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        溶解度曲線重難點突破

        2019-12-27 04:17:32張玉
        理科考試研究·初中 2019年12期

        張玉

        摘 要:溶解度曲線在中考的化學(xué)考題中占有一席之地.溶解度曲線的出題方式具有多樣性.溶解度曲線的抽象性和題目的多樣性導(dǎo)致學(xué)生在進行解答時往往不能將其全部拿下.本文將溶解度曲線有關(guān)的重點和難點進行了全面的歸納并用例題進行講解.

        關(guān)鍵詞:溶解度曲線;飽和溶液;溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

        考點1:交點的意義

        策略 (1)溶解度曲線與某溫度的交點表示:該物質(zhì)在該溫度下的溶解度為g.

        (2)兩種物質(zhì)溶解度曲線交點的含義:表示在℃下,兩物質(zhì)的溶解度相等,均為g.

        例1 甲、乙、丙三種固體物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示.

        (1)t2℃時甲的溶解度為;

        (2)甲與丙溶解度曲線的交點P表示.

        解析 (1)根據(jù)溶解度曲線,讀出t2℃對應(yīng)的甲的溶解度為20g;

        (2)甲與丙溶解度曲線的交點P表示在t2℃下,兩物質(zhì)的溶解度相等,均為20g.

        答案 (1)20g

        (2)在t2℃下,兩物質(zhì)的溶解度相等,均為20g

        考點2:判斷溶液是否是飽和溶液

        出題方式一:給數(shù)據(jù)

        例2 甲、乙、丙物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示,t2℃時,向50g水中加18g的物質(zhì)甲,該溶液為(“飽和溶液”或“不飽和溶液”),溶液的質(zhì)量為.溫度升溫至t3℃,該溶液為(“飽和溶液”或“不飽和溶液”),溶液的質(zhì)量為.

        解析 讀題找出該溫度下的溶解度并呈現(xiàn)數(shù)學(xué)表達,即:t2℃,100g水,最多溶解甲20g;50g水,最多溶解甲10g.t3℃,100g水,最多溶解甲50g;50g水,最多溶解甲25g.根據(jù)溶解度曲線可知,t2℃時,50g水最多溶解10g甲.現(xiàn)所給固體質(zhì)量為18g.此時溶液為飽和溶液,溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量=10g+50g=60g.同理,升溫至t3℃時50g水,最多溶解甲20g.所給固體為18g,此時溶液為不飽和溶液,溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量=18g+50g=68g.

        答案 飽和溶液;60g;不飽和溶液;68g

        例3 甲物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示,將 18% 的甲溶液從 t3℃ 降溫到 t2℃ ,此時溶液為(“飽和溶液”或“不飽和溶液”).

        解析 根據(jù)溶解度曲線可知t2℃時甲物質(zhì)的溶解度為20g.因此t2℃時甲物質(zhì)的飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=20g÷(100g+20g)×100%=16.7%.現(xiàn)將18% 的甲溶液從 t3℃ 降溫到 t2℃,由于18% > 16.7%,所以降溫至 t2℃時溶液為飽和溶液.

        答案 飽和溶液

        出題方式二:給溶解度曲線上的點

        例4 甲溶液的溶解度曲線如圖2所示,圖上的點A所處的溶液為(“飽和溶液”或“不飽和溶液”,下同);圖上的點C所處的溶液為.

        解析 圖上的點A所處的位置是溶解度曲線之上,表示該溫度下的飽和溶液;圖上的點C所處的位置是溶解度曲線之下,表示該溫度下的不飽和溶液;

        答案 飽和溶液;不飽和溶液

        考點3:判斷結(jié)晶方法以及如何變飽和為不飽和、變不飽和為飽和溶液

        例5 甲、乙、丙物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示,請回答下列問題:

        (1)若甲中混有少量的乙,可采用的方法提純甲;

        (2)若乙中混有少量的甲,可采用的方法提純乙;

        (3)若除去丙中混有少量的甲,可采用方法;

        (4)將甲的不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤旱姆椒ㄊ牵?

        解析 根據(jù)溶解度曲線可知,甲的溶解度隨溫度升高而增大,乙的溶解度隨溫度變化不大,丙的溶解度隨溫度升高而減小.由于甲的溶解度隨溫度升高而增大,(1)中想提純甲,所以采用降溫結(jié)晶的方法;由于乙的溶解度隨溫度升高變化不大,(2)中想提純乙,所以采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法;丙的溶解度隨溫度升高而減小,(3)中想除去少量的甲,即希望提純丙,采用升溫結(jié)晶的方法;甲的溶解度隨溫度升高而增大,將甲的不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤旱姆椒ㄓ校航档蜏囟取⒄舭l(fā)溶劑、添加甲這種溶質(zhì)三種方法.

        答案 降溫結(jié)晶;蒸發(fā)結(jié)晶;升溫結(jié)晶;降低溫度、蒸發(fā)溶劑、增加溶質(zhì)

        考點4:比較溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

        例6 甲、乙、丙物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示,請回答下列問題:

        (1)t3℃時甲、乙、丙的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)由大到小排列的順序是;

        (2)將t3℃時甲、乙、丙的飽和溶液降溫至t2℃,溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)排列順序是;

        (3)將t1℃時甲、乙、丙的飽和溶液升溫至t2℃,溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)排列順序是.

        解析 飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=S100g+S×100% ,S表示溶解度.根據(jù)公式,飽和溶液溶解度越大,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)越大.(1)從溶解度曲線上可以看出,t3℃時甲、乙、丙的溶解度甲>乙>丙,因此,t3℃時甲、乙、丙的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)由大到小排列的順序是甲>乙>丙;(2)t3℃時甲、乙、丙的飽和溶液降溫至t2℃時,首先在溶解度曲線上標(biāo)出t3℃甲、乙、丙的飽和溶液上對應(yīng)的點,然后將這三個點平移至t2℃,接下來觀察平移后的點是否處于溶解度曲線上方,若處于過飽和狀態(tài),則將該點下移至溶解度曲線上,即剛好達到飽和的位置;若第一次平移后的點位于溶解度曲線下方即處于不飽和狀態(tài),則平移后的點仍停留在該處.最后比較t2℃甲、乙、丙三個點最終的位置,物質(zhì)所處的點越高,溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)越大.通過該方法,我們可以看出三個點的高矮順序為:乙>甲>丙,因此,將t3℃時甲、乙、丙的飽和溶液降溫至t2℃時,溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)由大到小排列的順序是乙>甲>丙.(3)同方法二,升溫至t2℃后三個點的高矮順序為:乙>丙>甲,因此,將t1℃時甲、乙、丙的飽和溶液升溫至t2℃時,溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)由大到小排列的順序是乙>丙>甲.

        答案 甲>乙>丙;乙>甲>丙;乙>丙>甲

        考點5:根據(jù)溶解度曲線,判斷飽和溶液升溫、降溫、蒸發(fā)溶劑時溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、溶劑質(zhì)量、溶液質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量變化及比較

        例7 硝酸鉀和氯化鉀的溶解度曲線如圖3所示:

        (1)t2℃時等質(zhì)量的硝酸鉀和氯化鉀的飽和溶液,降溫至t1℃,氯化鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù) (>,<,=)硝酸鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù);

        氯化鉀質(zhì)量(>,<,=)硝酸鉀質(zhì)量;

        氯化鉀溶液質(zhì)量(>,<,=)硝酸鉀溶液質(zhì)量;

        氯化鉀溶液的溶劑質(zhì)量(>,<,= )硝酸鉀溶液的溶劑質(zhì)量;

        (2)t3℃時硝酸鉀和氯化鉀的飽和溶液各100g,均恒溫蒸發(fā)10g水,然后降溫至t2℃,降溫后,氯化鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)(>,<,=)硝酸鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù);氯化鉀質(zhì)量(>,<,=)硝酸鉀質(zhì)量;氯化鉀溶液質(zhì)量(>,<,=)硝酸鉀溶液質(zhì)量;氯化鉀溶液的溶劑質(zhì)量(>,<,= )硝酸鉀溶液的溶劑質(zhì)量;氯化鉀溶液析出的晶體質(zhì)量(>,<,=)硝酸鉀溶液析出的晶體質(zhì)量.

        解析 (1)根據(jù)溶解度曲線可知,t2℃時等質(zhì)量的硝酸鉀和氯化鉀的飽和溶液,降溫至t1℃時,兩者仍然是飽和溶液.t1℃時氯化鉀的溶解度大于硝酸鉀的溶解度,所以,氯化鉀的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于硝酸鉀的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù);t2℃時溶液質(zhì)量相等,溶解度相等,飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等,所以,兩者的溶質(zhì)質(zhì)量和溶劑質(zhì)量分別相等.降溫不影響溶劑質(zhì)量,所以t1℃時,兩者溶劑質(zhì)量仍相等.又因t1℃時氯化鉀的溶解度大于硝酸鉀的溶解度,所以在相等溶劑的情況下,氯化鉀溶液中的溶質(zhì)較多.溶液=溶質(zhì)+溶劑,所以氯化鉀溶液的質(zhì)量較多.

        (2)t3℃時硝酸鉀和氯化鉀的飽和溶液各100g,均恒溫蒸發(fā)10g水,然后降溫至t2℃.降至t2℃時,兩溶液仍然是飽和溶液,因t2℃時,溶解度相等,所以,兩者的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等;在t3℃時兩者均為飽和溶液且溶液質(zhì)量相等,因硝酸鉀的溶解度大于氯化鉀的溶解度,所以,t3℃時硝酸鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于氯化鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù),硝酸鉀質(zhì)量大于氯化鉀質(zhì)量,氯化鉀溶液中溶劑質(zhì)量大于硝酸鉀溶液中溶劑質(zhì)量.又因蒸發(fā)的溶劑質(zhì)量是相等的,降溫不影響溶劑質(zhì)量,所以在最終t2℃時氯化鉀溶液中溶劑質(zhì)量大于硝酸鉀溶液中溶劑質(zhì)量;t2℃溶解度相等,因氯化鉀溶液中溶劑質(zhì)量大于硝酸鉀溶液中溶劑質(zhì)量,所以降溫至t2℃后氯化鉀質(zhì)量大于硝酸鉀質(zhì)量.溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量,所以氯化鉀溶液質(zhì)量大于硝酸鉀溶液質(zhì)量;t3℃時硝酸鉀質(zhì)量大于氯化鉀質(zhì)量,降溫t2℃后氯化鉀質(zhì)量大于硝酸鉀質(zhì)量.所以,硝酸鉀析出的晶體質(zhì)量大于氯化鉀析出的晶體質(zhì)量.

        答案 (1)>;>;>;=(2)=;>;>;>;<

        考點6: 陷阱題,比較溶液中溶質(zhì)、溶劑的質(zhì)量;溶液改溫時析出晶體的質(zhì)量

        例8 甲、乙、丙三種固體物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示,判斷下列說法是否正確.

        (1)t3℃時,等質(zhì)量的甲、乙、丙的飽和溶液中含溶質(zhì)最多的是丙( );

        (2)t3℃時,等質(zhì)量的甲、乙、丙的飽和溶液中含溶劑最多的是丙( );

        (3)t3℃時,等質(zhì)量的甲、乙、丙溶解形成飽和溶液,所需溶劑最多的是丙( );

        (4)t3℃時,甲、乙、丙形成的飽和溶液中含溶質(zhì)最多的是丙( );

        (5)將三種物質(zhì)的溶液從 t3℃降溫至 t1℃,析出晶體最多的是甲( );

        (6)將三種物質(zhì)的飽和溶液從 t3℃降溫至 t1℃,析出晶體最多的是甲( );

        (7)升高丙的溫度,一定有晶體析出().

        解析 (1)t3℃時,溶解度甲>乙>丙,三種溶液均為飽和溶液,所以溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)甲>乙>丙,又因溶液質(zhì)量相等,所以溶質(zhì)質(zhì)量甲>乙>丙,溶劑質(zhì)量丙>乙>甲,(1)錯誤,(2)正確;t3℃時,甲的溶解度>乙的溶解度>丙的溶解度,丙最難溶,所以當(dāng)溶解相等質(zhì)量溶質(zhì)時,丙需要的水最多,(3)正確;(4)、(5)、(6)中并未說明飽和溶液的質(zhì)量,所以無法判斷溶質(zhì)質(zhì)量和析出晶體質(zhì)量,故(4)、(5)、(6)錯誤;(7)并未說明是否是飽和溶液,如果溶液濃度極低,升溫也是無法析出的,所以無法判斷,故(7)錯誤.

        答案 錯誤;正確;正確;錯誤;錯誤;錯誤;錯誤

        參考文獻:

        [1]人民教育出版社.義務(wù)教育教科書 化學(xué): 九年級上下冊[M].北京: 人民教育出版社,2013:36-40.

        [2]何聲健. 攻克中考化學(xué)溶解度曲線考點秘笈[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)(初中版). 2019(03): 61-62.

        [3]華雪瑩.分類例析溶解度曲線問題[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)(初中版). 2013(12):43-44.

        [4]李國彪.溶解度曲線問題的詳解策略[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)(初中版). 2015(11): 38-39.

        (收稿日期:2019-09-28)

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