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2024-04-29 00:44刘双霞
中学化学 2024年4期
关键词:溶质溶解度烧杯

刘双霞

溶解度曲线的图像问题是利用图像手段,将物质的溶解度與溶液中组分的物理量通过图像的形式表现出来。该方法是运用数学函数关系研究化学问题的一种常用方法。

一、温度变化对溶解度曲线中溶解度的影响规律

对溶解度曲线进行分析可以得到某种物质溶解度随温度的变化趋势,能够比较在相同温度条件下不同物质的溶解度大小,从而判断某种物质在特定温度下的溶解度值。

例题1 (2023年衡阳节选)几种固体物质的溶解度曲线如图1所示,请回答下列问题:

(1)P点的意义是____。

(2)当温度为t,℃时,A、B、C3种物质的溶解度由小到大的顺序是____。

(3)当温度为t℃时,将C物质的接近饱和的溶液变为饱和溶液的方法是____(任写一种)。

解析 (1)P点的意义是:t1℃时,A和B的溶解度相等;(2)基于横坐标值t2℃作垂直于x轴的直线,如果该直线与溶解度曲线的交点在上边的,则溶解度大,当温度为£,℃时,A、B、C3种物质的溶解度由小到大的顺序是:C

二、进行某温度下溶液中有关物理量的计算

通过溶解度曲线可以准确得到在特定温度下的溶解度值,进而计算饱和溶液在该特定温度下的质量分数等。

例题2 (2023年枣阳市模拟节选)如图2所示是氯化钠和硝酸钾的溶解度曲线。

(3)60℃时,分别取KNO、和NaCl固体进行如图3所示实验,加入甲烧杯中的固体是____(填“NaCl”或“KNO3”),X的取值范围是____。

(4)下列有关上述实验现象说法正确的是____(填序号)。

A.状态1时,乙烧杯中溶质的质量分数一定大于甲烧杯中溶质的质量分数

B.若采用某操作使甲烧杯中同体全部溶解,则溶质质量分数一定增大

C.乙烧杯中的溶液,在状态2时溶质质量分数是状态1时的2倍

D.若将状态1时甲、乙烧杯中的溶液降温到10℃,所得溶液溶质质量分数:甲>乙

解析(3)在60℃时硝酸钾的溶解度大于氯化钠,加入甲烧杯中的固体是NaCl,向烧杯中再加入Xg同种固体,仍然能够全部溶解,由于60℃时氯化钠的溶解度是37.39,硝酸钾的溶解度是1109,X的取值范围是37.3

(4)A.状态1时,甲烧杯中有没有溶解的固体,乙烧杯中全部溶解,乙烧杯中溶质的质量大,所以乙烧杯中溶质的质量分数一定大于甲烧杯中溶质的质量分数,故A选项正确。B.若采用某操作(加入水)使甲烧杯中固体全部溶解,则溶质质量分数不一定增大,故B选项不正确。C.乙烧杯中的溶液,在状态2时的溶质质量分数不是状态1时的2倍,故C选项不正确。D.若将状态1时甲、乙烧杯中的溶液降温至10≤10℃,都变成饱和溶液,氯化钠的溶解度大于硝酸钾,所得溶液溶质质量分数:甲>乙,故D正确。

三、混合物分离的结晶方法

蒸发结晶适用溶解度受温度影响变化较小的固体物质;降温结晶(冷却热饱和溶液)适用溶解度受温度影响变化较大的固体物质。

例题3 (2023年福建省节选)为研究溶解度曲线的应用,学习小组查得资料:某钢铁厂处理高盐废水(含氯化钠、硫酸钠及微量的其他盐)的流程、相关物质的溶解度曲线如图4、5所示。请和小组同学一起研究。

(4)降温至0℃的“冷冻结晶”过程,析出的2种物质中较多的是____。

(5)结合溶解度曲线解释,“蒸发结晶2”主要得到氯化钠的原因是____。

解析 (4)降温至0℃的“冷冻结晶”过程,析出的2种物质中较多的是硫酸钠,这是因为该温度范围内,硫酸钠溶解度差比氯化钠大。(5)结合溶解度曲线解释,“蒸发结晶2”主要得到氯化钠的原因是0℃时,硫酸钠溶解度明显小于氯化钠,经“冷冻结晶”后的母液2中,硫酸钠含量低,氯化钠含量高。

(收稿日期:2024-01-03)

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