2022年高考化學二輪復習 全套教學案詳細解析 溶解度及有關(guān)計算 新課標

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1、2022年高考化學二輪復習 全套教學案詳細解析 溶解度及有關(guān)計算 新課標教學目標知識技能:了解飽和溶液、不飽和溶液的概念。理解溶解度概念。理解溫度對溶解度的影響及溶解度曲線。掌握有關(guān)溶解度的計算。能力培養(yǎng):結(jié)合溶解度計算,培養(yǎng)學生學會用比例法和守恒法解決溶解度有關(guān)計算的能力??茖W思想:結(jié)合飽和溶液、不飽和溶液和溶解度曲線的復習,使學生進一步樹立平衡是相對的、有條件的、動態(tài)的辯證思想??茖W方法:結(jié)合溶解度計算的復習,進一步掌握守恒法、比例法解決問題的方法。重點、難點 有關(guān)溶解度的計算。 教學過程設(shè)計 教師活動【引言】上一講我們復習了溶液濃度計算,溶液有飽和溶液和不飽和溶液之分。而且在一定溫度下,

2、固體不能無限溶于水中,因此存在溶解度的問題。本節(jié)我們將復習飽和溶液、不飽和溶液和溶解度的概念,同時要重點復習溶解度的有關(guān)計算?!景鍟恳?、飽和溶液和不飽和溶液【投影】問題:1什么是飽和溶液,什么是不飽和溶液?2溶液處于飽和狀態(tài)時,有什么特點?學生活動傾聽、回憶?;卮穑?在一定溫度下,當溶質(zhì)溶解的速率和溶質(zhì)從溶液中析出的速率相等,此時溶液達到溶解平衡狀態(tài),所得的溶液為飽和溶液,反之為不飽和溶液。2在一定條件下,溶液達到飽和時,溶液處于溶解平衡狀態(tài),它與化學平衡狀態(tài)相似,具有“等”、“定”、“動”、“變”等特點。即在一定條件下,當溶液達飽和時,溶質(zhì)溶解和結(jié)晶的速率相等,溶液處于動態(tài)平衡,溶液的濃度

3、保持不變,當條件改變時,例如:改變溫度,可使溶液由飽和變成不飽和?!驹u價】同學們回答得很好。這里還應(yīng)明確兩點:1當溶液溶解一種溶質(zhì)達飽和時,溶液中仍可溶解其他溶質(zhì)。傾聽、思考。2化學平衡移動原理適用于溶解平衡,條件改變時,溶液可由飽和溶液轉(zhuǎn)化成不飽和溶液。傾聽、思考。【投影】練習題:氯氣在下列液體中溶解度最小的是 A水 B飽和食鹽水C氫氧化鈉溶液 D飽和石灰水分析并回答:氯氣溶于水中發(fā)生如下反應(yīng):Cl2+H2O H+Cl-+HClO當氯氣溶于氫氧化鈉溶液或飽和石灰水時,由于生成的鹽酸和次氯酸與堿反應(yīng),可加速氯氣在溶液中的溶解,并生成金屬氯化物和次氯酸鹽。而在飽和食鹽水中,由于存在下列溶解平衡:

4、NaCl Na+Cl-溶液中氯離子濃度已達飽和,抑制了氯氣在溶液中的溶解。因此氯氣在飽和食鹽水中溶解度最小,應(yīng)選B。【小結(jié)】由于飽和食鹽水中溶解平衡的存在,溶液中氯離子濃度已達飽和,對氯氣在溶液中的溶解起抑制作用,和化學平衡中增大生成物濃度使平衡向逆方向移動的道理相同。【板書】二、溶解度(S)1概念【提問】什么是溶解度?氣體的溶解度是如何表示的?影響溶解度的因素有哪些?條件改變后,飽和溶液有什么變化?思考并回答:在一定溫度下,在100g溶劑中溶解溶質(zhì)達飽和,所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量稱為溶解度。溶解度單位是g。若溶質(zhì)是氣體,則溶解度是指:在一定溫度和壓強下,1體積溶劑溶解溶質(zhì)達飽和時,所溶解的氣體的體積

5、。(單位是:L/L)影響溶解度的因素首先是溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)。此外條件對溶解度也有影響。固體的溶解度與溫度有關(guān),而氣體則和溫度、壓強都有關(guān)系。由影響溶解度的條件可知,當條件改變時,溶解平衡將被打破,溶質(zhì)溶解的速率和結(jié)晶的速率不再相等,飽和溶液可以轉(zhuǎn)化成不飽和溶液,也可以析出晶體,在新的條件下達到新的溶解平衡?!驹u價】肯定學生的回答并強調(diào):在掌握固體的溶解度的概念時,一定要注意:(1)溫度;(2)達飽和;(3)100g溶劑,這三個關(guān)鍵性的詞語。2溶解度曲線【提問】溫度和壓強怎樣影響氣體溶質(zhì)的溶解度?溫度怎樣影響固體溶質(zhì)的溶解度?回答:氣體溶質(zhì)的溶解度與溫度、壓強有關(guān),溫度越高,氣體的溶解度越小,壓

6、強越大,氣體的溶解度越大。固體的溶解度與溫度有密切關(guān)系,多數(shù)固體的溶解度隨溫度升高,溶解度增大,少數(shù)物質(zhì),如氯化鈉的溶解度則受溫度影響很小。個別物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而降低,如氫氧化鈣?!驹賳枴磕芊裥蜗蟮乇硎境鋈芙舛入S溫度改變的關(guān)系呢?回答:可以,用溶解度曲線即可。看圖1-2,并練習。【評價】很好。請同學們根據(jù)圖1-1,找出不同溫度下固體溶質(zhì)的溶解度。3有關(guān)溶解度的計算溶解度計算是本講的難點,希望同學們認真思考、積極練習,掌握解題的思路和方法?!局笇Ь毩暋繉?0飽和氯化銨溶液680g,蒸發(fā)100g水再冷卻至40,將析出晶體多少克?已知90時溶解度為71.3g,40時溶解度為45.8g。做練習后

7、回答問題:這個問題我是按兩步計算的:(1)求90時蒸發(fā)100g水將析出多少克晶體。由90氯化鉸的溶解度可知,100g水最多能溶71.3g 氯化銨,所以在90蒸發(fā)100g水將析出71.3g氯化銨。(2)析出晶體后,余下508.7g飽和溶液,從90降溫至40將析出晶體多少克。設(shè)508.7g飽和氯化銨溶液從90降溫至40可析出晶體的質(zhì)量為x,可根據(jù)比例關(guān)系解x。508.7gx=171.3g25.5gx=75.7g蒸發(fā)水100g和降溫后,共析出晶體75.7g+71.3g=147g?!驹u價】肯定學生的解題思路和方法正確,結(jié)論也正確,然后指出有關(guān)溶解度計算的常用的一種方法:比例式法。指出:上述比例關(guān)系只適

8、用于析出的晶體不含結(jié)晶水時的有關(guān)計算,而且要注意,若原溶液不是飽和溶液,上述比例關(guān)系不成立?!咎釂枴可项}還有沒有更簡便的解題方法?在學生分析和解答的基礎(chǔ)上指出有關(guān)溶解度計算的另一種方法:守恒法,即高溫下飽和液中溶質(zhì)的質(zhì)量=析晶后飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量+蒸發(fā)水和降溫后析出的晶體的質(zhì)量。討論后回答:可先求出680g飽和氯化銨溶液中含有水和氯化銨的質(zhì)量。再求出蒸發(fā)100g水后,余下的水的質(zhì)量,并求出在40時,余下的水最多能溶解多少克氯化銨。原有的飽和溶液中氯化銨的質(zhì)量和蒸發(fā)水及降溫后飽和溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量之差為析出的晶體的質(zhì)量。具體方法是:(1)求90時,680g的飽和氯化銨溶液中,溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量。

9、設(shè)溶劑的質(zhì)量為x。根據(jù)溶解度的數(shù)據(jù)可知:在90時,若以100g水配制飽和氯化銨溶液,則飽和液的質(zhì)量為171.3g。因此可得以下比例式:171.3g100g=680gxx=397g(水的質(zhì)量)氯化銨的質(zhì)量=680g-397g=283g蒸發(fā)100g水后,余下水297g,在40時,297g水最多能溶氯化銨的質(zhì)量為y,則根據(jù)40時,溶解度的數(shù)據(jù)列出比例式可求出y。297gy=100g45.8g,y=136.0g析出晶體的質(zhì)量應(yīng)為283.0g-136.0g=147.0g?!局笇Ь毩暋磕栙|(zhì)量為Mg/mol的某物質(zhì)的溶解度曲線如圖1-3,現(xiàn)有t2300g該物質(zhì)的溶液,在溫度不變時蒸發(fā)掉50g水后,溶液恰好

10、達到飽和,此飽和溶液的密度為g/mL,則飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為_mol/L,若將此飽和溶液降溫至t1時,析出無水物晶體的質(zhì)量為_g?!窘M織討論】請分析此題的解題思路和方法。討論并回答:由溶解度曲線可知,在t2時,該物質(zhì)的溶解度為a2g,再根據(jù)物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的換算公式,求出溶液的物質(zhì)的量濃度。由t2的溶解度數(shù)據(jù)可求出溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=設(shè)降溫至t1時,析出的晶體的質(zhì)量為x根據(jù)公式:100+S(高溫)S(高溫)-S(低溫)=高溫下飽和溶液質(zhì)量析出晶體質(zhì)量(100 +a2)(a2-a1)=(300-50)xx=250(a2-a1)/(100+a2)g【評價】對學生討論的情況進行小結(jié),充

11、分肯定學生的正確回答,激勵學生積極思考和回答問題。學生回答問題后歸納出:某溫度下,飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)可直接由溶解度的數(shù)據(jù)所推出的公式進行計算。因為某溫度下,用100g水配制飽和溶液所需溶質(zhì)的質(zhì)量等于該溫度下溶質(zhì)的溶解度。而該溫度下用100g水所配制的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)和用任意質(zhì)量的水配制成的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相等?!局笇Ь毩暋緼、B兩種化合物的溶解度曲線如圖1-4,要用結(jié)晶法從A、B混合物中提取A(不考慮A、B共存時,對各自溶解度的影響)。(1)取50g混合物將它溶于100g熱水,然后冷卻至20。若要使A析出,B不析出,則混合物中B的質(zhì)量分數(shù)(B)最高不超過多少?(寫推理與計算過程

12、)(2)取Wg混合物,將它溶于100g熱水,然后冷卻至10,若仍要使A析出B不析出,請寫出下列兩種情況下,混合物中A的質(zhì)量分數(shù)(A)應(yīng)滿足什么關(guān)系式(以W,a,b表示),當Wa+b時,A_,當Wa+b時,A_?!咎釂枴浚?)中若要使A析出B不析出,A和B的質(zhì)量必須滿足的條件是什么?積極思考、討論并回答:(1)因為在20時,A的溶解度為10g,B的溶解度為20g,所以50gA和B的混合物溶于100g熱水中,降溫至20時,要使B不析出,A能析出,則在50g混合物中,B的質(zhì)量應(yīng)20g,A的質(zhì)量應(yīng)30g,即在50g混合物中B的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)40。(2)中要使A析出,B不析出,必須滿足的條件是什么?思考并回

13、答:(2)要使B不析出,B的質(zhì)量b,而A要析出,A的質(zhì)量應(yīng)a。當Wa+b時,只要Aa,即可滿足條件,所以A當Wa+b時,Bb即可滿足條件,所以A剛才你們討論和回答都很好,說明對溶解度計算方法有了正確的思路。請思考以下問題,如何選擇正確答案:【指導練習】在一定溫度下,向足量的飽和碳酸鈉溶液中加入1.06g 無水碳酸鈉,攪拌靜置后,最終所得晶體的質(zhì)量是 A等于1.06g B等于2.86 gC大于 2.86 g D大于1.06g,小于2.86g分析并回答:假如析出晶體時,無水碳酸鈉只從。飽和溶液吸水,生成+水碳酸鈉,則生成的碳酸鈉晶體的質(zhì)量應(yīng)等于2.86g,這是因為:實際上,析出結(jié)晶水合物時,由于無

14、水碳酸鈉從飽和溶液中帶出水,生成結(jié)晶水合物,使溶液中溶劑減少,溶液由飽和變成過飽和,使溶液又析出結(jié)晶水合物,重新轉(zhuǎn)化成飽和溶液,因此析出的結(jié)晶水合物的質(zhì)量必然大于2.86g。正確答案為C?!咎釂枴咳绻龀龅木w帶結(jié)晶水時,如何進行計算,可有幾種解法?【指導練習】 80時,飽和硫酸銅溶液310g,加熱蒸發(fā)掉100g水,再冷卻至30,可析出多少克膽礬?(80硫酸銅S=55g, 30 S=25g)討論并回答:可有多種方法進行計算,如下:解法1 析出晶體后的溶液仍為飽和溶液,所以析晶之后飽和溶液中水和溶質(zhì)的質(zhì)量比=100S。設(shè)80310g飽和溶液中含xg水,則310gx=(100+55)100,x=2

15、00g。溶質(zhì)質(zhì)量為(310-200)g=110g。蒸發(fā)100g水后,設(shè)析出膽礬的質(zhì)量為y,則其中含結(jié)晶水為9y/25g,無水硫酸銅為16y/25g,析晶后溶液中余下水(200-100-9y/25)g,余下溶質(zhì)的質(zhì)量為(110-16y/25)g。30時,硫酸銅的溶解度為25g,所以析出晶體后,飽和溶液中溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量比為25100。所以,(200-100-9y/25)g(110-16y/25)g=10025解出y=154g解法2 析晶前溶質(zhì)質(zhì)量為110g,析出晶體質(zhì)量為y。溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為(110-16y/25)g,飽和溶液的質(zhì)量為(310-100y)g。所以(100+25)25=(310-1

16、00y)g(110-16y/25)g解出y=154 g解法3 用守恒法。原溶液中溶質(zhì)質(zhì)量=析晶后飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量+晶體中的溶質(zhì)質(zhì)量。設(shè)析出xg膽礬,其中硫酸銅的質(zhì)量為16x/25,結(jié)晶水的質(zhì)量為9x/25。蒸發(fā)水和冷卻后,溶液中溶劑的質(zhì)量為100-9x/25。根據(jù)30硫酸銅的溶解度可知:晶后溶質(zhì)的質(zhì)量:溶劑質(zhì)量=25100,所以溶質(zhì)質(zhì)量=25(100-9x/25)100g。原飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)量110g=16x/25g+25(100-9x/25)100g解出x=154g解法4 設(shè)析出膽礬的質(zhì)量為x余下的飽和溶液質(zhì)量余下溶質(zhì)質(zhì)量=(100+S)S余下飽和溶液的質(zhì)量為310-100-x,余下溶質(zhì)為

17、110-16x/25。(210-x)(110-16x/25)=12525解x=154g【小結(jié)】回答很好,下面我們將解題思路歸納如下:一、帶結(jié)晶水合物的析晶計算的基本思路是:析出結(jié)晶水合物后的溶液仍為飽和溶液,其中溶劑與溶質(zhì)的質(zhì)量比=100S,或飽和溶液的質(zhì)量與溶質(zhì)質(zhì)量之比=(100+S)S。二、不論什么類型的溶解度計算或判斷題,都離不開對溶解度概念和溶解度曲線的正確理解;在對概念正確理解的基礎(chǔ)上熟練掌握有關(guān)公式和解題的基本思路和方法。有關(guān)溶解度計算的常用公式有:某溫度下,飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=(飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量/飽和溶液質(zhì)量)100=S/(100+S)100某溫度下,飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量:

18、溶劑質(zhì)量=S100溶質(zhì)質(zhì)量飽和溶液質(zhì)量=S100+S一定溫度下的飽和溶液蒸發(fā)一部分水,再冷卻至原來的溫度,將有晶體析出。析出晶體后余下的溶液仍為飽和溶液,若將析出的晶體與蒸發(fā)的水重新混合,也應(yīng)得到飽和溶液。若晶體中不含結(jié)晶水,則:蒸發(fā)的水的質(zhì)量析出的晶體的質(zhì)量=100S若晶體中含結(jié)晶水,則由于析出含結(jié)晶水的晶體后的溶液仍為飽和溶液,所以蒸發(fā)的水和析出的結(jié)晶水與析出的晶體中的無水物混合在一起也可配成飽和溶液。所以,析出的晶體中的無水物的質(zhì)量(結(jié)晶水的質(zhì)量+蒸發(fā)水的質(zhì)量)=S100將飽和溶液從高溫冷卻至低溫,由于一般來說,其溶解度降低,所以將有晶體析出,若晶體中不含結(jié)晶水,其質(zhì)量可用以下2個公式來

19、求:若用100g水在高溫下配制飽和溶液,此時可得(100+S高漫)g飽和溶液。若將飽和溶液降至某溫度時,析出的晶體的質(zhì)量為兩個溫度下的溶解度之差。所以:析出晶體的質(zhì)量飽和溶液中溶劑的質(zhì)量=(S高溫-S低溫)100析出晶體的質(zhì)量高溫下飽和溶液質(zhì)量=(S高溫-S低溫)(100+S高溫)上述公式應(yīng)根據(jù)不同情況加以應(yīng)用。而解題的基本方法是比例式法或守恒法。 精選題 一、選擇題1某結(jié)晶水合物的化學式為RnH2O,其式量為M,在25時,ag晶體溶于bg水中即達飽和,形成密度為g/mL的溶液,下列表達式正確的是 A飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為:1000a(M-18n)/M(a+b)mol/LB飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)

20、量分數(shù)為:100a(M-18n)/M(a+b)C飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為:1000a/M(a+b)mol/LD25時,R的溶解度為:a(M-18n)/(bM+18an)g2A、B兩固體的溶解度都隨溫度升高而增大,現(xiàn)將80時A和B的飽和溶液各100g降溫到20,A晶體析出的量比B晶體析出的量多(均不含結(jié)晶水),下列說法正確的是 A80時A的溶解度一定小于B的溶解度B20時A的溶解度一定小于B的溶解度C溫度對A的溶解度的影響一定比對B的溶解度的影響大D溫度對B的溶解度的影響一定比對A的溶解度的影響大3已知t時,某物質(zhì)的不飽和溶液ag含溶質(zhì)mg。若該溶液蒸發(fā)bg水并恢復到t時,析出溶質(zhì)m1g,若原溶

21、液蒸發(fā)cg水并恢復到t時,則析出溶質(zhì)m2g,用S表示該物質(zhì)在t的溶解度,下列各式中正確的是 AS=100m/(A-m)BS=100m2/cCS=100(m1-m2)/(b-c)DS=100(m-m1)/(a-b)4某溫度下硫酸銅的溶解度是25g,若溫度不變,將32g無水硫酸銅粉末放入mg水中,形成飽和溶液并有膽礬晶體析出時,則m的取值范圍是 A18gm128gB36gm180gC18gm128g D36gm128g5在25時,向50g2的氫氧化鋇溶液加入氧化鋇粉末5g,析出4.65g固體(設(shè)晶體不含結(jié)晶水),則氫氧化鋇在該溫度下的溶解度是 A3.5gB4.0gC5.7gD6.7g二、非選擇題6

22、將含有不溶性雜質(zhì)的氯化鉀的固體混合物放入一定量的水中充分攪拌,有以下實驗數(shù)據(jù):溫度()20 40 60剩余固體質(zhì)量(g)38 20 10已知氯化鉀的溶解度:溫度()20 40 50 60 70溶解度(g)34.0 40.0 42.6 45.5 48.6試計算:(1)加入水的質(zhì)量_g。(2)原固體混合物中氯化鉀的質(zhì)量_g。(3)使60時所得溶液變成飽和溶液,應(yīng)加入_g氯化鉀。7已知在60時,硝酸鉀的溶解度為110g,氯化鉀的溶解度46g。在0 時,硝酸鉀的溶解度為18g,氯化鉀溶解度為30g。(1)在60時,100g水溶解80g 硝酸鉀和氯化鉀的混合物,再蒸發(fā)50g水,若要在此溫度下析出硝酸鉀而

23、不析出氯化鉀,則在混合物中硝酸鉀的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)為_。(2)若60時,有50g硝酸鉀和氯化鉀的混合物溶于100g水中,降溫到0時,若要使氯化鉀析出,硝酸鉀不析出,氯化鉀在混合物中的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)為_。(3)若 60時硝酸鉀和氯化鉀的混合物是45g,溶于100g水中,降溫到0時,則要使氯化鉀析出,硝酸鉀不析出,氯化鉀在混合物中的質(zhì)量分數(shù)為_。8用亞硫酸鈉和硫在水溶液中加熱反應(yīng),可制得硫代硫酸鈉。10和70時,硫代硫酸鈉在100g水中的溶解度分別為60.0g和212g。常溫下,從溶液中析出的晶體是Na2S2O35H2O?,F(xiàn)取15.1g亞硫酸鈉溶于80.0mL水。另取5.00g硫粉,用少許乙醇潤濕后(以便硫

24、能被水浸潤),加到上述溶液中,用小火加熱至微沸,反應(yīng)約1小時后過濾,濾液在100經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10后,析出五結(jié)晶水硫代硫酸鈉晶體。(1)設(shè)亞硫酸鈉跟硫完全反應(yīng),當將濾液蒸發(fā)濃縮后,冷卻至70,溶液的體積約30mL,該溶液是否達飽和?請通過計算說明。(70時,硫代硫酸鈉飽和溶液的密度為1.17g/mL)(2)若要計算在100下,將溶液蒸發(fā)至體積30.0mL,再冷卻至10所能得到的五水硫代硫酸鈉晶體的質(zhì)量。你認為_。A前面提供的數(shù)據(jù)已足夠B還需提供100時溶液的密度(1.14g/mL)C還需提供結(jié)晶后剩余溶液的體積(10.0mL)(3)根據(jù)第(2)小題你的選擇,計算從10,30.0mL溶液中

25、結(jié)晶出的五水硫代硫酸鈉的質(zhì)量。 答 案 一、選擇題1B、C 2C 3C 4C 5B二、非選擇題6(1)300g(2)136.5 g(3)6.5g7(1)KNO371.25(2)92KCl64(3)KCl608(1)設(shè)生成硫代硫酸鈉質(zhì)量為x,反應(yīng)用去硫的質(zhì)量為y反應(yīng)的化學方程式:5g硫過量,應(yīng)當用硫代硫酸鈉的質(zhì)量求x126158=15.1gx x=18.94 g根據(jù) 70溶解度數(shù)據(jù)可知:飽和Na2S2O3溶液在70的質(zhì)量312g,含211g的Na2S2O3,若18.94gNa2S2O3溶于水形成70的飽和溶液,則飽和溶液的質(zhì)量應(yīng)為27.87g。此時溶液的體積=27.87g1.17g/mL=23.8mL,所以若溶液的體積為30mL,則溶液未達飽和。(2)B(3)30mL溶液質(zhì)量34.2g。含18.94g溶質(zhì),水15.27g。設(shè)降溫至10,析出晶體質(zhì)量為z。剩余的溶液仍為飽和溶液,其中水的質(zhì)量溶質(zhì)質(zhì)量=100S。zg晶體含結(jié)晶水90/248z溶質(zhì)212/248z,飽和溶液中水質(zhì)量=15.27-90/248z,溶質(zhì)質(zhì)量18.94-212/248z。15.27-90/248z18.94-212/248z=10060z,解得z=23.2g。即可析出23.2g硫代硫酸鈉晶體

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