实验18 探究溶解性与溶解时能量变化-中考化学实验精讲精练（解析版）

人教版2024下册/第九单元溶液/课题1溶液及其应用实验18探究溶解性与溶解时能量变化【实验目的】1．探究影响物质溶解性的因素。2．探究几种物质在溶解时的能量变化。【实验仪器】试管、烧杯、玻璃棒、温度计【实验试剂】碘、高锰酸钾、水、汽油、氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠【实验过程】实验1：探究影响物质溶解性的因素在两支试管中各加入一小粒碘，然后分别加入5ml水和5ml汽油；另取两支试管各加入一小粒高锰酸钾，然后分别加入5ml水和5ml汽油。振荡，观察现象。实验2：探究物质溶解时的吸热或放热现象向三个烧杯中各加入100ml水，用温度计测量水的温度。取NaCl、NH4NO3、NaOH固体各两药匙，分别加入上述三个烧杯中，用玻璃棒搅拌至固体全部溶解，再用温度计分别测量三种溶液的温度。记录并分析测量所得数据。【实验记录】实验1：探究影响物质溶解性的因素编号溶质溶剂现象①碘水碘几乎不溶于水②碘汽油碘溶解在汽油中，形成棕色溶液③高锰酸钾水高锰酸钾溶解在水中，形成紫红色溶液④高锰酸钾汽油高锰酸钾几乎不溶于汽油实验2：探究物质溶解时的吸热或放热现象水中加入的溶质NaClNH4NO3NaOH加入溶质前水的温度/℃t0t0t0溶解现象固体溶解固体溶解固体溶解溶质溶解后溶液的温度/℃t0t0-t1t0+t2【实验结论】实验1：探究影响物质溶解性的因素（1）通过实验①②或③④的对比，可以说明物质的溶解性和溶剂的性质（种类）有关；（2）通过实验①③或②④的对比，可以说明物质的溶解性和溶质的性质（种类）有关。实验2：探究物质溶解时的吸热或放热现象（1）溶解时吸热的物质有NH4NO3固体等。（2）溶解时放热的物质有NaOH固体等。（3）溶解时吸放热不明显的物质有NaCl固体等。1.影响物质溶解性的因素（1）内因：溶质和溶剂的性质（种类）。（2）外因：温度。【注意】（1）固体物质颗粒大小、溶解时是否搅拌等只影响物质的溶解速度，不影响物质的溶解性。而温度既影响物质的溶解速度，又影响物质的溶解性。（2）多数固体物质的溶解能力随温度的升高而增大，如KNO3；少数固体物质的溶解能力随温度变化的影响很小，如NaCl；极少数固体物质的溶解能力随温度的升高而减小，如Ca(OH)2。2.物质溶解时的吸热或放热现象（1）溶解时吸热的物质有NH4NO3固体等。（2）溶解时放热的物质有NaOH固体、浓硫酸。（3）溶解时吸放热不明显的物质有NaCl固体、蔗糖固体等。【注意】一些物质投入液体中会放热的原因：①溶解放热，如NaOH固体、浓硫酸；②与水发生化学反应放热，如CaO；③与溶液中的溶质反应放热，如镁与稀盐酸反应。【典例1】（24-25九年级上·吉林松原·阶段练习）将下列固体物质分别加入适量的水中，充分溶解后，溶液温度会降低的是A． B． C． D．（蔗糖）【答案】B【解析】A、氯化钠溶于水时，溶液温度几乎不变，不符合题意；B、硝酸铵溶于水时，吸收热量，溶液温度降低，符合题意；C、氢氧化钠溶于水时，放出大量的热，溶液温度升高，不符合题意；D、蔗糖溶于水时，溶液温度几乎不变，不符合题意；故选B。【典例2】碘在下列三种不同溶剂中的溶解性如表所示。根据表中信息做出下列相关分析，其中错误的是物质碘溶剂水酒精汽油溶解性微溶可溶易溶A．将少量的碘放入大量的水中，不会形成碘的水溶液B．将少量的碘放入大量的酒精中，溶解后密封起来，当外界条件不发生变化时，久置以后不会分层C．将少量的碘放入大量的汽油中，搅拌后，可形成均一、稳定的混合物D．同种物质在不同溶剂中的溶解能力不同【答案】A【解析】A、碘在水中微溶，将少量的碘放入大量的水中，会形成碘的水溶液，A错误。B、碘在酒精中可溶，将少量的碘放入大量的酒精中形成溶液，溶液具有稳定性，溶解后密封起来，当外界条件不发生变化时，久置以后不会分层，B正确。C、碘在汽油中易容，将少量的碘放入大量的汽油中，搅拌后，可形成均一、稳定的混合物，C正确。D、由表可知，同种物质在不同溶剂中的溶解能力不同，D正确。故选：A。【典例3】（24-25九年级上·四川达州·期中）如图所示，试管中装有一定体积的蒸馏水，向试管中加入某种物质后，红墨水向左移动。该物质是A．食盐 B．植物油 C．硝酸铵 D．氢氧化钠【答案】C【解析】A、食盐溶于水时，对外表现既不吸热也不放热，装置内气体压强基本不变，因此红墨水几乎不动，故选项错误；B、植物油难溶于水，放入水中温度变化不大，因此红墨水几乎不动，故选项错误。C、硝酸铵溶于水时，吸收大量的热，温度降低，瓶内气体遇冷体积变小，装置内气体压强减小，使红墨水向左移动，故选项正确；D、氢氧化钠溶于水时，放出大量的热，温度升高，瓶内气体受热膨胀体积变大，装置内气体压强增大，使红墨水向右移动，故选项错误。故选：C。【典例4】取某固体物质5g加入20水中，测得溶液的温度随时间变化曲线如图所示。该固体物质可能是A．氯化钠 B．氢氧化钠 C．硝酸铵 D．碳酸钙【答案】C【解析】A、氯化钠溶解过程中，溶液温度几乎不变，该选项不符合题意；B、氢氧化钠溶解过程中放热，溶液温度升高，待完全溶解后，溶液温度又慢慢降至常温，该选项不符合题意；C、硝酸铵溶解吸热，溶液温度降低，待完全溶解后，溶液温度又慢慢恢复至常温，该选项符合题意；D、碳酸钙难溶于水，该选项不符合题意。故选C。1．为了探究影响物质溶解性的因素，设计了下表所示的实验方案，该实验无法探究的因素是实验序号溶质溶剂温度1蔗糖水20℃2蔗糖水40℃3食盐水40℃4食盐植物油40℃A．溶质种类B．溶剂种类C．溶液温度D．颗粒大小【答案】D【解析】A、通过实验2、3控制唯一变量为溶质的种类，可以验证影响物质溶解性的因素有溶质的种类，故A可以探究；B、通过实验3、4控制唯一变量为溶剂的种类，可以验证影响物质溶解性的因素有溶剂的种类，故B可以探究；C、通过实验1、2控制唯一变量为溶液的温度，可以验证影响物质溶解性的因素有溶液的温度，故C可以探究；D、实验方案中未提及实验药品的颗粒大小，因此无法验证。故选D。2．衣服上沾有碘极难洗净。有下表分析，在家庭去碘污渍最好选用溶质溶剂水酒精苯（一种有机物，有毒）汽油碘难溶可溶易溶易溶A．水 B．苯 C．汽油 D．碘酒【答案】C【解析】A、碘不溶于水，不能用水清洗来清除碘，错误；B、碘能溶解于苯但苯有毒故不能用；错误；C、碘易溶于汽油，可用汽油除去玷污，正确；D、碘可溶于酒精但碘酒中本来就溶解了较多的碘，因此不能用碘酒精除碘，错误。故选C。3．（24-25九年级上·上海闵行·期末）影响物质溶解性的因素是A．温度 B．搅拌 C．溶质的质量 D．溶剂的质量【答案】A【解析】A、温度改变时，物质的溶解能力也会随之改变，一般说来，固体物质的溶解性随温度升高而增强，符合题意；B、搅拌会加快溶解速率，不能影响物质的溶解性，不符合题意；C、物质的溶解性与溶质的性质有关，如蔗糖和氯化钠在同样温度的水中的溶解性的不同，是因为蔗糖和氯化钠性质的不同，但是与溶质的质量无关，不符合题意；D、物质的溶解性与溶剂的性质有关，如碘易溶于酒精而难溶于水，是因为水和酒精的性质的差异，但是与溶剂的质量无关，不符合题意。故选A。4．常温下进行下列各组对比实验，说法正确的是A．对比实验①和②，可研究相同溶质在不同溶剂里的溶解性B．对比实验①和③，可研究不同溶质在相同溶剂里的溶解性C．对比实验②和④，可研究不同溶质在相同溶剂里的溶解性D．对比实验③和④，可研究相同溶质在不同溶剂里的溶解性【答案】D【解析】A、对比实验①和②，没有控制水和汽油的量相等，选项A不正确；B、对比实验①和③，同样没有控制水的量相等，选项B不正确；C、对比实验②和④，没有控制碘和高锰酸钾的量相等，选项C不正确；D、对比实验③和④，符合控制变量的要求，可研究相同溶质在不同溶剂里的溶解性，选项D正确。故选D。5．要使如图装置中的小气球鼓起来，锥形瓶中的物质和滴管中的液体可以是①二氧化碳和氢氧化钠溶液；②镁和稀盐酸；③氢氧化钠和水；④生石灰和水。A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④【答案】D【解析】①二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，有气体减少，压强减小，不能使装置中的小气球鼓起来，不符合题意；②镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，有气体生成，压强增大，能使装置中的小气球鼓起来，符合题意；③氢氧化钠溶于水会放热，温度升高，装置内空气受热膨胀，压强增大，能使装置中的小气球鼓起来，符合题意；④生石灰和水反应放出大量的热，装置内空气受热膨胀，压强增大，能使装置中的小气球鼓起来，符合题意；②③④能使装置中的小气球鼓起来，故选D。6．（24-25九年级上·山东济南·期中）下列鉴别物质的方法中，能达到实验目的的是A．用闻气味的方法区分二氧化碳和二氧化硫B．用品尝味道的方法鉴别实验室中的食盐和蔗糖C．用水溶解的方法鉴别氯化钠固体和氢氧化钠固体D．用灼烧的方法区分氧化铜粉末和碳粉【答案】ACD【解析】A.二氧化碳是无味的，二氧化硫有刺激性气味，所以用闻气味的方法可以区分二氧化碳和二氧化硫，此选项正确；B.实验室的药品不能品尝，此选项错误；C.氯化钠固体溶于水温度不变，氢氧化钠固体溶于水放热，溶液温度升高，所以用水溶解的方法可以鉴别氯化钠固体和氢氧化钠固体，此选项正确；D.氧化铜粉末灼烧不反应，碳粉灼烧与氧气反应生成二氧化碳气体，碳粉质量减少，现象不同，可与区分，此选项正确；故选ACD。7．某实验小组进行物质溶解实验，20℃时，称取2.5g、5.0g、7.5gNaOH固体，分别加入3个小烧杯中（均已盛装50mL水），均完全溶解。通过数字化实验测得它们在溶解过程中溶液温度的变化情况如图所示。依据该实验，你能获得哪些有关NaOH在水中溶解的实验结论？（写出两点，请按示例回答。）示例：证据：曲线均呈上升趋势。结论：NaOH在水中溶解时放出热量。1；2【答案】相同条件下，溶解的氢氧化钠越多，放出的热量越多氢氧化钠易溶于水【分析】（1）由题目的信息可知：2.5g氢氧化钠溶于水时，温度上升最小；7.5g氢氧化钠溶于水时，温度上升最大；（2）根据20℃时，7.5g氢氧化钠能完全溶解在50mL水中分析。【解析】（1）2.5g氢氧化钠溶于水时，温度上升最小；7.5g氢氧化钠溶于水时，温度上升最大；结论：相同条件下，溶解的氢氧化钠越多，放出的热量越多；（2）20℃时，7.5g氢氧化钠能完全溶解在50mL水中，即15g氢氧化钠能完全溶解在100mL水中，氢氧化钠属于易溶物质；结论：氢氧化钠易溶于水；故答案为相同条件下，溶解的氢氧化钠越多，放出的热量越多；氢氧化钠易溶于水；（合理即可）。8．为了探究相同条件下同种溶质在不同溶剂中的溶解性，某兴趣小组同学进行如下两组实验。（提示：本实验所用汽油与KMnO4、碘均不发生化学反应）【实验l】KMnO4晶体在不同溶剂中的溶解实验，根据实验操作图示填写相关实验现象．实验操作图示实验操作及现象振荡后静置：（1）A试管中晶体全部溶解，溶液呈色；B试管中晶体不溶解，汽油不变色。【实验2]碘在不同溶剂中的溶解实验，根据实验操作图示回答相关问题．实验操作图示实验结论或解释由图2所示现象可知：碘微溶于水。（2）图3所示试管中液体分层。说明碘在汽油中的溶解性比在水中（选填“强”或“弱”）。【反思与应用】（3）①碘易溶于酒精。若【实验2】中汽油用酒精代替，振荡后静置，最终所得液体（选填“分层”或“不分层”）。②“从稀碘水中提取碘”是“海带提碘”工艺中的一个重要步骤，其原理类似【实验2]中第二步操作。工业实际生产时使用其他挥发性液体代替汽油，这种挥发性液体必须具备的条件是。【答案】紫红色（红色、紫色亦可以）强不分层该液体不能溶于水（不与水互溶等）；碘在该液体中的溶解性比水强【分析】KMnO4晶体是紫红色的，能溶解在水中，不能在汽油中溶解，碘微溶于水，能溶于汽油。【解析】[实验l]KMnO4晶体是紫红色的，能溶解在水中，不能在汽油中溶解。实验操作图示实验操作及现象振荡后静置：（1）A试管中晶体全部溶解，溶液呈紫红色；B试管中晶体不溶解，汽油不变色。[实验2]碘在不同溶剂中的溶解实验，碘微溶于水，能溶于汽油。实验操作图示实验结论或解释由图2所示现象可知：碘微溶于水。（2）图3所示试管中液体分层。说明碘在汽油中的溶解性比在水中强。[反思与应用]（3）①碘易溶于酒精。若[实验2]中汽油用酒精代替，振荡后静置，形成的是溶液，均一、稳定的混合物，故最终所得液体不分层。②工业实际生产时使用其他挥发性液体代替汽油，这种挥发性液体必须具备的条件是该液体不能溶于水（不与水互溶等）；碘在该液体中的溶解性比水强。9．为了探究相同条件下同种溶质在不同溶剂中的溶解性，某兴趣小组同学进行如下两组实验。（提示：本实验所用汽油与KMnO4、碘均不发生化学反应）【实验1】KMnO4晶体在不同溶剂中的溶解实验，根据实验步骤、实验操作图示填写相关实验现象。实验步骤实验操作图实验操作及现象步骤1

向A、B试管中分别加入5mL水和无色汽油，振荡后静置；（1）A试管中晶体全部溶解，溶液呈色；B试管中晶体不溶解，汽油不变色。步骤2

（2）将步骤1中A试管内溶液倒入B试管中，振荡后静置；（2）B试管中观察到的现象为：【实验2】碘在不同溶剂中的溶解实验，根据实验操作图示回答相关问题。

【实验结论】由上述实验可得出、（写出两点）。【反思与应用】（5）①碘