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【溶液】
課題1 溶液的形成
一、溶液
1．溶液的概念。溶液概念的關(guān)鍵詞是：均一、穩(wěn)定、混合物?！熬弧笔侵溉芤旱母鞑糠中再|(zhì)一樣；“穩(wěn)定”是指只要外界條件不改變，就不發(fā)生溶質(zhì)下沉、上浮等變化；“混合物”是指溶液由不同種物質(zhì)組成。
2．溶液的組成。溶液由溶質(zhì)和溶劑組成。溶質(zhì)、溶劑是相對而言的，有的也是人為規(guī)
3．溶液的命名。溶液一般是依據(jù)溶質(zhì)和溶劑的名稱來命名的：“溶質(zhì)的名稱+的+溶劑的名稱+溶液”，若溶劑為水時還可以這樣命名：“溶質(zhì)的名稱+溶液”。例如：碘溶解在酒精中形成的溶液叫碘的酒精溶液，氯化鈉溶于水形成的溶液叫氯化鈉的水溶液或氯化鈉溶液。
4．影響溶解能力的因素。
溶解能力與溶劑的性質(zhì)有關(guān)，碘難溶于水而易溶于汽油的事實說明溶解能力與溶劑的性質(zhì)有關(guān)。
溶解能力與溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，碘難溶于水而高錳酸鉀易溶于水的事實說明溶解能力與溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。
5．乳化現(xiàn)象。
油與水等形成的混合物不均一、不穩(wěn)定，靜置要分層，這種由小液滴分散到液體里形成的混合物叫乳濁液。水、植物油、洗滌劑混合振蕩后形成均一的泡沫，靜置后泡沫仍均勻，不分層，這種現(xiàn)象叫乳化現(xiàn)象。
【例題1】下列與溶液有關(guān)的說法，正確的是（ ）
A．溶液均一穩(wěn)定，且無色透明
B．一種溶液中只能含一種溶質(zhì)
C．溶液中各部分的性質(zhì)未必相同
D．如果外界條件不發(fā)生變化，食鹽水溶液在密閉條件下久置也不會分離析出食鹽晶體
【解析】溶液有如下特征：（1）各部分的性質(zhì)、組成都完全相同，外觀看起來均勻、透明、澄清，這一特征為溶液的均一性；（2）只要不改變外部條件，如溫度、壓強等，若為水溶液不蒸發(fā)水分，溶液長期放置也不會有分層、析出現(xiàn)象，這一特征為穩(wěn)定性。因此C錯D對。而許多溶液雖澄清透明，但未必無色，如硫酸銅溶液是藍色的，因此A錯。同時，一種溶劑可溶解多種溶質(zhì)。例如，在一定條件下，水既可溶解鹽，又可溶解糖，形成糖鹽水溶液，因此，B也是錯誤的。
【答案】D
【例題2】指出下列溶液中的溶質(zhì)和溶劑。
碘酒稀硫酸鹽酸酒精溶液
【解析】在溶液中，能溶解其他物質(zhì)的物質(zhì)叫做溶劑；被溶解的物質(zhì)叫溶質(zhì)。當固體、氣體溶于液體時，固體、氣體為溶質(zhì)，液體作溶劑。如碘酒中碘為溶質(zhì)，酒精為溶劑；鹽酸中氯化氫氣體為溶質(zhì)，水為溶劑。兩種液體互相溶解時，一般量少的一種作溶質(zhì)，量多的一種作溶劑。但只要有水存在，水總作溶劑。如稀硫酸中溶質(zhì)為H2SO4，溶劑為水。酒精溶液中，酒精為溶質(zhì)，水為溶劑。
二、溶解時的吸熱或放熱現(xiàn)象
物質(zhì)在溶解的過程包括擴散和水合兩種變化?！皵U散過程”是溶質(zhì)的分子（或離子）向水中擴散，這一過程吸收熱量，是物理變化；“水合過程”是溶質(zhì)的分子（或離子）與水分子作用，生成水合分子（或水合離子），這一過程放出熱量，是化學變化。溶解過程終溫度的升高、降低或幾乎不變，取決于吸收和放出熱量的大小。
【例題3】小華分別將濃硫酸、硝酸銨、蔗糖溶于水中形成溶液時發(fā)現(xiàn)，有的溶液溫度升高，有的溶液溫度降低，有的無明顯變化。你能幫他解釋上述現(xiàn)象嗎？
【解析】溶解是指溶質(zhì)在溶劑分子的作用下以分子（或離子）狀態(tài)擴散到溶劑里的過程。物質(zhì)被溶解時通常發(fā)生兩個過程：一種是在水分子的作用下，溶質(zhì)的分子（或離子）克服內(nèi)部的引力，離開溶質(zhì)的表面擴散到水里的過程，這種過程吸收熱量，是物理過程；另一種是溶質(zhì)的分子（或離子）與水分子作用，生成水合分子（或水合離子）的過程，這種過程放出熱量，是化學過程。
物質(zhì)溶于水，溶液溫度升高是因為分子或離子擴散時吸收的熱量小于水合時放出的熱量。而當吸收的熱量大于放出的熱量時，則表現(xiàn)為溶液溫度的降低。如果吸收的熱量接近放出的熱量時，溶液溫度無明顯變化。
【答案】濃硫酸在溶解時吸收的熱量小于放出的熱量，因此溶液的溫度升高。硝酸銨在溶解時吸收的熱量大于放出的熱量，因此溶液的溫度降低。蔗糖溶解時吸收的熱量約等于放出的熱量，因此溶液的溫度無明顯變化
課題2 溶解度
一、飽和溶液與不飽和溶液
1．飽和溶液與不飽和溶液的概念：在一定溫度下，向一定量的溶劑里加入某種溶質(zhì)，當溶質(zhì)不能繼續(xù)溶解時，所得到的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液；還能繼續(xù)溶解的溶液，叫做這種溶質(zhì)的不飽和溶液。
2．飽和溶液與不飽和溶液之間的轉(zhuǎn)化：改變溫度或改變?nèi)苜|(zhì)的質(zhì)量或溶劑的質(zhì)量，飽和溶液與不飽和溶液之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。因此，只有指明在“一定的溫度”和“一定量的溶劑”里，溶液的飽和與不飽和才有確定的意義。飽和溶液與不飽和溶液之間通常有以下轉(zhuǎn)化關(guān)系：
3．飽和溶液、不飽和溶液與溶液的“濃”“稀”之
間的關(guān)系：溶液是否飽和與溶液的“濃”“稀”之間沒有
必然的聯(lián)系，不能根據(jù)溶液的“濃”“稀”來判斷溶液是
否飽和。只有當溶質(zhì)、溶劑、溫度相同時，飽和溶液才一
定比不飽和溶液濃。例如20 ℃時的NaCl飽和溶液肯定比
20 ℃時的NaCl不飽和溶液濃。具體關(guān)系可用右圖表示。
4．海水中提取食鹽的方法：
【例題1】下列說法中，正確的是（ ）
A．相同質(zhì)量的同一溶質(zhì)的飽和溶液一定比它的不飽和溶液所含的溶質(zhì)多
B．在一定溫度下，M物質(zhì)的飽和溶液不能再溶解任何物質(zhì)
C．某一時刻，某盛放NaCl溶液的燒杯中有部分NaCl晶體，則此溶液一定是該溫度下的NaCl的飽和溶液
D．有時某一物質(zhì)的溶液是稀溶液，同時也可能是飽和溶液
【解析】A中沒有指明在相同的溫度下，因而不好比較，所以A不正確。B中在此條件下不能繼續(xù)溶解M物質(zhì)，并不能確定其他物質(zhì)能否溶解，所以B不正確。C題中給出了有NaCl晶體存在，但并沒有說NaCl晶體的質(zhì)量不再減少，故C不正確。溶液的濃、稀與溶液的飽和、不飽和是從兩個不同的角度來認識溶液的，兩者之間沒有必然的聯(lián)系。所以D正確。
【答案】D
二、溶解度
1．固體物質(zhì)的溶解度：在一定溫度下，某固體物質(zhì)在100 g溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量。
2．溶解度四要素：一定溫度、100 g溶劑、飽和狀態(tài)、溶質(zhì)質(zhì)量。
3．影響因素：影響溶解性大小的因素主要是溶質(zhì)、溶劑的本性，其次是溫度（固體溶質(zhì)）或溫度和壓強（氣體溶質(zhì)）等。固體物質(zhì)的溶解度一般隨溫度的升高而增大，其中變化較大的如硝酸鉀、變化不大的如氯化鈉，但氫氧化鈣等少數(shù)物質(zhì)比較特殊，溶解度隨溫度的升高反而減小。
4．溶解度曲線：
（1）表示：物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的曲線。
（2）意義：①表示同一種物質(zhì)在不同溫度時的溶解度；②可以比較同一溫度時，不同物質(zhì)的溶解度的大小；③表示物質(zhì)的溶解度受溫度變化影響的大小等。
5．氣體的溶解度
（1）定義：在壓強為101 kPa和一定溫度時，氣體溶解在1體積水里達到飽和狀態(tài)時的氣體體積。
（2）五要素：101 kPa、一定溫度、1體積水、飽和狀態(tài)、氣體體積。
（3）影響因素：溫度、壓強。
升高溫度，氣體溶解度減??；降低溫度，氣體溶解度增大。
增大壓強，氣體溶解度增大；減小壓強，氣體溶解度減小。
【例題2】對照溶解度概念分析“36 g食鹽溶解在100 g水中，所以食鹽的溶解度為36 g”這句話應(yīng)怎樣改正。
【解析】溶解度概念包括四要素：“一定的溫度”“100 g溶劑”“飽和狀態(tài)”“溶質(zhì)的質(zhì)量”。題中錯誤之處在于：一沒有指明在什么溫度下，因為物質(zhì)的溶解度隨溫度的改變而改變。二沒有指明是否達到飽和狀態(tài)，所以不正確。
【答案】在20 ℃時，36 g NaCl溶解在100 g水中恰好達到飽和狀態(tài)，所以20 ℃時NaCl的溶解度為36 g。
【例題3】甲、乙物質(zhì)的溶解度均隨溫度的升高而增大。在10 ℃時，在20 g水中多能溶解3 g甲物質(zhì)；在30 ℃時，將23 g乙物質(zhì)的飽和溶液蒸干得到3 g乙物質(zhì)。則20 ℃時甲、乙兩種物質(zhì)的溶解度的關(guān)系是（ ）
A．甲=乙 B．甲＜乙 C．甲＞乙 D．無法確定
【解析】比較不同物質(zhì)的溶解度大小,一定要在相同溫度下進行。從題中數(shù)據(jù)可知，10 ℃時甲物質(zhì)的溶解度與30 ℃時乙物質(zhì)的溶解度相同，又因為兩種物質(zhì)的溶解度均隨溫度的升高而增大，所以20 ℃時，甲物質(zhì)的溶解度一定大于乙物質(zhì)的溶解度。
課題3 溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
一、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
1．定義：溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是指溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量之比。
2．計算式：溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100％
3．使用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)計算式時必須注意：
（1）上下質(zhì)量單位一致；
（2）溶質(zhì)是指溶液中的溶質(zhì)，沒有溶解的固體或析出的晶體要除外；
（3）在進行有關(guān)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算時常用到計算式：
密度=
溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量
注意：溶液體積≠溶質(zhì)體積+溶劑體積
（4）單位換算：1 kg=1000 g
1 L=1000 mL
【例題1】判斷題（正確打“√”，不正確打“×”）
1．在100 g水里加入20 g氯化鈉，溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為20%（）
2．“10%的食鹽溶液”表示100 g水中溶解了10 g食鹽（）
3． 10 g硝酸鉀完全溶解于90 kg水中，得到10%的硝酸鉀溶液（）
4． 40 g 20％的NaCl溶液等分成四份，則每一份溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為5％（）
【解析】1． 100 g水里加入20 g氯化鈉后，溶質(zhì)的質(zhì)量為20 g，溶液的質(zhì)量=100 g+20 g=120 g，所以溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100％≈16.7%％，故錯誤。
2． 100 g水里溶解10 g氯化鈉后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=
9．1%，故錯誤。 ×100%≈
3． 10 g硝酸鉀完全溶解于90 kg水中，得到的硝酸鉀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100％≈0.01％，故錯誤。
4．溶液是均一的，各部分溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)相同，所以溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變，故錯誤。
【答案】1． ×2． ×3． ×4． ×
二、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算類型
1．已知溶質(zhì)、溶劑、溶液、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)四個量中的任意兩個量，求其余量。解答這類習題時可直接應(yīng)用公式進行求解。
2．溶液的稀釋和配制問題的計算。解答這類習題時一般可依據(jù)稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變列等式進行求解。
3．溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與化學方程式的綜合計算。解答這類習題時要注意參加化學反應(yīng)的是溶液中的溶質(zhì)。
【例題2】有40 g 5％的CaCl2溶液，若將其溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)增加到10％，應(yīng)采用的方法是（ ）
A．加入40 g 15％的CaCl2溶液 B．把溶液傾倒一半
C．加入2 g CaCl2固體 D．把溶劑蒸發(fā)掉20 g
【解析】濃縮的方法有三種：一是增加溶質(zhì)；二是蒸發(fā)水分；三是加入相對較濃的溶液。
A．解：設(shè)加入15％的CaCl2溶液的質(zhì)量為x。
×100％=10％ x=40 g故A正確。
B．溶液是均一的混合物，傾倒不會使溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)發(fā)生變化，故B不正確。
C．解：設(shè)應(yīng)加入CaCl2固體的質(zhì)量為y。
×100％=10％ y=2．22 g故C不正確。
D．解：設(shè)蒸發(fā)掉水的質(zhì)量為z。
×100％=10％ z=20 g故D正確。
【答案】A D
【例題3】需多少毫升密度為1．84 g/cm 98％的濃硫酸，才能配制500 g 20％的硫酸，同時需水的質(zhì)量為多少？
【解析】由題目分析可知，濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量一定等于所配得的溶液中H2SO4的質(zhì)量，據(jù)此可求出所需濃硫酸的質(zhì)量，濃硫酸的質(zhì)量除以密度即可求出濃硫酸的體積。所需水的質(zhì)量等于500 g 20％的硫酸中水的質(zhì)量減去濃硫酸中所含水的質(zhì)量，也等于溶液的總質(zhì)量減去所加濃硫酸的質(zhì)量，但不能這樣計算：500 g×（1-20％）=400 g。
【答案】解：設(shè)配制20%的稀硫酸500 g需密度為1．84 g/mL 98％的濃硫酸的體積為x。
則：1．84 g/mL×x×98％=500 g×20％
得：x≈55．45 mL≈55．5 mL
所需水的質(zhì)量=500 g-1．84 g/mL×55．45 mL≈398．0 g
答：配制500 g 20%的稀硫酸約需55.5 mL 98％的濃硫酸，398.0 g水。
【例題4】將含有雜質(zhì)的22.2 g石灰石樣品，放入盛有146 g稀鹽酸的燒杯中，石灰石中的碳酸鈣與鹽酸均恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），放出氣體后，燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量變?yōu)?59.4 g。求鹽酸中HCl的質(zhì)量分數(shù)。
【解析】這是化學方程式與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相結(jié)合的計算題，題中所給的22.2 g、146 g都不是純凈物的質(zhì)量，故有關(guān)數(shù)據(jù)不能直接用來計算，而題中總質(zhì)量減少是因為放出二氧化碳氣體的緣故，故可據(jù)此進行求解。
【答案】解：設(shè)鹽酸中HCl的質(zhì)量分數(shù)為x。
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知生成CO2的質(zhì)量為：
22．2 g+146 g-159．4 g=8．8 g
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
146 g×
x 8.8 g 3
=
x=10％
答：鹽酸中HCl的質(zhì)量分數(shù)為10％。
【例題5】20 ℃時將60 g NaCl放入150 g水中，充分攪拌，求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（20 ℃時NaCl的溶解度為36 g）。
【解析】首先判斷20 ℃時60 g NaCl在150 g水中能否完全溶解。如果NaCl完全溶解，則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量就是60 g；如果NaCl沒有完全溶解，則計算時要扣除沒有溶解的NaCl的質(zhì)量，這時的溶液肯定是飽和溶液。 若不經(jīng)判斷就列出計算式×100％進行求算，往往會出現(xiàn)錯誤。
【答案】解：20 ℃時150 g水中多溶解NaCl的質(zhì)量為：
×150 g=54 g
不能溶解的NaCl的質(zhì)量為：60 g－54 g=6g
所得NaCl溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：
×100％≈26．5％ 也可根據(jù)公式計算：×100％≈26．5％
答：所得溶液中NaCl的質(zhì)量分數(shù)約為26．5％。
四、配制溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定的溶液
儀器：托盤天平、藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒。
步驟：1．計算；2．稱量（固體配溶液）、量?。馊芤号湎∪芤海?；3．溶解。
【例題6】農(nóng)業(yè)上常用16%的食鹽水選種，現(xiàn)要配制16%的食鹽溶液300 g，應(yīng)怎樣配制？
【解析】題中已知溶液質(zhì)量和溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，可直接代公式求出溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上再根據(jù)固體溶質(zhì)配制溶液的方法回答配制過程。
【答案】1．計算：所需食鹽的質(zhì)量=300 g×16%=48 g
所需水的質(zhì)量=300 g×（1-16%）=252 g
2．稱量：用天平稱取48 g食鹽放入燒杯中
用量筒量取252 mL水，倒入盛有食鹽的燒杯中
3．溶解：用玻璃棒攪拌加速溶解，到完全溶解形成均一的、穩(wěn)定的溶液