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初中化学中考复习 2021届中考化学一轮微专题复习学案： 水和常见的溶液
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这是一份初中化学中考复习 2021届中考化学一轮微专题复习学案： 水和常见的溶液，共10页。
1.认识处理“三废”(废水、废气和废渣)的必要性及一般原则。
2.认识水的组成,知道硬水与软水的区别。
3.了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。
4.认识溶解现象,知道溶液是由溶质和溶剂组成的。
5.知道水是最重要的溶剂,酒精、汽油等也是常见的溶剂。
6.了解饱和溶液和溶解度的含义。
7.能进行溶质质量分数的简单计算。
8.认识溶质质量分数的含义,能配制一定溶质质量分数的溶液。
9.能举例说明结晶现象。
10.能说出一些常见的乳化现象。
11.了解溶液在生产、生活中的重要意义。
名师考点精讲
考点1 水的组成
1.电解水的实验装置:如图所示。
2.实验现象
接通直流电源后,两电极上均有 气泡 产生,通电一段时间后,两玻璃管内液面均下降,同电源正极相连的玻璃管内的气体与同电源负极相连的玻璃管内的气体体积比约为 1∶2 。
3.气体的检验
正极产生的气体用 带火星的木条 检验,观察到 木条复燃 ,说明是氧气;负极产生的气体接近火焰时,气体能够燃烧,火焰呈 淡蓝色 ,说明是氢气。
4.化学方程式: 2H2O2H2↑+O2↑ 。
5.结论:水是由 氢元素和氧元素 组成的化合物,水分子由氢原子和氧原子构成。
(1)做该实验时往往向水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠,目的是增强水的导电性。(2)两电极上产生的气体可巧记为正氧负氢(谐音“父亲”),氢二氧一。(3)实验中正、负极收集到的气体体积比往往小于1∶2,原因可能是氧气在水中的溶解度比氢气大;氧气的化学性质活泼,与电极发生了氧化反应。
典例1 理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为1∶2。某同学用碳棒作电极进行电解水实验,得到氧气和氢气的体积比小于1∶2,对产生此现象原因的猜想不合理的是( )
A.部分氧气溶于水
B.部分氧气与碳棒反应
C.部分氧气被碳棒吸附
D.部分氧气与氢气反应重新生成了水
【解析】在室温下,氧气微溶于水,而氢气难溶于水,故得到氧气和氢气的体积比小于1∶2,A项正确;碳能与氧气在一定条件下发生反应,B项正确;碳棒具有疏松多孔的结构,可能会吸附一部分氧气,C项正确;在电解水实验中,氧气在正极生成,氢气在负极生成,故氧气和氢气不可能重新反应生成水,D项错误。
【答案】 D
针对训练
1.课本中用加入少量Na2SO4的水进行电解水实验,从该实验中不能获取的信息是( C )
A.纯水的导电能力弱
B.负极产生气体的速率比正极快
C.常温下,水的pH=7
D.水由氢元素和氧元素组成
【解析】电解水实验不能说明常温下,水的pH=7,C项符合题意。
考点2 水的净化、污染及防治
1.水的净化方法
(1)单一操作净化程度由低到高的顺序为沉淀→过滤→吸附→蒸馏。(2)长期饮用蒸馏水不利于人体对所需矿物质的摄入,从而不利于人体健康。(3)自来水的净化过程中,杀菌、消毒属于化学变化,其他均属于物理变化。
2.硬水和软水
含有较多 可溶性钙、镁化合物 的水叫做硬水, 不含或含较少可溶性钙、镁化合物 的水叫做软水。可通过加入 肥皂水 ,观察产生泡沫和浮渣的多少来鉴别硬水与软水。其中泡沫多、浮渣少的是 软水 ,泡沫少、浮渣多的是 硬水 。
3.硬水软化:生活中常用 煮沸 的方法降低水的硬度,实验室常用 蒸馏 的方法降低水的硬度。
4.爱护水资源
(1)节约用水:提高水的利用效益。使用新技术、改革工艺和改变习惯等可以大量节约工农业和生活用水。如生活中做到“一水多用”。
(2)防治水体污染:①水体污染的来源:工业“三废”的任意排放;生活污水的任意排放;农药、化肥的不合理使用等。②水体污染的危害:破坏水生生态系统;影响工农业、渔业生产;危害人体健康等。③防治水体污染的方法:应用新技术、新工艺减少污染物的产生;工业“三废”处理达标后再排放;生活污水处理达标后再排放;农业上提倡使用农家肥,合理使用农药和化肥。
1.纯水与天然水的区别:纯水是无色、无味、清澈透明的,构成粒子是水分子,属于纯净物;天然水(如泉水、河水、海水等)中含有许多可溶性和不溶性杂质,属于混合物。
2.沉淀、过滤、消毒等净水方法只是除去了天然水中悬浮的不溶性物质和微生物,净化后的水仍含有大量的可溶性无机盐,所以净化后的水仍然属于混合物。
3.用肥皂水区别硬水和软水,实际上是肥皂中的硬脂酸钠和硬水中含有的钙、镁离子等反应生成了难溶性的硬脂酸钙、硬脂酸镁等,从而出现沉淀,故用肥皂水区别硬水和软水属于化学变化。
典例2 没有水就没有生命。下列有关水的说法错误的是( )
A.地球上水资源丰富,取之不尽,用之不竭,无需节约用水
B.工业废水必须处理达标后才能排放
C.蒸馏水是纯净物,矿泉水是混合物
D.可以用肥皂水区分硬水和软水
【解析】地球上水资源丰富,但淡水资源有限,应节约用水,A项符合题意。
【答案】 A
针对训练
2.下列做法违背节水理念的是(B)
A.防止水龙头滴漏B.采用大水漫灌农作物
C.使用节水器具D.循环利用工业用水
【解析】防止水龙头滴漏、使用节水器具、循环利用工业用水均符合节约用水的理念;采用大水漫灌农作物会使大量的水蒸发、渗漏,造成水资源浪费。综上所述,B项符合题意。
考点3 溶液、溶解过程和乳化现象
1.溶液
一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的 均一 的、 稳定 的 混合物 叫做溶液。溶液是由 溶质 和 溶剂 组成的。
思维拓展
(1)溶质可以是固体,也可以是液体或气体。两种液体互相溶解时,一般把量多的一种叫做溶剂,量少的一种叫做溶质。如果其中一种是水,一般把水叫做溶剂。(2)一种溶液中不一定只含有一种溶质。自然界、实验室里许多溶液都是混合溶液,即在一种溶剂里同时溶解了多种溶质。(3)无色透明、均一、稳定的液体不一定是溶液,如水、无水乙醇等。应注意:溶液不一定无色,但溶液一定属于混合物。
2.乳化作用
乳化剂将分散质乳化成细小的液滴,从而形成较稳定的 乳浊液 ,该过程称为乳化作用,如用洗洁精洗去餐具上的油污等。
物质除污的方法和原理
3.溶解过程中的热量变化
溶质在溶解的过程中,有的放出热量,有的吸收热量。如氢氧化钠固体、浓硫酸等物质溶于水,溶液的温度 升高 ;硝酸铵固体等物质溶于水,溶液的温度 降低 ;氯化钠、蔗糖等物质溶于水,溶液的温度 无明显变化 。
典例3 关于溶液,下列说法正确的是( )
A.将20毫升汽油放入烧杯中,加50毫升水搅拌,得到溶液
B.溶液中的溶质可以是气体、液体和固体
C.凡是均一的、稳定的液体一定是溶液
D.氢氧化钠溶于水形成溶液时,温度下降
【解析】汽油不溶于水,形成乳浊液,A项错误;均一、稳定的液体不一定是溶液,如蒸馏水,C项错误;氢氧化钠溶于水形成溶液时,温度升高,D项错误。
【答案】 B
考点4 饱和溶液和不饱和溶液
1.概念
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,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
溶液的“饱和”“不饱和”与
溶液的“浓”“稀”的区别
溶液的“饱和”“不饱和”是指在该温度下溶质溶解的程度,与溶质的多少无关;溶液的“浓”“稀”与溶质溶解的多少有关,与溶解的程度无关。即浓溶液不一定是饱和溶液,但同种溶质在同一温度下,其饱和溶液比不饱和溶液的浓度大。
2.区分方法
加入少量相应的溶质,若 不能 溶解,则原溶液是饱和溶液;若 能 溶解,则原溶液是不饱和溶液。
3.相互转化
对大多数溶解度随温度升高而增大的物质,向其饱和溶液中加溶剂或升高温度均可使饱和溶液变为不饱和溶液;向其不饱和溶液中加溶质或蒸发溶剂或降低温度均可使不饱和溶液变为饱和溶液。
不饱和溶液饱和溶液
典例4 常温下,对100 mL氯化钠饱和溶液进行图示实验。下列分析错误的是( )
A.实验1后,甲、乙中溶液的溶质质量分数相等
B.实验2后,乙中氯化钠比甲中的溶解度大
C.实验2后,甲中溶液为氯化钠的不饱和溶液
D.实验2后,甲、乙中溶液所含溶质质量相等
【解析】由题图可知,实验1后,甲、乙中溶液均为常温下氯化钠的饱和溶液,其溶质质量分数相等,A项正确;实验2后,温度不变,甲、乙溶液中氯化钠的溶解度相等,B项错误;实验2后,甲中溶剂增加、溶质不变,甲此时为氯化钠的不饱和溶液;乙是饱和溶液,不能继续溶解氯化钠,故溶质质量不变,C、D项正确。
【答案】 B
针对训练
3.甲是60 ℃的蔗糖溶液,按如图所示进行操作。以下分析错误的是( D )
A.甲一定是不饱和溶液
B.丙和丁一定是饱和溶液
C.乙的溶质质量分数一定比甲大
D.甲和丙的溶质质量分数一定不相等
【解析】将甲溶液恒温蒸发掉20 g水后没有蔗糖晶体析出,所以甲溶液一定是不饱和溶液,A项正确;丙溶液底部有未溶解的固体,所以是饱和溶液,丁溶液是由丙溶液过滤得到,故丁溶液也是饱和溶液,B项正确;在乙溶液里,溶剂的质量比甲溶液中溶剂的质量少20 g,所以乙的溶质质量分数一定比甲大,C项正确。
考点5 溶解度及溶解度曲线
1.固体的溶解度
在一定温度下,某固态物质在 100 g溶剂里 达到饱和状态时所溶解的 质量 叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
2.固体溶解度的四要素
一定温度 、 100 g溶剂 、 饱和状态 和 单位(g) 。
3.影响固体溶解度的外界因素
主要是 温度 。大多数物质的溶解度随温度的升高而 增大 ,如硝酸钾等;少数物质的溶解度受温度的变化影响 不大 ,如氯化钠;极少数物质的溶解度随温度的升高而 减小 ,如熟石灰。
4.影响气体溶解度的外界因素
主要是 温度 和 压强 。气体的溶解度随温度的降低而 增大 ,随压强的降低而 减小 。
5.固体溶解度与溶解性的关系
常见的难溶于水的物质包括大部分金属、金属氧化物、BaSO4、AgCl、CaCO3等。
6.溶解度曲线的应用
(1)根据溶解度曲线计算或比较饱和溶液中溶质的质量分数。
①饱和溶液中溶质的质量分数为SS+100×100%(S表示某温度下溶质的溶解度)。
②温度变化时,溶质质量和溶质质量分数的变化可以根据是否有晶体析出进行判断。
(2)判断物质溶解度的变化趋势。
①陡升型(如图中甲):表示物质的溶解度随温度的升高而明显增大。
②缓升型(如图中乙):表示物质的溶解度随温度的升高变化不大。
③下降型(如图中丙):表示物质的溶解度随温度的升高而减小。
(3)判断某物质在一定条件下的溶解度或比较不同物质在同一温度下的溶解度大小等。如图,t2 ℃时,甲、丙两物质的溶解度均为25 g。
(4)判断饱和溶液和不饱和溶液的转化方法。
改变温度,升温或降温取决于溶解度曲线的坡型。上升型:升温可以使饱和溶液转化为不饱和溶液,降温可以使不饱和溶液转化为饱和溶液。下降型:降温可以使饱和溶液转化为不饱和溶液,升温可以使不饱和溶液转化为饱和溶液。
(5)判断饱和溶液和不饱和溶液:曲线及曲线以上的点为对应温度下的饱和溶液;曲线以下的点为对应温度下的不饱和溶液。
典例5 压强为101 kPa下,硝酸钾和氨气在不同温度下的溶解度如下表。下列说法正确的是( )
A.两种物质的溶解度均随温度升高而增大
B.20 ℃时,KNO3饱和溶液中溶质的质量分数为31.6%
C.60 ℃的KNO3饱和溶液降温至30 ℃,有晶体析出
D.NH3的溶解度与压强大小无关
【解析】A项,由题表可知,硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,氨气的溶解度随温度升高而减小,错误;B项,20 ℃时,KNO3饱和溶液中溶质的质量分数为31.6 g100 g+31.6 g×100%≈24%,错误;C项,由题表可知硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,因此,60 ℃的KNO3饱和溶液降温至30 ℃,有晶体析出,正确;D项,气体的溶解度随压强的增大而增大,NH3的溶解度与压强有关,错误。
【答案】 C
典例6 四种常见物质的溶解度曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.20 ℃时,硫酸铵溶液的溶质质量分数最大
B.将40 ℃的氯化钾不饱和溶液升温可制成饱和溶液
C.60 ℃时,硫酸钾饱和溶液的溶质质量分数为20%
D.80 ℃时,氯化铵、氯化钾两种饱和溶液混合得到不饱和溶液
【解析】20 ℃时,四种饱和溶液中,硫酸铵溶液的溶质质量分数最大,A项错误;氯化钾的溶解度随温度的升高而增大,故40 ℃的氯化钾不饱和溶液降温可制成饱和溶液,B项错误;60 ℃时,硫酸钾的溶解度是20 g,则硫酸钾饱和溶液的溶质质量分数为20 g120 g×100%≈16.7%≠20%,C项错误;80 ℃时,氯化铵、氯化钾两种饱和溶液混合后溶剂质量增大,溶质质量不变,故得到不饱和溶液,D项正确。
【答案】 D
针对训练
4.如图为Ca(OH)2的溶解度曲线;如表为20 ℃时溶解度的相对大小。
下列说法正确的是( D )
A.Ca(OH)2属于易溶物质
B.Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而增大
C.30 ℃时,Ca(OH)2的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为3∶20
D.70 ℃时Ca(OH)2的饱和溶液,降温到50 ℃时没有析出固体
【解析】由题图和题表可知,Ca(OH)2属于微溶物;由题图可知,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,从70 ℃降温到50 ℃时,Ca(OH)2的溶解度增大,不会析出固体;30 ℃时,Ca(OH)2饱和溶液的溶质与溶剂的质量比为0.15 g∶100 g=3∶2000。综上所述,D项符合题意。
5.NaCl和KNO3在不同温度时的溶解度如下表。下列说法错误的是( C )
A.20 ℃时,100 g H2O最多能溶解36.0 g NaCl
B.40 ℃时,KNO3饱和溶液的溶质质量分数小于63.9%
C.可用冷却海水的方法获取大量食盐
D.其他条件不变,升温可将KNO3饱和溶液变为不饱和溶液
【解析】氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,可采用蒸发结晶的方法获取大量食盐,C项错误。
考点6 溶液中溶质质量分数的计算
1.定义:溶液中溶质的质量分数是 溶质质量 与 溶液质量 之比。
2.公式:溶质的质量分数=溶质质量溶液质量×100%=溶质质量溶质质量+溶剂质量×100%。
3.一定温度下,饱和溶液中溶质的质量分数为S100+S×100%(S表示该温度下溶质的溶解度)。
4.溶液加水稀释前后, 溶质 的质量不变。
计算溶质质量分数时,相关数据一定要转化成质量再计算,并且单位要一致。
典例7 在20 ℃时,将40 g氯化钠固体加入100 g水中,充分搅拌后,有4 g固体未溶解。下列说法正确的是( )
A.20 ℃时,氯化钠的溶解度为36 g
B.该溶液不能继续溶解硝酸钾固体
C.所得氯化钠溶液的质量为140 g
D.将该溶液倒出一半,则溶质的质量分数改变
【解析】由题意可知,20 ℃时,氯化钠的溶解度为36 g,所得饱和溶液质量为136 g;饱和溶液中不能继续溶解该溶质,但能继续溶解其他溶质;将饱和溶液分成两份,其溶质质量分数不变。综上所述,A项正确。
【答案】 A
考点7 溶液的配制
1.一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
(1)实验仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、 胶头滴管 。
(2)实验步骤
①计算:计算所需氯化钠的质量和水的体积(水的密度可近似看成1 g·cm-3)。
②称量:用 托盘天平 称量所需的氯化钠,放入烧杯中。
③量取:用量筒量取所需的水,倒入盛有氯化钠的烧杯中。
④溶解:用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。
⑤装瓶:将配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上 标签 。
1.用托盘天平称量固体药品的质量时应遵循“左物右码”的原则,在使用游码的情况下,若药品与砝码的位置放反了,则会使所配制的溶液溶质质量分数偏低。
2.用量筒量取液体读数时,视线应与液体凹液面的最低处保持水平。若俯视读数,则会使量取的液体体积偏小,所配制的溶液溶质质量分数偏高;若仰视读数,则会使量取的液体体积偏大,所配制的溶液溶质质量分数偏低。
3.转移固体药品时不能有损失,否则会使所配制的溶液溶质质量分数偏低。
2.将浓溶液稀释配制稀溶液(溶液的稀释)
(1)计算:根据溶液稀释前后溶质的质量不变计算出所需浓溶液的体积和所需水的体积。
(2)量取:用量筒量取所需的浓溶液和水,倒入烧杯中。
(3)混匀:用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
(4)装瓶:将稀释好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签。
典例8 20 ℃时,NaCl的溶解度为36 g。配制此温度下20 g质量分数为5%的NaCl溶液,下列说法正确的是( )
A.配制该溶液需要5 g NaCl
B.该溶液为饱和溶液
C.将该溶液长时间敞口放置,最终有晶体析出
D.配制溶液时,量取所需体积的水倒入烧杯,有少量水洒出,则所配溶液浓度小于5%
【解析】配制题给溶液需要氯化钠的质量为20 g×5%=1 g,A项错误;20 ℃时,NaCl的溶解度为36 g,饱和溶液的溶质质量分数=36 g36 g+100 g×100%≈26.5%,该溶液为不饱和溶液,B项错误;将该溶液长时间敞口放置,水会不断蒸发,当溶液达到饱和后,水继续减少,氯化钠会以晶体形式析出,C项正确;配制溶液时,量取所需体积的水倒入烧杯时,有少量水洒出,则水的质量减少,导致溶液的浓度大于5%,D项错误。
【答案】 C
针对训练
6.从如图中选择仪器,配制60 g溶质质量分数为10%的NaCl溶液。
(1)需要称量NaCl的质量为 6 g。
(2)量取水用到的仪器有 100 mL量筒、胶头滴管 (写名称)。
(3)从配好的溶液中倒出10 g,其中溶质和溶剂的质量比为 1∶9 。
净化方法
作用
说明
沉淀
除去不溶性
的颗粒物
静置沉淀:利用难溶物质的重力作用,使之沉降(净化程度较低)
吸附沉淀:加明矾吸附水中的悬浮物,使之沉降
过滤
除去不溶性
的固体杂质
把不溶于水的固体物质与水进行分离
吸附
除去水中的
色素和异味
利用活性炭的 吸附 性除去异味和色素
蒸馏
除去可溶
性杂质
利用混合物的沸点不同进行分离(净化程度最高)
杀菌、
消毒
除去水中的
细菌、病毒
一般利用物质的强氧化性进行杀菌、消毒
方法
原理
举例
溶解
利用溶解原理,使污垢溶解于某些溶剂中,从而去除污垢
用汽油洗去衣服上的油渍
乳化
利用乳化原理,使乳化剂作用于污垢,发生乳化现象,从而去除污垢
用洗涤剂洗去餐具上的油渍
化学
反应
利用化学反应,使污垢与某些物质发生反应,从而去除污垢
盐酸除铁锈、醋酸除水垢
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶(或不溶)
20 ℃时的溶解度/g
>10
1~10
0.01~1
<0.01
温度/℃
10
20
30
60
溶解度/g
KNO3
20.9
31.6
45.8
110
NH3
70
56
44.5
20
溶解度/g
一般称为
<0.01
难溶
0.01~1
微溶
1~10
可溶
>10
易溶
温度/℃
0
20
40
60
NaCl的溶解度/g
35.7
36.0
36.6
37.3
KNO3的溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
1.认识处理“三废”(废水、废气和废渣)的必要性及一般原则。
2.认识水的组成,知道硬水与软水的区别。
3.了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。
4.认识溶解现象,知道溶液是由溶质和溶剂组成的。
5.知道水是最重要的溶剂,酒精、汽油等也是常见的溶剂。
6.了解饱和溶液和溶解度的含义。
7.能进行溶质质量分数的简单计算。
8.认识溶质质量分数的含义,能配制一定溶质质量分数的溶液。
9.能举例说明结晶现象。
10.能说出一些常见的乳化现象。
11.了解溶液在生产、生活中的重要意义。
名师考点精讲
考点1 水的组成
1.电解水的实验装置:如图所示。
2.实验现象
接通直流电源后,两电极上均有 气泡 产生,通电一段时间后,两玻璃管内液面均下降,同电源正极相连的玻璃管内的气体与同电源负极相连的玻璃管内的气体体积比约为 1∶2 。
3.气体的检验
正极产生的气体用 带火星的木条 检验,观察到 木条复燃 ,说明是氧气;负极产生的气体接近火焰时,气体能够燃烧,火焰呈 淡蓝色 ,说明是氢气。
4.化学方程式: 2H2O2H2↑+O2↑ 。
5.结论:水是由 氢元素和氧元素 组成的化合物,水分子由氢原子和氧原子构成。
(1)做该实验时往往向水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠,目的是增强水的导电性。(2)两电极上产生的气体可巧记为正氧负氢(谐音“父亲”),氢二氧一。(3)实验中正、负极收集到的气体体积比往往小于1∶2,原因可能是氧气在水中的溶解度比氢气大;氧气的化学性质活泼,与电极发生了氧化反应。
典例1 理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为1∶2。某同学用碳棒作电极进行电解水实验,得到氧气和氢气的体积比小于1∶2,对产生此现象原因的猜想不合理的是( )
A.部分氧气溶于水
B.部分氧气与碳棒反应
C.部分氧气被碳棒吸附
D.部分氧气与氢气反应重新生成了水
【解析】在室温下,氧气微溶于水,而氢气难溶于水,故得到氧气和氢气的体积比小于1∶2,A项正确;碳能与氧气在一定条件下发生反应,B项正确;碳棒具有疏松多孔的结构,可能会吸附一部分氧气,C项正确;在电解水实验中,氧气在正极生成,氢气在负极生成,故氧气和氢气不可能重新反应生成水,D项错误。
【答案】 D
针对训练
1.课本中用加入少量Na2SO4的水进行电解水实验,从该实验中不能获取的信息是( C )
A.纯水的导电能力弱
B.负极产生气体的速率比正极快
C.常温下,水的pH=7
D.水由氢元素和氧元素组成
【解析】电解水实验不能说明常温下,水的pH=7,C项符合题意。
考点2 水的净化、污染及防治
1.水的净化方法
(1)单一操作净化程度由低到高的顺序为沉淀→过滤→吸附→蒸馏。(2)长期饮用蒸馏水不利于人体对所需矿物质的摄入,从而不利于人体健康。(3)自来水的净化过程中,杀菌、消毒属于化学变化,其他均属于物理变化。
2.硬水和软水
含有较多 可溶性钙、镁化合物 的水叫做硬水, 不含或含较少可溶性钙、镁化合物 的水叫做软水。可通过加入 肥皂水 ,观察产生泡沫和浮渣的多少来鉴别硬水与软水。其中泡沫多、浮渣少的是 软水 ,泡沫少、浮渣多的是 硬水 。
3.硬水软化:生活中常用 煮沸 的方法降低水的硬度,实验室常用 蒸馏 的方法降低水的硬度。
4.爱护水资源
(1)节约用水:提高水的利用效益。使用新技术、改革工艺和改变习惯等可以大量节约工农业和生活用水。如生活中做到“一水多用”。
(2)防治水体污染:①水体污染的来源:工业“三废”的任意排放;生活污水的任意排放;农药、化肥的不合理使用等。②水体污染的危害:破坏水生生态系统;影响工农业、渔业生产;危害人体健康等。③防治水体污染的方法:应用新技术、新工艺减少污染物的产生;工业“三废”处理达标后再排放;生活污水处理达标后再排放;农业上提倡使用农家肥,合理使用农药和化肥。
1.纯水与天然水的区别:纯水是无色、无味、清澈透明的,构成粒子是水分子,属于纯净物;天然水(如泉水、河水、海水等)中含有许多可溶性和不溶性杂质,属于混合物。
2.沉淀、过滤、消毒等净水方法只是除去了天然水中悬浮的不溶性物质和微生物,净化后的水仍含有大量的可溶性无机盐,所以净化后的水仍然属于混合物。
3.用肥皂水区别硬水和软水,实际上是肥皂中的硬脂酸钠和硬水中含有的钙、镁离子等反应生成了难溶性的硬脂酸钙、硬脂酸镁等,从而出现沉淀,故用肥皂水区别硬水和软水属于化学变化。
典例2 没有水就没有生命。下列有关水的说法错误的是( )
A.地球上水资源丰富,取之不尽,用之不竭,无需节约用水
B.工业废水必须处理达标后才能排放
C.蒸馏水是纯净物,矿泉水是混合物
D.可以用肥皂水区分硬水和软水
【解析】地球上水资源丰富,但淡水资源有限,应节约用水,A项符合题意。
【答案】 A
针对训练
2.下列做法违背节水理念的是(B)
A.防止水龙头滴漏B.采用大水漫灌农作物
C.使用节水器具D.循环利用工业用水
【解析】防止水龙头滴漏、使用节水器具、循环利用工业用水均符合节约用水的理念;采用大水漫灌农作物会使大量的水蒸发、渗漏,造成水资源浪费。综上所述,B项符合题意。
考点3 溶液、溶解过程和乳化现象
1.溶液
一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的 均一 的、 稳定 的 混合物 叫做溶液。溶液是由 溶质 和 溶剂 组成的。
思维拓展
(1)溶质可以是固体,也可以是液体或气体。两种液体互相溶解时,一般把量多的一种叫做溶剂,量少的一种叫做溶质。如果其中一种是水,一般把水叫做溶剂。(2)一种溶液中不一定只含有一种溶质。自然界、实验室里许多溶液都是混合溶液,即在一种溶剂里同时溶解了多种溶质。(3)无色透明、均一、稳定的液体不一定是溶液,如水、无水乙醇等。应注意:溶液不一定无色,但溶液一定属于混合物。
2.乳化作用
乳化剂将分散质乳化成细小的液滴,从而形成较稳定的 乳浊液 ,该过程称为乳化作用,如用洗洁精洗去餐具上的油污等。
物质除污的方法和原理
3.溶解过程中的热量变化
溶质在溶解的过程中,有的放出热量,有的吸收热量。如氢氧化钠固体、浓硫酸等物质溶于水,溶液的温度 升高 ;硝酸铵固体等物质溶于水,溶液的温度 降低 ;氯化钠、蔗糖等物质溶于水,溶液的温度 无明显变化 。
典例3 关于溶液,下列说法正确的是( )
A.将20毫升汽油放入烧杯中,加50毫升水搅拌,得到溶液
B.溶液中的溶质可以是气体、液体和固体
C.凡是均一的、稳定的液体一定是溶液
D.氢氧化钠溶于水形成溶液时,温度下降
【解析】汽油不溶于水,形成乳浊液,A项错误;均一、稳定的液体不一定是溶液,如蒸馏水,C项错误;氢氧化钠溶于水形成溶液时,温度升高,D项错误。
【答案】 B
考点4 饱和溶液和不饱和溶液
1.概念
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,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
溶液的“饱和”“不饱和”与
溶液的“浓”“稀”的区别
溶液的“饱和”“不饱和”是指在该温度下溶质溶解的程度,与溶质的多少无关;溶液的“浓”“稀”与溶质溶解的多少有关,与溶解的程度无关。即浓溶液不一定是饱和溶液,但同种溶质在同一温度下,其饱和溶液比不饱和溶液的浓度大。
2.区分方法
加入少量相应的溶质,若 不能 溶解,则原溶液是饱和溶液;若 能 溶解,则原溶液是不饱和溶液。
3.相互转化
对大多数溶解度随温度升高而增大的物质,向其饱和溶液中加溶剂或升高温度均可使饱和溶液变为不饱和溶液;向其不饱和溶液中加溶质或蒸发溶剂或降低温度均可使不饱和溶液变为饱和溶液。
不饱和溶液饱和溶液
典例4 常温下,对100 mL氯化钠饱和溶液进行图示实验。下列分析错误的是( )
A.实验1后,甲、乙中溶液的溶质质量分数相等
B.实验2后,乙中氯化钠比甲中的溶解度大
C.实验2后,甲中溶液为氯化钠的不饱和溶液
D.实验2后,甲、乙中溶液所含溶质质量相等
【解析】由题图可知,实验1后,甲、乙中溶液均为常温下氯化钠的饱和溶液,其溶质质量分数相等,A项正确;实验2后,温度不变,甲、乙溶液中氯化钠的溶解度相等,B项错误;实验2后,甲中溶剂增加、溶质不变,甲此时为氯化钠的不饱和溶液;乙是饱和溶液,不能继续溶解氯化钠,故溶质质量不变,C、D项正确。
【答案】 B
针对训练
3.甲是60 ℃的蔗糖溶液,按如图所示进行操作。以下分析错误的是( D )
A.甲一定是不饱和溶液
B.丙和丁一定是饱和溶液
C.乙的溶质质量分数一定比甲大
D.甲和丙的溶质质量分数一定不相等
【解析】将甲溶液恒温蒸发掉20 g水后没有蔗糖晶体析出,所以甲溶液一定是不饱和溶液,A项正确;丙溶液底部有未溶解的固体,所以是饱和溶液,丁溶液是由丙溶液过滤得到,故丁溶液也是饱和溶液,B项正确;在乙溶液里,溶剂的质量比甲溶液中溶剂的质量少20 g,所以乙的溶质质量分数一定比甲大,C项正确。
考点5 溶解度及溶解度曲线
1.固体的溶解度
在一定温度下,某固态物质在 100 g溶剂里 达到饱和状态时所溶解的 质量 叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
2.固体溶解度的四要素
一定温度 、 100 g溶剂 、 饱和状态 和 单位(g) 。
3.影响固体溶解度的外界因素
主要是 温度 。大多数物质的溶解度随温度的升高而 增大 ,如硝酸钾等;少数物质的溶解度受温度的变化影响 不大 ,如氯化钠;极少数物质的溶解度随温度的升高而 减小 ,如熟石灰。
4.影响气体溶解度的外界因素
主要是 温度 和 压强 。气体的溶解度随温度的降低而 增大 ,随压强的降低而 减小 。
5.固体溶解度与溶解性的关系
常见的难溶于水的物质包括大部分金属、金属氧化物、BaSO4、AgCl、CaCO3等。
6.溶解度曲线的应用
(1)根据溶解度曲线计算或比较饱和溶液中溶质的质量分数。
①饱和溶液中溶质的质量分数为SS+100×100%(S表示某温度下溶质的溶解度)。
②温度变化时,溶质质量和溶质质量分数的变化可以根据是否有晶体析出进行判断。
(2)判断物质溶解度的变化趋势。
①陡升型(如图中甲):表示物质的溶解度随温度的升高而明显增大。
②缓升型(如图中乙):表示物质的溶解度随温度的升高变化不大。
③下降型(如图中丙):表示物质的溶解度随温度的升高而减小。
(3)判断某物质在一定条件下的溶解度或比较不同物质在同一温度下的溶解度大小等。如图,t2 ℃时,甲、丙两物质的溶解度均为25 g。
(4)判断饱和溶液和不饱和溶液的转化方法。
改变温度,升温或降温取决于溶解度曲线的坡型。上升型:升温可以使饱和溶液转化为不饱和溶液,降温可以使不饱和溶液转化为饱和溶液。下降型:降温可以使饱和溶液转化为不饱和溶液,升温可以使不饱和溶液转化为饱和溶液。
(5)判断饱和溶液和不饱和溶液:曲线及曲线以上的点为对应温度下的饱和溶液;曲线以下的点为对应温度下的不饱和溶液。
典例5 压强为101 kPa下,硝酸钾和氨气在不同温度下的溶解度如下表。下列说法正确的是( )
A.两种物质的溶解度均随温度升高而增大
B.20 ℃时,KNO3饱和溶液中溶质的质量分数为31.6%
C.60 ℃的KNO3饱和溶液降温至30 ℃,有晶体析出
D.NH3的溶解度与压强大小无关
【解析】A项,由题表可知,硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,氨气的溶解度随温度升高而减小,错误;B项,20 ℃时,KNO3饱和溶液中溶质的质量分数为31.6 g100 g+31.6 g×100%≈24%,错误;C项,由题表可知硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,因此,60 ℃的KNO3饱和溶液降温至30 ℃,有晶体析出,正确;D项,气体的溶解度随压强的增大而增大,NH3的溶解度与压强有关,错误。
【答案】 C
典例6 四种常见物质的溶解度曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.20 ℃时,硫酸铵溶液的溶质质量分数最大
B.将40 ℃的氯化钾不饱和溶液升温可制成饱和溶液
C.60 ℃时,硫酸钾饱和溶液的溶质质量分数为20%
D.80 ℃时,氯化铵、氯化钾两种饱和溶液混合得到不饱和溶液
【解析】20 ℃时,四种饱和溶液中,硫酸铵溶液的溶质质量分数最大,A项错误;氯化钾的溶解度随温度的升高而增大,故40 ℃的氯化钾不饱和溶液降温可制成饱和溶液,B项错误;60 ℃时,硫酸钾的溶解度是20 g,则硫酸钾饱和溶液的溶质质量分数为20 g120 g×100%≈16.7%≠20%,C项错误;80 ℃时,氯化铵、氯化钾两种饱和溶液混合后溶剂质量增大,溶质质量不变,故得到不饱和溶液,D项正确。
【答案】 D
针对训练
4.如图为Ca(OH)2的溶解度曲线;如表为20 ℃时溶解度的相对大小。
下列说法正确的是( D )
A.Ca(OH)2属于易溶物质
B.Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而增大
C.30 ℃时,Ca(OH)2的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为3∶20
D.70 ℃时Ca(OH)2的饱和溶液,降温到50 ℃时没有析出固体
【解析】由题图和题表可知,Ca(OH)2属于微溶物;由题图可知,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,从70 ℃降温到50 ℃时,Ca(OH)2的溶解度增大,不会析出固体;30 ℃时,Ca(OH)2饱和溶液的溶质与溶剂的质量比为0.15 g∶100 g=3∶2000。综上所述,D项符合题意。
5.NaCl和KNO3在不同温度时的溶解度如下表。下列说法错误的是( C )
A.20 ℃时,100 g H2O最多能溶解36.0 g NaCl
B.40 ℃时,KNO3饱和溶液的溶质质量分数小于63.9%
C.可用冷却海水的方法获取大量食盐
D.其他条件不变,升温可将KNO3饱和溶液变为不饱和溶液
【解析】氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,可采用蒸发结晶的方法获取大量食盐,C项错误。
考点6 溶液中溶质质量分数的计算
1.定义:溶液中溶质的质量分数是 溶质质量 与 溶液质量 之比。
2.公式:溶质的质量分数=溶质质量溶液质量×100%=溶质质量溶质质量+溶剂质量×100%。
3.一定温度下,饱和溶液中溶质的质量分数为S100+S×100%(S表示该温度下溶质的溶解度)。
4.溶液加水稀释前后, 溶质 的质量不变。
计算溶质质量分数时,相关数据一定要转化成质量再计算,并且单位要一致。
典例7 在20 ℃时,将40 g氯化钠固体加入100 g水中,充分搅拌后,有4 g固体未溶解。下列说法正确的是( )
A.20 ℃时,氯化钠的溶解度为36 g
B.该溶液不能继续溶解硝酸钾固体
C.所得氯化钠溶液的质量为140 g
D.将该溶液倒出一半,则溶质的质量分数改变
【解析】由题意可知,20 ℃时,氯化钠的溶解度为36 g,所得饱和溶液质量为136 g;饱和溶液中不能继续溶解该溶质,但能继续溶解其他溶质;将饱和溶液分成两份,其溶质质量分数不变。综上所述,A项正确。
【答案】 A
考点7 溶液的配制
1.一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
(1)实验仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、 胶头滴管 。
(2)实验步骤
①计算:计算所需氯化钠的质量和水的体积(水的密度可近似看成1 g·cm-3)。
②称量:用 托盘天平 称量所需的氯化钠,放入烧杯中。
③量取:用量筒量取所需的水,倒入盛有氯化钠的烧杯中。
④溶解:用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。
⑤装瓶:将配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上 标签 。
1.用托盘天平称量固体药品的质量时应遵循“左物右码”的原则,在使用游码的情况下,若药品与砝码的位置放反了,则会使所配制的溶液溶质质量分数偏低。
2.用量筒量取液体读数时,视线应与液体凹液面的最低处保持水平。若俯视读数,则会使量取的液体体积偏小,所配制的溶液溶质质量分数偏高;若仰视读数,则会使量取的液体体积偏大,所配制的溶液溶质质量分数偏低。
3.转移固体药品时不能有损失,否则会使所配制的溶液溶质质量分数偏低。
2.将浓溶液稀释配制稀溶液(溶液的稀释)
(1)计算:根据溶液稀释前后溶质的质量不变计算出所需浓溶液的体积和所需水的体积。
(2)量取:用量筒量取所需的浓溶液和水,倒入烧杯中。
(3)混匀:用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀。
(4)装瓶:将稀释好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签。
典例8 20 ℃时,NaCl的溶解度为36 g。配制此温度下20 g质量分数为5%的NaCl溶液,下列说法正确的是( )
A.配制该溶液需要5 g NaCl
B.该溶液为饱和溶液
C.将该溶液长时间敞口放置,最终有晶体析出
D.配制溶液时,量取所需体积的水倒入烧杯,有少量水洒出,则所配溶液浓度小于5%
【解析】配制题给溶液需要氯化钠的质量为20 g×5%=1 g,A项错误;20 ℃时,NaCl的溶解度为36 g,饱和溶液的溶质质量分数=36 g36 g+100 g×100%≈26.5%,该溶液为不饱和溶液,B项错误;将该溶液长时间敞口放置,水会不断蒸发,当溶液达到饱和后,水继续减少,氯化钠会以晶体形式析出,C项正确;配制溶液时,量取所需体积的水倒入烧杯时,有少量水洒出,则水的质量减少,导致溶液的浓度大于5%,D项错误。
【答案】 C
针对训练
6.从如图中选择仪器,配制60 g溶质质量分数为10%的NaCl溶液。
(1)需要称量NaCl的质量为 6 g。
(2)量取水用到的仪器有 100 mL量筒、胶头滴管 (写名称)。
(3)从配好的溶液中倒出10 g,其中溶质和溶剂的质量比为 1∶9 。
净化方法
作用
说明
沉淀
除去不溶性
的颗粒物
静置沉淀:利用难溶物质的重力作用,使之沉降(净化程度较低)
吸附沉淀:加明矾吸附水中的悬浮物,使之沉降
过滤
除去不溶性
的固体杂质
把不溶于水的固体物质与水进行分离
吸附
除去水中的
色素和异味
利用活性炭的 吸附 性除去异味和色素
蒸馏
除去可溶
性杂质
利用混合物的沸点不同进行分离(净化程度最高)
杀菌、
消毒
除去水中的
细菌、病毒
一般利用物质的强氧化性进行杀菌、消毒
方法
原理
举例
溶解
利用溶解原理,使污垢溶解于某些溶剂中,从而去除污垢
用汽油洗去衣服上的油渍
乳化
利用乳化原理,使乳化剂作用于污垢,发生乳化现象,从而去除污垢
用洗涤剂洗去餐具上的油渍
化学
反应
利用化学反应,使污垢与某些物质发生反应,从而去除污垢
盐酸除铁锈、醋酸除水垢
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶(或不溶)
20 ℃时的溶解度/g
>10
1~10
0.01~1
<0.01
温度/℃
10
20
30
60
溶解度/g
KNO3
20.9
31.6
45.8
110
NH3
70
56
44.5
20
溶解度/g
一般称为
<0.01
难溶
0.01~1
微溶
1~10
可溶
>10
易溶
温度/℃
0
20
40
60
NaCl的溶解度/g
35.7
36.0
36.6
37.3
KNO3的溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
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