解读溶解度曲线

2024-04-19 09:30徐冶
初中生学习指导·中考版 2024年1期
关键词:饱和溶液硝酸钾溶解度

徐冶

2024年辽宁省初中学业水平考试化学样卷中,第一部分选择题共10道,分值为10分,且全部为单选题,其中第10题难度相对较大,现解析如下。

原题再现

自制神奇的“天气预报瓶”需要用到硝酸钾(KNO3)等物质。硝酸钾的溶解度曲线如图1所示,下列说法正确的是()。

A.硝酸钾的溶解度随温度的升高而减小

B. 60 ℃时,100 g水中最多能溶解硝酸钾110 g

C. 50 ℃时,硝酸钾的溶解度为45.8 g

D. 30 ℃时,可配制成45.8%的硝酸钾溶液

破解策略

题目中的第一句话设置了问题情境,整套化学样卷体现了从知识导向到素养导向的转变,基本做到“无情境不命题”。解答本题,同学们应做到以下两点。

(1)了解溶解度的定义:一定温度下,该物质在100 g溶剂里,达到饱和状态时,溶解的质量。

(2)认识溶解度曲线:横坐标表示不同温度,纵坐标表示不同溶解度,能看出溶解度随温度变化的趋势,也能读出曲线上的点表示某一温度下该物质的溶解度。

A. 根据图1可知,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,并不是减小,所以A选项错误。

B.根据图1可知,60 ℃时,硝酸钾的溶解度为110 g。根据溶解度的定义可知,100 g水中最多能溶解硝酸钾110 g,所以B选项正确。

C.根据图1可知,30 ℃时,硝酸钾的溶解度为45.8 g;50 ℃时,硝酸钾的溶解度大于45.8 g,所以C选项错误。

D.根据图1可知,30 ℃时,硝酸钾的溶解度为45.8 g,那么30 ℃时,硝酸钾饱和溶液的浓度为:45.8 g ÷ (100 g + 45.8 g) × 100% ≈ 31.4%,而不是45.8%,所以D选项错误。

答案:B

考点梳理

考点1:通过溶解度曲线中的交点,可以判断哪些物质在该点所示的温度下具有相同的溶解度。

考点2:通过溶解度曲线中点与曲线的位置关系,可以判断溶液的状态。

(1)位于线上方的点表示该温度下该溶液为饱和溶液,且有固体存在。

(2)位于线下方的点表示该温度下该溶液为不饱和溶液。

(3)位于线上的点表示该溶液恰好为饱和溶液。

考点3:通过溶解度曲线中点的位置(高低),比较不同温度、不同状态下溶液的质量分数的大小。

(1)同一温度下,某物质的饱和溶液的质量分数比其不饱和溶液的质量分数大。同一温度下,同一溶质的饱和溶液的质量分数最大。

(2)某温度下,饱和溶液的质量分数 = [S100 g+S×100%],溶解度S越大,质量分数越大。质量分数最大的是该温度下的饱和溶液。

(3)特殊点的处理方法:溶解度曲线是条饱和线,线上方的点表示的溶液的质量分数与该温度下的饱和溶液的质量分数相等。线上的点及线下方的点表示的溶液的质量分数  =  [S纵坐标S纵坐标+100 g×100%]。

考点4:通过曲线趋势,可以选择饱和溶液和不饱和溶液的相互转化措施。

考点5:将饱和溶液升温或降温,可在溶解度曲线中将点平移。通过点与线的位置可以判断溶液的状态变化、质量分数的变化以及是否有晶体析出。(口诀“上山难要平移,下山容易打滑梯”。)

(1)溶液的溶质质量分数大小的比较:直接比较点移动后所在位置的高低。

(2)析出晶体质量的比较:曲线越陡,析出的晶体越多。

(3)溶液质量大小的比较:原来的溶液质量减去析出晶体的质量。若原溶液质量相等,则析出晶体越多,所剩溶液的质量越少。

考点6:根据溶解度曲线的形状和走向,可以看出某物质的溶解度随温度的变化情况。根据此情况可以确定从饱和溶液中析出晶体或进行混合物分离提纯的方法。

例如:某物质的溶解度曲线“陡”,表明该物质溶解度随温度变化明显,提纯或分离该物质时适合采用降温结晶法。某物质溶解度曲线“平缓”,提纯或分离该物质时适合采用蒸發结晶法。

应用提升

1. a、b、c三种物质的溶解度曲线如图2所示。下列说法正确的是()。

A. t1℃时,a和c的饱和溶液升温到t2℃时仍是饱和溶液

B. a和c溶解度相等

C. t1℃时,a、b、c三种物质饱和溶液的温度升高到t2℃时,三种溶液的溶质质量分数大小关系是a > b > c

D. t2℃时,a、b和c各50 g加入到100 g水中,均能形成饱和溶液

2. 甲、乙两种物质的溶解度曲线如图3所示。下列说法中合理的是()。

A. 甲的溶解度大于乙的溶解度

B. 40 ℃时,甲和乙的饱和溶液升温到50 ℃仍是饱和溶液

C. 50 ℃时,等质量的甲、乙溶液中,甲溶液所含溶质质量更多

D. 将a点的甲溶液变为饱和溶液,所得溶液的溶质质量分数可能变大

3. 化学兴趣小组将t ℃的某固体物质的溶液在恒温条件下蒸发,实验记录如图4所示,请回答下列问题:

(1)图4溶液甲到丁中,属于饱和溶液的是__________(填序号)。

(2)该固体物质在t ℃时的溶解度为__________g。

(3)溶液甲、乙、丙、丁中,溶质质量分数的大小关系是__________。

(4)给溶液丁升高温度时,固体逐渐消失,说明该物质的溶解度曲线可能是图5中的__________(选填“A”或“B”)。

答案:1. D 2. D 3. (1)丙、丁 (2)30 (3)丙 = 丁 > 乙 > 甲 (4)A

(作者单位:沈阳市第四十三中学)

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