Question

10．某化学小组从理论上初步探究“已知质量比的硝酸钾和氯化钠的混合物中提纯硝酸钾”．
【分析提纯方法】
表一：常温下（20℃）溶解度和溶解性的关系

溶解度S	S≥10g	1g≤S＜10g	0.01g≤S＜1g	S＜0.01g
溶解性	易溶	可溶	微溶	难溶

表二：硝酸钾和氯化钠在不同温度时的溶解度

温度/℃		0	20	40	60	80	100
溶解度/g	KNO3	13.3	31.6	63.9	110	169	246
	NaCl	35.7	36.0	36.6	37.3	38.4	39.8

（1）常温下，KNO₃和NaCl的溶解性均为易溶．
（2）根据表中数据，绘制KNO₃的溶解度曲线．
（3）根据KNO₃的溶解度曲线，获得KNO₃在70℃时的溶解度约为138g．
【设计提纯步骤】
（1）选取样品（95gKNO₃和5gNaCl的混合物）
（2）配制80℃时KNO₃的饱和溶液（加水约56.2mL，水的密度约为1g•mL^-1）
（3）降温至20℃
（4）得到晶体
【设计提纯方案】
为了证明（4）中得到的晶体为纯净的KNO₃，该小组同学结合已有知识，从理论上初步设计了以下方案；（不考虑不同溶质对溶解度的相互影响及实验过程中水和固体的损失等影响因素）
方案一 通过化学实验进行检验，取少量（4）中得到的晶体于试管中，加水配成溶液，滴加硝酸银，观察实验现象．
方案二 计算析出KNO₃晶体的质量约为77.2g（精确到0.1g）与（4）中得到晶体的质量进行比较
方案三82%与95%进行比较．
方案四利用20.2g与5g进行比较．

Answer 1

分析 根据固体的溶解度曲线可以：①查出某物质在一定温度下的溶解度，从而确定物质的溶解性，②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小，从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小，③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况，从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的．

解答 解：（1）常温下，KNO₃和NaCl的溶解度分别是31.6g、36g，所以溶解性均为易溶；
（2）根据表格中硝酸钾在不同温度下的溶解度，用横坐标表示温度，纵坐标表示物质的溶解度，可画出其溶解度曲线如下，

（3）根据KNO₃的溶解度曲线，获得KNO₃在70℃时的溶解度约为138g；
【设计提纯方案】
方案一 通过化学实验进行检验，取少量（4）中得到的晶体于试管中，加水配成溶液，滴加硝酸银，观察实验现象；
方案二 设56.2g水在20℃时溶解的硝酸钾为x
100g：31.6g=56.2g：x
x=17.8g
所以析出KNO₃晶体的质量约为77.2g，
计算析出KNO₃晶体的质量约为77.2g与（4）中得到晶体的质量进行比较；
设56.2g水在20℃是溶解的氯化钠为y
100g：36g=56.2g：y
  y=20.2g
所以析出氯化钠晶体质量为：
方案三析出晶体中硝酸钾所占的比例$\frac{77.2g}{95g}$×100%=82%，
82%与95%进行比较；
方案四通过计算可知56.2g水可以溶解20.2g的氯化钠，
利用20.2g与5g进行比较．
故答案为：（1）易溶；
（2）

（3）138；
【设计提纯方案】
方案一 硝酸银；
方案二 77.2g；
方案三82%；
方案四利用20.2g与5g进行比较．

点评 本题难度不是很大，主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义，及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题，从而培养分析问题、解决问题的能力．