《溶液》這一單元中既有非常抽象的理論知識(shí),又有巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),既有實(shí)際生活應(yīng)用知識(shí)的考查,又有數(shù)學(xué)圖象的邏輯分析。從知識(shí)內(nèi)容上看,溶液這一單元中考命題分為三個(gè)知識(shí)塊:第一塊主要是考查對相關(guān)化學(xué)概念和原理的準(zhǔn)確理解及分析歸納能力、推理能力和應(yīng)用能力。第二塊是考查有關(guān)溶液的計(jì)算,主要是溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算,包括溶液稀釋的計(jì)算、根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)溶液的計(jì)算,此類計(jì)算從簡單的單項(xiàng)計(jì)算到綜合性較強(qiáng)的計(jì)算,都會(huì)涉及到。第三塊是考查實(shí)驗(yàn)技能。主要包括溶解、過濾、蒸發(fā)、配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液,考查以上實(shí)驗(yàn)所用的儀器、裝置、操作步驟及實(shí)驗(yàn)失敗原因分析等,要求對上述實(shí)驗(yàn)作到熟練、準(zhǔn)確、操作規(guī)范,考查觀察能力、操作能力、分析歸納能力和數(shù)據(jù)處理能力。本文以2013年典型中考題為例透視《溶液》的考查,供同學(xué)們參考。
一、考查溶液的概念、組成和特征
例1.(2013年泰安)溶液在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。下列有關(guān)溶液的說法正確的是()。
A.均一、穩(wěn)定的液體都是溶液
B.溶液中不能同時(shí)存在兩種溶質(zhì)
C.只有固體和液體可以作為溶質(zhì)
D.外界條件不改變,溶質(zhì)、溶劑不會(huì)分離
解析:溶液是均一、穩(wěn)定的混合物,但均一、穩(wěn)定的液體不一定是混合物,例如蒸餾水;溶液中溶質(zhì)可以是一種或多種,溶劑只有一種;汽水中的溶質(zhì)有二氧化碳,屬于氣體;由于溶液具有穩(wěn)定性,所以外界條件不改變,溶質(zhì)、溶劑不會(huì)分離。
答案:D
二、考查溶解的過程及影響溶解性的因素
例2.(2013年棗莊)用如圖所示的密閉實(shí)驗(yàn)裝置,能使液面a比液面b高,過一段時(shí)間又回到持平的一組固體和液體可以是()。
A.食鹽和水B.鋅和硫酸C.硝酸銨和水D.固體氫氧化鈉和水
解析:氯化鈉溶于水溫度變化不大,壓強(qiáng)基本不變,不會(huì)出現(xiàn)液面a比液面b高現(xiàn)象;鋅和硫酸反應(yīng)生成氫氣,壓強(qiáng)增大,出現(xiàn)液面a比液面b高現(xiàn)象,但不能恢復(fù)到原狀;硝酸銨溶于水吸熱,壓強(qiáng)減小,先出現(xiàn)液面b比液面a高現(xiàn)象,升高到室溫后又恢復(fù)到原狀;氫氧化鈉溶于水放出大量的熱,由于溫度升高,壓強(qiáng)增大,先出現(xiàn)液面a比液面b高現(xiàn)象,冷卻到室溫后又恢復(fù)到原狀。
答案:D
三、考查飽和溶液與不飽和溶液
例3.(2013年沈陽)20℃時(shí),向甲燒杯中加入25g水和25g固體A,向乙燒杯中加入25g水和25g固體B(A、B兩種物質(zhì)均不與水反應(yīng)),充分?jǐn)嚢韬?,甲燒杯中固體剩余,乙燒杯中固體全部溶解。請回答下列問題:
(1)20℃時(shí),甲燒杯中溶液是______(填“飽和”或“不飽和”溶液);一定能使甲燒杯中的固體A繼續(xù)溶解的方法是。
(2)20℃時(shí),A的溶解度_________(填“大于”、“小于”或“等于”)B的溶解度。
(3)20℃時(shí),為判斷乙燒杯中溶液是否飽和,除采用實(shí)驗(yàn)的方法外,還可以利用題中已有數(shù)據(jù)和___________數(shù)據(jù)來判斷。
解析:20℃時(shí),向甲燒杯中加入50g水和25g固體固體A,充分?jǐn)嚢韬?,甲燒杯中固體剩余,說明20℃時(shí),甲燒杯中溶液一定是飽和溶液;由飽和溶液轉(zhuǎn)化為不飽和溶液的方法可知,在不明白A的溶解度隨溫度影響的情況下,一定能使甲燒杯中的固體A繼續(xù)溶解的方法是加水。由于20℃時(shí)溶劑一樣,所加固體一樣,但充分?jǐn)嚢韬螅谉泄腆w剩余,乙燒杯中固體全部溶解,所以20℃時(shí)A的溶解度比B的溶解度的小。除了實(shí)驗(yàn)方法以外,根據(jù)20℃時(shí)B物質(zhì)的溶解度也可以通過計(jì)算的方式判斷20℃時(shí)乙燒杯中溶液是否飽和。
答案:(1)飽和加水(2)小于(3)20℃時(shí)B物質(zhì)的溶解度
四、考查固體物質(zhì)的溶解度及其影響因素
例4.(2013年成都)20℃時(shí),氯化鈉的溶解度為36g,對這句話理解錯(cuò)誤的是()。
A.20℃時(shí),100g水中最多能溶解氯化鈉36g
B.20℃時(shí),100g氯化鈉飽和溶液中含氯化鈉36g
C.20℃時(shí),氯化鈉飽和溶液中水與氯化鈉的質(zhì)量比為100:36
D.20℃時(shí),將36g氯化鈉溶解于100g水中,所得溶液為該溫度下氯化鈉的飽和溶液?
解析:由溶解度的概念,20℃時(shí),食鹽的溶解度為36克,其涵義是20℃時(shí),100g水中最多溶解36g食鹽達(dá)到飽和狀態(tài),得到136g食鹽的飽和溶液,對照溶解度的涵義,顯然B選項(xiàng)錯(cuò)誤:應(yīng)該是20℃時(shí),136g氯化鈉飽和溶液中含氯化鈉36g。
答案:B
五、考查氣體物質(zhì)的溶解度及其影響因素
例5.(2013年鐵嶺)生活中的下列現(xiàn)象,能說明氣體的溶解度隨壓強(qiáng)變化而變化的是()。
A.夏季,魚塘中的魚常常會(huì)浮在水面呼吸
B.喝了汽水以后,常常會(huì)打嗝
C.打開汽水瓶蓋,有大量氣泡冒出
D.燒開水時(shí),沸騰前水中有氣泡產(chǎn)生
解析:夏季,魚塘中的魚常常會(huì)浮在水面呼吸,是因?yàn)橄募練鉁厣撸舅腥苡械难鯕獾娜芙舛葴p小,溶解在水中的氧氣減少,所以魚兒游到水面;喝了汽水以后常常會(huì)打嗝,是由于胃內(nèi)的溫度高,二氧化碳的溶解度變小而導(dǎo)致的;汽水是將二氧化碳?xì)怏w加壓之后制成的,打開汽水瓶蓋,壓強(qiáng)變小,二氧化碳的溶解度減小,故大量的氣體沖出,也說明了氣體的溶解度隨壓強(qiáng)的減小而減??;燒開水時(shí),沸騰前水中有氣泡產(chǎn)生,是因?yàn)殡S著溫度的升高,原本水中溶有的氣體的溶解度減小,因此有氣泡產(chǎn)生。
答案:C
六、考查固體物質(zhì)的溶解度曲線
例6.(2013年?duì)I口)如圖為甲、乙、丙三種物質(zhì)的溶解度曲線,據(jù)圖回答:
(1)丙物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而________減小(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)t1℃時(shí),甲、乙、丙三種物質(zhì)的溶解度的大小關(guān)系是________乙>甲=丙。
(3)t2℃時(shí),將40g甲固體放入50g水中,充分?jǐn)嚢瑁萌芤旱馁|(zhì)量是_____80。
(4)將t3℃時(shí)等質(zhì)量的甲、丙的飽和溶液降溫到t1℃,所得溶液的質(zhì)量關(guān)系是:甲<丙(填“>”、“<”或“=”)。
(5)當(dāng)甲物質(zhì)中含有少量乙物質(zhì)時(shí),提純甲物質(zhì)所采用的方法是_______。降溫結(jié)晶(或冷卻熱飽和溶液)
解析:(1),由丙物質(zhì)的溶解度曲線可知,丙物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小;(2),由甲、乙、丙三種物質(zhì)的溶解度曲線可知,在t1℃時(shí),甲、乙、丙三種物質(zhì)的溶解度的大小關(guān)系是:乙>甲=丙;(3)由甲物質(zhì)的溶解度曲線可知,在t2℃時(shí),甲的溶解度是60g,由溶解度的含義可知,將40g甲固體放入50g水中,充分?jǐn)嚢瑁荒苋芙?0g,所得溶液的質(zhì)量是80g;(4)由甲、丙的溶解度曲線可知,甲的溶解度隨溫度的降低而減小,丙的溶解度隨溫度的降低而增大,甲在t3℃時(shí)飽和溶液降溫到t1℃,會(huì)析出晶體,溶液質(zhì)量會(huì)減小,丙在t3℃時(shí)飽和溶液降溫到t1℃,會(huì)變?yōu)椴伙柡腿芤?,溶液質(zhì)量不變,所以所得溶液的質(zhì)量關(guān)系是:甲<丙;(5)由于甲的溶解度隨溫度的升高而增大,乙的溶解度隨溫度的升高變化不大,所以當(dāng)甲物質(zhì)中含有少量乙物質(zhì)時(shí),提純甲物質(zhì)可采用的方法是降溫結(jié)晶。
答案:(1)減?。唬?)乙>甲=丙;(3)80;(4)<(5)降溫結(jié)晶。
七、考查溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
例7.(2013年大慶)有100g10%的鹽酸溶液,要使其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大一倍,應(yīng)采取的方法是()。
A.把溶液的量倒掉一半
B.溶質(zhì)的質(zhì)量增大一倍
C.將100g10%的鹽酸與200g25%的鹽酸混合
D.蒸發(fā)掉溶劑的質(zhì)量是原溶液質(zhì)量的一半
解析:溶液具有均一性,把溶液的量倒掉一半,其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變;根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=溶質(zhì)質(zhì)量/溶液質(zhì)量×100%可知,溶質(zhì)的質(zhì)量增大一倍,因溶液的質(zhì)量也增加,因此溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大不到一倍;將100g10%的鹽酸與200g25%的鹽酸混合,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(100g×10%+200g×25%)/100g+200g×100%=20%;從兩個(gè)角度考慮:氣體的溶解度隨溫度升高減小、鹽酸具有揮發(fā)性,蒸發(fā)溶劑不可行,因?yàn)檎舭l(fā)時(shí)先揮發(fā)出來的是氯化氫氣體。
答案:C
八、考查溶液的配制
例8.(2013年河北)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)做粗鹽(含有難溶性雜質(zhì))提純實(shí)驗(yàn),并用所得的精鹽配制50g5%的氯化鈉溶液。
實(shí)驗(yàn)1:下圖是同學(xué)們做粗鹽提純實(shí)驗(yàn)的操作示意圖。
請回答下列問題:
(1)操作③中用玻璃棒攪拌的作用是________。
(2)操作⑥中的錯(cuò)誤是____________。
(3)粗鹽提純實(shí)驗(yàn)的操作順序?yàn)椋ㄌ畈僮餍蛱枺________、稱量精鹽并計(jì)算產(chǎn)率。
(4)操作④中,當(dāng)觀察到___________時(shí),停止加熱。
實(shí)驗(yàn)2:用提純得到的精鹽配制了50 g5%的氯化鈉溶液。經(jīng)檢測,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小,其原因可能有____(填序號)。
①氯化鈉固體仍然不純___________
②稱量時(shí)砝碼端忘墊質(zhì)量相同的紙片
③量取水時(shí),仰視讀數(shù)____________
④裝瓶時(shí),有少量溶液灑出_______
解析:實(shí)驗(yàn)1:(1)操作③中用玻璃棒攪拌的作用是加速粗鹽的溶解;(2)過濾時(shí)應(yīng)該用玻璃棒引流;(3)粗鹽提純并且計(jì)算產(chǎn)率的實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)椋喝∷幤?、稱量藥品、把藥品放入燒杯中、加水、溶解、過濾、蒸發(fā);(4)操作④中,當(dāng)觀察到出現(xiàn)較多固體時(shí),停止加熱。實(shí)驗(yàn)2:氯化鈉固體仍然不純時(shí),會(huì)使氯化鈉的質(zhì)量減小,從而導(dǎo)致溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小;稱量時(shí)砝碼端忘墊質(zhì)量相同的紙片時(shí),會(huì)使稱量的氯化鈉的質(zhì)量減小,從而導(dǎo)致溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏?。涣咳∷畷r(shí),仰視讀數(shù)會(huì)使量取的水偏多,從而導(dǎo)致溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。
答案:實(shí)驗(yàn)1:(1)加速溶解;(2)未用玻璃棒引流;(3)①⑤②③⑥④;(4)出現(xiàn)較多固體。實(shí)驗(yàn)2:①②③。
九、考查溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)綜合計(jì)算
例9.(2013年泰安)小明在協(xié)助老師清理實(shí)驗(yàn)室時(shí),發(fā)現(xiàn)有一瓶碳酸鈉和氯化鈉組成的混合液。他想測定該溶液中碳酸鈉和氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),為此設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)1:取該混合液50 g,向其中逐滴加入稀鹽酸,當(dāng)加入稀鹽酸的質(zhì)量為20g、40g、60 g時(shí),生成氣體的質(zhì)量見下表(氣體的溶解度忽略不計(jì))。
實(shí)驗(yàn)2:另取該溶液50g,加入一定量稀鹽酸充分反應(yīng)后,測得溶液的pH=7,然后再加入硝酸銀溶液,測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見右圖。
試分析計(jì)算:
(1)實(shí)驗(yàn)1中,第二組數(shù)據(jù)m為______ g。(2)混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(3)混合液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(計(jì)算結(jié)果精確至0.1%)
解析:(1)對比第一組、第三組數(shù)據(jù)可知,隨著稀鹽酸的增加,生成CO2氣體增加,由此可得出20克稀鹽酸完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為2.2g,所以40g鹽酸完全反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為4.4g;(2)根據(jù)前兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知:
根據(jù):106/44= x/5.5g、117/44= y/5.5g,解得x=13.25g、y=14.63g,所以混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:13.25g/50g×100%=26. 5%。
(3)設(shè)氯化鈉與硝酸銀反應(yīng),生成57.4g沉淀需要氯化鈉的質(zhì)量為z,
根據(jù):58.5/143.5=z/57.4g,解得z=23.4g。
所以原混合液中氯化鈉的質(zhì)量為:23.4g-14.63g=8.77g,混合液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:8.77g/50g×100%=17.5%。
答案:(1)4.4;(2)混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是26.5%;(3)混合液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少17.5%。