資源簡介

第3課時　溶液
一、水(a)
1．水的組成：水是由__氫元素和氧元素__組成的化合物。
2．水的性質：水的密度為__1.0×103__kg/m3，4℃水的密度最大。在標準大氣壓下，沸點是__100__℃，凝固點是__0__℃。
3．水的電解：水在通電時會分解，負極(陰極)和正極(陽極)分別產生氫氣和氧氣。產生的氫氣和氧氣的體積比約為__2∶1__，質量比為__1∶8__。水的電解實驗說明了水是由氫和氧(兩種元素)組成的。
二、物質在水中的分散情況(b)
1．溶液由__溶質__和__溶劑__組成。質量關系：溶液質量＝溶質質量＋溶劑質量。溶液的特點是均一、穩定，靜置后不分層。固、液、氣態物質都可作為溶質。
2．濁液特征：__不均一、不穩定__的混合物，靜置一段時間后會出現__分層__現象。
①懸濁液：固體小顆粒懸浮在液體里形成的不均一、不穩定的混合物；
②乳濁液：小液滴分散到液體里形成的不均一、不穩定的混合物。
3．飽和溶液和不飽和溶液
①飽和溶液：是指在一定__溫度__下，在一定量的__溶劑__里__不能__繼續溶解同種溶質的溶液。理解飽和溶液與不飽和溶液應注意前提條件是“一定溫度、一定量的溶劑”。
②相互轉化：飽和溶液和不飽和溶液可以相互轉化；對大多數固體物質而言：
【知識拓展】
1．對于極少數溶解度隨溫度升高而降低的物質而言，如熟石灰，采用改變溫度的方法使不飽和溶液變為飽和溶液時應升高溫度。
2．飽和溶液不一定是濃溶液，不飽和溶液不一定是稀溶液。
三、固體物質的溶解度(a)
1．某種物質的溶解度是指在__一定的溫度__下，某物質在__100g溶劑__中達到__飽和狀態__時所溶解的__質量__。
2．溶解度的影響因素有__溶質的性質、溶劑的性質、溫度__。
①大多數固體的溶解度隨溫度的升高而升高，如KNO3；
②少數固體的溶解度受溫度影響不大，如NaCl；
③極少數固體的溶解度隨溫度的升高而降低，如熟石灰。
3．溶解度曲線：用來表示物質溶解度隨溫度改變而變化的曲線。曲線上的點表示該物質在相應溫度下的溶解度。
【知識拓展】
1．溶解性是一個定性的概念，溶解度是一個定量的概念。
2．理解溶解度的概念應注意四個要點：一定溫度、100g溶劑、飽和狀態、溶質的質量(單位：g)。
3．由于溶解度規定了一定溫度下100g溶劑里達到飽和狀態時所能溶解的溶質質量，因此溶解度的大小與溶質、溶劑的多少無關。
四、物質的結晶(a)
1．結晶方法一：__蒸發溶劑__，適用于溶解度受溫度影響變化較小的固體溶質的溶液，如海水曬鹽。
2．結晶方法二：__冷卻熱飽和溶液__，適用于溶解度受溫度影響變化較大的固體溶質的溶液，如培養硫酸銅大晶體、提純硝酸鉀等。
3．某些物質結晶后形成的晶體帶有結晶水，如CuSO4·5H2O、Na2CO3·10H2O等，失去結晶水的過程稱為風化。
五、溶質質量分數與溶液配制(c)
1．計算公式：a%＝×100%
狀態：計算時溶液不一定飽和。
2．稀釋：進行有關溶液的稀釋(或濃縮)的計算時，分析的關鍵是稀釋(或濃縮)前后__溶質質量不變__。
3．溶液配制
器材：__天平、量筒、燒杯、玻璃棒、藥匙、膠頭滴管__。
步驟：①__計算__；②__稱量__；③__溶解__；④__裝瓶貼標簽(或轉移)__。
【知識拓展】
溶質的質量分數是溶質質量占溶液質量的百分比，當已知溶液體積時，應根據密度公式轉化為質量。
類型一　水的組成
典例1 [2019·杭州]如圖是教材中用來表示電解水過程的示意圖(其中“”“”分別表示H原子和O原子)。分析示意圖，可作出的正確判斷是(　C　)
圖3－1
A．常溫常壓下水可以發生分解反應
B．電解水的最終產物是H、O原子
C．H原子是圖示微粒中的最小微粒
D．O原子只有在通電條件下才能轉化為O2分子
【解析】 由圖可知，通電條件下水可以發生分解反應。電解水的最終產物是H2和O2。O原子轉化為O2的過程中不需要通電。
跟蹤訓練1 [杭州蕭山區模擬]“超臨界水”因具有許多優良特質而被科學家追捧，它是指當氣壓和溫度達到一定值時，水的液態和氣態完全交融在一起的流體。下列有關“超臨界水”的說法正確的是(　C　)
A．它是混合物
B．它是一種不同于水的物質
C．它的分子之間有間隔
D．它的一個分子由4個氫原子和2個氧原子構成
【解析】 “超臨界水”中的液態水和氣態水都是由水分子構成的，屬于純凈物?！俺R界水”與普通水的物理性質不同，但化學性質相同。無論是氣態、液態還是固態的水，其水分子之間都存在間隔。每個水分子都是由一個氧原子和兩個氫原子構成。
類型二　飽和溶液與不飽和溶液
典例2 [2019·金華麗水]甲是60℃的蔗糖溶液，按如圖所示進行操作。以下分析錯誤的是(　D　)
圖3－2
A．甲一定是不飽和溶液
B．丙和丁一定是飽和溶液
C．乙的溶質質量分數一定比甲大
D．甲和丙的溶質質量分數一定不相等
【解析】 甲恒溫蒸發水分后沒有固體析出，說明甲一定是不飽和溶液。乙降至室溫后有固體析出，說明丙一定是飽和溶液。對丙進行過濾操作，則丁也一定為飽和溶液。甲、乙中溶質質量相等，甲的溶劑質量大于乙，則乙的溶質質量分數一定大于甲。甲的溶質和溶劑質量均大于丙，甲和丙的溶質質量分數可能相等。
跟蹤訓練2 [2019·溫州]如圖，將紅砂糖倒入一杯開水中，充分溶解。能作為判斷砂糖水是飽和溶液的依據是(　D　)
圖3－3
A．砂糖水顏色很深
B．砂糖水味道很甜
C．砂糖溶解得很快
D．砂糖固體有剩余
【解析】 在一定溫度下，在一定量的溶劑里不能繼續溶解某種溶質的溶液，稱為這種溶質的飽和溶液。
類型三　溶解度
典例3 [2019·嘉興舟山]20℃時，把36g氯化鈉放入64g水中，使其充分溶解(20℃時氯化鈉的溶解度為36g)。對所得溶液的有關說法錯誤的是(　C　)
A．該溶液是飽和溶液
B．溶液中Na＋和Cl－個數一定相等
C．溶液質量為100g
D．溶質與溶劑質量比為9∶25
【解析】 由題可知，20℃時氯化鈉的溶解度為36g，則100g水中最多可溶解36g氯化鈉。將36g氯化鈉放入64g水中，最多能溶解64g×＝23.04g，即溶液為飽和溶液，溶質與溶劑的質量比為23.04g∶64g＝9∶25，溶液質量為64g＋23.04g＝87.04g。溶液中只有氯化鈉溶質，所以Na＋和 Cl－個數相等。
跟蹤訓練3 [2019·紹興模擬]表中是固體甲和乙在不同溫度時的溶解度，下列說法中正確的是(　B　)
溫度(℃)
0
20
40
100
甲溶解度(g)
0.173
0.165
0.121
0.076
乙溶解度(g)
13.3
31.6
63.9
246
A.20℃時，甲物質的飽和溶液升高溫度會變為不飽和溶液
B．100℃時，乙物質的飽和溶液冷卻到室溫會析出晶體，但溶液仍飽和
C．20℃時，甲溶液的溶質質量分數一定小于乙溶液的溶質質量分數
D．20℃時，100g乙物質加入100g水中，所得溶液的溶質質量分數等于50%
類型四　物質的結晶
典例4 [2019·金華校級一模]如圖所示，在甲、乙、丙、丁四個盛有100g水的燒杯中，分別放入KNO3固體，充分溶解。下列關于甲、乙、丙、丁所得溶液的說法正確的是(　C　)
溫度(℃)
t1
t2
KNO3的溶解度(g/100g水)
60
90
圖3－4
A.溶液質量：乙＝丙＜甲＜丁
B．甲、乙、丙、丁均為飽和溶液
C．將甲升溫至t2℃，溶液質量增加
D．將丁降溫至t1℃，沒有固體析出
跟蹤訓練4 [2019·杭州上城區一模]小金自制了一個“氣象瓶”，其密閉玻璃容器內裝有硝酸鉀和氯化銨及蒸餾水，當外界溫度改變，物質溶解度相應變化，會展現出不同形態的結晶。當澄清透明的氣象瓶中出現大量晶體時，相關描述正確的是(　D　)
圖3－5
A．溶液變為不飽和溶液 B．溶解度不變
C．溶劑質量變小 D．溶質質量變小
類型五　配制一定質量分數的溶液
典例5 [2019·金華婺城區調研]實驗操作考查中，李明同學抽到“配制 100g 溶質質量分數為 10%的食鹽溶液”。李明按照步驟進行實驗，請回答：
(1)李明在稱量食鹽質量時，將砝碼、食鹽放在天平正確位置后發現天平向右傾斜，則他接下來應該進行的操作是__繼續往左盤加食鹽直至天平平衡__。
(2)下列操作會導致他所配制的溶液溶質質量分數偏大的有__BC__(填字母)。
A．用量筒量取蒸餾水讀數時，仰視凹液面的最低處
B．用托盤天平稱量氯化鈉時，使用的砝碼生銹了
C．將量筒中的水倒入燒杯時，量筒中有少量水殘余
D．將配好的氯化鈉溶液轉移到細口瓶中時，不慎灑出部分溶液
跟蹤訓練5 [2019·杭州校級二模]實驗室配制50g溶質質量分數為5%的氯化鈉溶液。
(1)配制的操作示意圖如下，該實驗的正確操作順序為__CBDEA__(填字母)。
圖3－6
(2)經檢測，所配制溶液的溶質質量分數偏小，其原因可能是__①②③__(填序號)。
①氯化鈉固體不純
②稱量時，砝碼端忘墊質量相同的紙片
③量取水時，仰視讀數
④裝瓶時，有少量溶液灑出
類型六　溶質質量分數的計算
典例6 [2019·臺州]某同學進行硫酸銅晶體(化學式為CuSO4·5H2O)的制備和生長實驗，配制了某溫度時的硫酸銅熱飽和溶液，靜置、冷卻到室溫，觀察晶體的生長，如圖。
圖3－7
(1)能判斷原硫酸銅溶液已飽和的方法是__D__。
A．觀察顏色，溶液藍色較深
B．溶液冷卻，有藍色晶體析出
C．蒸發少量水，有藍色晶體析出
D．加入硫酸銅晶體，晶體質量不變
(2)現稱取49g無水硫酸銅溶于水，配成150g某溫度時的熱飽和溶液，再冷卻到室溫，共析出50g硫酸銅晶體，請計算該室溫時硫酸銅飽和溶液的溶質質量分數。
【答案】 析出CuSO4溶質的質量為m晶體×＝50g×＝32g，
溶液中剩余CuSO4溶質的質量為49g－32g＝17g，
溶液的質量為150g－50g＝100g，
溶質質量分數為×100%＝17%，
答：該室溫時硫酸銅飽和溶液的溶質質量分數為17%。
跟蹤訓練6 [2019·安吉模擬]甲燒杯中盛有30℃溶質質量分數為20%的飽和硫酸銅溶液100g，進行如圖所示實驗(不考慮水分蒸發)。
圖3－8
(1)乙中溶液__不是__(選填“是” “不是”或“可能是”)飽和溶液。
(2)丙中溶液的溶質質量分數為__23.8__%(結果精確到0.1%)。
1．[2019·杭州]如圖所示為蒸發氯化鈉溶液的實驗過程，其中①→②→③為恒溫蒸發過程，③→④為升溫蒸發過程，②溶液恰好為飽和狀態，分析實驗過程，可以作出的正確判斷是 (　D　)
圖3－9
A．在①→②過程中，氯化鈉的質量分數保持不變
B．在②→③過程中，氯化鈉的溶解度不斷增大
C．在③→④過程中，水的質量分數不斷增大
D．在②→④過程中，氯化鈉的質量分數先不變后增大
【解析】 ①→②的過程中溶質質量不變，溶劑質量減小，氯化鈉的質量分數增大；②→③的過程為恒溫蒸發過程，溫度不變，氯化鈉的溶解度不變，氯化鈉的質量分數不變；③→④的過程中溫度升高，氯化鈉溶解度不斷增大，溶液中一直有結晶，說明溶液一直處于飽和狀態，則氯化鈉的質量分數不斷增大，水的質量分數不斷減小。
2．[2019·杭州富陽區二模]氯化鉀與硝酸鉀在不同溫度下的溶解度數據如表。則下列說法不正確的是(　C　)
溫度(℃)
20
30
40
50
溶解度(g)
氯化鉀
34.0
37.0
40.0
42.6
硝酸鉀
31.6
45.8
63.9
85.5
A.20℃時，氯化鉀的溶解度大于硝酸鉀的溶解度
B．兩物質溶解度相等的溫度在20～30℃之間
C．40℃時，5g氯化鉀加入10g水可得到溶質質量分數為 33.3%的溶液
D．50℃時，10g硝酸鉀中加20g水，充分溶解，再降溫到30℃，有硝酸鉀固體析出
3．[2019·紹興六校聯考]下列關于溶液的說法正確的是(　B　)
A．某溫度下兩種不同物質的溶液溶質質量分數相同，則這兩種物質的溶解度一定相同
B．溶質質量分數為10%的200mL某溶液，密度為1.2g/cm3，其中含溶質24g
C．飽和溶液析出晶體后，溶質的質量分數一定減少
D．不飽和溶液轉化為飽和溶液，其溶質的質量分數一定增大
4．[2019·諸暨模擬]某興趣小組為了研究KNO3的溶解和結晶，做了下列實驗(室溫下)，其過程如下：
圖3－10
(1)①中溶質的質量分數為__20%__。
(2)實驗過程中一定屬于飽和溶液的是__②⑤__(填序號)。
5．[2019·杭州校級二模]工業上利用太陽能進行海水曬鹽。已知海水蒸發濃縮過程中析出鹽的種類如表：(表中數據為每升海水在濃縮過程中析出各種鹽的質量，單位為g)
海水密度(g·mL－1)
CaSO4
NaCl
MgCl2
MgSO4
NaBr
1.13
0.56
1.20
0.9
1.21
0.05
3.26
0.004
0.008
1.22
0.015
9.65
0.01
0.04
1.26
0.01
2.64
0.02
0.02
0.04
1.31
1.40
0.54
0.03
0.06
(1)海水在濃縮過程中，先后會析出不同的鹽，通過控制海水的密度，可以得到相對較為純凈的食鹽。實際曬鹽生產中，海水的密度一般控制在__1.21～1.26g·mL－1__范圍內。
(2)下列各圖能較正確地反映濃縮過程中海水中NaCl的質量分數(A%)與海水密度(d)的關系的是__B__。

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