2019届一轮复习鲁科版第1章微专题2溶解度及溶解度曲线的应用学案

2019届一轮复习鲁科版第1章微专题2溶解度及溶解度曲线的应用学案

微专题　溶解度及溶解度曲线的应用 ‎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＝×100 g。‎ 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101 kPa)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NH3、HCl、SO2、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．(2017·郑州市第一中学高三调研)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，其溶解度曲线如右图。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/100 g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．(2018·泰安质检)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．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10.7 g NH4Cl，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)＝10.7 g×58.5 g·mol－1÷53.5 g·mol－1＝11.7 g。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 ℃。‎