竞赛专题辅导:溶液的基本知识【内容综述】本期主要讲解有关溶液的基本知识。溶液知识是初中化学的一个重点和难点知识,其主要重、难点知识要点包括:(1)饱和溶液和不饱和溶液的相互转化(2)溶解度的概念及其计算(3)过滤和结晶知识的理解和应用(4)溶液组成的表示方法及其应用。在一些大型考试和竞赛试题中,关于溶液知识的试题往往使众多考生感到困惑和较为棘手。为此,本期主要从关于溶液知识的重难点知识进行分析,希望能给大家一些帮助。【要点讲解】一、灵活应用溶解度概念知识解题【例1】在t1℃时,20克水中最多能溶解15克X,t2℃时50克水中最多能溶解30克Y物质。则X和Y两种物质的溶解度的关系是()A.XYB.XYC.X==YD.无法确定【解析】依题意知:本题对溶解度的概念进行了另一种较为抽象的理解,即在一定量的溶剂中最多溶解某物质的质量,说明该溶液已经达到饱和.按照溶解度的定义计算:X物质的溶解度应为:15克/20克×100克==75克;Y物质的溶解度应为:30克/50克×100克==60克.值得注意的是如果本题不对溶解度的定义进行深层次的理解,容易误选A选项.由于X和Y两物质所对应的温度不相同,故溶解度是无法进行比较的.故本题的答案为:D.【例2】某温度下,将A物质(不含结晶水)的水溶液分成等质量的2份。向第一份加入9克A物质,充分搅拌,还有1克固体不能溶解;将第二份溶液蒸发掉40克水,并恢复到原温度,溶液恰好饱和(无A析出),则A物质在该温度下的溶解度是()A.40克B.20克C.8克D.无法计算【解析】由题意分析可知:本题含有两个隐含条件:(1)分成两等份的溶液中蒸发掉40克水都恰好能形成饱和溶液(2)蒸发掉40克水恰好能溶解9-1==8克A物质。因此原题意可以转化为:某温度下,8克A物质(不含结晶水)溶解在40克水中恰好形成饱和溶液,试求A物质在该温度下的溶解度。显然,经过题意转化后给解题带来了很大的方便。直接求出答案为:8克/40克×100克==20克。故本题的答案为:B。二、灵活应用溶液组成知识解题【例3】要使A克质量分数为20%的食盐溶液变为质量分数为10%的溶液,可以采用的方法是()A.加入0.8A克水B.加水使溶液的质量为2AC.蒸发水,析出0.1A克固态食盐D.加入2A克质量分数为5%的食盐溶液【解析】本题是考查关于溶液组成知识的一道综合性较强的试题。解答本题的关键在于充分理解和应用溶质质量分数的定义。对于A:加入0.8A后溶液中溶质的质量分数为:(A×20%)/(A+0.8A)==11.1%对于B:加入水后溶液中溶质的质量分数为:(A×20%)/2A==10%对于C:蒸发水,析出0.1A克固态食盐后溶质的质量变为原来的一半,但溶液的质量变为A-0.1A==0.9A,故溶液中溶质的质量分数一定大于10%对于D:加入2A克质量分数为5%的食盐溶液后溶质的质量分数为:(A×20%+2A×5%)/(A+2A)==10%综合以上分析得:答案为B、D。三、灵活运用溶解度概念解决结晶问题的计算【例4】A、B两种化合物的溶解度曲线如图所示。现要用结晶法从A和B的混合物中提取A(不考虑A、B共存时对各自溶解度的影响)。(1)取50克混合物,将它溶于100克热水,然后冷却到20℃。若要使A析出而B不析出,则混合物中B的质量分数(B%)最高不能超过多少?(写出推理及计算过程)(2)取W克混合物,将它溶于100克热水,然后冷却到10℃,若仍然要A析出而B不析出,请写出在这两种情况下混合物中A的质量分数(A%)应该满足的关系式(以W,a,b表示,只需将答案填在横线上)当Wa+b时,A%当Wa+b时,A%【解析】(1)在20℃时,若要使B不析出,该溶液中B的质量不能超过20克.由于A和B的质量总和为50克,所以此时A的质量超过30克,大于其溶解度,A析出,符合题意.即50克×B%≤20克,即得:B%≤40%或B%40%.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(2)要使A析出而B不析出,至少要满足:A%==a/(a+b),因为Wa+b,则A%a/W;而当Wa+b时,则aW-b,则有A%≥(W-b)/W或A%(W-b)/W.四、溶解度和溶液组成知识的综合应用【例5】某物质在20℃时的溶解度为20克,在20℃时将该物质20克投入80克水中充分溶解,则该物质溶液中溶质的质量分数为()A.25%B.20%C.16.7%D.无法计算【解析】本题是一道溶解度和溶质质量分数的简单综合计算题,也是一道容易错解的试题。依题意知首先必需依据溶解度计算出80克水中最多溶解溶质的质量:(设最多溶解的质量为X)则有X/80克==20克/100克X==16克,然后依据溶质的质量分数的定义计算得:16克/(16克+80克)×100%==16.7%故答案为:C。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m强化练习:★1.在t℃时,物质A的溶液蒸发掉a克水,当温度回到t℃时析出溶质b克,将剩下的溶液再蒸发掉a克水后当温度回到t℃时又析出溶质c克(c≠b),则在t℃时A物质的溶解度为()克。A.100b/a克B.100c/a克C.50(b+c)/a克D.100c/(a+c)克★2.20℃时,NaCl的溶解度为36克。在20℃时,将20克NaCl放入50克水中,充分溶解后,所得饱和溶液的质量为()A.86克B.70克C.69克D.68克★3.t℃时,某物质的饱和溶液中,溶质与溶液的质量比是n:m,则在t℃时,该物质的溶解度为()A.100n/(m-n)克B.(m-n)/100n克C.100n/m克D.m/100n克★★4.氢氧化钙在80℃时的溶解度为X克,20℃时的溶解度为Y克。取20℃时的氢氧化钙饱和溶液,蒸发掉W克水后再恢复到20℃,其溶液中溶质的质量分数为Z%,则下列关系式正确的是()A.YX,YZB.XYZC.YX,YZD.XYZ★5.已知KNO3在不同得温度下的溶解度如下表.若把溶质的质量分数为30%的KNO3溶液由50℃逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是()温度(℃)010203040溶解度(克)13.320.931.645.863.9A.0℃~10℃B.10℃~20℃C.20℃~30℃D.30℃~40℃★6.t℃时,220克某硝酸钾的溶液,蒸发掉15克水后,析出2克晶体;又蒸发掉10克水,再析出6克晶体;继续蒸发掉10克水时,又将析出晶体()A.4克B.2克C.6克D.8克★7.用足量含杂质的食盐(杂质不溶)配制m克质量分数为P%的NaCl溶液,实验操作有(1)称量(2)过滤(3)蒸发结晶(4)计算(5)溶解(6)洗涤干燥.正确操作的顺序是()A.(4)(5)(2)(3)(6)(1)(5)B.(4)(5)(2)(3)(1)(6)(5)C.(5)(2)(3)(6)(4)(1)(5)D.(4)(1)(5)(3)(6)(1)(5)★8.将W克质量分数为10%的食盐溶液,要使其质量分数变为20%,可以采用的方法是()A.再加入W/10克食盐B.再加入2W克质量分数为25%的食盐溶液C.蒸发掉溶剂的一半D.蒸发浓缩成W/2食盐溶液★★9.20℃时将一种可溶性盐与一种不溶物组成的固态混合物30克,投入40克水中,搅拌、溶解、过滤,还剩15.6克固体.将此固体15.6克再加到40克水中,搅拌、溶解、过滤、,最后还剩余5克固体.在此混合物中,可溶性盐的质量分数为______________,它在20℃时的溶解度是_________________.★★10.t℃时,将V毫升密度为d克/厘米3、质量分数为c%的某物质的饱和溶液蒸发掉m克水,得到该物质的饱和溶液,则该饱和溶液中溶质的质量分数为;t℃时该物质的溶解度为_____________。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m【能力训练题答案及提示】1.B.提示:依题意可知原溶液蒸发掉一定质量的水后有晶体析出,则析出晶体的溶液才为饱和溶液,可以进行溶解度的计算,对于原溶液,由于未直接说明是否为饱和溶液,因此不能直接进行计算2.D.提示:先根据溶解度进行50克水中最多溶解溶质的质量为18克,故所得的溶液质量为68克而不是70克3.A.提示:本题直接依据溶解度的计算公式进行计算4.A.提示:本题应该注意氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,故YX,然后再依据饱和溶液的溶质的质量分数计算溶解度比较得YZ5.C.提示:据题意将溶质质量分数为30%,当作是饱和溶液的溶质质量分数,反求溶解度,可计算出溶解度的数值为37.5克,对比溶解度与温度的变化,可知此数值在31.6克与45.8克之间,故答案选C6.C.提示:依题意知蒸发溶剂有晶体析出则表明所得的溶液为饱和溶液,当饱和溶液蒸发10克水后,析出6克晶体,则再蒸发10克水,仍然析出6克晶体7.C.提示:本题是考查粗盐的提纯和溶质质量分数配制的综合应用8.BD.提示:本题的解法可以参照例题39.83.3%;36克.10.Vdc%/(dV-m)dVc/(dV-dVc%-m)克w.w.w.k.s.5.u.c.o.m