溶解度曲線重難點(diǎn)突破

張玉

摘 要：溶解度曲線在中考的化學(xué)考題中占有一席之地.溶解度曲線的出題方式具有多樣性.溶解度曲線的抽象性和題目的多樣性導(dǎo)致學(xué)生在進(jìn)行解答時(shí)往往不能將其全部拿下.本文將溶解度曲線有關(guān)的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行了全面的歸納并用例題進(jìn)行講解.

關(guān)鍵詞：溶解度曲線;飽和溶液;溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

考點(diǎn)1：交點(diǎn)的意義

策略 （1）溶解度曲線與某溫度的交點(diǎn)表示：該物質(zhì)在該溫度下的溶解度為g.

（2）兩種物質(zhì)溶解度曲線交點(diǎn)的含義：表示在℃下，兩物質(zhì)的溶解度相等，均為g.

例1 甲、乙、丙三種固體物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示.

（1）t2℃時(shí)甲的溶解度為;

（2）甲與丙溶解度曲線的交點(diǎn)P表示.

解析 （1）根據(jù)溶解度曲線，讀出t2℃對(duì)應(yīng)的甲的溶解度為20g;

（2）甲與丙溶解度曲線的交點(diǎn)P表示在t2℃下，兩物質(zhì)的溶解度相等，均為20g.

答案 （1）20g

（2）在t2℃下，兩物質(zhì)的溶解度相等，均為20g

考點(diǎn)2：判斷溶液是否是飽和溶液

出題方式一：給數(shù)據(jù)

例2 甲、乙、丙物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示，t2℃時(shí)，向50g水中加18g的物質(zhì)甲，該溶液為（“飽和溶液”或“不飽和溶液”），溶液的質(zhì)量為.溫度升溫至t3℃，該溶液為（“飽和溶液”或“不飽和溶液”），溶液的質(zhì)量為.

解析 讀題找出該溫度下的溶解度并呈現(xiàn)數(shù)學(xué)表達(dá)，即：t2℃，100g水，最多溶解甲20g;50g水，最多溶解甲10g.t3℃，100g水，最多溶解甲50g;50g水，最多溶解甲25g.根據(jù)溶解度曲線可知，t2℃時(shí)，50g水最多溶解10g甲.現(xiàn)所給固體質(zhì)量為18g.此時(shí)溶液為飽和溶液，溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量=10g+50g=60g.同理，升溫至t3℃時(shí)50g水，最多溶解甲20g.所給固體為18g，此時(shí)溶液為不飽和溶液，溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量=18g+50g=68g.

答案 飽和溶液;60g;不飽和溶液;68g

例3 甲物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示，將 18% 的甲溶液從 t3℃ 降溫到 t2℃ ，此時(shí)溶液為（“飽和溶液”或“不飽和溶液”）.

解析 根據(jù)溶解度曲線可知t2℃時(shí)甲物質(zhì)的溶解度為20g.因此t2℃時(shí)甲物質(zhì)的飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=20g÷（100g+20g）×100%=16.7%.現(xiàn)將18% 的甲溶液從 t3℃ 降溫到 t2℃，由于18% > 16.7%，所以降溫至 t2℃時(shí)溶液為飽和溶液.

答案 飽和溶液

出題方式二：給溶解度曲線上的點(diǎn)

例4 甲溶液的溶解度曲線如圖2所示，圖上的點(diǎn)A所處的溶液為（“飽和溶液”或“不飽和溶液”，下同）;圖上的點(diǎn)C所處的溶液為.

解析 圖上的點(diǎn)A所處的位置是溶解度曲線之上，表示該溫度下的飽和溶液;圖上的點(diǎn)C所處的位置是溶解度曲線之下，表示該溫度下的不飽和溶液;

答案 飽和溶液;不飽和溶液

考點(diǎn)3：判斷結(jié)晶方法以及如何變飽和為不飽和、變不飽和為飽和溶液

例5 甲、乙、丙物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示，請(qǐng)回答下列問題：

（1）若甲中混有少量的乙，可采用的方法提純甲;

（2）若乙中混有少量的甲，可采用的方法提純乙;

（3）若除去丙中混有少量的甲，可采用方法;

（4）將甲的不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤旱姆椒ㄊ牵?

解析 根據(jù)溶解度曲線可知，甲的溶解度隨溫度升高而增大，乙的溶解度隨溫度變化不大，丙的溶解度隨溫度升高而減小.由于甲的溶解度隨溫度升高而增大，（1）中想提純甲，所以采用降溫結(jié)晶的方法;由于乙的溶解度隨溫度升高變化不大，（2）中想提純乙，所以采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法;丙的溶解度隨溫度升高而減小，（3）中想除去少量的甲，即希望提純丙，采用升溫結(jié)晶的方法;甲的溶解度隨溫度升高而增大，將甲的不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤旱姆椒ㄓ校航档蜏囟取⒄舭l(fā)溶劑、添加甲這種溶質(zhì)三種方法.

答案 降溫結(jié)晶;蒸發(fā)結(jié)晶;升溫結(jié)晶;降低溫度、蒸發(fā)溶劑、增加溶質(zhì)

考點(diǎn)4：比較溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

例6 甲、乙、丙物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示，請(qǐng)回答下列問題：

（1）t3℃時(shí)甲、乙、丙的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小排列的順序是;

（2）將t3℃時(shí)甲、乙、丙的飽和溶液降溫至t2℃，溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)排列順序是;

（3）將t1℃時(shí)甲、乙、丙的飽和溶液升溫至t2℃，溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)排列順序是.

解析 飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=S100g+S×100% ，S表示溶解度.根據(jù)公式，飽和溶液溶解度越大，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大.（1）從溶解度曲線上可以看出，t3℃時(shí)甲、乙、丙的溶解度甲>乙>丙，因此，t3℃時(shí)甲、乙、丙的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小排列的順序是甲>乙>丙;（2）t3℃時(shí)甲、乙、丙的飽和溶液降溫至t2℃時(shí)，首先在溶解度曲線上標(biāo)出t3℃甲、乙、丙的飽和溶液上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后將這三個(gè)點(diǎn)平移至t2℃，接下來觀察平移后的點(diǎn)是否處于溶解度曲線上方，若處于過飽和狀態(tài)，則將該點(diǎn)下移至溶解度曲線上，即剛好達(dá)到飽和的位置;若第一次平移后的點(diǎn)位于溶解度曲線下方即處于不飽和狀態(tài)，則平移后的點(diǎn)仍停留在該處.最后比較t2℃甲、乙、丙三個(gè)點(diǎn)最終的位置，物質(zhì)所處的點(diǎn)越高，溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大.通過該方法，我們可以看出三個(gè)點(diǎn)的高矮順序?yàn)椋阂?甲>丙，因此，將t3℃時(shí)甲、乙、丙的飽和溶液降溫至t2℃時(shí)，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小排列的順序是乙>甲>丙.（3）同方法二，升溫至t2℃后三個(gè)點(diǎn)的高矮順序?yàn)椋阂?丙>甲，因此，將t1℃時(shí)甲、乙、丙的飽和溶液升溫至t2℃時(shí)，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小排列的順序是乙>丙>甲.

答案 甲>乙>丙;乙>甲>丙;乙>丙>甲

考點(diǎn)5：根據(jù)溶解度曲線，判斷飽和溶液升溫、降溫、蒸發(fā)溶劑時(shí)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶劑質(zhì)量、溶液質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量變化及比較

例7 硝酸鉀和氯化鉀的溶解度曲線如圖3所示：

（1）t2℃時(shí)等質(zhì)量的硝酸鉀和氯化鉀的飽和溶液，降溫至t1℃，氯化鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) （>，<，=）硝酸鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù);

氯化鉀質(zhì)量（>，<，=）硝酸鉀質(zhì)量;

氯化鉀溶液質(zhì)量（>，<，=）硝酸鉀溶液質(zhì)量;

氯化鉀溶液的溶劑質(zhì)量（>，<，= ）硝酸鉀溶液的溶劑質(zhì)量;

（2）t3℃時(shí)硝酸鉀和氯化鉀的飽和溶液各100g，均恒溫蒸發(fā)10g水，然后降溫至t2℃，降溫后，氯化鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（>，<，=）硝酸鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù);氯化鉀質(zhì)量（>，<，=）硝酸鉀質(zhì)量;氯化鉀溶液質(zhì)量（>，<，=）硝酸鉀溶液質(zhì)量;氯化鉀溶液的溶劑質(zhì)量（>，<，= ）硝酸鉀溶液的溶劑質(zhì)量;氯化鉀溶液析出的晶體質(zhì)量（>，<，=）硝酸鉀溶液析出的晶體質(zhì)量.

解析 （1）根據(jù)溶解度曲線可知，t2℃時(shí)等質(zhì)量的硝酸鉀和氯化鉀的飽和溶液，降溫至t1℃時(shí)，兩者仍然是飽和溶液.t1℃時(shí)氯化鉀的溶解度大于硝酸鉀的溶解度，所以，氯化鉀的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于硝酸鉀的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù);t2℃時(shí)溶液質(zhì)量相等，溶解度相等，飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，所以，兩者的溶質(zhì)質(zhì)量和溶劑質(zhì)量分別相等.降溫不影響溶劑質(zhì)量，所以t1℃時(shí)，兩者溶劑質(zhì)量仍相等.又因t1℃時(shí)氯化鉀的溶解度大于硝酸鉀的溶解度，所以在相等溶劑的情況下，氯化鉀溶液中的溶質(zhì)較多.溶液=溶質(zhì)+溶劑，所以氯化鉀溶液的質(zhì)量較多.

（2）t3℃時(shí)硝酸鉀和氯化鉀的飽和溶液各100g，均恒溫蒸發(fā)10g水，然后降溫至t2℃.降至t2℃時(shí)，兩溶液仍然是飽和溶液，因t2℃時(shí)，溶解度相等，所以，兩者的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等;在t3℃時(shí)兩者均為飽和溶液且溶液質(zhì)量相等，因硝酸鉀的溶解度大于氯化鉀的溶解度，所以，t3℃時(shí)硝酸鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于氯化鉀溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，硝酸鉀質(zhì)量大于氯化鉀質(zhì)量，氯化鉀溶液中溶劑質(zhì)量大于硝酸鉀溶液中溶劑質(zhì)量.又因蒸發(fā)的溶劑質(zhì)量是相等的，降溫不影響溶劑質(zhì)量，所以在最終t2℃時(shí)氯化鉀溶液中溶劑質(zhì)量大于硝酸鉀溶液中溶劑質(zhì)量;t2℃溶解度相等，因氯化鉀溶液中溶劑質(zhì)量大于硝酸鉀溶液中溶劑質(zhì)量，所以降溫至t2℃后氯化鉀質(zhì)量大于硝酸鉀質(zhì)量.溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量，所以氯化鉀溶液質(zhì)量大于硝酸鉀溶液質(zhì)量;t3℃時(shí)硝酸鉀質(zhì)量大于氯化鉀質(zhì)量，降溫t2℃后氯化鉀質(zhì)量大于硝酸鉀質(zhì)量.所以，硝酸鉀析出的晶體質(zhì)量大于氯化鉀析出的晶體質(zhì)量.

答案 （1）>;>;>;=（2）=;>;>;>;<

考點(diǎn)6： 陷阱題，比較溶液中溶質(zhì)、溶劑的質(zhì)量;溶液改溫時(shí)析出晶體的質(zhì)量

例8 甲、乙、丙三種固體物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示，判斷下列說法是否正確.

（1）t3℃時(shí)，等質(zhì)量的甲、乙、丙的飽和溶液中含溶質(zhì)最多的是丙（ ）;

（2）t3℃時(shí)，等質(zhì)量的甲、乙、丙的飽和溶液中含溶劑最多的是丙（ ）;

（3）t3℃時(shí)，等質(zhì)量的甲、乙、丙溶解形成飽和溶液，所需溶劑最多的是丙（ ）;

（4）t3℃時(shí)，甲、乙、丙形成的飽和溶液中含溶質(zhì)最多的是丙（ ）;

（5）將三種物質(zhì)的溶液從 t3℃降溫至 t1℃，析出晶體最多的是甲（ ）;

（6）將三種物質(zhì)的飽和溶液從 t3℃降溫至 t1℃，析出晶體最多的是甲（ ）;

（7）升高丙的溫度，一定有晶體析出（）.

解析 （1）t3℃時(shí)，溶解度甲>乙>丙，三種溶液均為飽和溶液，所以溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)甲>乙>丙，又因溶液質(zhì)量相等，所以溶質(zhì)質(zhì)量甲>乙>丙，溶劑質(zhì)量丙>乙>甲，（1）錯(cuò)誤，（2）正確;t3℃時(shí)，甲的溶解度>乙的溶解度>丙的溶解度，丙最難溶，所以當(dāng)溶解相等質(zhì)量溶質(zhì)時(shí)，丙需要的水最多，（3）正確;（4）、（5）、（6）中并未說明飽和溶液的質(zhì)量，所以無法判斷溶質(zhì)質(zhì)量和析出晶體質(zhì)量，故（4）、（5）、（6）錯(cuò)誤;（7）并未說明是否是飽和溶液，如果溶液濃度極低，升溫也是無法析出的，所以無法判斷，故（7）錯(cuò)誤.

答案 錯(cuò)誤;正確;正確;錯(cuò)誤;錯(cuò)誤;錯(cuò)誤;錯(cuò)誤

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社.義務(wù)教育教科書 化學(xué)： 九年級(jí)上下冊(cè)[M].北京： 人民教育出版社，2013：36-40.

[2]何聲健. 攻克中考化學(xué)溶解度曲線考點(diǎn)秘笈[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)（初中版）. 2019（03）： 61-62.

[3]華雪瑩.分類例析溶解度曲線問題[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)（初中版）. 2013（12）：43-44.

[4]李國彪.溶解度曲線問題的詳解策略[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)（初中版）. 2015（11）： 38-39.

（收稿日期：2019-09-28）