溶解度與溶解度曲線

  溶解度與溶解度曲線

一、飽和溶液

1．飽和溶液與不飽和溶液

不飽和溶液一定溫度一定量溶劑飽和溶液

易錯提醒    理解飽和溶液與不飽和溶液概念的注意事項。

（1）必須指明「一定溫度，一定量的溶劑」，因為在溫度改變或溶劑量改變的情況下飽和溶液和不飽和溶液可以相互轉化。

（2）某溫度下的飽和溶液是就某一種或某幾種溶質而言的，也就是說當加入其他溶質時溶液還能繼續再溶解該溶質。

2．飽和溶液和不飽和溶液的相互轉化

轉化

3．飽和溶液與不飽和溶液的判斷

（1）觀察法：如果溶液中有未溶解的物質，說明該溫度下該溶液不能繼續溶解這種物質了。該溶液一定是該物質的飽和溶液。

（2）實驗法：在一定溫度時如果溶液中沒有未溶解的物質，可以向原溶液中加入少量原溶質，如果不再溶解，說明原溶液是飽和溶液；如果繼續溶解，說明原溶液是不飽和溶液。

溫馨提示 析出晶體後所得的溶液，一定是該溫度下該溶質的飽和溶液。

4．飽和溶液、不飽和溶液與溶液濃稀的關係

（1）溶液的飽和與不飽和與溶液的濃和稀是從不同角度對溶液進行分類的，兩者沒有必然聯繫；濃溶液不一定是飽和溶液，稀溶液不一定是不飽和溶液。

（2）在一定溫度下，在同種溶劑的條件下，同種溶質的飽和溶液要比不飽和溶液濃。

方法指南 溶液的濃稀是相對的，它們的相互關係可結合下圖來記憶：

二、結晶

1．定義   固體物質從它的飽和溶液中以晶體的形式析出的過程。

2．結晶的兩種方法

（1）冷卻熱飽和溶液：通過降低溫度的方法使溶質從溶液中以晶體的形式析出來的過程。一般是指把較高溫度下的飽和溶液的溫度降低，使其析出晶體的過程。如從硝酸鉀飽和溶液中得到硝酸鉀晶體，就可以用冷卻熱飽和溶液的方法。

（2）蒸發溶劑：蒸發溶劑使溶液由不飽和變為飽和，繼續蒸發，溶質從溶液中以晶體形式析出的過程。

3．海水曬鹽

（1）原理：利用陽光和風力使水分蒸發，使食鹽結晶析出。

（2）主要過程：

溫馨提示 不管是冷卻熱飽和溶液結晶還是蒸發溶劑結晶，都屬於物理變化。

三、溶解度

1．固體物質溶解度

（1）定義：在一定溫度下，某固態物質在100 g 溶劑裡達到飽和狀態時所溶解的質量，叫做這種溶質在這種溶劑裡的溶解度。

如果不指明溶劑，通常所說的溶解度是指物質在水裡的溶解度。

（2）影響因素

（3）溶解性與溶解度的關係。

溫馨提示 正確理解溶解度定義的四要素

（1）條件：一定溫度。因為物質的溶解度隨溫度的變化而變化，所以不指明溫度時，溶解度沒有意義。

（2）標準：100 g溶劑。物質的溶解量與溶劑量成正比，為了便於比較，規定溶劑的質量為100 g，非溶液的質量。

（3）狀態：飽和狀態。只有達到飽和狀態，溶解的溶質的質量才是一個定值，且是最多溶解的質量。

（4）單位：克。因為溶解度實質上是溶質的質量，因此溶解度的單位為克。

2．溶解度曲線

（1）定義：用縱坐標表示溶解度，橫坐標表示溫度，得到的表示物質的溶解度隨溫度變化的曲線。

（2）溶解度曲線的變化規律。

①大多數固體物質的溶解度隨溫度的升高而增大，表現在曲線「坡度」比較「陡」，如KNO3。

②少數固體物質的溶解度受溫度的變化影響很小，表現在曲線的「坡度」比較「平緩」，如NaCl。

③極少數固體物質的溶解度隨溫度的升高而減小，表現在曲線「坡度」下降，如Ca(OH)2。

（3）溶解度曲線的應用。

①查出某種物質在某溫度時的溶解度。

②比較不同物質在同一溫度時的溶解度大小。

③可以比較不同物質的溶解度受溫度變化影響的大小。

④可以看出物質的溶解度隨溫度變化的規律。

⑤根據溶解度曲線確定如何製得某溫度時的該物質的飽和溶液。

⑥確定混合物的分離、提純方法。

四、氣體的溶解度

1．定義   氣體的溶解度是指該氣體的壓強為101 kPa和一定溫度時，在1體積水裡溶解達到飽和狀態時的氣體體積。

2．影響氣體溶解度的因素

（1）內部因素：溶質和溶劑本身的性質。

（2）外部因素。

①溫度：隨著溫度升高，氣體的溶解度減小。

②壓強：隨著壓強增大，氣體的溶解度增大。

固體溶解度

氣體溶解度

條件

一定溫度下

該氣體的壓強為101 kPa和一定溫度

標準

100 g溶劑

1體積水

狀態

飽和

飽和

單位

克

比值單位為1

外界影響因素

溫度

溫度和壓強

變化規律

固體溶解度一般隨溫度的升高而增大(熟石灰等除外)

氣體溶解度隨溫度的升高而減小，隨壓強的增大而增大

技巧提升

1．判斷溶液飽和的兩要素

（1）溫度必須保持不變；（2）A物質的溶液不再溶解A物質。

2．飽和溶液與不飽和溶液的轉化

（1）大多數情況下，固體物質在一定量水中溶解的最大量隨溫度升高而增大，故其飽和溶液與不飽和溶液存在如下轉化關係：

（2）由於熟石灰在一定量水中溶解的最大量隨溫度的升高而降低，故Ca(OH)2飽和溶液與不飽和溶液存在如下轉化關係：

3．解答有關溶解度曲線的習題關鍵是熟悉點、線、面的意義

（1）點：曲線上的點叫飽和點。曲線上任一點表示對應溫度下(橫坐標)該物質的溶解度(縱坐標)；兩曲線的交點表示兩物質在交點的溫度下溶解度相等。

（2）線：溶解度曲線表示物質的溶解度隨溫度變化的趨勢。根據溶解度隨溫度變化的趨勢確定分離混合物的方法：

①陡升型：從溶液中析出該物質時，可採用降溫結晶。

②緩升型：從溶液中析出該物質，可採用蒸髮結晶的方法。

③陡升型的物質中混有少量緩升型的物質時，可採用降溫結晶的方法進行提純；緩升型的物質中含有少量陡升型物質時，可採用蒸髮結晶的方法進行提純。

（3）面：

①溶解度曲線下方的面表示不同溫度下該物質的不飽和溶液。

②溶解度曲線上方的面表示相應溫度下的飽和溶液且有未溶解的溶質。

考例精析

【例1】下列有關溶液（溶劑為水）的說法正確的是

A．一定溫度下，一定量的溶劑中飽和溶液一定是濃溶液

B．一定溫度下，同種溶質的飽和溶液一定是稀溶液

C．一定溫度下，一定量的溶劑中不飽和溶液一定是稀溶液

D．一定溫度下，同種溶質的飽和溶液一定比不飽和溶液濃

【答案】D

【解析】A、一定溫度下，一定量的溶劑中飽和溶液不一定是濃溶液，也可能是稀溶液，如氫氧化鈣的飽和溶液是稀溶液，故選項說法錯誤；B、一定溫度下，同種溶質的飽和溶液不一定是稀溶液，也可能是濃溶液，如一定溫度下，硝酸鉀的飽和溶液可能是濃溶液，故選項說法錯誤；C、一定溫度下，一定量的溶劑中不飽和溶液不一定是稀溶液，也可能是濃溶液，但沒有達到飽和狀態，故選項說法錯誤；D、一定溫度下，同種溶質的飽和溶液比該溫度下的不飽和溶液濃，故選項說法正確；故選：D。[來源:學,科,網]

【例2】

NaCl、NaHCO3、Na2CO3、三種物質的部分溶解度如表格所示（單位g/100g水），下列說法正確的是

溫度（℃）

0

10

20

30

NaCl

35.7

35.8

36.0

36.3

NaHCO3

6.9

8.2

9.6

11.1

Na2CO3

7.0

12.5

21.5

38.8

A．三種物質都易溶於水，要從Na2CO3溶液中得到NaHCO3，適宜採用蒸發溶劑法

B．不存在等濃度的NaCl和Na2CO3的飽和溶液

C．除去NaHCO3中少量NaCl，可以用降溫結晶的方法

D．30℃時62.5g克質量分數為20%的Na2CO3溶液，降溫到0℃時會析出晶體的質量為9g

【答案】D

【解析】A、固體在20℃的溶解度大於10g時，稱為易溶物質，所以碳酸氫鈉不屬於易溶物質，故A錯誤；

B、溶解度表中的數據可知，在20℃﹣30℃之間，在某一溫度時，氯化鈉和碳酸鈉的溶解度相等，所以存在等濃度的NaCl和Na2CO3的飽和溶液，故B錯誤；C、碳酸氫鈉和氯化鈉的溶解度受溫度的影響變化都不大，所以除去NaHCO3中少量NaCl，不可以用降溫結晶的方法，故C錯誤；D、30℃時62.5g克質量分數為20%的Na2CO3溶液，降溫到0℃時會析出晶體的質量為9g，正確；故選D。

【例3】

t1 ℃時，將a、b兩種固體各18 g，分別加入到盛有100 g水的燒杯中，充分攪拌後現象如圖甲所示，升溫到t2 ℃時，現象如圖乙所示，a、b兩種固體在水中的溶解度曲線如圖丙所示。

請填空：

（1）從t1 ℃到t2 ℃的變化過程中，一定處於飽和狀態的是　　　(填「a」或「b」)的溶液。 

（2）圖丙中曲線M表示的是　　　　(填「a」或「b」)的溶解度曲線。 

（3）若a中混有少量的b，可採用　　　　結晶的方法提純a。 

【答案】（1）b

（2）a

（3）降溫

【解析】（1）由圖分析可知，從t1 ℃到t2 ℃的變化過程中，燒杯中一直有固體b剩餘，故一定處於飽和狀態的是b的溶液。

（2）由圖分析可知，a的溶解度隨溫度的升高而增大，因此圖丙中曲線M表示的是a的溶解度曲線。

（3）由於a的溶解度隨溫度的升高而增大，若a中混有少量的b，可採用降溫結晶的方法提純a。