一模不到20天!「化学溶液」攻略来咯~“溶液”“结晶”“曲线图”,有手就会!

文摘   2024-12-12 17:04   上海  

中 考

倒计时

185 Day

寒 假

倒计时

36 Day

中考按照往年的时间进行大致推算,确切时间公布后会随时修改。



同学们!

最近外滩的哈利波特展览,

你去看了吗?


在化学的魔法世界里,

破解溶液难题,

是不是也感觉像是走进了一个——

既神秘又有点绕的魔法阵呢?


别担心,

我这个次元小助手,

这就来给你们解锁几个超酷的解题秘籍,

和脑洞大开的思考方式,

保证让你们觉得溶液相关问题,

其实也可以很可爱、很好懂哦!


结晶问题


1

结晶析出多少的问题

方法指引:结晶有两种方法,分别是降温结晶和蒸发结晶。蒸发结晶析出晶体质量的多少与蒸发水的质量以及该温度下的溶解度有关。降温结晶析出晶体质量的多少与原溶液质量以及物质溶解度曲线变化趋势有关。


魔法笔记:


首先,咱们得明白,结晶这事儿,就像是动漫里的魔法阵,有两种开启方式——降温结晶和蒸发结晶。听名字就觉得很酷炫对不对?


蒸发结晶大法:
想象一下,蒸发结晶就像是魔法师在施展一个“水分消失术”。但是呢,这个术法可不简单,它不仅仅看你蒸发水的质量(就像是你念咒语的力度),还得看那个神奇的“溶解度”(就像是魔法阵的强弱)。


降温结晶秘技:
这个就更有趣了!降温结晶就像是给溶液施加了一个“寒冰封印”,让它里面的溶质不得不乖乖地析出来。但是呢,这个封印的效果,可是跟你原溶液质量,还有那个无知溶解度曲线变化趋势息息相关的哦!有时候,溶解度曲线要是突然下降,那就像是封印突然加强,晶体就会大量析出啦!


2

结晶的综合运用

方法指引:结晶的综合题是综合考查溶液相关知识,需要我们把每一步改变条件后得到的溶液中温度、溶剂质量、溶质质量、饱和情况都分析清楚,然后再根据实验目的和题干问题来进行回答。


魔法笔记:


你得像魔法师一样,仔细观察每个咒语的效果,把温度升降、溶剂增减、溶质变化都记录在魔法笔记本上。然后,根据试炼的目标,用你的智慧解开谜题,回答出题目中的问题!加油,未来的魔法大师们,让你们的智慧在结晶的世界里闪闪发光吧!


3

溶质质量分数大小比较的问题

方法指引:溶质质量分数的比较一般有三种方法:

1.比较溶质和溶剂质量的大小。若溶质质量相等,则比较溶剂质量:溶剂质量越大,则溶质质量分数越小;溶剂质量越小,则溶质质量分数越大。若溶剂质量相等,则比较溶质质量:溶质质量越大,则溶质质量分数越大;反之,则溶质质量分数越小。

2.用溶解度大小来判断。同一温度下,同种溶质的饱和溶液一定比不饱和溶液要浓。两种饱和溶液,溶解度越大,则此饱和溶液的溶质质量分数越大。

3.直接用溶质质量分数公式进行计算。找出溶液中溶质质量和溶液质量,用公式进行计算,根据结果大小进行比较。



魔法笔记:


在二次元魔法世界的智慧之泉旁,我们有一群热爱探索的魔法学徒,他们常常需要比较各种魔法药剂的浓度,也就是溶质质量分数的高低。今天,就让我们用魔法世界的语言,来解释这三种比较溶质质量分数的方法吧!


方法一:魔法天平上的较量——比较溶质与溶剂的质量

想象一下,我们有两瓶魔法药剂,它们都是由相同的魔法材料(溶质)和清水(溶剂)混合而成。现在,我们要用魔法天平来比较它们的浓度。

如果两瓶药剂的魔法材料(溶质)一样多,那么我们就看清水(溶剂)的多少。清水越多,药剂的浓度就越低,就像稀释的魔法一样;反之,清水越少,药剂的浓度就越高,仿佛浓缩的魔法精华。

如果两瓶药剂的清水(溶剂)一样多,那么我们就比较魔法材料(溶质)的多少。魔法材料越多,药剂的浓度就越高,蕴含着更强的魔法力量;反之,则浓度较低。


方法二:溶解度魔法的奥秘——利用溶解度来判断

在二次元魔法世界里,每种魔法材料都有自己的溶解度,就像每种魔法都有它的极限一样。在同一温度下,如果一种魔法药剂已经达到了它的饱和状态(就像魔法能量已经满载),那么它的浓度就一定比不饱和的药剂要高。

而当我们比较两种饱和状态的魔法药剂时,溶解度越大的魔法材料所制成的药剂,其浓度就越高。这就像拥有更强魔法天赋的学徒,能够凝聚出更浓郁的魔法药剂一样。


方法三:公式魔法的力量——直接计算溶质质量分数

最后,我们还有一种最直接的方法,那就是使用公式魔法来计算溶质质量分数。在这个公式中,我们需要知道魔法材料(溶质)的质量和整瓶药剂(溶液)的质量。然后,通过一番神秘的运算,我们就能得出药剂的浓度。

这种方法虽然繁琐,但却是最准确的。它就像一把精准的魔法尺子,能够测量出每一滴药剂中的魔法能量。


所以,亲爱的魔法学徒们,当你们需要比较各种魔法药剂的浓度时,不妨试试这三种方法吧!它们将帮助你们在魔法世界的探索之路上,更加准确地掌握每一份药剂的力量。

01

硝酸钾 (KNO₃) 和氯化钾 (KCl) 的部分溶解度数据如下表:

(1) 20℃ 时,硝酸钾的溶解度           (填“大于”“小于”或“等于”) 氯化钾的溶解度。

(2) 溶解度受温度的影响较大的物质是          (选填“KNO₃”或“KCl”)。

(3) 40℃ 时,          (填“可以”或“不可以”) 配制溶质质量分数为 30% 的 KCl 溶液。

(4) 现有含 122gKNO₃ 与 15.5gKCl 的混合物,某同学设计了如下提纯混合物中 KNO₃ 的实验步骤:

流程中ag水适宜的量为多少并说明理由:          


解析:

(1) 根据表格数据,20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6 g/100g水,氯化钾的溶解度为34.0 g/100g水。因此,硝酸钾的溶解度小于氯化钾的溶解度。


(2) 观察表格数据,硝酸钾的溶解度从0℃到100℃增加了约233 g/100g水,而氯化钾的溶解度从0℃到100℃增加了约34 g/100g水。因此,溶解度受温度影响较大的物质是KNO₃。


(3)40℃时,氯化钾的溶解度为40.0 g/100g水。要配制30%的KCl溶液,即每100 g溶液中有30 g氯化钾。由于40℃时氯化钾的溶解度为40.0 g/100g水,因此可以配制溶质质量分数为30%的KCl溶液。


(4) 根据实验步骤,首先将混合物溶于水,加热至100℃,然后降温至10℃进行结晶。

在100℃时,KNO₃的溶解度为246 g/100g水,KCl的溶解度为56.7 g/100g水。

在10℃时,KNO₃的溶解度为20.9 g/100g水,KCl的溶解度为31.0 g/100g水。

由于KNO₃的溶解度随温度变化较大,而KCl的溶解度随温度变化较小,通过加热和降温的操作,可以使KNO₃大部分溶解并结晶析出,而KCl则留在溶液中。





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02

向某盐酸和氯化铁的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。请回答下列问题:


a. 点溶液中滴入紫色石蕊试液,观察到        

b.c 段(不含 b 点)反应的化学方程式         

c. 点溶液中存在的阳离子为         。溶液中 NaCl 的溶质质量分数 d      c 点(填“>”“<”或“=”)

d. 点溶液中的溶质是        


这道题解析:

首先,我们来看这张图表。图表描述了向某盐酸和氯化镁的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液时,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量的关系。


a点分析:

在a点,氢氧化钠首先与盐酸反应,因为盐酸是强酸,会优先与碱反应。此时没有沉淀产生。

如果在a点溶液中滴入紫色石蕊试液,由于此时溶液仍然呈酸性(盐酸未完全反应),所以观察到的是红色。



bc段分析(不含b点):

当氢氧化钠与盐酸完全反应后,剩余的氢氧化钠会与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀。

反应的化学方程式为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl。

在bc段,随着氢氧化钠的加入,沉淀的质量逐渐增加。



c点分析:

在c点,氯化镁已经完全反应,此时溶液中的阳离子主要有钠离子(来自氢氧化钠)和未反应的氯化镁中的镁离子(但实际上在c点时,由于氯化镁已完全反应,镁离子已不存在于溶液中,这里应理解为是氢氧化钠过量,所以溶液中只有钠离子一种阳离子)。但根据题目中的表述,我们可以理解为c点时溶液中的阳离子为钠离子。


关于溶液中NaCl的溶质质量分数,在dc段,由于不再产生沉淀,说明氢氧化钠已经过量。此时,虽然溶液的质量在增加(因为加入了更多的氢氧化钠),但氯化钠的质量不再增加(因为氯化镁已经完全反应)。因此,氯化钠的溶质质量分数在dc段是逐渐减小的。所以,c点溶液中NaCl的溶质质量分数大于d点溶液中的。即填写“>”。



d点分析:

在d点,由于氢氧化钠已经过量,所以溶液中的溶质除了氯化钠外,还有剩余的氢氧化钠。


综上所述,这道题的答案为:

a点溶液中滴入紫色石蕊试液,观察到红色。

bc段(不含b点)反应的化学方程式为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl。

c点溶液中存在的阳离子为钠离子。

c点溶液中NaCl的溶质质量分数大于d点溶液中的。即“>”。

d点溶液中的溶质是氯化钠和氢氧化钠。













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03

如图是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,回答下列问题。

(1)50摄氏度时,硝酸钾的溶解度是         

(2)20摄氏度时,如要提纯5g粗盐(其中氯化钠含量约为 80%),量取溶解所需要的水,应选择         (填“10m"、“25mL"或“50m”)规格的量简最为合适;

(3)为了使氯化钠溶液中的溶质全部析出,应采用的方法是         

(4)50摄氏度时,100g饱和的硝酸钾和氯化钠混合溶液中,含溶质较多的是         

(5)在t摄氏度时,将 mg 硝酸钾和 mg 氯化钠分别加入到各盛有 100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图所示,说法错误的是(填字母序号)。

A.乙中的上层溶液一定是饱和溶液

B.甲中溶液的溶质质量分数一定大于乙中溶液的溶质质量分数

C.甲、乙中的溶质分别是硝酸钾和氯化钠C.

D.若t为 50摄氏度时,m 的值可能为 85.5

【答案】(1)85.5g (2)25mL(3)蒸发结晶(4)硝酸钾(5)C

【解析】

(1)由图可知,50摄氏度时,硝酸钾的溶解度是 50g。

(2)20摄氏度时,氯化钠溶解度为 36g,5g 粗盐(其中氣化钠含量约为80%)中氯化钠质量为 4g,则需要水的质量最小为4*(100/36)约等于11.1g,体积最小为 11.1ml,量筒要选择大而接近的,故25m规格的量简最为合适。

(3)氯化钠溶解度受温度影响较小,为了使氯化钠溶液中的溶质全部析出,应采用的方法是蒸发结晶。

(4)50摄氏度时,硝酸钾的溶解度大于氯化钠,100g饱和的硝酸钾和氯化钠混合溶液中,含溶质较多的是硝酸钾。

(5)A.乙中有为溶解的溶质,则上层溶液一定是饱和溶液,正确;

B.mg 硝酸钾和 mg 氯化钠分别加入到各盛有 100g水的两个烧杯中,甲中溶质全部溶解,则甲中溶液的溶质质量分数一定大于乙中溶液的溶质质量分数,正确;

C.不确定具体温度,故不能判断甲、乙中的溶质分别是硝酸钾和氯化钠的哪一种,错误;

D.若t为50摄氏度,硝酸钾溶解度大,则甲为硝酸钾溶液,有可能得到硝酸钾的恰好饱和溶液,故m 的值可能为 85.5,正确。

故选 C。









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04

如图是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,回答下列问题。

(1)氯化钠属于         ;(选填“易溶物”或“难溶物”)。

(2)60°C时,把接近饱和的氯化钠溶液变成饱和溶液的方法是         

(3)60℃时,100 克硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为         (列式即可),倒出部分该溶液,从“量”的角度对比剩余溶液和原溶液。剩余溶液中的溶质质量比原溶液中溶质质量         (选填“大”“小”或“相等”);剩余溶液中的         与原溶液相同。


【答案】(1)易溶物 (2)加氯化钠(或降温,或蒸发水)(3)110g/(110g+100g)*100%; 小;溶质质量分数(或质剂液质量比,合理即可)(4)蒸发结晶;(5)AD

【解析】

(1)NaCI、KNO,的溶解度都随温度的升高而增大,KNO;溶解度受温度升高影响比 NaCI大,KNO;中含有少量的 NaCl,可以通过降温结晶来提纯。

(2)60℃时,氣化钠的溶解度是37.3g,硝酸钾的溶解度是110g,分别取Xg氣化钠和硝酸钾固体进行如图2的实验,乙烧杯中加入X后都没有品体剩余,甲烧杯中有品体,说明甲的溶解度小,所以加入甲烧杯中的固体是NaCl;

(3)60℃时,100克硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为(110g / (100g + 110g))× 100%。

解析:溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比。在60℃时,硝酸钾的溶解度为110g/100g水,意味着100g水中最多可以溶解110g硝酸钾。因此,100g硝酸钾饱和溶液的总质量为100g(水)+ 110g(硝酸钾)= 210g,溶质质量分数为(110g / 210g)× 100%。

倒出部分该溶液后,从“量”的角度对比剩余溶液和原溶液:剩余溶液中的溶质质量比原溶液中溶质质量小(因为溶质和溶液都按相同比例减少),但剩余溶液中的溶质质量分数与原溶液相同(因为都是饱和溶液,且温度未变,所以溶解度相同,溶质质量分数也相同)。









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作者:上海市风华初级中学西校 谢志雄

责编:张玮



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