朱明月
應(yīng)用點一:用以判斷和分析物質(zhì)的溶解度大小
溶解度曲線上的點表示的是對應(yīng)溫度下物質(zhì)的溶解度,因此可以通過讀取曲線數(shù)值的方式來獲得物質(zhì)的溶解度,并比較不同物質(zhì)的溶解性大小。一般判斷和分析物質(zhì)的溶解度有兩種方式:一是分析同一物質(zhì)的溶解度曲線,從而獲得物質(zhì)溶解度隨溫度變化的情形;二是比較同一溫度下不同物質(zhì)的溶解度,從而獲得物質(zhì)的溶解度大小關(guān)系。
例1?圖1所示為a、b、c三種物質(zhì)的溶解度曲線,點P為物質(zhì)a和c溶解度曲線的交點,試分析下列選項,其中錯誤的為( )。
A. 點P表示在t1℃時物質(zhì)a和b的溶解度相等
B. 物質(zhì)a的溶解度大于物質(zhì)b的溶解度
C. 溫度為t1℃時,將30 g的物質(zhì)a投入到50 g的水中,完全溶解后不能獲得80 g的溶液
D. 溫度為t2℃時,三種物質(zhì)溶解度由小到大的順序為c
解析?圖1給出了三種物質(zhì)的溶解度曲線,溶解度曲線上的交點表示在對應(yīng)溫度下兩種物質(zhì)的溶解度相等,故選項A正確;分析圖像物質(zhì)a和物質(zhì)b的溶解度曲線,可知在某一溫度之前a的溶解度小于b,之后b的溶解度大于a,故不能籠統(tǒng)的說a的溶解度大于物質(zhì)b,故選項B錯誤;由溶解度曲線上點的定義可知:在t1℃時100 g的水中最多可以溶解20 g的物質(zhì)a,推算可知50 g的水中最多可以溶解10 g的物質(zhì)a,故只能形成60 g的溶液,選項C正確;由溶解度曲線的含義可知特定溫度下,曲線上的點越靠近上方,其對應(yīng)物質(zhì)的溶解度越大,故t2℃時三者溶解度的大小為c
應(yīng)用點二:用于物質(zhì)的分離與提純
溶解度曲線表示物質(zhì)隨溫度變化的溶解度大小及變化趨勢,因此可以利用溶解度隨溫度變化的性質(zhì)對混合物進行分離和提純。確定分離和提純方法的思路為:首先分析圖像曲線的走勢,判斷是否隨溫度變化明顯,然后確定曲線的類型(陡升型、緩升型、下降型),最后基于不同的類型確定對應(yīng)的分離與提純方法。
例2?圖2所示為固體物質(zhì)a圖2和b的溶解度曲線,則下列選項說法正確的是( )。
A. 由圖可知物質(zhì)a的溶解度比物質(zhì)b的溶解度受溫度影響小
B. 在t℃時,若物質(zhì)a和b飽和溶液的質(zhì)量相同,則溶質(zhì)的質(zhì)量也相等
C. 若溫度大于t℃,a溶液與b溶液相比,前者的濃度更大
D. 若物質(zhì)a中混有少量的雜質(zhì)b,則可以采用冷卻熱的飽和溶液的方式對a進行提純
解析?根據(jù)圖2的曲線可知物質(zhì)a的溶解度曲線比b更為陡,顯然物質(zhì)a的溶解度受溫度影響更大,選項A錯誤;溫度為t℃時,由圖可知物質(zhì)a的溶解度比b的大,結(jié)合溶解度的定義可知等質(zhì)量的a和b的飽和溶液,前者溶質(zhì)質(zhì)量更大,故選項B錯誤;當(dāng)溫度大于t℃時,雖然a飽和溶液比b飽和溶液所含的溶質(zhì)多,但并不能確定兩者不飽和情形下的濃度大小,故選項C錯誤;由圖中曲線可知物質(zhì)a的溶解度曲線屬于陡升型,物質(zhì)b的屬于緩升型,因此根據(jù)對應(yīng)的化學(xué)原理可確定應(yīng)選用冷卻熱的飽和溶液的方法來對物質(zhì)a進行提純。所以正確的選項為D。
應(yīng)用點三:計算飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
求解溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是初中化學(xué)必須掌握的知識,而溶解度與其之間存在一定的關(guān)系,溶解度表示100 g溶劑中固態(tài)物質(zhì)達到飽和狀態(tài)時的質(zhì)量,因此可以利用物質(zhì)的溶解度來計算對應(yīng)飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),只需要由溶解度曲線明確溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量即可。另外溶解度曲線上點的高低反映的是物質(zhì)在對應(yīng)溫度下的溶解度大小,因此溶解度越大,對應(yīng)飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量越大,特定情形下可以據(jù)此分析溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
例3?圖3所示為甲、乙、丙三種物質(zhì)的溶解度曲線,下列選項對其分析正確的是( )。
A. 溫度為t2℃時,甲溶液和乙溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定相等
B. 若乙中混有少量的雜質(zhì)甲,則可以采用降溫結(jié)晶的方式對乙進行提純
C. 溫度為t3℃時,分別將三種物質(zhì)的飽和溶液降溫至t1℃,則所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小為甲>丙>乙
D. 溫度為t2℃時,向100 g甲的飽和溶液中加入400 g的水進行稀釋,所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%
解析?圖中給出了甲、乙、丙三種物質(zhì)的溶解度曲線,在溶液的溶質(zhì)和溶劑質(zhì)量不確定的情況下無法判斷溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否相等,故選項A錯誤;由圖可知甲物質(zhì)的溶解度曲線屬于陡升型,而乙屬于緩升型,故可以采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式對乙進行提純,故選項B正確;將t3℃時的三種物質(zhì)的飽和溶液降溫至t1℃,只需要比較不同物質(zhì)在對應(yīng)溫度下的溶解度即可,分析可知丙的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,甲和乙的會減小,故有晶體析出,且對應(yīng)t1℃時的溶解度關(guān)系為丙>乙>甲,所以對應(yīng)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也為乙>丙>甲,故選項C錯誤;加400 g的水對溫度為t2℃時甲的飽和溶液進行稀釋,其溶液必然變?yōu)椴伙柡腿芤?,其中的溶質(zhì)質(zhì)量為33.33 g,溶液質(zhì)量變?yōu)?00 g,故稀釋后得到的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.33 g500 g×100%=6.67%,選故項D錯誤。所以正確的選項為B。
(收稿日期:2019-02-12)