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1、溶液的结晶、溶液中的相关计算可能用到的相对原子质量:H1,C12,N14,O16,Cl35.5,K39,Mn55,Fe56,Cu64。1.结晶:一种分离混合物的方法。(1)热的溶液冷却后,溶质的溶解度减小,已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出,这一过程叫做冷却结晶。中国教&育出#*版网(2)加热蒸发溶液,溶剂减少,已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出,这一过程叫做蒸发结晶。中国教#育出版*网&注意:结晶后所得到的溶液是饱和溶液(填“饱和”或“不饱和”)。2.结晶的实验操作:(1)冷却结晶的实验操作为加热浓缩,冷却结晶。(2)蒸发结晶的实验操作为恒温蒸发,趁热过滤。注意:要得到纯
2、净干燥的晶体,后续实验操作还有_。3.结晶方法及适用范围:www.zzs*&te#(1)结晶方法有: _和_。(2)对溶解度受温度影响小的固态溶质,一般用_的方法得到晶体。对溶解度受中国教育%出版*#网温度影响大的固态溶质,一般用_的方法得到晶体。a.当甲溶液中含有少量乙时,可_提纯甲(填结晶方法)。b.当乙溶液中含有少量甲时,可_提纯乙(填结晶方法)。4.结晶水合物:有些物质在溶液中析出形成晶体时,会结合一定数目的水分子,形成结晶水合物。如,胆矾为_,明矾为_,石碱为_。例 1.(溶解度曲线的考查)来源:zzstep*.com#1.20时,将等质量的A.b两种固体,分别加入到盛有l00g水的
3、烧杯中,充分搅拌后,现象如图甲,升温到50时,现象如图乙,A.b两种固体的溶解度曲线如图丙。下列说法不正确的是来&源:zzs#t*()A.图丙中M表示a的溶解度曲线来源:中国教育出版网B.图甲溶液中溶质的质量分数:a大于b来源:zzst*ep.%comC.图乙溶液中b溶液一定不饱和D.30时A.b溶解度相等【答案】B【详解】A.20时,将等质量的A.b两种固体,分别加入到盛有l00g水的烧杯中,充分搅拌后,现象如图甲,a中有固体剩余,所以a物质的溶解度小于b物质的溶解度,a物质的溶解度受温度影响变化大,所以M表示的是a物质的溶解度曲线,故A正确;B.图甲中,溶剂相等,a中溶解的固体质量小于
4、b中溶解的固体质量,所以a的质量分数小于b,故B错误;C.图甲中固体b就已经溶解,根据曲线,升温到50(如图乙),b溶液一定是不饱和溶液,故C正确;D.通过分析溶解度曲线可知,30时,A.b的溶解度相等,故D正确。故选B。来源:&中%国教育出版网例 2.(溶解度、质量分数等的计算,常用方法是:比例方程法、溶质/溶剂守恒法、等效转化法)2.1.把100克20时KNO3的饱和溶液蒸干,得到24克KNO3。则:(1)若配制350克20的KNO3的饱和溶液,需KNO3和H2O各多少克?(2)若将78克KNO3配成20时的饱和溶液,需H2O多少克?解:(1)m(KNO3)=84g,m(H2O)=266g
5、(2)m(H2O)=247g2.2.已知:90时氯化铵溶解度为71.3g,40时氯化铵溶解度为45.8g。将90饱和氯化铵溶液680g,蒸发100g水再冷却至40,共析出晶体多少克?解:147.0g2.3.(2021安徽)有一杯t时的KNO3溶液,在该溶液中加入27克KNO3晶体,充分搅拌后有11克没有溶解;若将原溶液加热蒸发掉40克水再冷却至原温度,溶液恰好达到饱和,则t时KNO3的溶解度为( )A.50 克B.28C.36克D.40克来源:zzs#*te&【答案】D【详解】有一杯t时的硝酸钾溶液,在该溶液中加入27克硝酸钾晶体,充分搅拌后有11克没有溶解,说明溶解了16g;若将原溶液加热蒸
6、发掉40克水再冷却至原温度,溶液恰好达到饱和,说明了将16g硝酸钾加入到40克水中,恰好达到饱和,所以设t时硝酸钾的溶解度为x,则:x40克,所以t时硝酸钾的溶解度为40克。故选:D。来源:%&zzs*2.4.物质M的溶液在t时,恒温蒸发掉10g水,析出了2g晶体,再恒温蒸发掉10g水,又析出了3g晶体,则下列说法正确的是( )A.M的溶解度随温度的降低而减小www.zz&ste#B.原溶液在t时一定是不饱和溶液C.继续蒸发20g水,析出晶体质量为5gD.最后剩余溶液的溶质质量分数比原溶液小【答案】B来#源:中%教&网【分析】来&源:中国教育*#出版网物质M的溶液在t时,恒温蒸发掉10g水,析
7、出了2g晶体,变为饱和溶液,再恒温蒸发掉10g水,又析出了3g晶体,说明该物10g水中最多溶解3g固体,则在t时,该物质的溶解度为30g。【详解】A.析出晶体过程中温度不变,M的溶解度随温度的变化情况不能确定;故选项错误;www#.zzstep&.com*B.物质M的溶液在t时,恒温蒸发掉10g水,析出了2g晶体,变为饱和溶液,再恒温蒸发掉10g水,又析出了3g晶体,说明该物10g水中最多溶解3g固体,则原溶液在t时一定是不饱和溶液;故选项正确;C.在t时,该物质的溶解度为30g,继续蒸发20g水,析出晶体质量为6g;故选项错误;来源:zzstep.*%comD.原溶液为不饱和溶液,最后剩
8、余溶液为饱和溶液,则剩余溶液的溶质质量分数比原溶液大;故选项错误;故选:B。例 3.(结晶水合物的相关计算,常用方法是:溶质/溶剂守恒法)3.1.已知:80时,硫酸铜的溶解度为55g,30时,硫酸铜的溶解度为25g。现有80饱和硫酸铜溶液310g,加热蒸发掉100g水,再冷却至30,共析出多少克胆矾晶体?来#源:%中教&网解:154.5gw*ww.zz&3.2.在一定温度下,某无水盐R在水中溶解度为23g,向R的饱和溶液中加入B g该无水盐,保持温度不变,析出R的结晶水合物W g,从原饱和溶液中析出溶质R的质量为( A )A.23(WB)/123 g B.23(WB)/77 g来源:中国教育%
9、*出版&网C.23(WB)/100 g D.(W77B/23) g变式训练:1.(上海中考,双选)如图所示,在分别盛有100g水的烧杯中放入KNO3充分溶解,则说法正确的是( )温度()t1t2KNO3的溶解度(g/100g水)6090A.甲、乙混合后为t1的饱和溶液B.乙升温至t2,溶液质量增加C.乙、丙溶液中溶质质量分数相等D.丙降温至t1,有晶体析出【答案】AC【详解】来源%:*中#国教育出版网A.t1硝酸钾溶解度是60g,故甲是饱和溶液,乙是饱和溶液,甲、乙混合后为t1的饱和溶液,A正确。B.乙升温至t2,变为不饱和溶液,溶质质量不变,溶剂质量不变,溶液质量不变,B错误。C.t1硝酸钾
10、溶解度是60g,t2硝酸钾溶解度是90g,故乙丙溶质全部溶解,乙、丙溶液中溶质质量相等,溶剂质量相等,故溶质质量分数相等,C正确。来%源:中教网&D.t1硝酸钾溶解度是60g,丙降温至t1,刚好饱和,没有晶体析出,D错误。故选:AC。2.(双选)甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )A.甲是易溶物B.60时,将等质量的甲、乙饱和溶液降温至40,溶液的质量乙甲C.60时,将15g乙放入50g水中可以得到65g饱和溶液来源:*中国#教育出版网D.甲中混有少量丙,若要得到较纯净的甲,常采用降温结晶的方法【答案】BD【详解】A.由图可知,20时,甲的溶解度是5g,属于可溶物,选
11、项说法不正确;B.由图可知,60时,溶解度:甲乙,该温度下,饱和溶液的溶质质量分数:甲乙,等质量的甲、乙饱和溶液中溶质质量:甲乙,溶剂的质量甲乙;降温时,溶剂质量不变,因此降温至40,溶液均为饱和溶液,溶解度:甲=乙,溶剂的质量甲乙,则溶质质量:甲乙,故降温后溶液的质量:乙甲,选项说法正确;C.60时,乙的溶解度为25g,50g水中最多溶解乙物质的质量为12.5g,则所得溶液的质量为50g+12.5g=62.5g,选项说法不正确;D.由图可知,甲的溶解度随温度的升高而增加,且受温度影响较大,丙的溶解度随温度的升高而减小,故甲中混有少量丙,若要得到较纯净的甲,常采用降温结晶的方法,选项说法正确。
12、故选BD。3.物质溶于水溶液的温度可能发生变化。下列物质溶于水时,溶液温度明显会降低的是()A.氯化钠B.硝酸铵C.浓硫酸D.氢氧化钠【答案】B【详解】A.氯化钠溶于水温度几乎无变化,故选项错误。www&.zz*st%#B.硝酸铵固体溶于水吸收热量,溶液的温度降低,故选项正确。C.浓硫酸溶于水放出大量的热,溶液的温度升高,故选项错误。D.氢氧化钠溶于水放出大量的热,溶液的温度升高,故选项错误。故选:B。来源:#中&教*网4.欲使50g质量分数为10%的NaCl溶液变为20%,操作最简便的方法是( )A.加入5g NaCl B.加入6.25g NaCl C.蒸发22.5g水 D.蒸发25g水【答
13、案】B【解析】【详解】中&国教育出*版网#A.设需要再溶解该物质的质量为x,(50g+x)20%=50g10%+x,x=6.25g,故选项说法错误;B.设需要再溶解该物质的质量为x,(50g+x)20%=50g10%+x,x=6.25g,故选项说法正确;C.设需要蒸发水的质量为y,(50g-y)20%=50g10%,y=25g,故选项说法错误;D.根据C选项的分析,应蒸发25g水,但与加入溶质相比较,加入6.25g NaCl操作更简便,故选项错误。故选B。5.25时,80g水中最多能溶解8g M晶体,50时,100g水中最多能溶解10g N晶体,则M和N的溶解度相比( D)A.MN B.MN
14、C.MN D.无法比较6.t时,M物质的溶解度为S g,则b g M物质在t时,可配成的饱和溶液的质量是( A)A.b(100+S)/S g B.(100+S+b) g C.S(100+b)/b g D.100b/S g来源*:中国教育出版网&7.t时,NaNO3的溶解度是25g,现向盛有200g 10% NaNO3溶液的烧杯中,加入30g NaNO3固来%源:z&z#体,则此时烧杯中( D)A.溶液质量是230g B.溶质质量是50g C.溶剂质量是170g D.溶质质量是45g来源:中教&%*网8.某温度下,一只烧杯中盛有20 g水,放入2 g熟石灰并搅拌,有白色固体沉淀到烧杯底部,则对于
15、烧杯中的上层清液,说法错误的是( )A.是无色溶液 B.是不饱和溶液 C.是碱性溶液 D.是饱和溶液【答案】B【解析】有白色固体沉淀到烧杯底部说明有氢氧化钙并没有溶解,说明已经达到了饱和,对于烧杯中的上层清液就是指的氢氧化钙溶液,是无色,氢氧化钙属于碱,所以氢氧化钙溶液属于碱性溶液。故选B。9.在24时,100mL KCl饱和溶液的质量为116g,如将这些溶液蒸干,获得KCl晶体28.9g。(1)24时KCl的溶解度(结果保留一位小数)。(2)KCl饱和溶液中溶质的质量分数。解:(1)33.18g(2)24.9%中国教育*出版网#10.已知:10时氯化铵溶解度为33.3g。在加热情况下,300
16、g水中溶解了231.9g氯化铵,如果把这种溶液冷却到10,会有多少克氯化铵析出?如果把析出的氯化铵在10又配成饱和溶液,需加水多少克?(结果保留一位小数)解:132.0g 396.4g11.20时,甲、乙两烧杯内依次放入饱和的KNO3溶液100g、200g,若各蒸发5g水,再恢复到20后,两杯中析出晶体质量为( )A.甲乙B.甲乙C.甲乙D.不一定www#.zzste&p.co*m【答案】C【详解】同一温度下,分别将饱和的KNO3溶液100g、200g,各蒸发掉5g水,由于蒸发掉水的质量相等,因此,析出晶体的质量相等。故选C。来*源:中教网来源:zzstep.&com%*12.tC时,某物
17、质的溶液200g,蒸发去15g水后,析出晶体6g,又蒸发去10g水,析出10g晶体,再蒸去10g水析出晶体的质量为( )A.4gB.6gC.10gD.15g【答案】C【分析】相同温度下,同种物质的饱和溶液溶质质量分数不变,蒸发水分析出晶体后的溶液是饱和溶液。中国教&育出#*版网【详解】t时,某物质的溶液200g,蒸发去15g水后,析出晶体6g,又蒸发去10g水,析出10g晶体,由此可知10g晶体溶解在10g水中形成饱和溶液,也就是说10g水中最多溶解10g该物质,由于析出晶体后的溶液是饱和溶液,所以将饱和溶液蒸发掉10g水析出晶体的质量应为10g。故选C。13.在25时,将某浓度的Na2SO4
18、溶液分为等质量的两份溶液,一份加热蒸发掉20g水后降至25成为饱和溶液,另一份加入10g Na2SO4后也成为饱和溶液,则25时Na2SO4的溶解度是( B )A.20g B.50g C.33.3g D.22.05g14.t时,某物质的溶液220g,蒸发去15g水后,析出晶体6g,又蒸发去10g水,析出6g晶体,再蒸去10g水又析出晶体的质量为( )A.4gB.6gC.10gD.15g【答案】B【详解】t时,某物质的溶液220g,蒸发去15g水后,析出晶体6g,又蒸发去10g水,析出6g晶体,由此可知,6g晶体溶解在10g水中形成饱和溶液,也就是说10g水中最多溶解6g该物质,由于析出晶体后的
19、溶液是饱和溶液,所以将饱和溶液蒸发掉10g水析出晶体的质量应为6g。中国%教#育出&版网故选B。来源:中教网.某温度下,甲、乙两个烧杯中各盛有100g相同浓度的氯化钾溶液,现将甲烧杯中的溶液蒸发掉35g水,析出5g晶体;乙烧杯中的溶液蒸发掉45g水,析出10g晶体.则原溶液的质量分数为 ( )A.10%B.25%C.20%D.15%【答案】B来#源:中教网%【详解】可以认为蒸发掉 45 g H2O是在蒸发掉 35 g H2O的基础上完成的,也就是说,在10g水中最多能溶解氯化钾5g,从而得出在此温度下氯化钾的溶解度为50g。这样100 g溶液中所含的氯化钾的质量为 +5g=25g,质量
20、分数为100%=25%。中国教&育出*版网故选:B。16.t,将一定量溶质A(不含结晶水)的不饱和溶液分成三等份,分别加热蒸发水,然后冷却至t,已知三份溶液分别蒸发水10g、20g、30g,析出晶体A的质量依次为a g、b g、c g,则A.B.c三者之间的关系是( B )A.c=a+b B.c=2b-a C.c=2a+b D.c=2a-b17.在一定温度下,物质M的溶解度为Ag。向(100+A)g 物质M的饱和溶液中加入A g M,析出带一定结晶水的晶体B g,现取出B g结晶水合物加水配成相同温度下的饱和溶液,需加水的质量为()A.100gB.大于100gC.小于100gD.(100+A)
21、g【答案】Aww&w.z*zstep.co#m【详解】将(100+A)g 饱和溶液和AgM看作一个整体,假设AgM在饱和溶液中不形成结晶水合物,要溶解AgM,需要加入100g水,这与把结晶水合物取出后配成饱和溶液是等效的,是因为两种方法都是最终通过加入AgM和水得到了饱和溶液,因此需加水的质量为100g。故选:A。来源:中国教&育%#出版网18.t时,Na2CO3溶解度为A g,现有饱和Na2CO3溶液(100+A) g,溶质质量分数为a%,向该溶液中投入无水碳酸钠Ag,静置后析出碳酸钠晶体(Na2CO310H2O)B g,加水使晶体全部溶解,所得溶液质量分数为a%,则加入水的质量为( )A.
22、(100+A)g B.100g C. (100-180A)/286 g D.(10-Aa%)g【答案】B【详解】t时,Na2CO3溶解度为Ag,现有饱和Na2CO3溶液(100+A)g,溶质质量分数为a%;向该溶液中投入无水碳酸钠Ag,静置后析出碳酸钠晶体(Na2CO310H2O)Bg;加水使晶体全部溶解,所得溶液质量分数为a%,说明所得溶液还是该温度下的饱和溶液,所以就相当于计算该温度下溶解Ag无水碳酸钠所需要的水的质量,该温度下,Na2CO3溶解度为Ag,说明加入100g水该温度下正好饱和,所以加入水的质量为100g,故选B。19.在25时,向足量的饱和碳酸钠溶液中加入1.06g无水碳酸钠
23、,搅拌静置后,最终所得Na2CO310H2O晶体的质量为( )A.等于1.06gB.大于1.06g而小于2.86 C.等于2.86gD.大于2.86g【答案】D【详解】1.06g无水碳酸钠的物质的量为,加入到饱和溶液中生成0.01mol Na2CO310H2O结晶水合物,其质量为0.01mol286g/mol=2.86g,又因为原饱和溶液加入无水碳酸钠与水反应而消耗溶液中的水,会有晶体析出,故析出晶体的质量大于2.86g;来源:&中%国教育出版网故选D。20.t时,在饱和硫酸铜溶液中加入a g无水硫酸铜,恢复至原温度可析出b g硫酸铜晶体。说法正确的是( )中国教&育%出版网*#A.溶液中溶剂
24、的量不变,颜色不变B.b g硫酸铜晶体中含硫酸铜的质量大于a g来#源*:中国教育出&版网C.溶质质量分数不变,溶解度变小D.(b-a)g表示原溶液损失的溶质质量【答案】B来%源:z&z#【解析】w#ww.zz&st试题分析:无水硫酸铜和水反应生成无水硫酸铜,化学方程式为CuSO4+5H2OCuSO45H2O,向硫酸铜的饱和溶液中加入ag无水硫酸铜,析出bgCuSO45H2O 。因为温度不变,饱和溶液析出晶体还是此温度下的饱和溶液,b与a的差表示减少的饱和溶液的质量。由于硫酸铜溶液的浓度不变,故颜色不变,A正确;由于溶剂的质量减少了,故b大于a,B正确;温度不变,溶质质量分数不变,C错误;b与
25、a的差表示减少的饱和溶液的质量,D错误。故选B。来源:*&中教%网中国教育出*版网#21.某温度下,硫酸铜的溶解度是25g。若温度不变,将32g无水硫酸铜粉末放入m g水中,形成饱和溶液并有胆矾晶体析出时,则m的取值范围是( C)A.18gm128g B.36gm180g C.18gm128g D.36gm128g来源#*:中国%教育出&版网22.t时,某硫酸铜溶液中加入14.2g无水硫酸铜粉末或投入25g CuSO45H2O晶体,均完全溶解得到饱和溶液,则t时CuSO4的溶解度为( A )A.20g B.43.2g C.120g D.158g23.已知:20时CuSO4的溶解度为20.7g。
26、将20g CuO溶于123.5g温热的20% H2SO4溶液。 求溶液冷却到20时析出的胆矾质量(结果保留一位小数)。来源:zz%s&tep.co#m解:32.9g24.(2018上海天原杯初中化学竞赛复赛试题)如图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线。(1)三种物质溶解度关系为甲乙丙时的温度为T,则T的取值范围为_ 。(2)现有含有少量甲的乙固体,若要通过结晶法进行提纯(甲与乙不发生反应),现有下列实验步骤可供选择:取一定质量水将固体溶解充分冷却后过滤 趁热过滤加热蒸发至有大部分晶体析出 加热蒸发至溶液接近饱和停止加热,用余热将溶液蒸干 用少量水洗涤晶体并烘干来源:&*中教网合理的操作顺序为:_
27、(按顺序选填编号)。中国教#育*&出版网(3)T4时,取相同质量的甲、乙、丙三种饱和溶液,恒温蒸发一定质量的水(析出晶体均不含结晶水),剩余溶液质量大小关系为:甲=乙SaSb b.S1Sa=Sb c.S1SbSa d.SbS1Sa【答案】(1) (2) (3)甲乙丙 (4)a 【详解】(1)当温度T 丙甲;当温度T1TT3时,三种物质溶解度关系为甲乙丙;当温度T3T时,三种物质溶解度关系为丙乙甲。故三种物质溶解度关系为甲乙丙,则 T 的取值范围为T1T乙丙。(4)将一定质量T1时丙的饱和溶液冷却至 Ta或升高至Tb时,析出晶体质量相等,剩余溶液质量也相等。因为降温析出晶体含有结晶水,而升温析出的晶体不含结晶水,则经过降温后析出晶体后溶液含丙质量多,溶液的质量分数大,升温析出晶体后溶液含丙质量少,溶液的质量分数小,根据饱和溶液溶质质量分数与溶解度的关系式:,则SaSb;而T1时丙的饱和溶液冷却至 Ta或升高至Tb时,析出晶体,则S1最大。故选a。