1、第九单元 溶液第一节 溶液的形成1. 溶液 定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物,叫做溶液。 基本特征均一性 指溶液中各部分的浓度和性质都相同。稳定性 外界条件不变(温度、压强不改变,溶剂不蒸发)时,溶质、溶剂不分层,也不会析出固体。 溶液具有均一性、稳定性的原因:溶质以分子或离子的形式分散到水分子中。 溶质由两部分组成溶剂和溶质。 溶剂的定义:能溶解其他物质的物质叫做溶剂。 溶质的定义:被溶解的物质叫做溶质。 常见的溶剂有水、酒精、汽油。 溶质可以有一种或多种,但溶剂只能有一种。 溶质和溶剂在被分散前可以是固体、液体或气体。 溶液、溶质、溶剂的质量关系:溶液的质量
2、溶质的质量溶剂的质量(溶液的体积溶质的体积溶剂的体积) 区分溶剂和溶质 固体(或气体)与液体混合固体(或气体)是溶质,液体是溶剂。 液体和液体混合质量小的为溶质,质量大的为溶剂。如果其中一种液体是水,那么水是溶剂。 当两种物质完全反应后,新生成的物质是溶质,而析出的沉淀或产生的气体不是溶质,溶剂仍是水。例如锌溶于稀硫酸后,所得到的溶液中的溶质是硫酸锌。 溶液的命名:“溶质的溶剂 溶液” 。如果没有指明溶剂,我们就认为水是溶剂。 水和酒精能以任意体积互溶。探究水与乙醇能否互溶时,要先滴入红墨水(目的:为了显色,利于观察) 。2. 悬浊液、乳浊液与乳化作用 悬浊液:由固体小颗粒分散到液体里形成的混
3、合物叫做悬浊液。例如钡餐(硫酸钡的悬浊液) 、粉刷墙壁用的涂料、黄河水都是悬浊液。 乳浊液:由小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。例如在农业上,一般把不溶于水的液体农药配制成乳浊液。 悬浊液和乳浊液都不是溶液,不具备均一、稳定的特征。 洗涤剂具有乳化作用。用洗涤剂洗衣服时,油污没有溶解在水中,没有形成均一、稳定的溶液。 用洗涤剂和汽油洗衣服的区别:汽油用汽油洗衣服时,油污能溶解在汽油里,形成溶液,随着汽油挥发油污就能被带走。洗涤剂洗涤剂具有乳化作用,它能使油污分散成无数细小的液滴,随水流去。3. 溶解时的吸热或放热现象 扩散过程溶质的分子(或离子)向水中扩散吸收热量。 水合过程溶质的分子
4、(或离子)和水分子作用,生成水合分子(或水合离子)放出热量。 如果扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量,溶液的温度就会升高。 (例如氢氧化钠固体、浓硫酸) 如果扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量,溶液的温度就会降低。 (例如硝酸钾) 氯化钠等溶于水时,不会有明显的吸热、放热现象。 氧化钙与水反应放出大量的热。有的实验为了节省能源,可以采用氧化钙和水反应来提高温度。第二节 溶解度1. 饱和溶液与不饱和溶液 定义:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做不饱和溶液。 判断溶液是否饱和的方法:继续加入该种溶质,如果该
5、物质的质量减少,那么溶液是不饱和溶液;如果该物质的质量不变,那么溶液是饱和溶液。 由于水可以和酒精以任意比例互溶,所以水和酒精不可以形成饱和溶液。 不饱和溶液与饱和溶液的转化不饱和溶液降温、恒温蒸发溶剂、加溶质升温、加溶剂饱和溶液 氢氧化钙和气体的溶解度随着温度升高而降低。所以若把氢氧化钙和气体的不饱和溶液变成饱和溶液,在改变温度时要升高温度。 最可靠的方法是蒸发溶剂、加溶质、加溶剂。 若想把氢氧化钙的饱和溶液变成不饱和溶液,可以通入适量的二氧化碳并过滤。 若想把氢氧化钙的不饱和溶液变成饱和溶液,也可以加入 CaO 并冷却。 氢氧化钙不是晶体,从氢氧化钙溶液也不会析出晶体,所以只能称作“澄清的
6、石灰水变浑浊” 。 浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系: 饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。 在一定温度时,同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。 混合物的分离和提纯 分离可溶物和不溶物:过滤法(溶解、过滤、蒸发或溶解、过滤、洗涤、干燥) 铁屑和其他固体:用磁铁反复吸引 除去氯化钠中少量的硝酸钾:蒸发溶剂结晶法(蒸发溶剂) 除去硝酸钾中少量的氯化钠:冷却热饱和溶液结晶法(高温溶解、降温、过滤)(结晶:热的溶液冷却后,已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出,这一过程叫结晶) 后 两 者 往 往 应 用 在 分 离 两 种 可 溶 于 水 的 物 质 , 并 且 其
7、中 一 种 的 溶 解 度 受 温 度 影 响 大 ,另 一 种 受 温 度 影 响 小 。 我 们 希 望 析 出 的 晶 体 是 量 多 的 一 种 , 所 以 选 用 的 方 法 要 适 合量 多 的 那 种 。 蒸发溶剂时溶液浓度不变,冷却热饱和溶液时溶液浓度变小。 在一定温度和溶质相同的条件下,100g 的饱和溶液和 200g 的饱和溶液,二者都蒸发10g 水,析出晶体的质量相等。在 60和溶质相同的条件下,把 100g 的饱和溶液和 200g 的饱和溶液降低到 20,若前者析出晶体的质量为 M,后者析出晶体的质量为 N,那么 N=2M。2. 固体的溶解度 定义:在一定温度下,某固体
8、物质在 100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。 四要素: 温度必须指明具体的温度,溶解性才有意义。 溶剂的质量是 100g。 固体在溶解在溶液中,必须达到饱和状态。 溶解度的单位通常是 g。 影响固体溶解度的因素:(内因)溶质性质、溶剂性质;(外因)温度。一般来说,温度越高,固体的溶解度越大。 溶解度的相对大小:温度是 20,并且溶剂的质量是 100g。在 20下,溶解度小于 0.01g,被称为难溶(或不溶) ;溶解度介于 0.011g 之间,被称为微溶;溶解度介于 110g 之间,被称为可溶;溶解度大于 10g,被称为易溶。 有关溶解度曲线的常见试题(见右上图) t3时 A 的溶解度为
9、 80g 。 P 点的的含义是: 在该温度时,A 和 C 的溶解度相同 。 N 点为 t3时 A 的不饱和溶液 ,可通过 加入 A 物质,降温,蒸发溶剂 的方法使它变为饱和。曲线上的点代表对应温度的饱和溶液,曲线以下的点代表对应温度的不饱和溶液。加溶质相当于把点向正上方移动(但是点不能被移动到图象上方) ,加溶质相当于向下竖直移动,降温相当于向左水平移动,升温相当于向右水平移动。 t1时 A、B、C、溶解度由大到小的顺序 CBA 。 从 A 溶液中获取 A 晶体可用 降温结晶 的方法获取晶体。 从 B 的溶液中获取晶体,适宜采用 蒸发结晶 的方法获取晶体。 t2 时 A、B、C 的饱和溶液各
10、W 克,降温到 t1会析出晶体的有 A 和 B ,无晶体析出的有 C ,所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为 ACB 。 除去 A 中的泥沙用 过滤 法;分离 A 与少量 B 的混合物,用 结晶 法。 氯化钠等物质的溶解度受温度变化的影响较小;硝酸钾等物质的溶解度受温度变化的影响较大。它们的溶解度都随着温度的升高而变大。 氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小。3. 气体的溶解度 定义:在压强为 101kPa 和一定温度时,气体溶解在 1 体积水里达到饱和状态时的气体体积。气体的溶解度没有单位。 气体溶解度的影响因素:(内因)气体的性质、水的性质;(外因)温度、压强。一般来说,温度越高,气体的
11、溶解度越小;压强越大,气体的溶解度越大。800 t1 t2 t3Nt/s/gPABC第三节 溶质的质量分数 牢记下面的公式: %10%10溶 剂 质 量溶 质 质 量溶 质 质 量溶 液 质 量溶 质 质 量溶 质 的 质 量 分 数 使用该公式时的注意事项: 溶 质 的 质 量 是 指 形 成 溶 液 的 那 部 分 溶 质 , 没 有 进 入 溶 液 的 溶 质 不 应 考 虑 。( 计 算 溶 质质 量 时 要 考 虑 溶 解 度 ) 溶液的质量包括溶液中所有溶质的质量。 上下的单位要统一。 %10gs分 数饱 和 溶 液 中 溶 质 的 质 量 氯化钠溶液的质量分数为 16%, “16
12、%”的意义:每 100 份质量的氯化钠溶液中含 16份质量的氯化钠。 配制一定溶质质量分数的溶液 用固体配制溶液 仪器:天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 步骤:计算、称量、溶解、装瓶贴标签。 用浓溶液稀释 仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 步骤:计算、量取、稀释、装瓶贴标签。 标签一般包括药品的名称(化学式)和浓度。 溶液的稀释计算 稀释的方法:加入溶剂或加入低浓度溶液。 依据:稀释前后溶液中的溶质的质量不变。 关系式 加水稀释:浓溶液液质量浓溶液溶质质量分数%稀释后溶液质量稀释后溶液质量分数%浓溶液质量浓溶液溶质质量分数% (溶液质量加入水的质量)稀释后溶液质量分数% 加入低浓
13、度溶液稀释:浓溶液质量 浓溶液溶质质量分数 %+稀溶液质量稀溶液溶质质量分数%(浓溶液质量稀溶液质量) 混合后所得溶液溶质的质量分数 溶液的混合计算 依据:混合前各溶液溶质的质量之和,等于混合后溶液中溶质的总质量。 已知的问题 如果用固体配制溶液时,固体带有结晶水(例如硫酸铜晶体) ,那么所得溶液的溶质质量分数会偏小。 量取液体时,如果仰视读数,量取的液体会偏少;如果俯视读数,量取的液体会偏多。 用固体配制溶液时,天平未配平、物码颠倒等情况会影响溶液的溶质质量分数。 有关化学方程式与溶质的质量分数相结合的计算【例题】把 2.8g 铁片放入 20g 稀盐酸中,恰好完全反应,求: 原盐酸溶液中溶质
14、的质量分数。 反应后所得溶液中溶质的质量分数。解:设参加反应的 HCl 的质量为 x,生成的 FeCl2 的质量为 y,生成 H2 的质量为 z。zy 2.8g17356 FeClHg1.05628.g3.65.6.357g8.2 zyxx, 盐酸溶液中溶质的质量分数为 %102 反应后所得溶液中溶质的质量分数为 97.2.g-8.答:原盐酸溶液中溶质的质量分数为 18.5%,反应后所得溶液中溶质的质量分数为 27.97%。【注意事项】 铁片放入盐酸中,发生了化学反应。溶液中的溶质不是铁,而是氯化亚铁。 不要设“盐酸的质量为 x”,因为盐酸是混合物,而溶解到盐酸中的氯化氢才是纯净物。 在第二题中,反应后溶液的质量一般通过质量守恒定律来计算。