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  4. 结晶饱和溶液,不饱和溶液固体溶解度

请你用如图所示甲、乙两物质(均不含结晶水)溶解度/g的溶解度曲线回答以下问题.(1)______0C时甲、乙两物质的溶解度相等.(2)400C时100g水中最多能溶解甲______g.该温度下80g甲

一、题文

请你用如图所示甲、乙两物质(均不含结晶水)溶解度/g的溶解度曲线回答以下问题.
(1)______0C时甲、乙两物质的溶解度相等.
(2)400C时100g水中最多能溶解甲______g.
该温度下80g甲物质放入100g水中,充分溶解后所得溶液是(填“饱和”或“不饱和”)______溶液.
(3)分别将400C时甲、乙两物质的饱和溶液(无晶体存在)降温至t0C时,有晶体析出的是______.

考点提示:结晶,饱和溶液,不饱和溶液,固体溶解度

二、答案

(1)观察两物质的溶解度曲线可知,t℃时,两物质的溶解度相等,故答案为:t
(2)40℃时,甲的溶解度是50克,即100克水中最多溶解50克甲,若把80克甲放入100克水中只能溶解50克,形成饱和溶液,故答案为:50,饱和
(3)由于甲的溶解度随温度的降低而减小,而乙的溶解度随温度的降低而增大,故答案为:甲

三、考点梳理

知名教师分析,《请你用如图所示甲、乙两物质(均不含结晶水)溶解度/g的溶解度曲线回答以下问题.(1)______0C时甲、乙两物质的溶解度相等.(2)400C时100g水中最多能溶解甲______g.该温度下80g甲》这道题主要考你对 结晶饱和溶液,不饱和溶液固体溶解度 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:结晶,饱和溶液,不饱和溶液,固体溶解度

考点名称:结晶
  • 结晶定义:
                
                              水的结晶
    1、物质从液态(溶液或溶融状态)或气态形成晶体的过程。
    2、晶体,即原子、离子或分子按一定的空间次序排列而形成的固体。也叫结晶体。 
  • 结晶方法:
    一般为两种,一种是蒸发结晶,一种是降温结晶。
    1、蒸发结晶
    (1)原理
    蒸发结晶:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出,叫蒸发结晶。例如:当NaCl和KNO3的混合物中NaCl多而KNO3少时,即可采用此法,先分离出NaCl,再分离出KNO3
    可以观察溶解度曲线,溶解度随温度升高而升高得很明显时,这个溶质叫陡升型,反之叫缓升型。
    当陡升型溶液中混有缓升型时,若要分离出陡升型,可以用降温结晶的方法分离,若要分离出缓升型的溶质,可以用蒸发结晶的方法,也就是说,蒸发结晶适合溶解度随温度变化不大的物质,如:氯化钠。
    如硝酸钾就属于陡升型,氯化钠属于缓升型,所以可以用蒸发结晶来分离出氯化钠,也可以用降温结晶分离出硝酸钾。

    (2)实验过程
    在蒸发皿中进行,蒸发皿放于铁架台的铁圈上,倒入液体不超过蒸发皿容积的2/3,蒸发过程中不断用玻璃棒搅拌液体,防止受热不均,液体飞溅。看到有大量固体析出,或者仅余少量液体时,停止加热,利用余热将液体蒸干

    2、降温结晶
    先加热溶液,蒸发溶剂成饱和溶液,此时降低热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出,叫降温结晶。例如:当NaCl和KNO3的混合物中KNO3多而NaCl少时,即可采用此法,先分离出KNO3,再分离出NaCl。
    降温结晶后,溶质的质量变小;溶剂的质量不变;溶液的质量变小;溶质质量分数变小;溶液的状态是饱和状态。
    (1)原理
          ①降温结晶的原理是温度降低,物质的溶解度减小,溶液达到饱和了,多余的即不能溶解的溶质就会析出。蒸发结晶的原理是恒温情况下或蒸发前后的温度不变,溶解度不变,水分减少,溶液达到饱和了即多余的溶质就会析出。例如盐碱湖夏天晒盐,冬天捞碱,就是这个道理。
          ②如果两种可溶物质混合后的分离或提纯,谁多容易达到饱和,就用谁的结晶方法,如氯化钠中含有少量的碳酸钠杂质,就要用到氯化钠的结晶方法即蒸发结晶,反之则用降温结晶。
          ③当然有关了。溶解度曲线呈明显上升趋势的物质,其溶解度随温度变化较大,一般用降温结晶,溶解度曲线略平的物质,其溶解随温度变化不大,一般用蒸发结晶。
          ④补充说明:“谁容易达到饱和”就是说两种可溶物质中的哪一种物质的含量较大,那么它就先达到饱和。这时它就容易析出,我们就采用它的结晶方法。
          ⑤氢氧化钙和气体除外,因为其溶解度曲线为随温度升高而降低,所以采用冷却热饱和溶液时,应降温,其余方法相同。
  •  

  • 结晶法分离混合物:
    对于几种可溶性固态物质的混合物可根据它们的溶解度受温度影响大小的不同,采用结晶法分离。如分离KNO3和少量NaCl的混合物,可先将它们配制成热饱和溶液,然后再采用冷却热饱和溶液的方法进行分离。
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: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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