熱點跟蹤

劉雙霞

溶解度曲線的圖像問題是利用圖像手段，將物質(zhì)的溶解度與溶液中組分的物理量通過圖像的形式表現(xiàn)出來。該方法是運用數(shù)學函數(shù)關(guān)系研究化學問題的一種常用方法。

一、溫度變化對溶解度曲線中溶解度的影響規(guī)律

對溶解度曲線進行分析可以得到某種物質(zhì)溶解度隨溫度的變化趨勢，能夠比較在相同溫度條件下不同物質(zhì)的溶解度大小，從而判斷某種物質(zhì)在特定溫度下的溶解度值。

例題1 （2023年衡陽節(jié)選）幾種固體物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示，請回答下列問題：

（1）P點的意義是____。

（2）當溫度為t，℃時，A、B、C3種物質(zhì)的溶解度由小到大的順序是____。

（3）當溫度為t℃時，將C物質(zhì)的接近飽和的溶液變?yōu)轱柡腿芤旱姆椒ㄊ莀___（任寫一種）。

解析 （1）P點的意義是：t1℃時，A和B的溶解度相等；（2）基于橫坐標值t2℃作垂直于x軸的直線，如果該直線與溶解度曲線的交點在上邊的，則溶解度大，當溫度為￡，℃時，A、B、C3種物質(zhì)的溶解度由小到大的順序是：C

二、進行某溫度下溶液中有關(guān)物理量的計算

通過溶解度曲線可以準確得到在特定溫度下的溶解度值，進而計算飽和溶液在該特定溫度下的質(zhì)量分數(shù)等。

例題2 （2023年棗陽市模擬節(jié)選）如圖2所示是氯化鈉和硝酸鉀的溶解度曲線。

（3）60℃時，分別取KNO、和NaCl固體進行如圖3所示實驗，加入甲燒杯中的固體是____（填“NaCl”或“KNO3”），X的取值范圍是____。

（4）下列有關(guān)上述實驗現(xiàn)象說法正確的是____（填序號）。

A.狀態(tài)1時，乙燒杯中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定大于甲燒杯中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

B.若采用某操作使甲燒杯中同體全部溶解，則溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定增大

C.乙燒杯中的溶液，在狀態(tài)2時溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是狀態(tài)1時的2倍

D.若將狀態(tài)1時甲、乙燒杯中的溶液降溫到10℃，所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)：甲>乙

解析（3）在60℃時硝酸鉀的溶解度大于氯化鈉，加入甲燒杯中的固體是NaCl，向燒杯中再加入Xg同種固體，仍然能夠全部溶解，由于60℃時氯化鈉的溶解度是37.39，硝酸鉀的溶解度是1109，X的取值范圍是37.3

（4）A.狀態(tài)1時，甲燒杯中有沒有溶解的固體，乙燒杯中全部溶解，乙燒杯中溶質(zhì)的質(zhì)量大，所以乙燒杯中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定大于甲燒杯中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，故A選項正確。B.若采用某操作（加入水）使甲燒杯中固體全部溶解，則溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不一定增大，故B選項不正確。C.乙燒杯中的溶液，在狀態(tài)2時的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不是狀態(tài)1時的2倍，故C選項不正確。D.若將狀態(tài)1時甲、乙燒杯中的溶液降溫至10≤10℃，都變成飽和溶液，氯化鈉的溶解度大于硝酸鉀，所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)：甲>乙，故D正確。

三、混合物分離的結(jié)晶方法

蒸發(fā)結(jié)晶適用溶解度受溫度影響變化較小的固體物質(zhì)；降溫結(jié)晶（冷卻熱飽和溶液）適用溶解度受溫度影響變化較大的固體物質(zhì)。

例題3 （2023年福建省節(jié)選）為研究溶解度曲線的應用，學習小組查得資料：某鋼鐵廠處理高鹽廢水（含氯化鈉、硫酸鈉及微量的其他鹽）的流程、相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖4、5所示。請和小組同學一起研究。

（4）降溫至0℃的“冷凍結(jié)晶”過程，析出的2種物質(zhì)中較多的是____。

（5）結(jié)合溶解度曲線解釋，“蒸發(fā)結(jié)晶2”主要得到氯化鈉的原因是____。

解析 （4）降溫至0℃的“冷凍結(jié)晶”過程，析出的2種物質(zhì)中較多的是硫酸鈉，這是因為該溫度范圍內(nèi)，硫酸鈉溶解度差比氯化鈉大。（5）結(jié)合溶解度曲線解釋，“蒸發(fā)結(jié)晶2”主要得到氯化鈉的原因是0℃時，硫酸鈉溶解度明顯小于氯化鈉，經(jīng)“冷凍結(jié)晶”后的母液2中，硫酸鈉含量低，氯化鈉含量高。

（收稿日期：2024-01-03）