溶解度问题（教师版）21

微专题——溶解度曲线及应用（教师版）1．固体溶解度在一定温度下，某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g”。固体物质溶解度(饱和溶液)S＝eq\f(m溶质,m溶剂)×100g。影响溶解度大小的因素(1)内因：物质本身的性质(由结构决定)。(2)外因：①溶剂的影响(如NaCl易溶于水不易溶于汽油)。②温度的影响：升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如Ca(OH)2；温度对NaCl的溶解度影响不大。2．溶解度的表示方法(1)列表法硝酸钾在不同温度时的溶解度：温度/℃0102030405060708090100溶解度/g110138168202246(2)曲线法深度思考1．在通常状况下，NH3在水中的溶解度为1∶700，其中“1∶700”答案“1∶700”指的是在常温常压下，1体积水溶解700体积的NH3，达到饱和状态。2．请填写下列物质的结晶方法。(1)氯化钠：________________。(2)硝酸钾：________________。(3)硫酸铜晶体：______________。(4)从FeCl3溶液中得到FeCl3·6H2O固体______________________________________。答案(1)蒸发结晶(2)冷却结晶(3)冷却结晶(4)在HCl气氛中加热，冷却结晶3．下图是X、Y、Z三种固体物质的溶解度曲线。按要求回答下列问题：(1)若X溶液中混有少量Y，怎样提纯X?答案加热浓缩，冷却结晶，过滤。(2)若Y溶液中混有少量的X，怎样提纯Y?答案蒸发结晶，趁热过滤。专题训练1．下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)：(假设：盐类共存时不影响各自的溶解度，分离晶体时，溶剂的损耗忽略不计)NaNO3KNO3NaClKCl10100175246用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料，制取硝酸钾晶体，其流程如图所示以下说法错误的是()A．①和②的实验过程中，都需要控制温度B．①实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤C．②实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤D．用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好答案C解析A项，①为蒸发浓缩，②为冷却结晶，均需要控制温度，正确；B项，①实验分离出NaCl，操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤，正确；C项，②实验操作为冷却结晶，错误；D项，用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好，可减少硝酸钾的溶解，正确。2．高氯酸铵可用作火箭推进剂，实验室可由NaClO3等原料制取(部分物质溶解度如图)，其实验流程如下：(已知氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠)(1)80℃时浸取液冷却至0℃过滤，滤渣的主要成分为________(写化学式(2)反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。答案(1)NaClO4(2)NHeq\o\al(＋,4)＋ClOeq\o\al(－,4)=NH4ClO4↓解析(1)80℃时浸取液主要含有NaClO4和NaCl，NaClO4溶解度受温度影响较大，而NaCl受温度影响很小，当冷却至0℃时，NaClO4会因温度降低溶解度减小而析出，所以滤渣中主要物质是NaClO4。(2)反应器中含有NaClO4，加入氯化铵饱和溶液后，根据不同物质的溶解度相对大小关系，可知溶解度最小的NH4ClO4首先结晶析出，发生反应的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋ClOeq\o\al(－,4)=NH4ClO4↓。3．如图是MgSO4、NaCl的溶解度曲线。下列说法正确的是()A．MgSO4的溶解度随温度升高而升高B．NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大C．在t2℃时，MgSO4D．把MgSO4饱和溶液的温度从t3℃降至t答案C4．工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3＋)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________，通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是______________________________________________________________________________________________________________。(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是____________________。(3)固体A主要为__________(填化学式)，固体B主要为__________(填化学式)。(4)用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高产率又可使能耗最低。答案(1)Na2Cr2O7＋2KCl=K2Cr2O7＋2NaCl低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小(合理即可)(2)除去Fe3＋(3)NaClK2Cr2O7(4)Ⅱ解析(1)Na2Cr2O7与KCl发生复分解反应，化学方程式为Na2Cr2O7＋2KCl=K2Cr2O7＋2NaCl，根据图像可知，低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7的溶解度明显减小。(2)加碱使Fe3＋生成沉淀而除去Fe3＋。(3)根据溶解度的大小，高温浓缩时，NaCl析出，所以固体A主要为NaCl；冷却结晶时，K2Cr2O7析出，所以固体B主要为K2Cr2O7。(4)用热水洗涤固体NaCl，洗涤液中含有NaCl，所以洗涤液转移到母液Ⅱ中，既能提高产率又能使能耗最低。5．以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：氯化钠氯化钠硫酸铵混合溶解蒸发浓缩趁热过滤Na2SO4滤液冷却结晶过滤滤液NH4Cl洗涤干燥NH4Cl产品20203040506070802030405060708090100氯化铵溶解度/g硫酸钠温度/℃氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：（1）欲制备，理论上至少需NaClg。（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为。（4）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是。（5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是。（6）NH4Cl溶液因水解呈性，其水解的离子方程式是。6．实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：氯化钾氯化钾硝酸钠混合溶解蒸发浓缩趁热过滤滤渣冷却结晶过滤滤液洗涤干燥KNO3产品水滤液滤渣硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示。回答下列问题：（1）为了加速固体溶解，可采取的措施是（2）实验室进行蒸发浓缩操作时，将蒸发皿置于铁圈上，用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用（填仪器的名称)，为了防止液滴飞溅，进行的操作是；（3）“趁热过滤”操作中，滤渣的主要成分是（填化学式）。（4）“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”，目的是。（5）制得的KNO3产品中常含NaCl，进一步提纯的方法是。（6）向用盐酸酸化的氯化亚铁溶液中，加入适量的KNO3溶液，溶液呈黄色。该反应的离子方程式是。7．红钒钠(重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O，橙红色晶体)是重要的化工原料。工业用铬铁矿(FeO•Cr2O3，含少量Al2O3和SiO2)按以下过程来制取红钒钠。铬铁矿、纯碱、石灰石等原料铬铁矿、纯碱、石灰石等原料Na2Cr2O7和Na2SO4溶液Na2Cr2O7·2H2O晶体Na2CrO4溶液I煅烧氧化Ⅱ水浸取Ⅲ过滤ⅣH2SO4酸化、过滤Ⅴ（1）步骤I的反应有：4(FeO·Cr2O3)+8Na2CO3+7O2==2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2生成1molNa2CrO4转移的电子数为_______mol；原料中加入CaCO3的作用是_____。A．分解产生CaO，与某些杂质反应形成炉渣CaSiO3B．分解时放出大量热量，提高煅烧温度浸取液中含有铝和硅的化合物，步骤Ⅲ过滤前要用稀H2SO4将浸取液的pH调至7～8并煮沸除去铝和硅的化合物，其离子方程式为_________________________。过滤用到的玻璃仪器有。步骤Ⅳ反应为2CrO42—+2H+Cr2O72—+H2O，平衡常数表达式为：K=______。Na2Cr2O7·2H22ONa2SO4Na2Cr2O7·2H22ONa2SO4Na2SO4·10HH2OS/g8060402020406080T/℃（5）据此，步骤Ⅴ操作的方法是：将Ⅳ所得溶液_______(填操作)，趁热过滤得到的晶体是_________(填化学式)；然后将所得溶液_______(填操作)，得到的晶体是_______。8．用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物，其流程如下图所示：（1）在实验室中由粗盐“重结晶”制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发、_________、洗涤等步骤；有关其中“蒸发”步骤的叙述错误的是____________。a.蒸发的目的是得到热饱和溶液b.蒸发的目的是析出晶体c.应用余热蒸干溶液d.应蒸发至有较多晶体析出时为止（2）由MgCl2溶液得到MgCl2·6H2O也需要蒸发，根据溶解度曲线，蒸发的目的是_________。a.得到热饱和溶液b.析出晶体（3）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl，写出反应的化学方程式：__________________________________________________________；用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是______________________________________________________________________。（4）该流程产生的物质中，除Ca2＋能被海洋生物利用外，还需综合利用的物质是_________。【参考答案】5．（1）（2）蒸发皿（3）35℃（33~40℃均可得分）（4）加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。（（6）酸NH4++H2O=NH3·H2O+H+6．（1）搅拌、加热（2）坩埚钳（1分），用玻璃棒不断搅拌滤液（3）NaCl（4）稀释溶液，防止降温过程中NaCl析出，提高产品纯度（5）重结晶。（6）3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO↑7．（1）；A（2）AlO2—+H++H2O=Al(OH)3↓(或Al(OH)4—+H+=Al(OH)3↓+H2O)SiO32—+2H++=H2SiO3↓(或Si