溶解度和溶质的质量分数 知识讲解

溶解度和溶质的质量分数（基础）责编：熊亚军【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（高清课堂溶解度一）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）：饱和溶液不咆和饰加人溶质或降低温度或蒸发溶剂-一_P f V升高温度或加入溶剂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入少量原溶质，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：（高清课堂溶解度二）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 °C溶解度/g>101011 0.01<0.01物质的溶解性易溶可溶微溶难溶实例NaClKC1O3Ca(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） 3 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。（高清课堂溶质的质量分数一）（1）溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量X 100%（2）饱和溶液中溶质的质量分数=溶解度三（100g+溶解度）X100%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50gX5%=2.5g，水的质量为50g 2.5g=47.5g。 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 gXa%=BgXb% （其中 B=A+m ）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AgXa%+Bg= (A g+Bg) Xb%o(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AgXa%=(Ag Bg)Xb%o(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AgX a%+ B gX b%=( Ag+ Bg) X c%o【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列做法不能使其变为饱和溶液的是(A往溶液中加入少量CaOB 将溶液升温C.将溶液降温D.恒温蒸发部分溶剂【答案】 C【解析】生石灰和水反应生成熟石灰，往接近饱和的石灰水中加入少量CaO可以增加溶质，减少溶剂， 因此可以使接近饱和的溶液变为饱和溶液。熟石灰的溶解度随着温度的升高而减小，将溶液升温，可以使接近饱和的石灰水变为饱和溶液；降温不可以。恒温蒸发溶剂，同样可以使接近饱和的溶液变成饱和。 【总结升华】要注意熟石灰的溶解度随着温度的升高而减小。->B2请根据图中A、B两种固体物质的溶解度曲线，回答 下列问题。在°C时，A、B两种物质溶解度相同。t2C时，1 OOg水中溶解gA物质恰好达到饱和。【答案】(1) ti (2)25【解析】(1) tiC时,A、B两种物质的溶解度相同；(2) t2C时， A物质的溶解度是25g，100g水中溶解25gA刚好饱和。【总结升华】根据溶解度曲线可以判断：溶解度的大小，溶 液是否饱和，溶解度与温度的关系，溶液结晶等。举一反三：【变式】(2015浙江中考)20C时，在两只各盛有50克水的烧杯中，分别加入30克氯化钠和蔗糖固体，搅拌使其充分溶解，结果如图所示下列说法正确的是( )A. 两烧杯中的溶液质量相等B. 20°C时两者的溶解度相等C.氯化钠溶液一定是饱和溶液D.蔗糖溶液一定是饱和溶液【答案】C【解析】因相同温度，相同的溶剂，氯化钠有剩余的溶质，而蔗糖没有剩余的溶质，两烧杯中的溶液质 量不相等，故A说法错误。因相同温度，相同的溶剂，氯化钠有剩余的溶质，而蔗糖没有剩余的溶质， 则两种物质的溶解度不同，故B说法错误。由图可知，氯化钠溶液中有固体剩余，则20C时，在50g 水中溶质不能继续溶解，溶质有剩余，则为饱和溶液，故C说法正确。因在20C时，在50g的水中蔗糖 固体没有剩余，则可能是恰好达到溶解的最大极限，也可能是还能继续溶解溶质，则溶液可能为饱和