1-第一章 微专题6-溶解度及溶解度曲线的应用_中小学试题|家庭教育题库|辅导习题「中国戏曲学院附属中等戏曲学校」




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1-第一章 微专题6-溶解度及溶解度曲线的应用

中小学试题|家庭教育题库|辅导习题「中国戏曲学院附属中等戏曲学校」来源: https://www.gxfz.org 2019-12-13 16:52高中 426 ℃
硫酸钠溶解度
1.固体溶解度
在一定温度下,某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在该溶剂里的溶解度,其单位为“g”。
固体物质溶解度(饱和溶液)S=×100g。

影响溶解度大小的因素
(1)内因:物质本身的性质(由结构决定)。

(2)外因:
①溶剂的影响(如NaCl易溶于水不易溶于汽油)。
②温度的影响:升温,大多数固体物质的溶解度增大,少数物质却相反,如Ca(OH)2;温度对NaCl的溶解度影响不大。
2.气体的溶解度
通常指该气体(其压强为101kPa)在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积,常记为1∶x。如NH

3、HCl、SO

2、CO2等气体常温时的溶解度分别为1∶

700、1∶

500、1∶

40、1∶1。
气体溶解度的大小与温度和压强有关,温度升高,溶解度减小;压强增大,溶解度增大。
3.溶解度的表示方法
(1)列表法
硝酸钾在不同温度时的溶解度:
温度/℃
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)曲线法


4.利用溶解度受温度影响选择不同的物质分离方法
(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;若NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶,趁热过滤的方法。
(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法;若KNO3溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。

专题训练
题组一 对溶解度及溶解度曲线的理解
1.将80℃饱和KNO3溶液冷却至10℃,有KNO3固体析出。该过程中保持不变的是(  )
A.溶剂的质量    B.溶质的质量分数
C.KNO3的溶解度    D.溶液中K+的数目
答案 A
解析 硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小,KNO3晶体不带结晶水,当降低温度晶体析出时,溶液只会减少溶质的质量而溶剂的质量不会改变。
2.(2018·本溪市高级中学高三检测)工业上常用氨碱法制取碳酸钠(将氨和二氧化碳分别先后通入饱和食盐水中而析出小苏打,再经过滤、焙烧,得纯碱),却不能用氨碱法制碳酸钾,这是因为在溶液中(  )
A.KHCO3溶解度较大    B.KHCO3溶解度较小
C.K2CO3溶解度较大    D.K2CO3溶解度较小
答案 A
解析 氨碱法:以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱,先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液,将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品,不能用氨碱法制碳酸钾,这是因为在溶液中KHCO3溶解度较大无法形成沉淀。
3.蔗糖是生活中常用的调味剂,其溶解度曲线如下图。下列说法正确的是(  )

A.蔗糖在热水中的溶解度比在冷水中的小
B.将蔗糖饱和溶液蒸发溶剂后恢复至原温度,有结晶现象
C.温度升高,溶液中蔗糖的质量分数一定增大
D.t1℃和t2℃时的两份蔗糖溶液,所含溶质的质量不可能相等
答案 B
解析 蔗糖的溶解度随温度的升高而增大,故A错误;给蔗糖的饱和溶液蒸发溶剂再恢复到原来的温度,则原来溶解在这部分溶剂中的溶质就会结晶析出,故B正确;如果只是单纯的温度升高,在不考虑溶剂蒸发的情况下,溶液中若没有未溶解的溶质存在,则溶液中溶质的质量分数则不发生变化,故C错误;由于温度越高溶解度越大,只能说这两个温度下的饱和溶液中溶质的质量分数不可能相等,但溶液所含溶质的质量可能相等,故D错误。

题组二 根据溶解度及溶解度曲线特点选择结晶方法
4.(2017·樟树市三模)已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是(  )

A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体
B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯
D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2
答案 B
解析 因NaCl的溶解度受温度的影响不大,所以将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体,故A正确;因MgCl2能够水解,水解产生了氢氧化镁和氯化氢,加热水解平衡正向移动,氯化氢易挥发,所以将MgCl2溶液蒸干得到的固体为氢氧化镁,故B错误;因Mg(ClO3)2的溶解度随温度升高而增大且受温度影响变化较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,所以Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯,故C正确;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行,故D正确。

5.下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水):
(假设:盐类共存时不影响各自的溶解度,分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计)
NaNO3
KNO3
NaCl
KCl
10℃
80.5
21.2
35.7
31.0
100℃
175
246
39.1
56.6
用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料,制取硝酸钾晶体,其流程如图所示
以下说法错误的是(  )
A.①和②的实验过程中,都需要控制温度
B.①实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤
C.②实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤
D.用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好
答案 C
解析 A项,①为蒸发浓缩,②为冷却结晶,均需要控制温度,正确;B项,①实验分离出NaCl,操作依次为加水溶解、蒸发浓缩、趁热过滤,正确;C项,②实验操作为冷却结晶,错误;D项,用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好,可减少硝酸钾的溶解,正确。
题组三 溶解度的特点和物质分离方法的关系在解答化工流程题中的应用
6.高氯酸铵可用作火箭推进剂,实验室可由NaClO3等原料制取(部分物质溶解度如图),其实验流程如下:


(已知氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠)
(1)80℃时浸取液冷却至0℃过滤,滤渣的主要成分为________(写化学式)。
(2)反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
答案 (1)NaClO4 (2)NH+ClO===NH4ClO4↓
解析 (1)80℃时浸取液主要含有NaClO4和NaCl,NaClO4溶解度受温度影响较大,而NaCl受温度影响很小,当冷却至0℃时,NaClO4会因温度降低溶解度减小而析出,所以滤渣中主要物质是NaClO4。
(2)反应器中含有NaClO4,加入氯化铵饱和溶液后,根据不同物质的溶解度相对大小关系,可知溶解度最小的NH4ClO4首先结晶析出,发生反应的离子方程式为NH+ClO===NH4ClO4↓。
7.(2018·安庆模拟)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。回答下列问题:

(1)欲制备10.7gNH4Cl,理论上需NaCl________g。
(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

(3)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度为________。

(4)不用其他试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是________________________________。
(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是________________。
答案 (1)11.7 (2)蒸发皿 (3)35℃(33~40℃都可以) (4)加热法:取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净 (5)重结晶
解析 根据氯元素守恒可列关系求m(NaCl)=10.7g×58.5g·mol-1÷53.5g·mol-1=11.7g。
氯化铵的溶解度随温度变化较大,而硫酸钠在30~100℃变化不大,故可用冷却结晶法。但温度不能太低以防硫酸钠析出。
所以应大约在33~40℃。。

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