溶解度曲線的涵義及應(yīng)用

馬亞樓

一、溶解度曲線的含義

在直角坐標(biāo)系中，我們用橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示溶解度，畫出固體物質(zhì)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(yīng)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(yīng)溫度下兩種物質(zhì)的溶解度相等。

2.溶解度曲線表示物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化情況。大多數(shù)固體物質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(yīng)溫度下的過飽和溶液。

二、溶解度曲線的應(yīng)用

1.根據(jù)曲線上的點可以查出某物質(zhì)在一定溫度下的溶解度，或根據(jù)溶解度查出相對應(yīng)的溫度，也可比較同一溫度下不同物質(zhì)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(zhì)晶體的方法：曲線為陡升型，一般用冷卻熱飽和溶液使之結(jié)晶；曲線為緩升型，一般用蒸發(fā)溶劑使之結(jié)晶；曲線為下降型，一般采用升溫結(jié)晶的方法。

例1（2015·雅安）甲物質(zhì)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(zhì)質(zhì)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(zhì)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，溶解度逐漸減小；由于在20℃時，甲物質(zhì)的溶解度為28.6g，即此時128.6g甲的飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為28.6g；在70℃時，該物質(zhì)的溶解度達到最大值，在70℃之前和之后，該物質(zhì)的溶解度均比70℃時小。

答案：D

例2（2015·安徽）甲、乙兩種物質(zhì)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(zhì)的溶解度都隨溫度升高而增大

C.t℃時，甲、乙兩種物質(zhì)的溶液中，溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等

D.t℃時，甲飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)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(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等；由于t℃時，甲物質(zhì)的溶解度數(shù)值不知道，因此甲飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不能計算。

答案：B

例3（2015·呼和浩特）20℃時，將等質(zhì)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(zhì)的質(zhì)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(zhì)質(zhì)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(zhì)的溶解度小。而b物質(zhì)的溶解度大，結(jié)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(zhì)的質(zhì)量分數(shù)b大于a。且20℃時b物質(zhì)溶解完了，故a、b的質(zhì)量肯定大于20℃時a物質(zhì)的溶解度而小于或等于20℃時b物質(zhì)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(nèi)，a、b溶液的溶質(zhì)質(zhì)量相等，溶劑質(zhì)量相等，故a、b溶液的溶質(zhì)質(zhì)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(zhì)溶解度曲線陡斜程度的因素是____，兩物質(zhì)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(zhì)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(zhì)溶解度曲線陡斜程度的因素是溶質(zhì)的性質(zhì)，兩物質(zhì)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(zhì)和溶劑的質(zhì)量均沒有變化，因此溶液中硝酸鉀的質(zhì)量分數(shù)不變。

答案：（1）溶質(zhì)的性質(zhì) NaCl （2）31.6g （3）不飽和溶液 不變

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