Question

2．将一种盐溶于水时，会使水的冰点（凝固点）降低，冰点降低多少与盐在溶液中的质量分数有关．如果将此盐溶液降温，则在零度以下某温度会析出冰．但当盐在溶液中的质量分数比较大时，在将溶液冷却的过程中先析出的固体不是冰而是盐的晶体．如图所示，横坐标为氯化钙溶液中溶质的质量分数，纵坐标为温度．试填空或简答．
（1）氯化钙溶液可用作冷冻剂，当无水氯
化钙与水混合的质量比为3：7时（填写最简整数比），冷却效果最好．
（2）指出两条曲线分别表示的具体含义．
曲线AB：水的冰点曲线；
曲线BC：氯化钙饱和溶液的质量分数随温度变化的曲线．
（3）将10℃时38%的氯化钙溶液降温到-40℃时，下列有关说法正确的是BD （填序号）．此小题为不定项选择填空，多选、错选不给分）
A．此时溶液处于不饱和状态 
B．溶液中析出了氯化钙晶体 
C．溶液中已经有冰析出
D．此时冰、氯化钙晶体和氯化钙饱和溶液共存
E．此时氯化钙晶体和氯化钙饱和溶液共存．

Answer 1

分析 由图可知，横坐标为氯化钙溶液中溶质的质量分数，纵坐标为温度，冷却效果最好时，氯化钙溶液的溶质的质量分数为30%，由此可以计算出无水氯化钙与水混合的质量比；由曲线的变化趋势，可以确定两条曲线分别表示的具体含义；由图可知，-55℃时，才有冰析出，故将10℃时38%的氯化钙溶液降温到-40℃时，没有冰析出；氯化钙溶液的溶质的质量分数减小，说明溶液中有氯化钙晶体析出．

解答 解：（1）用氯化钙溶液作冷冻剂，冷却效果最好的应该是使水凝固点最小的，由图可知，当氯化钙的质量分数为30%时水的凝固点最小，所以当氯化钙的质量分数为30%时溶液的冷却效果最好，此时无水氯化钙与水混合的质量比30%：70%=3：7?
（2）纯水的凝固点是0℃，当向水中加入氯化钙变成氯化钙溶液时，水的凝固点开始下降，当溶液中氯化钙的质量分数达到30%时，水的凝固点不变，这说明了虚线AB表示的是水的冰点随溶质质量分数变化的曲线；而当氯化钙溶液中氯化钙的质量分数大于30%时，随着温度的降低，溶液中氯化钙的含量减少，说明此时析出的是氯化钙晶体，实线BC显然表示的是氯化钙饱和溶液中溶质的质量分数随温度变化的曲线?
（3）将10℃时38%的氯化钙溶液降温到-40℃时，氯化钙溶液的溶质的质量分数减小，说明溶液中有氯化钙晶体析出，此时溶液处于饱和状态，此时氯化钙晶体和氯化钙饱和溶液共存；由图可知，-55℃时，才有冰析出，故此时溶液中没有冰析出；故BD正确．
故答案为：（1）3：7；
（2）水的冰点随溶质质量分数变化的曲线；氯化钙饱和溶液的质量分数随温度变化的曲线；
（3）BD．

点评 本题考查同学们灵活运用知识的能力，结合题意读懂图示是解答本题的关键．