如何破解溶解度問題

王洪印

溶解度是表示物質(zhì)溶解性的一個(gè)重要概念，掌握此概念可以加深對物質(zhì)性質(zhì)的理解，因此，有關(guān)溶解度的概念、溶解度的表示方法（溶解度曲線）及氣體物質(zhì)溶解度的影響因素的考查一直是中考命題的重點(diǎn)和難點(diǎn)，特別是對溶解度曲線的考查已經(jīng)成為考試命題的熱點(diǎn)。

一、掌握四要素，突破固體溶解度

在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100 g溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。要想真正理解溶解度的含義，就需要掌握溶解度的四要素：①“在一定溫度下”：因?yàn)槊糠N固體物質(zhì)的溶解度在一定溫度下都有一個(gè)對應(yīng)的值，或者說固體物質(zhì)的溶解度隨溫度變化而變化，所以，給出某固體物質(zhì)的溶解度時(shí)，必須標(biāo)明溫度。②“在100 g溶劑里”：溶解度的概念中，規(guī)定溶劑的質(zhì)量為100 g。③“飽和狀態(tài)”：所謂飽和狀態(tài)，可以理解為在一定溫度下，在100 g溶劑里，溶質(zhì)的溶解量的最大值。④“所溶解的質(zhì)量”：表明溶解度的單位是“克”。在描述溶解度時(shí)，這四要素缺一不可，若試題中所給水的質(zhì)量不足100 g時(shí)，則達(dá)到飽和時(shí)所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量則等比例減少。

在考慮物質(zhì)的溶解度時(shí)，還要注意 “八忌”： 一忌不標(biāo)明溫度。任何一種物質(zhì)的溶解度都與溫度有著密切關(guān)系，一般是隨溫度的升高而增大，少數(shù)是隨溫度升高而減小或影響不大。所以在不同溫度下同一物質(zhì)在同一種溶劑中溶解度是不同的。 二忌不標(biāo)明是何種溶質(zhì)。不同溶質(zhì)在同一溫度下同一溶劑中溶解度是不同的。 三忌不說明溶劑量。溶劑量是100 g，這是規(guī)定的量，不能隨意改變。四忌不考慮溶液狀態(tài)。溶解度一定是在溶液達(dá)到飽和狀態(tài)下，也就是溶質(zhì)的溶解速率和結(jié)晶速率相等條件下的值，這是必要的條件。五忌不寫單位。如100 ℃時(shí)硫酸銅的溶解度為75.40 g， “g”不能丟掉。六忌把溶解度和濃度混淆。溶解度是表示物質(zhì)溶解性，而濃度即溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是表示溶液中含有的溶質(zhì)質(zhì)量，是兩個(gè)不同的概念，不能混淆。七忌搞錯(cuò)溶解度運(yùn)算公式。溶解度的計(jì)算公式：溶解度=（溶質(zhì)質(zhì)量/溶劑質(zhì)量）×100（g）。不能把“溶劑質(zhì)量”錯(cuò)寫成“溶液質(zhì)量”，也不能把“×100（g）”錯(cuò)寫成“×100%”。八忌不考慮結(jié)晶水合物中結(jié)晶水的去向。結(jié)晶水合物溶于水后結(jié)晶水的量要計(jì)入溶劑中，溶質(zhì)是除去結(jié)晶水后的無水化合物，否則就會出現(xiàn)計(jì)算上的錯(cuò)誤。

【例1】（2015年廣東省）下表為氯化鈉和氯化銨在不同溫度時(shí)的溶解度，回答下列問題。

溫度/℃01020304050

NH4Cl溶解度/g29.433.337.241.445.850.4

NaCl溶解度/g35.735.836.036.336.637.0

（1）由表中數(shù)據(jù)可知，溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)是。

（2）20 ℃時(shí)，100 g水最多只能溶解NaCl g，氯化鈉與氯化銨溶解度相等的溫度范圍是。

（3）向燒杯中加100 g水和50.0 g氯化銨配成50 ℃的溶液，再冷卻到20 ℃，燒杯中析出固體g。

【解析】（1）從表中提供的數(shù)據(jù)看，氯化銨的溶解度受溫度變化影響較大。（2）20 ℃時(shí)，NaCl的溶解度為36.0 g。在10 ℃時(shí)氯化銨的溶解度小于氯化鈉的，而在20 ℃時(shí)氯化銨的溶解度大于氯化鈉的，因此，氯化鈉與氯化銨溶解度相等時(shí)溫度處于 10～20 ℃。（3）50 ℃時(shí)，50 g氯化銨完全溶解，20 ℃時(shí)，最多溶解37.2 g，因此，能析出12.8 g固體。

【答案】（1）NH4Cl（2）36.010～20 ℃

（3）12.8

二、抓住點(diǎn)、線、面，破解溶解度曲線

由于固體物質(zhì)的溶解度隨溫度變化而變化，我們通?？梢杂每v坐標(biāo)表示溶解度，橫坐標(biāo)表示溫度，繪制出固體物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的曲線，這種曲線叫做溶解度曲線。

1.點(diǎn)：①位于溶解度曲線上的點(diǎn)表示某物質(zhì)在該點(diǎn)所對應(yīng)溫度下的溶解度，此時(shí)溶液處于飽和狀態(tài)。②位于溶解度曲線下方面上的點(diǎn)，表示溶液所處的狀態(tài)是不飽和狀態(tài)，依其數(shù)據(jù)配制的溶液為對應(yīng)溫度時(shí)的不飽和溶液。③位于溶解度曲線上方面上的點(diǎn)，表示溶液所處的狀態(tài)為過飽和狀態(tài)，依其數(shù)據(jù)配制的溶液為對應(yīng)溫度時(shí)的飽和溶液，且該溶質(zhì)有剩余。④兩條溶解度曲線的交點(diǎn)，表示在該點(diǎn)所對應(yīng)的溫度下，兩種物質(zhì)的溶解度相等。

2.線：溶解度曲線表示某物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化情況。曲線的坡度越大，說明溶解度受溫度影響越大；反之，說明溶解度受溫度影響較小。溶解度曲線有三個(gè)方面的應(yīng)用：①根據(jù)溶解度曲線，可以看出物質(zhì)的溶解度隨著溫度的變化而變化的情況。②根據(jù)溶解度曲線，比較在一定溫度范圍內(nèi)的物質(zhì)的溶解度大小。③根據(jù)溶解度曲線，選擇分離某些可溶性混合物的方法。如結(jié)晶法，包括降溫結(jié)晶（冷卻熱飽和溶液）和蒸發(fā)結(jié)晶兩種。溶解度受溫度影響變化較大的物質(zhì)要從溶液中析出，可采用降溫結(jié)晶法；溶解度受溫度影響變化較小的物質(zhì)要從溶液中大量析出，宜采用蒸發(fā)結(jié)晶法。

3.面：對于曲線下方面上的任何點(diǎn)，依其數(shù)據(jù)配制的溶液為對應(yīng)溫度時(shí)的不飽和溶液；曲線上方面上的點(diǎn)，依其數(shù)據(jù)配制的溶液為對應(yīng)溫度時(shí)的飽和溶液，且溶質(zhì)有剩余。如果要使不飽和溶液（曲線下方的一點(diǎn)）變成對應(yīng)溫度下的飽和溶液，可采取的方法有：①向該溶液中添加溶質(zhì)使之到達(dá)曲線上；②蒸發(fā)一定量的溶劑。

【例2】（2015年山西?。┯覉D是甲、乙兩種固體物質(zhì)的溶解度曲線。

（1）由圖可獲得的一條信息是。

（2）若乙中混有少量甲，提純乙的方法是。

（3）t2 ℃時(shí)將不飽和的甲溶液，轉(zhuǎn)化成該溫度下的飽和溶液的一種方法是，變化過程中，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（填“增大” “減小”或“不變”）。

（4）將等質(zhì)量的甲、乙兩種物質(zhì)的溶液由t2 ℃降溫至t1 ℃時(shí)，析出晶體的質(zhì)量（填字母）。

A.甲>乙B.甲<乙C.無法確定endprint

【解析】（1）根據(jù)溶解度曲線可以獲得許多信息：t1 ℃時(shí)，甲物質(zhì)的溶解度是a g；t1 ℃時(shí)，乙物質(zhì)的溶解度是a g；t1 ℃時(shí)，甲、乙兩物質(zhì)的溶解度相同等。（2）甲物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化幅度較大；而乙物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化幅度較小。所以若乙物質(zhì)中混有少量甲物質(zhì)，可溶解在水中形成溶液，然后蒸發(fā)，即采用蒸發(fā)結(jié)晶法來提純乙物質(zhì)。（3）增加溶質(zhì)甲或恒溫蒸發(fā)溶劑水都能使不飽和溶液轉(zhuǎn)化成該溫度下的飽和溶液。增加溶質(zhì)時(shí)溶劑不變，會使溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大；減少溶劑時(shí)溶質(zhì)質(zhì)量不變，也會使溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大。（4）甲物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而升高，且變化幅度較大，乙物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而升高，且變化幅度較小。因此，將等質(zhì)量的甲、乙兩種物質(zhì)的飽和溶液由t2 ℃降溫至t1 ℃時(shí)，甲物質(zhì)析出的質(zhì)量大于乙物質(zhì)析出的質(zhì)量，但是由于題目中沒有說明甲、乙兩種物質(zhì)的溶液是否都是飽和溶液，所以無法確定析出晶體質(zhì)量的大小。

【答案】（1）t1 ℃時(shí)，甲物質(zhì)的溶解度是a g（合理即可）（2）蒸發(fā)結(jié)晶（3）加入甲物質(zhì)（或恒溫蒸發(fā)溶劑）增大（4）C

三、hold住兩要素，突破氣體物質(zhì)溶解度

氣體物質(zhì)溶解度是指該氣體在一定的溫度下，在1.01×105 Pa（帕）時(shí)，1體積水里最多溶解氣體的體積數(shù)。影響氣體物質(zhì)溶解度的因素既包括內(nèi)因也包含外因，內(nèi)因是溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)，外因是溫度和壓強(qiáng)。氣體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小，隨壓強(qiáng)的增大而增大。學(xué)生只要在學(xué)習(xí)中抓住了影響氣體物質(zhì)溶解度的兩個(gè)外部因素，此類試題便可迎刃而解。

【例3】生活中的下列現(xiàn)象，不能說明氣體的溶解度隨溫度變化而變化的是（）

A.打開汽水蓋，有大量的氣體沖出

B.燒開水時(shí)，沸騰前水中有氣泡產(chǎn)生

C.夏季養(yǎng)魚塘中，要經(jīng)常開啟增氧設(shè)備

D.冰箱中制取的小冰塊中常有小氣泡

【解析】打開汽水蓋，瓶內(nèi)氣壓變小，會有大量氣泡逸出，氣體的溶解度隨壓強(qiáng)的減小而減小，說明氣體的溶解度與壓強(qiáng)有關(guān)，A項(xiàng)符合題意；燒開水使水的溫度升高，氣體的溶解度變小，氣泡會逸出，是溫度對溶解度的影響，B項(xiàng)不符合題意；夏季氣溫較高，水中溶解的氧氣量減少，故要經(jīng)常開啟增氧設(shè)備，是溫度對溶解度的影響，C項(xiàng)不符合題意；冰箱中溫度低，原來溶解在水中的氣體由于溶解度變小而形成小氣泡存在于制取的小冰塊中，是溫度對溶解度的影響，D項(xiàng)不符合題意。

【答案】Aendprint