溶解度曲线的涵义及应用

2014-03-31 16:23马亚楼
学生之友·最作文 2014年1期
关键词:饱和溶液溶解度溶质

马亚楼

在直角坐标系中,我们用横坐标表示温度(t),纵坐标表示溶解度(S),由S—t的坐标画出固体物质在水中的溶解度随温度变化的曲线,称之为溶解度曲线。曲线上点、线、面的意义分别是:

点溶解度曲线上的任意一点,表示(1)此时溶液为对应温度下的饱和溶液;(2)饱和溶液的质量为(100+S)克;(3)溶质的质量分数为S/(100+S)×100%。曲线上的点叫饱和点。曲线交点表示对应温度下几种物质的溶解度相等。

线溶解度曲线表示物质的溶解度随温度变化情况。大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大,曲线为陡升型,如KNO3等;少数物质的溶解度受温度的影响很小,曲线为缓升型,如NaCl;极少数物质的溶解度随温度的升高而减小,曲线为下降型,如Ca(OH)2。

面溶解度曲线下方的面表示不同温度下该物质的不饱和溶液。该面上的点叫做不饱和点。曲线上方的面表示对应温度下的过饱和溶液,或饱和溶液与其溶质共存的情况(初中不作要求)。

溶解度曲线的应用是:

根据曲线上的点(1)可以查出某物质在一定温度范围内任意温度下的溶解度;(2)已知溶解度可查出相对应的温度;(3)可以比较同一温度下不同物质的溶解度大小。

根据曲线的倾斜度(1)可以确定溶质结晶的方法:曲线为陡升型,一般用冷却热饱和溶液使之结晶;(2)曲线为缓升型,一般用蒸发溶剂使之结晶;(3)曲线为下降型,一般采用升温结晶的方法;(4)可以确定分离可溶性固体(或提纯)混合物的方法,如分离混合物A、B可将混合物加热溶于适量水中(A、B均完全溶解)根据溶解度随温度变化A为陡升型,B为缓升型。若采取急剧降温,可使A从溶液中析出;若采取加热蒸发溶剂,可使B从溶液中析出。如将析出的晶体按上述操作分别反复多次,可以提纯A或B。

例1.甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法中正确的是()

A.t1℃时,甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时仍是饱和溶液

B.t1℃时,甲和乙各30g分别加入100g水中,充分溶解,均形成饱和溶液

C.t2℃时,甲和乙的饱和溶液各100g,其溶质的质量相等

D.t2℃时,在100g水中加入60g甲,充分溶解,形成不饱和溶液

解析:由题中溶解度曲线可以看出甲、乙的溶解度均随温度的升高而增大,故t1℃时,甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时均变为不饱和溶液,故A错误;t1℃时,甲和乙的溶解度相等,均为30g,所以将甲和乙各30g分别加入100g水中,充分溶解,均形成饱和溶液,B正确;由于t2℃时,甲的溶解度大于乙的溶解度,所以二者的饱和溶液各100g,所含溶质的质量不相等,甲>乙,故C错误;t2℃时甲的溶解度是50g,所以在100g水中加入60g甲,充分溶解,最多溶解50g,形成的是饱和溶液,故D错误。该题选B。

例2.下图是甲、乙两种物质的溶解度曲线,请结合下图回答问题:

(1)__________℃时,甲、乙两种物质的溶解度相等。

(2)溶解度随温度升高而降低的物质是____(填“甲”或“乙”)。

(3)可使甲物质从其饱和溶液中结晶析出的方法是______________。

(4)t2℃时,分别将甲、乙两种物质的饱和溶液降温到t1℃,甲溶液的溶质质量分数_________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙溶液的溶质质量分数。

解析:根据题中溶解度曲线可以知道,在t1℃时,甲、乙两种物质的溶解度有交点,即此时两种物质的溶解度相等;溶解度随温度升高而降低的是乙物质;由于甲物质的溶解度曲线比较陡,因而其受温度影响变化比较大,使甲物质从其饱和溶液中结晶析出的方法是降温结晶即可;由于t2℃时,乙物质的溶解度小于t1℃时,因而t2℃小于t1℃时乙物质饱和溶液中的溶质质量分数。而甲物质在t1℃时为饱和溶液,且溶质质量分数等于此时乙物质饱和溶液中的溶质质量分数,所以t2℃时,分别将甲、乙两种物质的饱和溶液降温到t1℃,甲溶液的溶质质量分数大于乙溶液的溶质质量分数。

答案:⑴t1⑵乙⑶降温结晶(合理均可)⑷大于

例3.如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。下列分析不正确的是()

A.50℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是A>B>C

B.50℃时,把50 g A放入50 g水中能形成75 g A的饱和溶液

C.将C的饱和溶液变为不饱和溶液,可采用降温的方法

D.分别将三种物质的饱和溶液从50℃将至20℃时,所得溶液溶质质量分数大小关系是B>C=A

解析:根据题中溶解度曲线,结合溶解度的含义,可以看出A、B、C选项均正确;由于C物质的溶解度随温度的降低而增大,所以将50℃时的C物质饱和溶液降温至20℃,此时溶质质量分数仍等于50℃时的饱和溶液的溶质质量分数,而小于20℃时A物质饱和溶液的溶质质量分数,故分别将三种物质的饱和溶液从50℃将至20℃时,所得溶液溶质质量分数大小关系是B>A>C,即D选项是错误的。

答案:D

例4.右图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是()

A.20℃时,甲、乙两者的溶解度相等B.甲的溶解度大于乙的溶解度

C.40℃时,甲的饱和溶液中溶质的质量分数为50%

D.40℃时,将乙的饱和溶液降温至20℃,得到乙的不饱和溶液

解析:由于物质的溶解度受温度影响变化比较大,因此在比较物质溶解度时,必须指明温度,否则就没有意义,即B选项错误;40℃时,甲的溶解度为50g,但其饱和溶液中溶质的质量分数却不为50%,应比50%小;由于两种物质的溶解度都随温度的升高而增大,所以40℃时,将乙的饱和溶液降温至20℃,得到乙的饱和溶液,D错误,该题选A。endprint

在直角坐标系中,我们用横坐标表示温度(t),纵坐标表示溶解度(S),由S—t的坐标画出固体物质在水中的溶解度随温度变化的曲线,称之为溶解度曲线。曲线上点、线、面的意义分别是:

点溶解度曲线上的任意一点,表示(1)此时溶液为对应温度下的饱和溶液;(2)饱和溶液的质量为(100+S)克;(3)溶质的质量分数为S/(100+S)×100%。曲线上的点叫饱和点。曲线交点表示对应温度下几种物质的溶解度相等。

线溶解度曲线表示物质的溶解度随温度变化情况。大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大,曲线为陡升型,如KNO3等;少数物质的溶解度受温度的影响很小,曲线为缓升型,如NaCl;极少数物质的溶解度随温度的升高而减小,曲线为下降型,如Ca(OH)2。

面溶解度曲线下方的面表示不同温度下该物质的不饱和溶液。该面上的点叫做不饱和点。曲线上方的面表示对应温度下的过饱和溶液,或饱和溶液与其溶质共存的情况(初中不作要求)。

溶解度曲线的应用是:

根据曲线上的点(1)可以查出某物质在一定温度范围内任意温度下的溶解度;(2)已知溶解度可查出相对应的温度;(3)可以比较同一温度下不同物质的溶解度大小。

根据曲线的倾斜度(1)可以确定溶质结晶的方法:曲线为陡升型,一般用冷却热饱和溶液使之结晶;(2)曲线为缓升型,一般用蒸发溶剂使之结晶;(3)曲线为下降型,一般采用升温结晶的方法;(4)可以确定分离可溶性固体(或提纯)混合物的方法,如分离混合物A、B可将混合物加热溶于适量水中(A、B均完全溶解)根据溶解度随温度变化A为陡升型,B为缓升型。若采取急剧降温,可使A从溶液中析出;若采取加热蒸发溶剂,可使B从溶液中析出。如将析出的晶体按上述操作分别反复多次,可以提纯A或B。

例1.甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法中正确的是()

A.t1℃时,甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时仍是饱和溶液

B.t1℃时,甲和乙各30g分别加入100g水中,充分溶解,均形成饱和溶液

C.t2℃时,甲和乙的饱和溶液各100g,其溶质的质量相等

D.t2℃时,在100g水中加入60g甲,充分溶解,形成不饱和溶液

解析:由题中溶解度曲线可以看出甲、乙的溶解度均随温度的升高而增大,故t1℃时,甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时均变为不饱和溶液,故A错误;t1℃时,甲和乙的溶解度相等,均为30g,所以将甲和乙各30g分别加入100g水中,充分溶解,均形成饱和溶液,B正确;由于t2℃时,甲的溶解度大于乙的溶解度,所以二者的饱和溶液各100g,所含溶质的质量不相等,甲>乙,故C错误;t2℃时甲的溶解度是50g,所以在100g水中加入60g甲,充分溶解,最多溶解50g,形成的是饱和溶液,故D错误。该题选B。

例2.下图是甲、乙两种物质的溶解度曲线,请结合下图回答问题:

(1)__________℃时,甲、乙两种物质的溶解度相等。

(2)溶解度随温度升高而降低的物质是____(填“甲”或“乙”)。

(3)可使甲物质从其饱和溶液中结晶析出的方法是______________。

(4)t2℃时,分别将甲、乙两种物质的饱和溶液降温到t1℃,甲溶液的溶质质量分数_________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙溶液的溶质质量分数。

解析:根据题中溶解度曲线可以知道,在t1℃时,甲、乙两种物质的溶解度有交点,即此时两种物质的溶解度相等;溶解度随温度升高而降低的是乙物质;由于甲物质的溶解度曲线比较陡,因而其受温度影响变化比较大,使甲物质从其饱和溶液中结晶析出的方法是降温结晶即可;由于t2℃时,乙物质的溶解度小于t1℃时,因而t2℃小于t1℃时乙物质饱和溶液中的溶质质量分数。而甲物质在t1℃时为饱和溶液,且溶质质量分数等于此时乙物质饱和溶液中的溶质质量分数,所以t2℃时,分别将甲、乙两种物质的饱和溶液降温到t1℃,甲溶液的溶质质量分数大于乙溶液的溶质质量分数。

答案:⑴t1⑵乙⑶降温结晶(合理均可)⑷大于

例3.如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。下列分析不正确的是()

A.50℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是A>B>C

B.50℃时,把50 g A放入50 g水中能形成75 g A的饱和溶液

C.将C的饱和溶液变为不饱和溶液,可采用降温的方法

D.分别将三种物质的饱和溶液从50℃将至20℃时,所得溶液溶质质量分数大小关系是B>C=A

解析:根据题中溶解度曲线,结合溶解度的含义,可以看出A、B、C选项均正确;由于C物质的溶解度随温度的降低而增大,所以将50℃时的C物质饱和溶液降温至20℃,此时溶质质量分数仍等于50℃时的饱和溶液的溶质质量分数,而小于20℃时A物质饱和溶液的溶质质量分数,故分别将三种物质的饱和溶液从50℃将至20℃时,所得溶液溶质质量分数大小关系是B>A>C,即D选项是错误的。

答案:D

例4.右图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是()

A.20℃时,甲、乙两者的溶解度相等B.甲的溶解度大于乙的溶解度

C.40℃时,甲的饱和溶液中溶质的质量分数为50%

D.40℃时,将乙的饱和溶液降温至20℃,得到乙的不饱和溶液

解析:由于物质的溶解度受温度影响变化比较大,因此在比较物质溶解度时,必须指明温度,否则就没有意义,即B选项错误;40℃时,甲的溶解度为50g,但其饱和溶液中溶质的质量分数却不为50%,应比50%小;由于两种物质的溶解度都随温度的升高而增大,所以40℃时,将乙的饱和溶液降温至20℃,得到乙的饱和溶液,D错误,该题选A。endprint

在直角坐标系中,我们用横坐标表示温度(t),纵坐标表示溶解度(S),由S—t的坐标画出固体物质在水中的溶解度随温度变化的曲线,称之为溶解度曲线。曲线上点、线、面的意义分别是:

点溶解度曲线上的任意一点,表示(1)此时溶液为对应温度下的饱和溶液;(2)饱和溶液的质量为(100+S)克;(3)溶质的质量分数为S/(100+S)×100%。曲线上的点叫饱和点。曲线交点表示对应温度下几种物质的溶解度相等。

线溶解度曲线表示物质的溶解度随温度变化情况。大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大,曲线为陡升型,如KNO3等;少数物质的溶解度受温度的影响很小,曲线为缓升型,如NaCl;极少数物质的溶解度随温度的升高而减小,曲线为下降型,如Ca(OH)2。

面溶解度曲线下方的面表示不同温度下该物质的不饱和溶液。该面上的点叫做不饱和点。曲线上方的面表示对应温度下的过饱和溶液,或饱和溶液与其溶质共存的情况(初中不作要求)。

溶解度曲线的应用是:

根据曲线上的点(1)可以查出某物质在一定温度范围内任意温度下的溶解度;(2)已知溶解度可查出相对应的温度;(3)可以比较同一温度下不同物质的溶解度大小。

根据曲线的倾斜度(1)可以确定溶质结晶的方法:曲线为陡升型,一般用冷却热饱和溶液使之结晶;(2)曲线为缓升型,一般用蒸发溶剂使之结晶;(3)曲线为下降型,一般采用升温结晶的方法;(4)可以确定分离可溶性固体(或提纯)混合物的方法,如分离混合物A、B可将混合物加热溶于适量水中(A、B均完全溶解)根据溶解度随温度变化A为陡升型,B为缓升型。若采取急剧降温,可使A从溶液中析出;若采取加热蒸发溶剂,可使B从溶液中析出。如将析出的晶体按上述操作分别反复多次,可以提纯A或B。

例1.甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法中正确的是()

A.t1℃时,甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时仍是饱和溶液

B.t1℃时,甲和乙各30g分别加入100g水中,充分溶解,均形成饱和溶液

C.t2℃时,甲和乙的饱和溶液各100g,其溶质的质量相等

D.t2℃时,在100g水中加入60g甲,充分溶解,形成不饱和溶液

解析:由题中溶解度曲线可以看出甲、乙的溶解度均随温度的升高而增大,故t1℃时,甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时均变为不饱和溶液,故A错误;t1℃时,甲和乙的溶解度相等,均为30g,所以将甲和乙各30g分别加入100g水中,充分溶解,均形成饱和溶液,B正确;由于t2℃时,甲的溶解度大于乙的溶解度,所以二者的饱和溶液各100g,所含溶质的质量不相等,甲>乙,故C错误;t2℃时甲的溶解度是50g,所以在100g水中加入60g甲,充分溶解,最多溶解50g,形成的是饱和溶液,故D错误。该题选B。

例2.下图是甲、乙两种物质的溶解度曲线,请结合下图回答问题:

(1)__________℃时,甲、乙两种物质的溶解度相等。

(2)溶解度随温度升高而降低的物质是____(填“甲”或“乙”)。

(3)可使甲物质从其饱和溶液中结晶析出的方法是______________。

(4)t2℃时,分别将甲、乙两种物质的饱和溶液降温到t1℃,甲溶液的溶质质量分数_________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙溶液的溶质质量分数。

解析:根据题中溶解度曲线可以知道,在t1℃时,甲、乙两种物质的溶解度有交点,即此时两种物质的溶解度相等;溶解度随温度升高而降低的是乙物质;由于甲物质的溶解度曲线比较陡,因而其受温度影响变化比较大,使甲物质从其饱和溶液中结晶析出的方法是降温结晶即可;由于t2℃时,乙物质的溶解度小于t1℃时,因而t2℃小于t1℃时乙物质饱和溶液中的溶质质量分数。而甲物质在t1℃时为饱和溶液,且溶质质量分数等于此时乙物质饱和溶液中的溶质质量分数,所以t2℃时,分别将甲、乙两种物质的饱和溶液降温到t1℃,甲溶液的溶质质量分数大于乙溶液的溶质质量分数。

答案:⑴t1⑵乙⑶降温结晶(合理均可)⑷大于

例3.如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。下列分析不正确的是()

A.50℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是A>B>C

B.50℃时,把50 g A放入50 g水中能形成75 g A的饱和溶液

C.将C的饱和溶液变为不饱和溶液,可采用降温的方法

D.分别将三种物质的饱和溶液从50℃将至20℃时,所得溶液溶质质量分数大小关系是B>C=A

解析:根据题中溶解度曲线,结合溶解度的含义,可以看出A、B、C选项均正确;由于C物质的溶解度随温度的降低而增大,所以将50℃时的C物质饱和溶液降温至20℃,此时溶质质量分数仍等于50℃时的饱和溶液的溶质质量分数,而小于20℃时A物质饱和溶液的溶质质量分数,故分别将三种物质的饱和溶液从50℃将至20℃时,所得溶液溶质质量分数大小关系是B>A>C,即D选项是错误的。

答案:D

例4.右图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是()

A.20℃时,甲、乙两者的溶解度相等B.甲的溶解度大于乙的溶解度

C.40℃时,甲的饱和溶液中溶质的质量分数为50%

D.40℃时,将乙的饱和溶液降温至20℃,得到乙的不饱和溶液

解析:由于物质的溶解度受温度影响变化比较大,因此在比较物质溶解度时,必须指明温度,否则就没有意义,即B选项错误;40℃时,甲的溶解度为50g,但其饱和溶液中溶质的质量分数却不为50%,应比50%小;由于两种物质的溶解度都随温度的升高而增大,所以40℃时,将乙的饱和溶液降温至20℃,得到乙的饱和溶液,D错误,该题选A。endprint

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