馬亞樓
一、溶解度曲線的含義
在直角坐標系中,我們用橫坐標表示溫度,縱坐標表示溶解度,畫出固體物質在水中的溶解度隨溫度變化的曲線,稱之為溶解度曲線,那么曲線上的點、線、面有什么意義呢?
1.溶解度曲線上的任意一點,表示此時溶液為對應溫度下的飽和溶液。曲線上的點叫飽和點,兩條曲線的交點表示對應溫度下兩種物質的溶解度相等。
2.溶解度曲線表示物質的溶解度隨溫度的變化情況。大多數(shù)固體物質的溶解度隨溫度升高而增大,曲線為陡升型,如KNO等;少數(shù)物質的溶解度受溫度的影響很小,曲線為緩升型,如NaCl等;極少數(shù)物質的溶解度隨溫度的升高而減小,曲線為下降型,如Ca(OH)等。
3.溶解度曲線下方的面表示不同溫度下該物質的不飽和溶液。該面上的點叫做不飽和點。曲線上方的面表示對應溫度下的過飽和溶液。
二、溶解度曲線的應用
1.根據(jù)曲線上的點可以查出某物質在一定溫度下的溶解度,或根據(jù)溶解度查出相對應的溫度,也可比較同一溫度下不同物質的溶解度大小。
2.根據(jù)溶解度曲線的傾斜度可以確定提取溶質晶體的方法:曲線為陡升型,一般用冷卻熱飽和溶液使之結晶;曲線為緩升型,一般用蒸發(fā)溶劑使之結晶;曲線為下降型,一般采用升溫結晶的方法。
例1(2015·雅安)甲物質的溶液可用作化肥、電鍍液等。甲的溶解度曲線如圖1所示,下列說法正確的是( )。
A.甲的溶解度是102.5g
B.甲的溶解度隨溫度的升高而增大
C.20℃時,100g甲的飽和溶液中溶質質量為28.6g
D.將70℃時甲的飽和溶液升高溫度或降低溫度,都有晶體析出
研析與解答:由題給溶解度曲線,可知在70℃時,甲物質的溶解度為102.5g,由于溶解度受溫度的變化而變化。因此在表述溶解度時必須指明溫度,否則說溶解度毫無意義;由曲線可以看出,在70℃之前,隨著溫度的升高,溶解度逐漸增大,但在70℃之后。隨著溫度的升高,溶解度逐漸減??;由于在20℃時,甲物質的溶解度為28.6g,即此時128.6g甲的飽和溶液中溶質質量為28.6g;在70℃時,該物質的溶解度達到最大值,在70℃之前和之后,該物質的溶解度均比70℃時小。
答案:D
例2(2015·安徽)甲、乙兩種物質的溶解度曲線如圖2所示。下列說法正確的是( )。
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.兩種物質的溶解度都隨溫度升高而增大
C.t℃時,甲、乙兩種物質的溶液中,溶質質量分數(shù)相等
D.t℃時,甲飽和溶液的溶質質量分數(shù)為50%
研析與解答:由題給溶解度曲線可以看出,在t℃之前,乙曲線在甲曲線的上方,即同溫度下乙的溶解度大于甲的溶解度,而在t℃之后,甲曲線又在乙曲線的上方,所以同溫度下甲的溶解度大于乙的溶解度;由于在t℃時,甲、乙兩曲線有交點,故此時兩者的溶解度相等,但也只在兩者的飽和溶液中溶質質量分數(shù)相等;由于t℃時,甲物質的溶解度數(shù)值不知道,因此甲飽和溶液的溶質質量分數(shù)不能計算。
答案:B
例3(2015·呼和浩特)20℃時,將等質量的a、b兩種固體,分別加入到盛有100g水的燒杯中,充分攪拌后現(xiàn)象如圖3甲所示,升溫到50℃時,現(xiàn)象如圖3乙,a、b兩種固體的溶解度曲線如圖4。下列說法正確的是( )。
A.圖4中M表示b的溶解度曲線
B.圖甲溶液中溶質的質量分數(shù)a大于b
C.圖乙中a、b溶液一定是不飽和溶液
D.30℃時,a、b溶液的溶質質量分數(shù)不相等
研析與解答:依題意,20℃時,a沒有溶解完,而b溶解完了,說明20℃時a物質的溶解度小。而b物質的溶解度大,結合圖4可知M表示a的溶解度曲線,則此時甲圖溶液中溶質的質量分數(shù)b大于a。且20℃時b物質溶解完了,故a、b的質量肯定大于20℃時a物質的溶解度而小于或等于20℃時b物質的溶解度,因此在30℃和50℃時,a、b溶液一定是不飽和溶液,在此范圍內,a、b溶液的溶質質量相等,溶劑質量相等,故a、b溶液的溶質質量分數(shù)也相等。
答案:C
例4(2015·棗莊)圖5和圖6分別表示氯化鈉和硝酸鉀在水中的溶解度曲線。
(1)比較兩圖可知:影響固體物質溶解度曲線陡斜程度的因素是____,兩物質中____的溶解度受溫度影響更小。
(2)20℃時,硝酸鉀的溶解度為____。
(3)若將20℃時硝酸鉀的飽和溶液升溫到50℃。此時溶液為____(填“飽和溶液”或“不飽和溶液”),溶液中硝酸鉀的質量分數(shù)____(填“變大”、“變小”或“不變”)。
研析與解答:(1)由圖可知,影響固體物質溶解度曲線陡斜程度的因素是溶質的性質,兩物質中NaCl的溶解度受溫度影響更小。(2)由題給溶解度曲線可以看出,20℃時硝酸鉀的溶解度為31.6g。(3)由于硝酸鉀在20℃時的溶解度小,而在50℃時溶解度大,所以將20℃時硝酸鉀的飽和溶液升溫到50℃,此時溶液為不飽和溶液。在升溫的過程中,溶質和溶劑的質量均沒有變化,因此溶液中硝酸鉀的質量分數(shù)不變。
答案:(1)溶質的性質 NaCl (2)31.6g (3)不飽和溶液 不變
責任編輯:彭德利