃时50g水最多只能溶解18gNaCl,如溶质的质量为18g,而不是20g,所以该NaCl溶液的质量分数=18g/(50g+18g)×100%=26.5%。

    (3)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Na2O溶于水时发生如下反应:Na2O+H2O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH,此
    溶液的溶质质量分数=

    (4)某混合物溶于水,要计算某一溶质的质量分数,溶液的质量包括混合物与水的质量
    如5gNaCl和1gKNO3的混合物溶于100g水,计算NaCl的溶质质量分数:
    ω(NaCl)=5g/(5g+1g+100g)×100%=4.7%。

    (5)利用元素的质量分数进行计算
    溶液中溶质的质量分数与溶质中某元素的质量分数之间有着联系。溶液的溶质质量分数×溶质中某元素的质量分数=溶液中某元素的质量分数。

    溶质质量分数的不变规律:
    (1)从一瓶溶液中不论取出多少溶液,取出溶液及剩余溶液的溶质质量分数与原来溶液中溶质质量分数相同。
    (2)溶质、溶质质量分数均相同的两种溶液混合,所得溶液的质量分数保持不变。
    (3)一定温度时,向某饱和溶液中加入该溶质,所得溶液的溶质质量分数保持不变。
    (4)一定温度时,对某饱和溶液恒温蒸发溶剂,所得溶液的溶质质量分数保持不变。
    (5)对于溶解度随温度升高而增大的物质来说,将其饱和溶液(底部没有固体时)升高温度,所得溶液的溶质质量分数保持不变。而对于溶解度随温度升高而减小的物质(熟石灰)来说,降低温度,所得溶液的溶质质量分数保持不变。
考点名称:固体溶解度
  • 概念:
    在一定温度下,某固态物质在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,该温度下的溶解度。


  • 正确理解溶解度概念的要素:
    ①条件:在一定温度下,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。如果温度改变,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:“在100g溶剂里”,需强调和注意的是:此处100g是溶剂的质量,而不是溶液的质量。
    ③状态:“达到饱和状态”,溶解度是衡址同一条件下某种物质溶解能力大小的标准,只有达到该条件下溶解的最大值,才可知其溶解度,因此必须要求“达到饱和状态”。
    ④单位:溶解度是所溶解的质量,常用单位为克(g)。
  • 概念的理解:
    ①如果不指明溶剂,通常所说的溶解度是指固体物质在水中的溶解度。
    ②溶解度概念中的四个关键点:“一定温度,100g 溶剂、饱和状态、溶解的质量”是同时存在的,只有四个关键点都体现出来了,溶解度的概念和应用才是有意义的,否则没有意义,说法也是不正确的。

    溶解度曲线:

    在平面直角坐标系里用横坐标表示温度,纵坐标表示溶解度,画出某物质的溶解度随温度变化的曲线,叫这种物质的溶解度曲线。
    ①表示意义
    a.表示某物质在不同温度下的溶解度和溶解度随温度变化的情况;
    b.溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在某一温度下的溶解度;
    c.两条曲线的交点表示这两种物质在某一相同温度下具有相同的溶解度;
    d.曲线下方的点表示溶液是不饱和溶液;
    e.在溶解度曲线上方靠近曲线的点表示过饱和溶液(一般物质在较高温度下制成饱和溶液,快速地降到室温,溶液中溶解的溶质的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)。

    ②溶解度曲线的变化规律
    a.有些固体物质的溶解度受温度影响较大,表现在曲线“坡度”比较“陡”,如KNO3
    b.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“平”,如NaCl 。
    c.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

    ③应用
    a.根据溶解度曲线可以查出某物质在一定温度下的溶解度;
    b.可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小;
    c.可以知道某物质的溶解度随温度的变化情况;
    d.可以选择对混合物进行分离或提纯的方法;
    e.确定如何制得某温度时某物质的饱和溶液的方法等。

    运用溶解度曲线判断混合物分离、提纯的方法:
         根据溶解度曲线受温度变化的影响,通过改变温度或蒸发溶剂,使溶质结晶折出,从而达到混合物分离、提纯的目的。如KNO3和NaCl的混合物的分离。 (KNO3,NaCl溶解度曲线如图)

     (1)温度变化对物质溶解度影响较大,要提纯这类物质。可采用降温结晶法。
    具体的步骤为:①配制高温时的饱和溶液,②降温,③过滤,④干燥。如KNO3中混有少量的NaCl,提纯KNO3可用此法。

    (2)温度变化对物质溶解度影响较小,要提纯这类物质,可用蒸发溶剂法。
    具体步骤为:①溶解,②蒸发溶剂,③趁热过滤,④干燥。如NaCl中混有少量KNO3,要提纯NaCl,可配制溶液,然后蒸发溶剂,NaCl结晶析出,而KNO3在较高温度下,还没有达到饱和,不会结晶,趁热过滤,可得到较纯净的NaCl。

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