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溶解度和溶质的质量分数【学习目标】1掌握饱和溶液、不饱和溶液、溶解度等概念及相互关系；掌握溶解度曲线的意义及应用。2认识一种溶液组成的表示方法溶质的质量分数；掌握溶质质量分数的有关计算。3初步学会配制一定溶质质量分数的溶液。【要点梳理】要点一、饱和溶液、不饱和溶液1饱和溶液：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做饱和溶液。2不饱和溶液：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质还能继续溶解时的溶液，叫做不饱和溶液。3饱和溶液、不饱和溶液的转化方法：大多数情况下饱和溶液和不饱和溶液存在以下转化关系（溶质为固体）：4判断溶液是否饱和的方法：一般说来，可以向原溶液中再加人少量原溶质，如果溶解的量不再增大则说明原溶液是饱和溶液，如果溶解的量还能增大则说明原溶液是不饱和溶液。【要点诠释】1饱和溶液、不饱和溶液概念的理解（1）首先要明确“一定条件”、“一定量的溶剂”。在某一温度和一定量的溶剂里，对某种固态溶质来说饱和了，但若改变温度或改变溶剂的量，就可能使溶液不饱和了。如室温下,100 g水中溶解31.6 g KNO3达到饱和，若升高温度或增大溶剂（水）量，原来饱和溶液就变为不饱和溶液。所以溶液饱和与否，首先必须明确“一定条件”和“一定量的溶剂”。（2）必须明确是某种溶质的饱和溶液或不饱和溶液。如：在一定条件下不能再溶解食盐的溶液，可能还能继续溶解蔗糖，此时的溶液对于食盐来说是饱和溶液，但是对于蔗搪来说就是不饱和溶液。2由于Ca(OH)2的溶解度在一定范围内随温度的升高而减小，因此将Ca(OH)2的不饱和溶液转化为饱和溶液，在改变温度时应该是升高温度；将熟石灰的饱和溶液转化为不饱和溶液，在改变温度时应该是降低温度。要点二、溶解度、溶解度曲线1固体的溶解度：在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。如果不说明溶剂，通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。2正确理解固体的溶解度概念需要抓住四个因素：(1)一定温度。同一种固体物质在不同温度下对应的溶解度是不同的，因此必须指明温度。(2)100g溶剂。此处100 g是指溶剂质量，不能误认为溶液质量。(3)饱和状态。在一定温度下，某固态物质在100 g溶剂里所溶解的最大质量为这种物质在这种溶剂里的溶解度。(4)单位：g3影响固体溶解度的因素：（1）溶质、溶剂的性质；（2）温度。4固体物质的溶解度与溶解性的关系：20溶解度/g1010110.010.01物质的溶解性易溶可溶微溶难溶实例NaClKClO3Ca(OH)2CaCO35溶解度曲线：（1）当溶质一定、溶剂一定时固态物质的溶解度主要受温度的影响，也就是说，固态物质的溶解度是温度的函数。这种函数关系既可用表格法表示，也可以用图像法（溶解度曲线）来表示。用纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，得到物质溶解度随着温度变化的曲线，这种曲线叫做溶解度曲线。（2）温度对固体溶解度的影响规律大多数物质的溶解度随温度升高而增大（如KNO3）少数物质的溶解度受温度影响不大（如NaCl）极少数物质的溶解度随温度升高而减小(如Ca(OH)2)（3）溶解度曲线的意义及应用根据溶解度曲线可以查出某温度下该物质的溶解度；也可以查出该物质已知溶解度所对应的温度。曲线上的点即该物质对应温度时的溶解度，按其数据配成的溶液正好为饱和溶液；若按曲线下面的任何一点的数据所配溶液，均为该温度下该物质的不饱和溶液；如按曲线上面任何一点所表示的数据配制溶液，溶液中均含有未溶解的晶体，所配溶液为饱和溶液。固体物质的溶解曲线主要有三种情况：“陡升型”，该类物质（大多数固体物质）的溶解度随温度升高而明显增大；“缓升型”，这类物质（少数固体物质）的溶解度随温度升高变化不明显；“下降型”，它（极少数物质）的溶解度随温度升高而减小。不同物质在同一温度下的溶解度借助不同物质的溶解度曲线，可比较相同温度下各物质溶解的大小。几种物质溶解度曲线的交点，表示对应温度下几种物质的溶解度相等。6气体的溶解度：（1）气体的溶解度是指该种气体在一定压强和一定温度时，气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积（气体的体积要换算成标准状况时的体积）。（2）影响气体溶解度的因素内因：气体和水本身的性质。外因：温度：随温度升高而减小；压强：随压强增大而增大。7结晶：溶质从溶液中以晶体的形式析出的过程，叫做结晶。（1）结晶通常有两种方法：一是蒸发溶剂，如将氯化钠溶液蒸发水分，就可以析出氯化钠晶体。二是改变饱和溶液温度，如将硝酸钾溶液降温，也可以析出硝酸钾晶体。（2）海水晒盐：利用蒸发溶剂结晶的方法可以从海水中提取食盐。其过程是：先将海水引入蒸发池，经风吹日晒蒸发水分到一定程度，再导入结晶池，继续风吹日晒就逐渐析出食盐来。海水晒盐是靠蒸发水分,海水进入贮水池，各成分基本不变，但在蒸发池中，随着水分的不断蒸发，溶剂不断减少，但溶质氯化钠的质量不变，只是浓度变大；达到饱和后继续蒸发，溶液中会析出氯化钠晶体，将晶体分离出去后剩下的溶液称为母液，它仍然是氯化钠的饱和溶液，利用其可生产出多种化工产品，因此海洋中蕴藏着丰富的资源。【要点诠释】1温度是影响固体物质溶解度的唯一外界因素，振荡、搅拌只能加快固体物质的溶解速率，而不能改变固体的溶解度。2溶解度曲线既能定性地反映固体的溶解度受温度影响而变化的趋势，也能表示某固态物质在某温度下的溶解度，还能用于比较同一温度不同溶质的溶解度的大小。比较溶解度大小必须指明温度，否则无法比较。3气体的溶解度受温度和压强的影响。温度一定，气体的溶解度随压强的增大而增大，随压强的减小而减小；压强一定，气体的溶解度随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。要点三、溶质的质量分数、配制一定溶质质量分数的溶液1溶质的质量分数：是溶质质量与溶液质量之比。(1)溶质的质量分数溶质质量/溶液质量 100(2)饱和溶液中溶质的质量分数溶解度（100g+溶解度）100%2配制50g溶质质量分数为5的蔗糖溶液：(1)实验用品：托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒（10mL、100mL）蔗糖。(2)实验步骤： 计算:配制50g溶质质量分数为5的蔗糖溶液所需要的溶质质量为50g52.5g,水的质量为50g2.5g47.5g。 称量（量取）：用托盘天平称量2.5g蔗糖倒入烧杯中，把水的密度近似地看作1g/cm3，用量筒量取47.5mL水。（思考：为什么不选用10mL的量筒呢？如果选用10mL的量筒，需要量取5次才能量取到所需的水，这样将会导致误差偏大。） 溶解：把量好的水倒入盛有蔗糖的烧杯中，用玻璃棒搅拌，加速蔗糖的溶解。 贮存：把配好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签，放到试剂柜中。【要点诠释】1溶质的质量分数一般用百分数表示；是溶质质量占溶液质量的百分比，而不是体积关系。2溶质的质量分数数学表示式中，溶质的质量是指被溶解的那部分溶质的质量，没有被溶解的那部分溶质的质量不能计算在内。3称量蔗糖时，要注意左物右码，规范使用托盘天平。如果砝码跟蔗糖左右颠倒（1g以下用游码），所配溶液就会变稀；量取水时，使用量筒要规范，读数要正确。如果俯视读数，所配溶液就会变浓。要点四、溶液的稀释、浓缩1关于溶液稀释的计算：（高清课堂溶质的质量分数二、2）（1）溶液稀释前后，溶质的质量不变。（2）若设浓溶液质量为A g，溶质的质量分数为a，加水稀释成溶质的质量分数为b的稀溶液B g，则A ga%Bgb%（其中BAm水）2关于溶液浓缩（无溶质析出）的计算：(1)向原溶液中添加溶质：溶液增加溶质前后，溶剂的质量不变。增加溶质后，溶液中溶质的质量原溶液中溶质的质量增加的溶质的质量，而溶液的质量原溶液的质量增加的溶质的质量。若设原溶液质量为A g，溶质的质量分数为a%，加溶质Bg后变成溶质的质量分数为b的溶液，则Aga%Bg(A gBg)b%。(2)将原溶液蒸发掉部分溶剂：溶液蒸发溶剂前后，溶质的质量不变。若设原溶液质量为A g，溶质的质量分数为a%，蒸发Bg水后变成溶质的质量分数为b%的溶液，则Aga%（Ag一Bg）b。（3）与浓溶液混合：混合后溶液的总质量等于两混合溶液的质量之和，混合后溶液中溶质质量等于两混合溶液的溶质质量之和。若设原溶液质量为 A g，溶质的质量分数为a，浓溶液质量为B g，溶质的质量分数为b，两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液，则Aga%B g b%（AgBg)c。【要点诠释】1关于溶液稀释的计算一定要抓住：溶液稀释前后，溶质的质量不变。然后根据所给信息列方程求解。2关于溶液浓缩（无溶质析出）的计算，要根据浓缩的具体类型来具体分析找出等量关系来解决。【典型例题】类型一、考查饱和溶液、不饱和溶液、溶解度及溶解度曲线的应用1如图是甲、乙两种固体物质在水中的溶解度曲线，下列说法不正确的是（ ）A10时，甲、乙两种物质的饱和溶液浓度相同B保持20，蒸发溶剂可使接近饱和的乙溶液变成饱和溶液C30时，将40g甲物质加入50g水中，充分溶解后溶液的质量为80gD10时，将两种饱和溶液升温至30，溶液中溶质的质量分数都增大【思路点拨】固体溶解度曲线所能表示的意义：根据已知的温度可以查出有关物质的溶解度；根据物质的溶解度也可以查出它所对应的温度；可以判断或比较相同温度下，不同物质溶解度的大小（或饱和溶液中溶质的质量分数的大小）；根据溶解度曲线，选择分离、提纯某些可溶性混合物的方法（即选用蒸发结晶还是降温结晶、升温结晶）；并且，还可以判断或比较析出晶体的质量大小，即曲线越陡，析出的晶体就越多；两条溶解度曲线的交点表示该点所示的温度下，两物质的溶解度是相同的；并且，此时两种物质饱和溶液的溶质质量分数也相同的。【答案】D【解析】10时，甲、乙两种物质的溶解度相同，故饱和溶液浓度相同，A选项正确。保持20，蒸发溶剂可使接近饱和的乙溶液变成饱和溶液，B选项正确。30时，甲的溶解度为60g，将40g甲物质加入50g水中，充分溶解只能溶解30g，溶液的质量为80g，C选项正确。10时，将两种饱和溶液升温至30，溶液中溶质的质量分数不变，D选项错误。【总结升华】解答这类题目时，首先，要熟记和理解固体溶解度曲线及其使用，固体溶解度的概念和意义，溶质质量分数及其有关计算，饱和溶液和不饱和溶液的概念及其相互转变方法；然后结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意等，最后按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可。2下图是a、b、c三种物质的溶解度曲线。请回答：（1）P点的含义是_。（2）t2时30g a物质加入到50g水中不断搅拌，形成的溶液质量是_g。（3）t2时a、b、c三种物质的溶解度按由小到大的顺序排列是_（填写物质序号）。（4）在t2时，将等质量的a、b、c三种物质的饱和溶液同时降温至t1时，析出晶体最多的是 ，所得溶液中溶质质量分数最小的是_。【答案】（1）t1时a和c的溶解度均为20g（2）75 （3）cba （4）a c【解析】溶解度曲线上的点表示一定温度下该物质的溶解度。由溶解度曲线可知，t2时a的溶解度为50g，因此a在50g水中最多可溶解25g，则30ga加入到50g水中形成溶液的质量为75g。t2时a、b、c三种物质的溶解度按由小到大的顺序排列是c、b、a。a物质的溶解度随温度升高变化较大，因此降温时析出晶体最多；t2时C的溶解度最小，饱和溶液的溶质质量分数最小，降温到t1时其溶质质量分数不变，还是最小。【总结升华】认真分析溶解度曲线，弄清各物质溶解度随温度的变化趋势是解题的关键。举一反三：【变式】如图为甲、乙两种盐的溶解度曲线，下列说法正确的是（ ）A甲、乙两种物质的溶解度都不相等B将接近饱和的甲溶液变为饱和溶液，可采用蒸发或降温的方法Ct1时，甲、乙两种物质的饱和溶液中，溶质的质量分数均为15%Dt2时，将30克乙物质放入100克水中，所得溶液的质量为130克【答案】B 【解析】A溶解度大小比较需要指明具体的温度，故A错误；B甲的溶解度随温度升高而增大，故甲的不饱和溶液变为饱和溶液需要蒸发或降温，故B正确；Ct1时，甲、乙两种物质的溶解度相同，所以它们的饱和溶液中，溶质的质量分数均为100%15%，故C错误；Dt2时，乙物质的溶解度小于30g，此温度下，将30克乙物质放入100克水中，所得溶液的质量小于130克，故D错误。类型二、考查溶液的配制、溶质质量分数和溶液的稀释等有关计算3双氧水（H2O2）既是工业上的重要的绿色氧化剂，又是常用的医药消毒剂。小明从试剂商店购得一瓶质量分数为30的双氧水,用于制取氧气。若要配制5的双氧水600g，需要30的双氧水的质量为_。需加水的体积是_。【答案】100g 500mL【解析】用浓溶液配置稀溶液的过程中溶质质量不变。根据溶质质量分数的定义可知：溶质的质量溶液质量溶质的质量分数。设需要30%的双氧水的质量为X，根据题意可列等式30X600g5解得X100g则水的质量为600g100g500g，即需加水的体积为500mL。【总结升华】此题的解题关键是记住溶液稀释前后溶质的质量不变。4小明利用家庭小实验粗略测定食醋中醋酸的质量分数。方法是：用注射器吸取20mL食醋，逐滴加入到5.3g 10的碳酸钠溶液中，至不再产生气泡为止，此时注射器中剩余的食醋为8mL。请计算食醋中醋酸的质量分数。（已知食醋的密度近似为1g/cm3，Na2CO32CH3COOH2CH3COONaH2OCO2）【答案】解：滴加食醋的质量为（20ml8ml）1g/cm312g参加反应的碳酸钠质量为5.3g10%0.53g设反应消耗醋酸的质量为x。Na2CO32CH3COOH2CH3COONaH2OCO2106 1200.53gx食醋中醋酸的质量分数为：答：食醋中醋酸的质量分数为5。【解析】想计算食醋中醋酸的质量分数，需要知道食醋的质量以及所含醋酸的质量。已知所用食醋的体积为12mL，即12g；12g食醋中含醋酸的质量可以根据化学方程式求出。【总结升华】解关于化学方程式和溶质质量分数结合的计算题，要注意参加反应的或者生成的物质的质量是溶液中的溶质质量。举一反三：【变式1】现欲将粗盐提纯，并用制得的精盐配制质量分数一定的氯化钠溶液。下列说法不正确的是（ ）A粗盐溶解时，可边加粗盐边用玻璃棒搅拌加速溶解B过滤滤液时，可以直接把溶有粗盐的液体直接倒入漏斗C配制溶液需要经过计算、称量、溶解、装液等步骤D配制溶液时必备的仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒等【答案】B【解析】粗盐提纯需要先溶解，用玻璃棒搅拌可以加速溶解；过滤时不能直接把液体倒入漏斗，必须用玻璃棒引流。A、C、D三个选项的说法都是正确的。【变式2】四川汶川抗震救灾期间，为了防止灾后疫情的发生，每天需要喷洒大量的消毒液。（1）800Kg 质量分数为0.5% 的过氧乙酸消毒液中，过氧乙酸的质量为_kg。（2）要配制 800Kg 质量分数为0.5% 的过氧乙酸消毒液，需要质量分数为16% 的过氧乙酸溶液的质量是多少？【答案】解：（1）800kg0.5%=4kg （2）解：设需要质量分数为16%过氧乙酸溶液的质量为X。 X16% = 4 Kg X = 25 Kg 答：需要质量分数为16%的过氧乙酸溶液的质量是25kg。【变式3】过氧化氢溶液长期保存会自然分解，使得溶质质量分数减小。小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液，和同学们一起测定溶质质量分数。他们取出该溶液51g，加入适量二氧化锰，生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示。(1)求完全反应后生成氧气的质量为_。(2)计算该溶液中溶质的质量分数。【答案】(1)0.48g(2)解：设51g过氧化氢溶液中含过氧化氢的质量为x。 2H2O22H2O + O2 68 32 x 0.48g 过氧化氢溶液中溶质的质量分数为 答：该溶液中溶质的质量分数为2。【解析】根据图中数据可知反应后生成氧气的质量是0.48g。溶液中溶质的质量分数为溶质质量和溶液质量之比。分析已知数据，需要求出溶质过氧化氢的质量；根据氧气的质量，利用化学方程式就可计算出反应中分解的过氧化氢质量。
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