2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第一章 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 微專題6 溶解度及溶解度曲線的應(yīng)用學(xué)案.doc

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微專題6　溶解度及溶解度曲線的應(yīng)用 1．固體溶解度 在一定溫度下，某固體物質(zhì)在100_g溶劑(通常是水)里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在該溶劑里的溶解度，其單位為“g”。 固體物質(zhì)溶解度(飽和溶液)S＝100 g。 影響溶解度大小的因素 (1)內(nèi)因：物質(zhì)本身的性質(zhì)(由結(jié)構(gòu)決定)。 (2)外因： ①溶劑的影響(如NaCl易溶于水不易溶于汽油)。 ②溫度的影響：升溫，大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度增大，少數(shù)物質(zhì)卻相反，如Ca(OH)2；溫度對(duì)NaCl的溶解度影響不大。 2．氣體的溶解度 通常指該氣體(其壓強(qiáng)為101 kPa)在一定溫度時(shí)溶解于1體積水里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)氣體的體積，常記為1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等氣體常溫時(shí)的溶解度分別為1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。 氣體溶解度的大小與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，溫度升高，溶解度減小；壓強(qiáng)增大，溶解度增大。 3．溶解度的表示方法 (1)列表法 硝酸鉀在不同溫度時(shí)的溶解度： 溫度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 溶解度/g 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 168 202 246 (2)曲線法 4．利用溶解度受溫度影響選擇不同的物質(zhì)分離方法 (1)溶解度受溫度影響較小的物質(zhì)(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法；若NaCl溶液中含有KNO3，應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過(guò)濾的方法。 (2)溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)(或帶有結(jié)晶水)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法；若KNO3溶液中含有NaCl，應(yīng)采取加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾的方法。 專題訓(xùn)練 題組一　對(duì)溶解度及溶解度曲線的理解 1．將80 ℃飽和KNO3溶液冷卻至10 ℃，有KNO3固體析出。該過(guò)程中保持不變的是(　　) A．溶劑的質(zhì)量 B．溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) C．KNO3的溶解度 D．溶液中K＋的數(shù)目 答案　A 解析　硝酸鉀的溶解度隨著溫度的升高而增大，隨著溫度的降低而減小，KNO3晶體不帶結(jié)晶水，當(dāng)降低溫度晶體析出時(shí)，溶液只會(huì)減少溶質(zhì)的質(zhì)量而溶劑的質(zhì)量不會(huì)改變。 2．(2018本溪市高級(jí)中學(xué)高三檢測(cè))工業(yè)上常用氨堿法制取碳酸鈉(將氨和二氧化碳分別先后通入飽和食鹽水中而析出小蘇打，再經(jīng)過(guò)濾、焙燒，得純堿)，卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐?　　) A．KHCO3溶解度較大 B．KHCO3溶解度較小 C．K2CO3溶解度較大 D．K2CO3溶解度較小 答案　A 解析　氨堿法：以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來(lái)制取純堿，先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液，將經(jīng)過(guò)濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體，再加熱煅燒制得純堿產(chǎn)品，不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐蠯HCO3溶解度較大無(wú)法形成沉淀。 3.蔗糖是生活中常用的調(diào)味劑，其溶解度曲線如下圖。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．蔗糖在熱水中的溶解度比在冷水中的小 B．將蔗糖飽和溶液蒸發(fā)溶劑后恢復(fù)至原溫度，有結(jié)晶現(xiàn)象 C．溫度升高，溶液中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定增大 D．t1 ℃和t2 ℃時(shí)的兩份蔗糖溶液，所含溶質(zhì)的質(zhì)量不可能相等 答案　B 解析　蔗糖的溶解度隨溫度的升高而增大，故A錯(cuò)誤；給蔗糖的飽和溶液蒸發(fā)溶劑再恢復(fù)到原來(lái)的溫度，則原來(lái)溶解在這部分溶劑中的溶質(zhì)就會(huì)結(jié)晶析出，故B正確；如果只是單純的溫度升高，在不考慮溶劑蒸發(fā)的情況下，溶液中若沒(méi)有未溶解的溶質(zhì)存在，則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則不發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；由于溫度越高溶解度越大，只能說(shuō)這兩個(gè)溫度下的飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不可能相等，但溶液所含溶質(zhì)的質(zhì)量可能相等，故D錯(cuò)誤。 題組二　根據(jù)溶解度及溶解度曲線特點(diǎn)選擇結(jié)晶方法 4．(2017樟樹(shù)市三模)已知四種鹽的溶解度(S)曲線如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．將NaCl溶液蒸干可得NaCl固體 B．將MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固體 C．Mg(ClO3)2中混有少量NaCl雜質(zhì)，可用重結(jié)晶法提純 D．可用MgCl2和NaClO3制備Mg(ClO3)2 答案　B 解析　因NaCl的溶解度受溫度的影響不大，所以將NaCl溶液蒸干可得NaCl固體，故A正確；因MgCl2能夠水解，水解產(chǎn)生了氫氧化鎂和氯化氫，加熱水解平衡正向移動(dòng)，氯化氫易揮發(fā)，所以將MgCl2溶液蒸干得到的固體為氫氧化鎂，故B錯(cuò)誤；因Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度升高而增大且受溫度影響變化較大，NaCl的溶解度受溫度影響較小，所以Mg(ClO3)2中混有少量NaCl雜質(zhì)，可用重結(jié)晶法提純，故C正確；反應(yīng)MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl類似于侯德榜制堿法生成NaHCO3的原理，因?yàn)镹aCl溶解度小而從溶液中析出，使反應(yīng)向生成Mg(ClO3)2的方向進(jìn)行，故D正確。 5．下表是四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100 g水)： (假設(shè)：鹽類共存時(shí)不影響各自的溶解度，分離晶體時(shí)，溶劑的損耗忽略不計(jì)) NaNO3 KNO3 NaCl KCl 10 ℃ 80.5 21.2 35.7 31.0 100 ℃ 175 246 39.1 56.6 用物質(zhì)的量之比為1∶1的硝酸鈉和氯化鉀為原料，制取硝酸鉀晶體，其流程如圖所示 以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．①和②的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，都需要控制溫度 B．①實(shí)驗(yàn)操作依次為加水溶解、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶、趁熱過(guò)濾 C．②實(shí)驗(yàn)操作依次為加水溶解、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶、趁熱過(guò)濾 D．用95%的酒精洗滌所得的硝酸鉀晶體比較好 答案　C 解析　A項(xiàng)，①為蒸發(fā)濃縮，②為冷卻結(jié)晶，均需要控制溫度，正確；B項(xiàng)，①實(shí)驗(yàn)分離出NaCl，操作依次為加水溶解、蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾，正確；C項(xiàng)，②實(shí)驗(yàn)操作為冷卻結(jié)晶，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，用95%的酒精洗滌所得的硝酸鉀晶體比較好，可減少硝酸鉀的溶解，正確。 題組三　溶解度的特點(diǎn)和物質(zhì)分離方法的關(guān)系在解答化工流程題中的應(yīng)用 6．高氯酸銨可用作火箭推進(jìn)劑，實(shí)驗(yàn)室可由NaClO3等原料制取(部分物質(zhì)溶解度如圖)，其實(shí)驗(yàn)流程如下： (已知氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉) (1)80 ℃時(shí)浸取液冷卻至0 ℃過(guò)濾，濾渣的主要成分為_(kāi)_______(寫(xiě)化學(xué)式)。 (2)反應(yīng)器中加入氯化銨飽和溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 答案　(1)NaClO4　(2)NH＋ClO===NH4ClO4↓ 解析　(1)80 ℃時(shí)浸取液主要含有NaClO4和NaCl，NaClO4溶解度受溫度影響較大，而NaCl受溫度影響很小，當(dāng)冷卻至0 ℃時(shí)，NaClO4會(huì)因溫度降低溶解度減小而析出，所以濾渣中主要物質(zhì)是NaClO4。(2)反應(yīng)器中含有NaClO4，加入氯化銨飽和溶液后，根據(jù)不同物質(zhì)的溶解度相對(duì)大小關(guān)系，可知溶解度最小的NH4ClO4首先結(jié)晶析出，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH＋ClO===NH4ClO4↓。 7．(2018安慶模擬)以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉，工藝流程如下： 氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如下圖所示。回答下列問(wèn)題： (1)欲制備10.7 g NH4Cl，理論上需NaCl________g。 (2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有________、燒杯、玻璃棒、酒精燈等。 (3)“冷卻結(jié)晶”過(guò)程中，析出NH4Cl晶體的合適溫度為_(kāi)_______。 (4)不用其他試劑，檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是________________________________。 (5)若NH4Cl產(chǎn)品中含有硫酸鈉雜質(zhì)，進(jìn)一步提純產(chǎn)品的方法是________________。 答案　(1)11.7　(2)蒸發(fā)皿　(3)35 ℃(33～40 ℃都可以)　(4)加熱法：取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無(wú)殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈　(5)重結(jié)晶 解析　根據(jù)氯元素守恒可列關(guān)系求m(NaCl)＝10.7 g58.5 gmol－153.5 gmol－1＝11.7 g。氯化銨的溶解度隨溫度變化較大，而硫酸鈉在30～100 ℃變化不大，故可用冷卻結(jié)晶法。但溫度不能太低以防硫酸鈉析出。所以應(yīng)大約在33～40 ℃。