溶解度曲線的解讀

王俊

摘要：溶解度曲線既是初中化學溶液部分知識學習中的重點，也是難點.溶解度曲線有關(guān)題型的涵蓋面廣，綜合性強，可以較好地考查學生的獲取信息能力和知識應(yīng)用能力，也是中考命題人的熱衷題型，

關(guān)鍵詞：溶解度曲線;初中化學;溶液

初中化學中的飽和溶液、溶解度相關(guān)的題型是中考化學中的一個重難點，這類題分值雖不大，但一直是中考化學中的失分重災(zāi)區(qū)之一.溶解度在《2019年武漢市初中畢業(yè)生學業(yè)考試說明》中的認知過程維度上屬于“理解”維度，要求學生能夠理解溶解度，并且能讀懂溶解度曲線的含義.下面，筆者將針對這個專題來系統(tǒng)地進行分析.

1 溶解度相關(guān)知識點

（1）飽和溶液：在一定溫度下，向一定量溶劑里加入某種溶質(zhì)，當溶質(zhì)不能繼續(xù)溶解時，所得到的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液.

（2）固體溶解度（可用s表示）：在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在1009溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量.（3）溶解度的相對大小（20℃）

（4）結(jié)晶方法

①提取硝酸鉀溶液中硝酸鉀，采用降溫結(jié)晶法（也叫冷卻熱飽和溶液法）;

②提取氯化鈉溶液中的氯化鈉，采用蒸發(fā)結(jié)晶法;

③提取氫氧化鈣溶液中的氫氧化鈣，采用升溫結(jié)晶法.

2 溶解度曲線的含義

（1）點

溶解度曲線上面的點稱作飽和點，曲線上任意一點表示對應(yīng)的溫度下該物質(zhì)的溶解度，對應(yīng)該點的溶液為該溫度下的飽和溶液;兩條溶解度曲線的交點表示兩種物質(zhì)在交點所示溫度下溶解度相等.

（2）線

溶解度曲線表示的是溶解度隨溫度變化的趨勢，分為三種：（1）陡升型：多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大，如硝酸鉀;（2）緩升型：少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度受溫度變化的影響很小，如氯化鈉;（3）下降型：極少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小，如氫氧化鈣.

（3）面

①溶解度曲線下方的面表示不同溫度下該物質(zhì)的不飽和溶液;

②溶解度曲線上方的面表示不同溫度下該物質(zhì)的過飽和溶液（現(xiàn)初中階段不作要求）.

3 溶解度曲線的應(yīng)用

例1 甲、乙兩種物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示.下列說法中正確的是（ ）.

A.a1℃時甲和乙的飽和溶液，升溫到a2℃時仍是飽和溶液

B.甲和乙的溶解度相等

C.a1℃時，甲和乙各30g分別加入100g水中，均形成飽和溶液

D.a2℃時，在100g水中加60g甲，形成不飽和溶液

分析本題考查了溶解度曲線的點、線以及應(yīng)用.al℃時甲和乙的飽和溶液，升溫到a2C，甲和乙的溶解度均變大，所以兩者的溶液都變成不飽和溶液，A錯誤;a1℃時，甲和乙的溶解度相等，但是B選項沒有指明溫度，B錯誤;a1℃時，甲和乙的溶解度都為30g，溶解度的含義就是指在某溫度下，某物質(zhì)在100g溶劑里達到飽和狀態(tài)所溶解的質(zhì)量，所以甲和乙各30g分別加入100g水中，剛好都形成飽和溶液，C正確;。：℃時，甲的溶解度為50g，在100g水中最多只能溶解50g甲，現(xiàn)給60g甲溶解100g水中，有10g固體會剩余，形成的溶液是飽和溶液，D錯誤.答案：C

例2 甲、乙、丙三種固體物質(zhì)的溶解度曲線如圖2所示.回答下列問題：

（l）a3℃時，三種物質(zhì)的溶解度由大到小的順序是____;

（2） a2℃時，____和 一的溶解度大小相等;

（3）三種物質(zhì)中，____的溶解度受溫度的影響最大，____的溶解度受溫度的影響最小，____的溶解度隨溫度的升高而減小.

分析本題考查溶解度曲線的點、線以及應(yīng)用.（l）a3℃時，由圖可以看到，溶解度大小關(guān)系為甲>丙>乙.（2）a2℃時，甲和丙的溶解度曲線相交，說明二者的溶解度在a2℃時相等.（3）從三條溶解度曲線的趨勢來看，甲的溶解度受溫度的影響最大，乙的溶解度受溫度的影響較小，丙的溶解度隨溫度的升高反而減小.

答案：（1）甲>丙>乙（2）甲丙（3）甲乙丙

例3 甲、乙兩種物質(zhì)的溶解度曲線如圖3所示.請回答以下問題：

（1）t1℃時，1509甲的飽和溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量為____;

（2）降溫能使____（填“甲”或“乙”）的不飽和溶液變成飽和溶液.若乙中混有少量的甲，提純乙可采取____的方法;

（3）以下說法中正確的是

A.t1℃時，等質(zhì)量的甲、乙不飽和溶液升溫至t2℃，兩種溶液一定都不會析出晶體

B.t1℃時，等質(zhì)量的甲、乙飽和溶液恒溫蒸發(fā)等質(zhì)量的水，析出晶體的質(zhì)量相等

C.t2℃時，等質(zhì)量甲、乙分別配成飽和溶液，完全溶解所需水的質(zhì)量甲>乙

D.將t2℃時甲、乙的飽和溶液降溫至tl℃，所得甲、乙溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等

分析本題考查了溶解度曲線的多方面應(yīng)用，如不飽和溶液與飽和溶液之間的轉(zhuǎn)化、將兩種飽和溶液降溫處理后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的比較、結(jié)晶方法.（1）t1℃時，圖上顯示甲的溶解度為50g，也就是說t1℃時，50g甲溶解在100g水中剛好達到飽和狀態(tài)，形成的溶液質(zhì)量恰好是150g，和題中的信息相符，所以t1℃時，150g甲的飽和溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量為50g.（2）分析題中信息，要通過降溫方法使不飽和溶液變成飽和溶液，必須要求該種物質(zhì)的溶解度在降溫后變小，圖中不難看出，甲的溶解度隨溫度的降低而減小;現(xiàn)在需要提純乙，圖中看到乙的溶解度隨溫度的升高反而減小，所以，提純乙可以采取升溫結(jié)晶的方法.（3）此小題是溶解度曲線的大綜合，考查的知識點比較廣.tl℃時，甲和乙的不飽和溶液升溫到t2℃，甲的溶解度變大，更不飽和，不會析出晶體，但是乙的溶解度變小，可以變成飽和溶液，此時會有晶體析出，A錯誤;tl℃時，等質(zhì)量的甲、乙飽和溶液恒溫蒸發(fā)等質(zhì)量的水，二者均會析出晶體，筆者采取逆向思維來分析，可以理解成“t1℃時，往等質(zhì)量的水中分別加入甲、乙形成飽和溶液，需要甲、乙的質(zhì)量關(guān)系”，在這種題目中，我們可以選用公式s/100g=溶質(zhì)的質(zhì)量/溶劑的質(zhì)量，在100g和溶劑的質(zhì)量都一定的情況下，溶解度s和溶質(zhì)的質(zhì)量成正比關(guān)系.t1℃時，甲、乙的溶解度相等，得出需要溶質(zhì)的質(zhì)量也相等，因此，析出晶體質(zhì)量也就相等，B正確.t2℃時，等質(zhì)量甲、乙分別配成飽和溶液，此小題可以類比B，采用公式s/100=溶質(zhì)的質(zhì)量/溶劑的質(zhì)量，在lOOg和溶質(zhì)的質(zhì)量都一定的情況下，溶解度s和溶劑的質(zhì)量成反比關(guān)系，t2℃時，從圖中可以看到，甲的溶解度大于乙的溶解度，得出所需水的質(zhì)量是甲小于乙，C錯誤.將t2℃時甲、乙的飽和溶液降溫至t1℃，甲溶液變成tl℃時的飽和溶液，點會下滑到P點，此時溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)發(fā)生了改變，而乙溶液變成t1℃時的不飽和溶液，在這個變溫過程中，沒有溶質(zhì)的析出，也沒有溶劑的蒸發(fā)，所以乙的溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)沒有發(fā)生改變，與t2℃時的乙的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等.選用公式飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=s/ 100g +s×100%，可以發(fā)現(xiàn)飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)和溶解度s呈正相關(guān).s越大的飽和溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)就越大，剛才分析出t1℃的甲的溶解度大于t2℃的乙的溶解度，所以溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)也是甲大于乙，D錯誤.

答案：（1）509（2）甲升溫結(jié)晶 （3）B

縱觀2018年各省市中考化學試題，有關(guān)溶解度曲線的題型有選擇題和填空題，分值在3-5分之間，分值不是很大，但是考查知識點卻比較寬泛，命題人經(jīng)常將溶解度的概念及含義、結(jié)晶的方法、飽和溶液與不飽和溶液之間的轉(zhuǎn)化、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)及有關(guān)溶液的計算等核心知識點與溶解度曲線結(jié)合起來，凸顯出命題人的出題立意，為高中選拔高水平人才，這類試題將繼續(xù)成為中考命題人熱衷的題型.

參考文獻：

[1]人民教育出版社，課程教材研究所，化學課程教材研發(fā)中心.義務(wù)教育教科書.化學：九年級下冊[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]武漢出版社，武漢市教育科學研究院.2019年武漢市初中畢業(yè)生學業(yè)考試說明[M].武漢：武漢出版社，2019.