1.7  物质在水中的溶解(四)

学习目标

   1.理解溶液中溶质的质量分数的涵义。

   2.会进行溶液中溶质质量分数表达式的变形。

   3.初步进行溶液中溶质质量分数的计算。

   4.懂得溶质的质量分数与溶质溶解度之间的关系,会进行一定温度下的某溶质的饱和溶液中溶质质量分数的计算。

课堂学习设计

   [课前练习]

   1.溶有较多溶质的溶液称为  浓  溶液,溶有较少溶质的溶液称为  稀  溶液。

   2.浓溶液  不一定是不饱和溶液,稀溶液  不一定  是饱和溶液。(填“一定”或“不一定”)在同一温度下,某物质的饱和溶液  一定  比它的不饱和溶液要浓一些。

   3.要配制50℃时氯化钾饱和溶液(50℃时氯化钾的溶解度是42.6克)。

   (1)25克氯化钾应溶解在多少克水里?

   (2)在25克水里能溶解多少克氯化钾?

   (3)配制71.3克饱和溶液,需氯化钾和水各多少克?

[解]  (1)  =

x=58.7克

(2)

y=10.65克

(3)

z=21.3克(氯化钾)需水50克

   [科学探究]

   一、溶液组成的定量表示的意义

   1.在工农业生产、生活实际和科学研究中,  很多情况都需要知道一定量的溶液里所含溶质的多少。如:(1)我们人体胃中的胃酸过多或过少都会使人得胃病;(2)医院用的生理盐水、消毒用的酒精;(3)农业上施肥、配农药等。这些情况如果只知道溶液的浓稀是不够的,需要知道溶液浓稀的程度,即需要对溶液的组成进行定量具体的表示。

   2.溶液组成的定量表示方法很多,其中最常见的是溶液中  溶质的质量分数  。

   二、溶质的质量分数

   1.涵义:溶液中溶质的质量分数是指  溶质  质量与  溶液  质量的比值。

   2,溶质的质量分数的计算公式:

溶质的质量分数=

   (1)溶质的质量分数只是一个比值,  没有  单位;

   (2)溶质的质量分数可以用小数或  百分数表示;

   (3)公式的变换形式:mm液×溶质的质量分数  。

   三、一定温度下饱和溶液中溶质的质量分数与溶解度的关系

   1.溶质的质量分数与固体溶解度的比较。

   (1)固体的溶解度是在  一定的温度下   ,100克溶剂中达到  饱和  状态时所溶解溶质的质量。它有单位,单位是  克  。大小主要由溶质和溶剂本身的性质决定,与外界  温度等条件有关,与溶质、溶剂的多少  无关  ,溶液一定要  饱和 

   (2)溶质的质量分数,是溶质质量在整个溶液质量中所占的比例,无单位,大小由溶质、溶剂的多少决定,与溶质、溶剂的性质  无关  ,与外界温度等条件  无关  ,溶液不一定  饱和 

   2.一定温度下,饱和溶液中的溶质的质量分数(P%)与溶解度(S)的关系:

   P%=或S=×100克

   [典型例题解析]

   [例1]  现有40克食盐溶液,经蒸发得到食盐固体8克,求这一食盐溶液中溶质的质量分数。

   [解析]  题中已知溶质(食盐固体)的质量为8克,溶液(食盐溶液)的质量是40克,根据关系式可解:

   溶质的质量分数==0.2或20%

   [答]  略

   [例2]  医院里配制生理盐水(溶质的质量分数为o.9%的食盐溶液)100千克。求需要食盐和水各多少。

   [解]  m=m·P%=100千克× 0.9%=0.9千克

   m=m-m=100千克-0.9千克=99.1千克

   [答]  略

   [例3]  t℃时10克A物质的不饱和溶液蒸发5克水,保持温度不变,刚好能成为t℃时A的饱和溶液,此时溶液中溶质的质量分数为37.5%,求:

   (1)t℃时A物质的溶解度;

   (2)10克原溶液中溶质的质量分数。

   [解]  (1) S=×100克=×100克=60克

   (2)m=m饱液·P%=5克×37.5%=1.875克

   所以原溶液中溶质的质量分数==18.75%

   [答]  略

   [课内练习]

   1.(1)10克食盐溶于90克水中,求所得溶液中溶质的质量分数;(10%)

   (2)将上述溶液倒出一半,则剩余溶液中溶质的质量分数又是多少?(10%)

   (3)向(1)中所得溶液中加入25克水,溶液中溶质的质量分数又变为多少?(8%)

   (4)向(1)中所得溶液中加入15克食盐,溶液中溶质的质量分数又变为多少?(20%)

   (5)若要使(1)中溶液的质量分数变为原来的两倍,则应蒸发多少水?(50克)

   2.20℃时,食盐的溶是36克,在20℃时能配制成质量分数为36%的食盐溶液吗?为什么?

   [解]  20℃时食盐饱和溶液的质量分数为

   =26.5%,即20℃时最浓的食盐溶液只能是26.5%,所以20℃时是不可能配制成36%的食盐溶液的。

   [课时小结]

   重点:1.溶液中溶质的质量分数的涵义。

     2.质量分数的计算公式。

     3.有关质量分数的计算。

     4.饱和溶液中质量分数与溶解度的关系。

   难点:1.质量分数的计算。

     2.饱和溶液中溶解度与质量分数的换算。

课外同步训练

   [基础过关]

   1.有一食盐溶液,溶质的质量分数为10%,它表示的意义是  100份质量的食盐溶液中含有10份质量的食盐  。

   2.下列各组食盐水中,食盐的质量分数不等于10%的是   (  C  )

   A.0.5克食盐溶于4.5克水中     B.50克食盐溶于0.45千克水中

   C.0.01千克食盐溶于100毫升水中   D.10千克食盐溶于90千克水中

   3.t℃时,某物质的溶解度为S克,这时该物质的饱和溶液中溶质的质量分数是P%,则S与P的大小关系为   (  A  )

   A.S>P   B.S=P   C.S<P   D.无法比较

   4.在t℃时,某物质饱和溶液中溶质的质量分数为m%,此温度下,该物质在t℃时的溶解度为   (  B  )

  A.  B.克  C.克  D.

   5.现有20℃时10%的食盐水50克:

   (1)假如加X lO克食盐,其溶液中溶质的质量分数为  25%  ;

   (2)假如加入20%食盐溶液50克,其质量分数为  15% 

   (3)已知20℃时食盐的溶解度为36克,如果在原溶液中再加入15克食盐,能得到溶液  61.2  克,此时溶液中食盐的质量分数为26.5%  。

   [深化提高]

3.根据上述关系式,可以进行有关溶解度的计算。但计算时还应注意格式的规范化。

   [典型例题解析]

   [例1]  10℃时,将50克氯化铵溶于水,正好制成200克饱和溶液,求此温度下氯化铵的溶解度。

   [解析]  根据题中已知条件可知:m=50克,m=200克

   所以m=m-m=200克-50克=150克

根据公式可以计算:S=×100克=×100克=33.3克

   [答]  略

   [例2]  已知20℃时硝酸钾的溶解度是31.6克,求此温度下的40克水溶解多少克硝酸

钾才能得到饱和溶液。

   [解析]  20℃时,100克水可溶解硝酸钾31.6克,设20℃时40克水中最多可溶解硝酸钾的质量为x,那么:

   100克:31.6克=40克:x

   x=  =12.6克

   [答]  略

   [例3]  20℃时,硝酸铵的溶解度是192克,现要配制此温度下的硝酸铵饱和溶液500

克,需要硝酸铵和水各多少克?

   [解析]  由溶解度定义可知,20℃时192克硝酸铵溶于100克水中,可得到292克硝酸铵饱和溶液。

   设500克硝酸铵饱和溶液中含硝酸铵质量为x,则

   292克:192克=500克:x

x= =329克

   所以需要水的质量为500克-329克=171克

   [答]  略

   [例4]  20℃时,氯化钠的溶解度为36克,现有20℃时100克氯化钠溶液,其中已溶解氯化钠20克,问此溶液是否饱和?如果不饱和,可以采取什么方法使其成为20℃时的饱和溶液?

   [解析]  从题中所给条件可知,20℃时100克氯化钠溶液中已溶解氯化钠20克,则含有溶剂水80克,设20℃时80克水中达到饱和状态最多可溶解氯化钠的质量为x

   则100克:36克=80克:x,

   解得x=28.8克

   所以可以判断原溶液为20℃时的不饱和溶液,要使其成为20℃时的饱和溶液,具体方法有:

   (1)加溶质氯化钠,则应再加氯化钠28.8克-20克=8.8克;

   (2)蒸发溶剂,设应蒸发水的质量为y

   则36克:100克=20克:(80克-y)

   解得y=24.4克

   即应蒸发水24.4克,才能刚好成为20℃时的饱和溶液

   [答]  略

   [课内练习]

   1.60℃时,硝酸钾的溶解度为110克,回答下列问题:

   (1)60℃时,把30克硝酸钾加到50克水里,能得到  80  克硝酸钾的  不饱和  溶液;

   (2)60℃时,把30克硝酸钾加到20克水里,能得到  42  克硝酸钾的  饱和  溶液;

   (3)60℃时,84克硝酸钾饱和溶液里含有  40  克水和  44  克硝酸钾。

   2.50℃时氯化铵的溶解度是50克,50℃时氯化铵饱和溶液中溶质、溶剂和溶液之间的质量比为   (  A  )

   A.1:2:3   B.2:3:1   C.3:2:1   D.1:3:2

   3.将15.8克硝酸钾加到60克水中全部溶解,若在20℃时,恒温蒸发10克水后溶液恰好饱和,则20℃硝酸钾的溶解度是多少?

   [解]  设20℃时硝酸钾的溶解度为x,则

   x=31.6克

   [课时小结]

重点和难点:学会溶解度的有关计算。

课外同步训练

   [基础过关),

   1.20℃时,将9克食盐溶于25克水中,刚好制得饱和溶液34克,则20℃时食盐的溶解度为   (  B  )

   A.36   B.36克   C.26.5   D.26.5克

   2.20℃时,某物质的饱和溶液中,溶质和溶液的质量比为2:7,则20℃时该物质的溶解度为   (  C  )

   A.28.6克   B.28.6%   C.40克   D.40%

   3.在20℃时,将某物质w克完全溶解,制成V毫升饱和溶液,若饱和溶液的密度为ρ克/厘米3,则该物质在20℃时的溶解度为(  B  )

A.克   B.克   C. 克   D.

   4.在20℃时,下列四种物质分别溶解在水里,恰好制成饱和溶液,溶解度最大的是

   (  D  )

   A.3克物质溶解在30克水里

   B.100克溶液中含有溶质20克

   C.溶质和溶剂的质量比为1:2的溶液

   D.1.2克物质溶解在1.5克水里

   5.20℃时硝酸钾的溶解度为31.6克,要配制20℃的硝酸钾饱和溶液,计算:

   (1)40克硝酸钾应溶解在多少克水中刚好饱和?

   (2)40克水里最多能溶解硝酸钾多少?

   (3)配制40克硝酸钾饱和溶液需硝酸钾和水各多少?

[解] (1)

x=126.6克

(2)  =

y=12.64克

(3)设需硝酸钾的质量为z

 =

z=9.6克

需水40克-9.6克=30.4克

   6.在20℃时,蔗糖的溶解度是204克,现有20℃时蔗糖溶液100克,其中已溶解蔗糖50克,问此溶液在20℃时是否饱和?若不饱和,应再加多少克蔗糖才能饱和?

[解]

x=102克

因为102克>50克,   所以不饱和

应再加蔗糖102克-50克=52克

   [深化提高]

   7.20℃时,A物质的不饱和溶液100克,要使其成为20℃的饱和溶液,可以恒温蒸发20克水或加入8克溶质,求20℃时A物质的溶解度。

   [解]  本题可以思考第一种方法中恒温下蒸发20克水即剩下80克饱和溶液,第二种方法中加入的8克溶质溶解在第一份蒸发出来的水中刚好应该成为饱和溶液,这样易求解,易分析。

设20℃时A物质的溶解度为x

  x=40克

第16课时

3.学会对有关溶解度的简单计算。

课堂学习设计

   [课前练习]

   1.固体物质的溶解度是在  一定的温度下,在  100  克溶剂里达到  饱和  状态时所

溶解溶质的质量,单位是  克  。  

   2.固体物质溶解度的大小主要由  溶质和溶剂本身的性质  决定,还与  温度  有关,与  溶质和溶剂的多少  无关。

   3.M、N固体的溶解度曲线见图1-37。现有两杯各盛20℃饱和M溶液和固体N溶液的

烧杯,杯底各有少量未溶解的固体M和固体N,现将两杯溶液升温到40℃,杯中情况判断正确的是   (  B  )

A.溶液中M减少,N增加    B.杯底固体M减少,N增加

C. 溶液中M、N均减少     D.溶液中M、N均增加

   [科学探究]

   一、探究硝酸钾的溶解度大小与温度的定量关系

   1.提出问题:温度与硝酸钾的溶解度大小定量关系怎样?

   2,设计实验:

   (1)实验器材:托盘天平、大试管、玻璃棒、大烧杯、蒸发皿、铁架台、酒精灯、硝酸钾、蒸馏水等。

   (2)实验时注意:

   ①为保持温度恒定,应该用水浴加热;

   ②为便于计算,水可定量为10毫升(可看成10克);

   ③加入KNO3粉末的质量应精确称量。

   (3)为测不同温度下的溶解度,可分别选择20℃、40℃、60℃等。

   3.根据实验所得的数据,可计算出硝酸钾在某一温度时的溶解度。

   如果用S表示溶解度,m表示溶液中溶质质量,m表示溶液中溶剂质量,则有:

S=×100克

   二、根据溶解度的计算

   1.根据溶解度的概念可知,要计算物质的溶解度,溶液一定要是  饱和  的。

   2.由于在饱和溶液中,溶液、溶剂和饱和溶液的质量比是确定的,因此溶解度跟饱和溶液中的溶质、溶剂和溶液质量之间存在着对应的定量关系:

2.某同学取一杯接近饱和的硝酸钾溶液,进行如下实验,请完成下表。

改变条件
实验操作
观察到的现象
结论
A.加溶质
直到不能溶解为止
试管底部有固体不能溶解
都变成了
饱和溶液
B.蒸发溶剂
恒温蒸发水直至有晶体析出
试管底部有固体析出
C.降低温度
用冰块冷却
试管底部有固体析出

   [科学探究]

   一、溶解性

   1.一种物质溶解在另一种物质里的能力大小叫溶解性。溶解性是物质的一种特性。

   2.一般地,不同溶质在同一种溶剂里的溶解能力是不同的;同种溶质在不同溶剂里的溶解能力也是不同的。可见一种物质在另一种物质里的溶解能力的大小主要是由  溶质    溶剂的性质决定的。例如,食盐容易溶解在  水中,而不易溶解在汽油中;而油脂容易溶解在  汽油  中,而不易溶解在  水  中。

   二、溶解度--物质溶解能力的定量表示方法

   1.固体溶解度的涵义。

   在  一定温度  下,某(固体)物质在  100  克溶剂里达到  饱和  状态时所溶解的质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。溶解度数值越大,表明该温度下,物质的溶解能力  越强  。如20℃时食盐的溶解度是36克,就表示在  20℃  时,  100克  水中最多(即达到  饱和  状态)能溶解食盐  36克  。

   2.对固体溶解度涵义理解时,应注意以下几点:

   (1)要强调在一定的温度下,因为  温度变化对溶解度大小有一定影响;

   (2)各种固体物质的溶解度需要对溶剂量制定一个统一的标准,涵义中以  100克溶剂  作为标准;

   (3)因为每一种溶质,在一定量溶剂里达到饱和和不饱和状态时溶解溶质的量是不同的,所以应规定  达到饱和  状态;

   (4)这里指的质量用  克  作单位,与溶剂单位一致。

   3.溶解性等级的划分。

   (1)溶解性等级的划分依据:  室温(20℃)时的溶解度 

(2)等级的划分。

溶解性
等级
易溶

可溶

微溶

难溶

溶解度
>10克
1-10克
0.01-1克
<0.01克
举例
食盐
硝酸钾
氯酸钾
氢氧化钙
碳酸钙

  (3)溶解性等级的划分是相对的。

  三、探究影响固体溶解度大小的因素(以硝酸钾为例)

   1.提出探究的问题:  影响硝酸钾溶解度大小的因素有哪些?(等)

   2.建立假设:  温度可能是影响硝酸钾溶解度大小的因素(等) 

   3.设计实验:

   (1)在室温下配制硝酸钾的饱和溶液;

   (2)给饱和溶液加热后再加入硝酸钾,现象:  硝酸钾又溶解了  ,一直加到硝酸钾不能再溶解为止;

   (3)将上述饱和溶液冷却到室温,现象:  有较多的硝酸钾固体析出 

   4.得出结论:  硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,随温度的降低而减小,温度是影响硝酸钾溶解度大小的因素 

   5.合作交流。

   四、溶解度曲线

   1.通过实验测出物质在各个不同温度的溶解度,运用数学方法可以绘制出溶解度曲线。溶解度曲线表示以下几方面的意义:

   (1)曲线上每个点表示某温度下某溶质的  溶解度  ;

   (2)溶解度曲线表示同一物质在不同温度时的不同  溶解度  数值;

   (3)曲线表示不同物质在同一温度时的  溶解度  数值;

   (4)曲线表示物质的溶解度受  温度  变化影响大小的情况;

   (5)两条曲线的交点,表示在该  温度  下两种物质的  溶解度  相等;

   (6)曲线上每个点所配制的溶液是该温度下这种溶质的  饱和  溶液,曲线下方的点表示对应温度下该溶质的  不饱和  溶液。

   2.从p.35固体物质溶解度曲线图中可以看出:

   (1)大多数固体物质的溶解度,随温度升高而增大,如  硝酸钾 

   (2)少数固体物质的溶解度,受温度影响不大,如  氯化钠  ;

   (3)极少数固体物质的溶解度,随温度升高而减小,如  氢氧化钙  。

   [课内练习]

   1.下列说法对不对?为什么?

   (1)100克水中最多溶解36克氯化钠,所以氯化钠在水中的溶解度是36克;

   (2)50℃时,烧杯中的水最多溶有30克氯化钠,所以氯化钠在水中的溶解度是30克;

   (3)在60℃时,100克水中溶有75克硝酸钾,所以60℃时硝酸钾的溶解度为75克;

   (4)60℃时,100克水中最多溶解110克硝酸钾,所以硝酸钾在这温度下的溶解度是110。

   [答]  以上四种说法都是错误的,因为在每种描述中都忽略了溶解度概念中的某一要素。(1)中忽略了在一定的温度下这一条件;(2)中忽略了应在100克溶剂即一定量溶剂这一条件;(3)中忽略了溶液应达到饱和状态这一条件;(4)中忽略了固体溶解度的单位这一条件。

   2.对照书本p.3;图1-68、图1-69,完成下列问题:

   (1)0℃时,硝酸铵的溶解度为  120  克;

   (2)20℃时,①氯化钠;②硝酸钾;③硝酸钠;④硝酸铵四种固体的溶解度由大到小的顺序是 ④>③>①>②  ;(填编号)

   (3)硝酸钠与硝酸钾在  80  ℃时溶解度相同;

   (4)  氢氧化钙  的溶解度随温度的升高而减小;

   (5)在60℃时,100克水中分别加入60克硝酸钾和氯化钾固体,  硝酸钾  得到的是不饱和溶液,在此温度下,还需再加入  50  克固体才饱和,而  氯化钾  得到的是饱和溶液。

   [课时小结]

   重点:1.物质的溶解性。

     2.固体物质的溶解度。

     3.溶解性与溶解度的关系。

     4.影响固体溶解度的因素。

     5.溶解度曲线的理解。

   难点:1.固体溶解度的概念。

     2.溶解度曲线。

课外同步训练

   [基础过关]

   1.20℃时硝酸钾的溶解度是31.6克,这表示  20℃时100克水中最多能够溶解硝酸钾

31.6克 

   2,20℃时,在100克水中最多能溶解5克某固体物质,该物质的溶解性等级应是(  B  )

   A.易溶   B.可溶   C.微溶   D.难溶

   3.10℃时硝酸铵的溶解度是140克,若将100克硝酸铵放到100克水中充分溶解后,能得到  不饱和  的硝酸铵溶液,还需加入  40    硝酸铵  才能刚好成为10℃时的硝酸铵饱和溶液。

   4.20℃时A物质的溶解度为20克,40℃时B物质的溶解度为40克,则30℃时,A、B物质的溶解度大小关系是   (  D  )

   A.A大   B.B大   C. A、B一样大   D.无法判断

   [深化提高] 

   5.如何使一瓶接近饱和的氢氧化钙溶液变成饱和溶液?

   [答]  可以采用以下三种方法使其成为饱和溶液:

   (1)加少量溶质氢氧化钙粉末;

   (2)恒温下蒸发部分溶剂水;

   (3)升高温度(因它的溶解度随温度升高反而减小)。

   6.根据图1-36所示的物质溶解度曲线图,回答以下问题:

   (1)当温度高于t2℃时,A、B、C三种物质溶解度由小到大的顺序是  C<B<A  ;

   (2)P点表示  在t2℃A、B两种物质的溶解度相等  ;

   (3)A、B、C的溶解度为B>A>C的温度范围是  t1<t<t2  ;

   (4)Q点表示t2℃时在  100  克水中已溶解A物质  m  克,此时的溶液是A物质的

  不饱和  溶液。 

第15课时

 0  397731  397739  397745  397749  397755  397757  397761  397767  397769  397775  397781  397785  397787  397791  397797  397799  397805  397809  397811  397815  397817  397821  397823  397825  397826  397827  397829  397830  397831  397833  397835  397839  397841  397845  397847  397851  397857  397859  397865  397869  397871  397875  397881  397887  397889  397895  397899  397901  397907  397911  397917  397925  447348 

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