高考化學(xué)提升突破專題二溶解度及溶解曲線的應(yīng)用

1、專題02溶解度及溶解曲線的應(yīng)用變化觀念與平衡思想再認(rèn)識認(rèn)知素養(yǎng)J物質(zhì)變化是有條件的，能從內(nèi)因和外因、量變和質(zhì)變等方面較全面分析物質(zhì)的化學(xué)變化,能通過分析各種物質(zhì)的溶解度及溶解度曲線，需求各種因素對物質(zhì)溶解度的影響。【2017年全國3卷27節(jié)選】重銘酸鉀是一種重要的化工原料，一般由銘鐵礦制備，銘鐵礦的主要成分為FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:銘鐵礦爆融'軾化熔塊水浸I過濾濾渣1濾液1濾渣2<KC1心隊(duì)調(diào)pH濾液3*演液2調(diào)pH=7過濾回答下列問題:（4）有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向?yàn)V液3”中加入適量KCI,蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻

2、到（填標(biāo)號）得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a.80Cb.60Cc.40OCd.10CQ=x寶翼塞陣步驟的反應(yīng)類型是【解析】（4）由圖像可知，在10C左右時(shí)得到的K2Cr2O7固體最多。發(fā)生反應(yīng)為2KCHNa2Cr2O7=K2Cr2O+2NaCl，該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)。答案為d復(fù)分解反應(yīng)【素養(yǎng)解讀】從變化觀念上看，重銘酸鉀的溶解度隨著溫度的升高而逐漸增大；從平衡思想上看，飽和溶液，降低溫度，溶解度減少，必然析出晶體。從變化觀念和平衡思想上看溶解度曲線就不再是一個(gè)靜態(tài)的曲線，而是動(dòng)態(tài)的。這為我們進(jìn)行相關(guān)分析奠定了基礎(chǔ)。、解碼E養(yǎng)j一、對溶解度及溶解度曲線的理解1. 固體溶解度在一定溫度下，某固體

3、物質(zhì)在100_g溶劑(通常是水)里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)在該溶劑里的溶解度，其單位為g”。固體物質(zhì)溶解度(飽和溶液)S=FX100g。影響溶解度大小的因素(1) 內(nèi)因：物質(zhì)本身的性質(zhì)(由結(jié)構(gòu)決定)。(2) 外因： 溶劑的影響(如NaCl易溶于水不易溶于汽油)。 溫度的影響：升溫，大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度增大，業(yè)壑物質(zhì)卻相反，如Ca(OH)2；溫度對NaCl的溶解度影響不大。2. 氣體的溶解度通常指該氣體(其壓強(qiáng)為101kPa)在一定溫度時(shí)溶解于1體積水里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)氣體的體積，常記為1：X。如NH3、HCl、SO2、CO2等氣體常溫時(shí)的溶解度分別為1：700、1：500、1：

4、40、1：1。氣體溶解度的大小與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，溫度升高，溶解度減??；壓強(qiáng)增大,溶解度增大。3. 溶解度的表示方法(1)列表法硝酸鉀在不同溫度時(shí)的溶解度：溫度/C0102030405060708090100溶解度/g13.320.931.645.863.985.5110138168202246(2)曲線法O10：IUUl恥""71)MlM)MX)藏n鄧登坪鈣lxSt.x.«.I'VIIIt11Jlik|I*"W"十tmu二AXZjfT，/fcri1i>viiIiiiiIIJI.sr-T-'ii"-r-r、.十.后

5、wr|ib«4IIIi4II：it'ik荀；ir新?lián)魮?志-擊m?'lix)溫度足【典例1】將80C飽和KNO3溶液冷卻至10C,有KNO3固體析出。該過程中保持不變的是()A. 溶劑的質(zhì)量B.溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C.KNO3的溶解度D.溶液中K+的數(shù)目【答案】A【解析】硝酸鉀的溶解度隨著溫度的升高而增大，隨著溫度的降低而減小，KNO3晶體不帶結(jié)晶水，當(dāng)降低溫度晶體析出時(shí)，溶液只會減少溶質(zhì)的質(zhì)量而溶劑的質(zhì)量不會改變?！舅仞B(yǎng)解讀】本題是考查對溶解度概念的理解，從變化觀念上看，溫度降低，溶解度減少，析出溶質(zhì)晶體，但溶劑的量是沒有影響的。二、根據(jù)溶解度及溶解度曲線特點(diǎn)選擇結(jié)晶方法

6、利用溶解度受溫度影響選擇不同的物質(zhì)分離方法KNO3,應(yīng)采取蒸發(fā)KNO3溶液中含有(1)溶解度受溫度影響較小的物質(zhì)(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法；若NaCl溶液中含有結(jié)晶，趁熱過濾的方法。(2) 溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)(或帶有結(jié)晶水)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法；若NaCl,應(yīng)采取加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法?！镜淅?】【2019河南模擬】已知四種鹽的溶解度(S)曲線如圖所示，下列說法不正確的是A. 將NaCl溶液蒸干可得NaCl固體B. 將MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固體C. Mg(ClO3)2中混有少量NaCl雜質(zhì)，可用重結(jié)晶法提純D. 可用MgCl2和NaClO3制備Mg(Cl

7、O3)2【答案】B【解析】因NaCl的溶解度受溫度的影響不大，所以將NaCl溶液蒸干可得NaCl固體，故A正確；因MgCl2能夠水解，水解產(chǎn)生了氫氧化鎂和氯化氫，加熱水解平衡正向移動(dòng)，氯化氫易揮發(fā)，所以將MgCl2溶液蒸干得到的固體為氫氧化鎂，故B錯(cuò)誤；因Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度升高而增大且受溫度影響變化較大，NaCl的溶解度受溫度影響較小，所以Mg(ClO3)2中混有少量NaCl雜質(zhì)，可用重結(jié)晶法提純，故C正確；反應(yīng)MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl類似于侯德榜制堿法生成NaHCO3的原理，因?yàn)镹aCl溶解度小而從溶液中析出，使反應(yīng)向生成Mg(ClO3)2的方

8、向進(jìn)行，故D正確?！舅仞B(yǎng)解讀】從溶解度曲線中可以看出，不同的物質(zhì)隨著溫度的變化快慢不一樣，可以選用不同的結(jié)晶方法，變化小的采用蒸發(fā)結(jié)晶，變化大的采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。特別需要注意的是一些易水解的鹽，溫度升高促進(jìn)水解，且產(chǎn)生的酸易揮發(fā)，最終不到原來的溶質(zhì)。三、溶解度的特點(diǎn)和物質(zhì)分離方法的關(guān)系在解答化工流程題中的應(yīng)用(1) 根據(jù)溶解度曲線，能很快比較出兩種物質(zhì)在某溫度范圍內(nèi)溶解度的大小。(2) 根據(jù)溶解度曲線，可以看出物質(zhì)的溶解度隨著溫度的變化而變化的情況。多數(shù)物質(zhì)溶解度隨溫度升高而增大，有的變化不大(如NaCl),少數(shù)隨溫度升高而降低如Ca(OH)2。(3) 根據(jù)溶解度曲線，選擇分離某些可溶性

9、混合物的方法。 溶解度受溫度影響較小的物質(zhì)(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法；若NaCl溶液中含有KNO3,應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾的方法。 溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)(或帶有結(jié)晶水)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法；若KNO3溶液中含有NaCl,應(yīng)采取加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法。(4) 根據(jù)溶解度曲線，判斷結(jié)晶的方法溶解度受溫度影響較小的（如NaCl）采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法;溶解度受溫度影響較大的采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法;FeCl3溶液中結(jié)晶出 帶有結(jié)晶水的鹽，一般采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法，應(yīng)特別注意的是若從FeCl36H2O晶體，應(yīng)在HCl氣氛中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。NaClO3等原料制取

10、（部分物質(zhì)溶解度【典例3】【2019衡中模擬】高氯酸俊可用作火箭推進(jìn)劑，實(shí)驗(yàn)室可由如圖），其實(shí)驗(yàn)流程如下:NH.CI帥沱水I73g飽祺溶渣箱酸鈉426g»20北】6080皿fV（已知氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉）（1）80C時(shí)浸取液冷卻至0C過濾，濾渣的主要成分為（寫化學(xué)式）。（2）反應(yīng)器中加入氯化俊飽和溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為?！敬鸢浮浚?）NaClO4（2）NH4+ClO4=NH4ClO4【解析】（1）80C時(shí)浸取液主要含有NaClO4和NaCl,NaClO4溶解度受溫度影響較大，而NaCl受溫度影響很小，當(dāng)冷卻至0C時(shí)，NaClO4會因溫度降低溶解度減小而析出，所以濾渣

11、中主要物質(zhì)是NaClO4。（2）反應(yīng)器中含有NaClO4,加入氯化俊飽和溶液后，根據(jù)不同物質(zhì)的溶解度相對大小關(guān)系，可知溶解度最小的NH4ClO4首先結(jié)晶析出，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH4+ClO4=NH4ClO4【素養(yǎng)解讀】這個(gè)題目可以理解為變化過程中析出量的多少來判斷主要成分，從曲線的變化的快慢可以直接分析。1 .工業(yè)上常用氨堿法制取碳酸鈉（將氨和二氧化碳分別先后通入飽和食鹽水中而析出小蘇打，再經(jīng)過濾、焙燒，得純堿），卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐蠥. KHCO3溶解度較大C.K2CO3溶解度較大B.KHCO3溶解度較小D.K2CO3溶解度較小2 2019廣東模擬】蔗糖是生活中常用

12、的調(diào)味劑，其溶解度曲線如下圖。下列說法正確的是B. 將蔗糖飽和溶液蒸發(fā)溶劑后恢復(fù)至原溫度，有結(jié)晶現(xiàn)象C. 溫度升高，溶液中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定增大D. tiC和t2C時(shí)的兩份蔗糖溶液，所含溶質(zhì)的質(zhì)量不可能相等3 2019湖北模擬】下表是四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）:（假設(shè)：鹽類共存時(shí)不影響各自的溶解度，分離晶體時(shí)，溶劑的損耗忽略不計(jì)）NaNO3KNO3NaClKCl10C80.521.235.731.0100C17524639.156.6用物質(zhì)的量之比為1：1的硝酸鈉和氯化鉀為原料，制取硝酸鉀晶體，其流程如圖所示以下說法錯(cuò)誤的是（）A. 和的實(shí)驗(yàn)過程中，都需要控制溫度B. 實(shí)驗(yàn)操

13、作依次為加水溶解、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶、趁熱過濾C. 實(shí)驗(yàn)操作依次為加水溶解、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶、趁熱過濾D. 用95%的酒精洗滌所得的硝酸鉀晶體比較好4 2019安慶模擬】以氯化鈉和硫酸俊為原料制備氯化俊及副產(chǎn)品硫酸鈉，工藝流程如下:乳化觸1一Fil習(xí)一質(zhì)一網(wǎng)廠腥sg破所座廠整瞅一ifi液£"1科|洗NH。一氯化俊和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：冷卻結(jié)品過泄的：UI40,如60700（】XlOki-I-ir.tr1W71M泉4(1) 欲制備10.7gNH4CI,理論上需NaClg。(2) 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有、燒杯、玻璃棒、酒精燈等。(3) 冷卻結(jié)晶”

14、過程中，析出NH4Cl晶體的合適溫度為。(4) 不用其他試劑，檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是(5) 若NH4C1產(chǎn)品中含有硫酸鈉雜質(zhì)，進(jìn)一步提純產(chǎn)品的方法是。撲華素藩雄盛勘錢根據(jù)涪解度及溶解度曲賤特窿逸梓結(jié)晶方法時(shí)潺耕度及淀愕度曲慳的理解曲線反映出來的的是溶解甌巧溫度的關(guān)系把府線和撤念結(jié)音在一起進(jìn)行理解蒸發(fā)結(jié)品：蒸發(fā)溶劑，使溶液由不飽和變?yōu)轱柸苜|(zhì)就會呈晶體析出.菊反沫格.冷卻站疆：適合點(diǎn)水解或唳到蜻晶水合物的糖質(zhì):將扇姓溶于落荊以后，皿薪從溶液中堆晶的過拜.泌解度的推離和物匾余禺方律韻美系荏解&注工沒橙題中的應(yīng)用結(jié)合薄、化學(xué)反應(yīng)原理、沉淀溶脾平衡等知識ift行I參考答案與解析

15、1.A氨堿法：以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)燧燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來制取純堿，先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化鉉溶液，將經(jīng)過濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體，再加熱燧燒制得純堿產(chǎn)品，不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐蠯HCO3溶解度較大無法形成沉淀。2. B蔗糖的溶解度隨溫度的升高而增大，故A錯(cuò)誤；給蔗糖的飽和溶液蒸發(fā)溶劑再恢復(fù)到原來的溫度，則原來溶解在這部分溶劑中的溶質(zhì)就會結(jié)晶析出，故B正確；如果只是單純的溫度升高，在不考慮溶劑蒸發(fā)的情況下，溶液中若沒有未溶解的溶質(zhì)存在，則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則不發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤;由于溫度越高溶解度越大，只能說這兩個(gè)溫度下的飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不可能相等，但溶液所含溶質(zhì)的質(zhì)量可能相等，故D錯(cuò)誤。3. CA項(xiàng)，為蒸發(fā)濃縮，為冷卻結(jié)晶，均需要控制溫度，正確；B項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)分離出NaCl,操作依次為加水溶解、蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾，正確；C項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)操作為冷卻結(jié)晶