一、溶液的形成1.溶液(1)定義:溶液是一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里,形成的均一、穩(wěn)定的混合物。(2)特征:具有均一性、穩(wěn)定性,屬于混合物。
(3)組成:①溶質(zhì):被溶解的物質(zhì)。溶質(zhì)可以是固體、液體或氣體。②溶劑:能溶解其他物質(zhì)的物質(zhì)。水是最常用的溶劑,汽油和酒精也可以作溶劑。(4)質(zhì)量關系:①溶液的質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量。②溶液的質(zhì)量=溶液的體積×溶液的密度。
注意(1)溶液狀態(tài)不一定是液態(tài)。(2)均一、穩(wěn)定和混合物三個條件是判斷體系是否是溶液的依據(jù),缺一不可。(3)同一種溶液中溶劑只有一種,溶質(zhì)可以有多種。(4)溶液的質(zhì)量是溶劑和所有溶質(zhì)的質(zhì)量之和。(5)物質(zhì)溶于水時,溶液中的溶質(zhì)不一定是加入的物質(zhì),如CaO溶于水后形成Ca(OH)2溶液,溶質(zhì)是Ca(OH)2,而不是CaO。
2.乳濁液與乳化現(xiàn)象(1)乳濁液:小液滴分散到液體里形成的混合物。其特征是:不均一、不穩(wěn)定、長期放置易分層。(2)乳化現(xiàn)象:洗滌劑使植物油在水中分散成無數(shù)細小的液滴,而不聚集成大的油珠的過程,形成的乳濁液能夠穩(wěn)定(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)存在。
(3)溶液和乳濁液的比較。
3.溶解過程中的兩種變化與溶液溫度的變化
4.溶液的應用(1)在溶液中進行化學反應,可使反應速率變快。(2)動植物對養(yǎng)料的運輸、吸收只有在溶液的環(huán)境中才能進行。(3)醫(yī)療上的針劑通常配成溶液以方便使用。(4)對物質(zhì)溶解時的吸放熱進行利用。(5)對物質(zhì)溶解后溶液的沸點升高、凝固點降低進行利用。
二、溶解度1.飽和溶液與不飽和溶液(1)飽和溶液與不飽和溶液的區(qū)別。在一定溫度下(溶質(zhì)為氣體時,還需指明壓強),在一定量的溶劑里不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液,叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液;還能繼續(xù)溶解的溶液,叫做這種溶質(zhì)的不飽和溶液。
(2)判斷溶液是否飽和的方法。一般來說,要確定某一溶液是否飽和,只要看在一定溫度下(溶質(zhì)為氣體時,還需指明壓強),在一定量的溶劑里有沒有不能繼續(xù)溶解的溶質(zhì)存在,若有,那么這種溶液就是飽和溶液。只有指明“在一定溫度下”和“在一定量的溶劑里”,溶液的“飽和”或“不飽和”才有確定的意義。(3)飽和溶液與不飽和溶液的一般轉(zhuǎn)化方法。
2.濃溶液和稀溶液(1)區(qū)別:在一定量的溶液中若含溶質(zhì)較多,屬于濃溶液;若含溶質(zhì)較少,屬于稀溶液。(2)注意:濃溶液不一定是飽和溶液;稀溶液不一定是不飽和溶液。3.固體的溶解度(1)定義:在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100 g溶劑里達到飽和時所溶解的質(zhì)量。?
(2)四要素:①條件:一定溫度。因為物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化而變化,不指明溫度時,溶解度沒有意義。②標準:100 g溶劑。物質(zhì)的溶解量與溶劑量成正比,為了便于比較,要取等量溶劑,且溶劑質(zhì)量為100 g,而不是溶液的質(zhì)量。③狀態(tài):飽和狀態(tài)。只有在一定溫度下,100 g溶劑中溶質(zhì)達到飽和時,溶解的溶質(zhì)的量才是一個定值,且是最大溶解量。④單位:克。因為溶解度實質(zhì)上是溶質(zhì)的質(zhì)量,所以溶解度的單位為克。
(3)影響因素:①內(nèi)因:溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)。②外因:溫度。a.大多數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大,如KNO3。b.少數(shù)物質(zhì)的溶解度受溫度影響很小,如NaCl。c.極少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而減小,如Ca(OH)2。
(4)溶解度曲線及其應用:①定義:用橫坐標表示溫度,縱坐標表示溶解度,畫出物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的曲線,這種曲線叫做溶解度曲線。②溶解度曲線的意義:
③溶解度曲線的變化規(guī)律:a.大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大,表現(xiàn)為曲線“坡度”比較“陡”,如KNO3。b.少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度受溫度的影響很小,表現(xiàn)為曲線“坡度”比較“平”,如NaCl。c.極少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小,表現(xiàn)為曲線“坡度”下降,如Ca(OH)2。④溶解度曲線的應用:a.可以查出某種物質(zhì)在某溫度下的溶解度。b.可以比較不同物質(zhì)在同一溫度下的溶解度大小。c.可以確定溫度對溶解度的影響狀況。d.根據(jù)溶解度曲線確定怎樣制得某溫度時該物質(zhì)的飽和溶液。
4.氣體的溶解度(1)定義:在壓強為101 kPa和一定溫度時氣體溶解在1體積水里達到飽和狀態(tài)時的氣體體積。?(2)影響因素:①內(nèi)因:溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)。②外因:隨溫度升高而減小,隨壓強增大而增大。5.結晶(1)定義:溶解在溶液中的溶質(zhì)從溶液中以晶體的形式析出,這一過程叫做結晶。(2)方法:①降溫結晶;②蒸發(fā)溶劑結晶。
三、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)1.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(1)定義:溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比。(2)公式:溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
2.配制一定質(zhì)量分數(shù)的溶液
注意(1)配制溶液時,溶解不能在量筒中進行,一般在燒杯中,并用玻璃棒攪拌,以加速溶解。(2)用濃硫酸配制稀硫酸時,一定要注意將濃硫酸加入水中。
3.溶解度與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的比較
4.有關溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算(1)溶質(zhì)的質(zhì)量、溶液的質(zhì)量(或溶劑的質(zhì)量)、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)之間的換算,直接應用公式。(2)溶液去水濃縮或加水稀釋的計算,解此類題目抓住一點:濃縮或稀釋前后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不變。(3)一定質(zhì)量的溶液中進行溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算時,涉及溶液體積、密度的計算。應先根據(jù)公式m=ρV(即溶液的質(zhì)量=溶液的密度×溶液的體積)進行換算,或先計算質(zhì)量,再利用公式進行換算。
(4)不同質(zhì)量分數(shù)的同種溶質(zhì)的溶液混合的計算,混合前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變。
1.下列物質(zhì)中,屬于溶液的是(　　)A.蘇打水B.冰水C.石灰乳D.液氧解析:蘇打水是均一、穩(wěn)定的混合物,故屬于溶液;冰水是純凈物,不屬于混合物,故不是溶液;石灰乳是不均一、不穩(wěn)定的混合物,故不是溶液;液氧是純凈物,不屬于混合物,故不是溶液。故選A。答案:A
2.下列說法中正確的是(　　)A.碘酒中的溶劑是水B.把食用油放入水里,并用力振蕩,食用油是溶質(zhì)C.高錳酸鉀放入水中,形成紫紅色溶液D.將少量氯化鈉放入水中溶解,溶劑是氯化鈉解析:碘酒中溶劑是酒精,A項錯誤;食用油不能溶于水,因此食用油不是溶質(zhì),B項錯誤;氯化鈉溶液中溶劑是水,溶質(zhì)是氯化鈉,D項錯誤。答案:C
3.下列固體溶于水后,溶液溫度升高的是(　　)①氫氧化鈉　②氯化鈉?、巯跛徜@?、苌褹.①②③B.①②③④C.①②D.①④解析:氫氧化鈉、生石灰、濃硫酸溶于水放熱,溶液溫度升高;硝酸銨溶于水吸熱,溶液溫度降低;氯化鈉溶于水既不吸熱也不放熱,故溶液溫度不變。答案:D
4.炎熱的夏天,小林從5 ℃的冰箱冷藏室里拿出一杯底部有少量蔗糖晶體的a溶液。在室溫下放置一段時間,發(fā)現(xiàn)晶體消失了,得到b溶液。則下列說法錯誤的是(　　)A.5 ℃時,a溶液一定是飽和溶液B.室溫下,b溶液一定是不飽和溶液C.蔗糖晶體的溶解度隨溫度升高而增大D.b溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定大于a溶液
解析:由題意知,5 ℃時,a溶液中有少量蔗糖晶體存在,故a溶液一定是飽和溶液,A項正確;在室溫下放置一段時間后,發(fā)現(xiàn)晶體消失了,b溶液可能恰好飽和,也可能是不飽和溶液,B項錯誤;從5 ℃到室溫,溫度升高,晶體消失說明晶體已經(jīng)溶解了,從而說明溶解度隨溫度升高而增大,C項正確;由于a溶液中比b溶液中溶解的溶質(zhì)少,故b溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)大于a溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù),D項正確。答案:B
5.如圖是甲、乙兩種固體物質(zhì)在水中的溶解度曲線。下列說法正確的是(　　)A.甲的溶解度等于乙的溶解度B.將20 ℃時甲的飽和溶液升溫至30 ℃,其溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)變大C.30 ℃時,向20 g甲固體中加入50 g水,充分攪拌后得到70 g溶液D.甲中含有少量乙時,用冷卻熱飽和溶液的方法提純甲
解析:要比較溶解度的大小必需指明溫度,否則無意義,A項錯誤;將20 ℃時甲的飽和溶液升溫至30 ℃,溶液變?yōu)椴伙柡腿芤?溶質(zhì)、溶劑沒變,故溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變,B項錯誤;30 ℃時,甲的溶解度為30 g,50 g水中只能溶解15 g甲固體,溶液的質(zhì)量為65 g,C項錯誤;由甲、乙兩種固體物質(zhì)的溶解度曲線可知,甲的溶解度隨溫度的升高而增大,乙的溶解度受溫度的影響變化不大,所以,冷卻熱的飽和溶液可從甲、乙混合物中分離出甲,D項正確。答案:D
6.如圖是甲、乙兩種固體物質(zhì)的溶解度曲線,根據(jù)圖回答相關問題: (1)t1 ℃時,甲、乙兩種物質(zhì)的溶解度:甲　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)乙。?(2)A點狀態(tài)下乙溶液屬于　　　　(填“飽和”或“不飽和”)溶液。?(3)t2 ℃時,將15 g甲放入裝有50 g水的燒杯中,所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為　　　　。?(4)若想從甲的飽和溶液中獲得甲晶體,常采用　　　　　　。
解析:(1)t1 ℃時,甲、乙兩種物質(zhì)的溶解度相等;(2)A點處在乙物質(zhì)溶解度曲線上方,乙溶液屬于飽和溶液;(3)t2 ℃時,甲的溶解度是25 g,將15 g甲放入裝有50 g水的燒杯中,能夠溶解12.5 g,所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為 ×100%=20%;(4)甲的溶解度受溫度變化影響較大,若想從甲的飽和溶液中獲得甲晶體,常采用降溫結晶的方法。答案:(1)等于(2)飽和(3)20%(4)降溫結晶
7.實驗室配制溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的NaCl溶液,如圖1是某同學的實驗操作過程:
(1)用圖1中的序號表示配制溶液的正確操作順序是　　　　。(2)若③中游碼讀數(shù)為1.2,則他稱取NaCl的質(zhì)量是　　　 g。?(3)按照圖1③稱量的藥品來配制溶液,該同學需要用水的體積是　　　 mL。(水的密度為1.0 g·mL-1)?(4)他按圖2量取水的體積,若其他操作步驟均無誤差,則其所配溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)　　　(填“大于”“等于”或“小于”)10%。
解析:(1)配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液,首先計算配制溶液所需NaCl和水的質(zhì)量,再稱量所需的NaCl和水,最后進行溶解,因此以上實驗的正確操作順序為②③①⑤④;(2)由左盤中砝碼的質(zhì)量=右盤中氯化鈉的質(zhì)量+游碼的質(zhì)量可知,因此他稱取NaCl的質(zhì)量=5 g+2 g-1.2 g=5.8 g;(3)由溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量÷溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù),配制質(zhì)量分數(shù)為10%的NaCl溶液,氯化鈉溶液的質(zhì)量=5.8 g÷10%=58 g,溶劑質(zhì)量=溶液質(zhì)量-溶質(zhì)質(zhì)量,則所需水的質(zhì)量=58 g-5.8 g=52.2 g(即體積為52.2 mL);(4)用量筒量取水時,仰視液面,讀數(shù)比實際液體體積小,會造成實際量取的水的體積偏大,若其他操作步驟均無誤差,則其所配溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)小于10%。
答案:(1)②③①⑤④(2)5.8(3)52.2(4)小于
8.50 ℃時,將12 g硝酸鉀溶于48 g水中,其溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為　　　,將此溶液分為三等份:?(1)取第一份溶液,將溫度升高10 ℃(無水分損失),所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為　　　。?(2)取第二份溶液,使其溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍,需加入硝酸鉀晶體　　　g,或者蒸發(fā)　　　g水。?(3)取第三份溶液,使其溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话?需加水　　　g。?
解析:50 ℃時,將12 g硝酸鉀溶于48 g水中,所得溶液中溶質(zhì)的
溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不變,每份溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為4 g,溶液的質(zhì)量為20 g。(1)將溶液升高溫度時,因溶質(zhì)和溶劑都沒有變化,所以溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不變;(2)使其溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍,則溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變?yōu)?0%。則設加入硝酸鉀的質(zhì)量為x,
(3)使其溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话?即溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為
答案:20%　(1)20%　(2)6.67　10　(3)20
【例1】 溶液是自然界中常見的物質(zhì)。下列有關溶液的說法正確的是(　　)A.溶液一定是均一、穩(wěn)定、無色、透明的液體B.溶液蒸干后,均能得到固體溶質(zhì)C.某物質(zhì)的飽和溶液就是不能再溶解任何物質(zhì)的溶液D.物質(zhì)在溶解時,常常會使溶液的溫度發(fā)生改變
解析:溶液是均一、穩(wěn)定、透明的混合物,但不一定是無色的液體,A項錯誤;溶液蒸干后,不一定都能得到固體溶質(zhì),如鹽酸蒸干后不能得到固體溶質(zhì),B項錯誤;某物質(zhì)的飽和溶液就是不能再溶解該物質(zhì)的溶液,但可以溶解其他溶質(zhì),C項錯誤;物質(zhì)在溶解時,常常伴隨著能量的變化,因此會使溶液的溫度發(fā)生改變,D項正確。答案:D
【例2】 氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小。要想把一瓶接近飽和的石灰水變成飽和,具體措施有:①加入氫氧化鈣?、谏邷囟取、劢档蜏囟取、芗尤胨、莺銣卣舭l(fā)水。其中措施正確的是(　　)A.①②④B.①③④C.①③⑤D.①②⑤
解析:向接近飽和的溶液中增加溶質(zhì)或蒸發(fā)溶劑都可以使溶液變成飽和溶液,故把一瓶接近飽和的石灰水變成飽和,可以采取加入氫氧化鈣、恒溫蒸發(fā)水的方法;由于氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小,升高溫度后氫氧化鈣的溶解度變小,故還可以采取升高溫度的方法。答案:D
【例3】 如圖是A、B、C三種物質(zhì)的溶解度曲線,下列說法錯誤的是(　　)A.t1 ℃時,A、B、C的溶解度由大到小的順序是C>B>AB.當A中含少量B時,可通過降溫結晶的方法提純AC.升高溫度可使接近飽和的C溶液變?yōu)轱柡虳.將t2 ℃時A、B、C的飽和溶液同時降溫至t1 ℃后,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)由大到小的順序是C>B>A
解析:由A、B、C三種固體物質(zhì)的溶解度曲線圖可知:在t1 ℃時,三種物質(zhì)的溶解度從大到小的順序是C>B>A,A項正確;由于A的溶解度隨溫度的升高變化較大,B的溶解度隨溫度的升高變化不大,所以當A中混有少量B時,可用降溫結晶的方法提純A,B項正確;C的溶解度隨溫度升高而減小,所以升高溫度可使接近飽和的C溶液變飽和,C項正確;
從t2 ℃降溫到t1 ℃時A和B的溶解度都減小,都會析出晶體,都還屬于飽和溶液,由于飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)
數(shù)就大,t1 ℃時B的溶解度大于A的,所以B溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于A的;由于C降溫后溶解度增大,變?yōu)椴伙柡腿芤?溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不變,與t2 ℃時C的飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同,在t2 ℃時C物質(zhì)的溶解度小于t1 ℃時B的溶解度但大于t1 ℃時A物質(zhì)的溶解度,所以降溫后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)由大到小的順序為B>C>A,故D錯誤。答案:D
有關溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算
【例4】 在20 ℃時,將下列物質(zhì)各20 g,分別投入80 g水中,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為20%的是(　　)A.Na2OD.CuSO4·5H2O解析:理解純凈物溶于水后溶質(zhì)的情況,例如純凈物是否含有結晶水,是否與水反應,是否完全溶解等。
A項,Na2O+H2O══2NaOH,因此溶質(zhì)為NaOH,根據(jù)Na2O的質(zhì)量(20 g),知NaOH的質(zhì)量為25.8 g>20 g,溶液質(zhì)量為20 g
=20%;C項,CaO溶于水,生成Ca(OH)2:CaO+H2O══ Ca(OH)2,由CaO的質(zhì)量(20 g),求得Ca(OH)2的質(zhì)量等于26.4 g,但Ca(OH)2是一種微溶性物質(zhì),20 ℃時的溶解度小于1 g,因此溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)小于20%;
D項,CuSO4·5H2O溶于水,溶質(zhì)為CuSO4,其質(zhì)量為
=12.8%

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