谈谈固体物质溶解度曲线的理解与应用

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  溶解度是初中化学中的一个重要概念,溶解度曲线是溶解度内容的重点知识,也是难点内容。溶解度曲线综合题是中考的热点题型。这类题目涵盖面广,综合性强。能较好地考查学生的观察能力、获取信息的能力及知识应用能力,是中考化学的重点,也是学生的失分点。因此在学习溶解度时,必须掌握好溶解度曲线的意义和它的应用。下面将溶解度曲线意义的理解与应用从点、线、面和交点四方面来进行分析,以帮助同学们进一步掌握好溶解度。
  一、溶解度曲线上的每个点表示的是某温度下某种物质的溶解度
  曲线上的任意一点都对应有相应的温度和溶解度。温度在横坐标上可以找到,溶解度在纵坐标上可以找到。溶解度曲线上的点有三个方面的应用: (1)根据已知温度查出有关物质的溶解度;(2)根据物质的溶解度查出对应的温度;(3)比较相同温度下不同物质溶解度的大小或者饱和溶液中溶质的质量分数的大小。
  二、溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度的变化情况
  曲线的坡度越大,说明溶解度受温度影响越大;反之,说明受温度影响较小。溶解度曲线也有三个方面的应用:(1)根据溶解度曲线,可以看出物质的溶解度随着温度的变化而变化的情况;(2)根据溶解度曲线,比较在一定温度范围内的物质的溶解度大小;(3)根据溶解度曲线,选择分离某些可溶性混合物的方法。
  三、曲线上、下部面积上的任何点分别表示在指定温度下溶液的状态
  对于曲线上部面积上的点,表示在指定温度下溶液中的溶质质量已超过该物质的溶解度,溶液是过饱和的,依其数据配制的溶液为对应温度时的饱和溶液,且溶质有剩余;曲线下部面积上的任何点,表示在指定温度下溶液中溶质质量还没有达到溶解度的量,溶液是不饱和的,依其数据配制的溶液为对应温度时的不饱和溶液。
  如果要使不饱和溶液(曲线下部的一点)变成对应温度下的饱和溶液,方法有两种:第一种方法是向该溶液中添加溶质使之到达曲线上;第二种方法是恒温蒸发掉一定量的溶剂。
  四、两条溶解度曲线的交点表示该点所示的温度下两物质的溶解度相同
  两条溶解度曲线的交点表示该点所示的温度下两物质的溶解度相同,此时两种物质饱和溶液的溶质质量分数也相同。
  如如图2所示是a、b、c三种物质的溶解度曲线,a与c的溶解度曲线相交于P点。据图回答:
  (1)P点的含义是 。
  (2)t1℃時30g a物质加入到50g水中不断搅拌,能形成80g溶液吗? (填“能”或“不能”)。
  (3)t2℃时,a、b、c三种物质的溶解度按由小到大的顺序
  排列的是___ (填物质序号)。
  解析:(1)在溶解度曲线上两线相交的点表示:在该温度下两种物质的溶解度相同。(2)t1℃时a物质的溶解度为20克,即t1℃时100克水中达到饱和状态时最多能溶解a物质的质量为20克,在50克水中最多能溶解10克,所以只能形成60克溶液。(3)在t2℃线与溶解度曲线的交点越靠上的物质的溶解度越大。所以应是:c  答案:(1)在t1℃时,a、c的溶解度相等 (2)不能 (3)c  点评:本题考查了有关溶解度的一些问题,要理解溶解度的概念,清楚交点的意义。
  如右图是甲、乙、丙三种物质(均不含结晶水)的溶解度曲线。现有t2℃时甲、乙、丙三种物质的饱和
  溶液(无固体存在),请根据右图回答:
  (1)t2℃时,将三种饱和溶液分别恒温蒸发相同质量的水,析出晶体最多的是 ;
  (2)将三种饱和溶液分别从t2℃降温到t1℃时,所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序为 。
  解析:根据溶解度曲线进行分析,t2℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度由大到小得顺序为甲>乙>丙,蒸发相同质量的水,析出晶体最多的是甲,将三种饱和溶液分别从t2℃降温到t1℃时,丙的溶质质量分数不变,甲析出晶体后溶解度小于乙,故乙的溶质质量分数大于甲的。
  答案:(1)t2℃时,甲乙丙三种物质的溶解度由大到小得顺序为甲>乙>丙,蒸发相同质量的水,析出晶体最多的是甲,所以本题答案为:甲;
  (2)将三种饱和溶液分别从t2℃降温到t1℃时,随着温度的改变,溶解度降低的应该看新温度下的溶解度,因为其有晶体析出;而丙则是随温度降低而溶解度增大的,所以应该看原温度下的溶解度,这三个数值,是乙的最大,其次是甲,再次是丙。所以本题答案为:乙>甲>丙。
  点评:溶解度曲线能定量地表示出溶解度变化的规律,完成此题,可以依据已有的知识结合图象进行。
  纵观往年各地中考试题,有关溶解度曲线的综合题在试题设计上,常将溶解度的概念及意义、结晶的方法、饱和与不饱和溶液的概念及其转化、溶质质量分数及相关计算等核心知识与溶解度曲线结合起来,突出命题的能力立意,这类试题仍将是中考命题的重点。
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