高中化學奧林匹克競賽輔導資料第一章溶液(編輯修改稿)
2025-07-04 23:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 H5OH在水中的溶解度比乙醚CH3OCH3大得多，這是因為乙醇是極性分子，分子中含有—OH基，與水相似，而且C2H5OH與C2H5OH、C2H5OH與H2O、H2O與H2O分子間都含有氫鍵，作用力也大致相等；而乙醚屬非極性分子。在固體溶質(zhì)中，大多數(shù)離子化合物在水中的溶解度較大，非極性分子如固態(tài)I2難溶于水而易溶于弱極性或非極性的有機溶劑（如四氯化碳）中。另外，固態(tài)物質(zhì)的熔點對其在液體溶劑中的溶解度也有一定的影響，一般結(jié)構(gòu)相似的固體化合物在同一溶劑中低熔點的固體將比高熔點固體易溶解。對于氣體而言，在液體溶劑中的溶解度規(guī)律是：在同一溶劑中，高沸點氣體比低沸點氣體的溶解度大；具有與氣體溶質(zhì)最為近似分子間力的溶劑是該氣體的最佳溶劑。如鹵化氫氣體較稀有氣體易溶于水，而且隨著鹵素原子序數(shù)的遞增，鹵化氫的沸點升高，在水中的溶解度增大。四、溶液組分含量的表示方法，有很多方法表示溶液的組成，化學上常用物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度、摩爾分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等表示。物質(zhì)的量濃度在國際單位制中，溶液的濃度用物質(zhì)的量濃度（簡稱濃度）表示。其定義為：溶液中所含溶質(zhì)A的物質(zhì)的量除以溶液的體積，用符號c表示。c= （211）若溶質(zhì)A的質(zhì)量為m，摩爾質(zhì)量為M，則：c= = （212）（2）質(zhì)量摩爾濃度用1kg溶劑中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量表示的濃度稱為質(zhì)量摩爾濃度，用b表示，單位為molkg1，即：b= = （213）（3）摩爾分數(shù)溶液中某一組分A的物質(zhì)的量（n）占全部溶液的物質(zhì)的量（n）的分數(shù)，稱為A的摩爾分數(shù)，記為x。x = （214）若溶液由A和B兩種組分組成，溶質(zhì)A和B的物質(zhì)的量分別為n和n，則：x= x= 很顯然 x + x = 1（4）質(zhì)量分數(shù)溶質(zhì)A的質(zhì)量占溶液總質(zhì)量的分數(shù)稱為溶質(zhì)A的質(zhì)量分數(shù)，符號為wA，即 wA = （215）【典型例題】例在某溫度下，當蔗糖的溶解達成平衡后，杯底還剩有大量蔗糖，試分析這種溶液是否為過飽和溶液？分析：在這種情況下，溶質(zhì)雖然大大地過量，但過量的溶質(zhì)并未進入溶液中，該溶液的濃度等于而并未超過該溫度下飽和溶液的濃度，而且過飽和溶液一般不穩(wěn)定，溶液中必須沒有固體溶質(zhì)存在，才有形成過飽和溶液的可能。因此，該溶液不是過飽和溶液，而是飽和溶液。答：該溶液不是過飽和溶液。例已知20℃時Ca(OH) g / 100 g水，及在不同的CO2壓力下碳酸鈣的溶解度為：CO2壓力/Pa01408499501溶解度(g CaCO3/100g H2O)請用計算說明，當持續(xù)把CO2（壓強為99501Pa，下同）通入飽和石灰水，開始生成的白色沉淀是否完全“消失”？在多次實驗中出現(xiàn)了下列現(xiàn)象，請解釋：（1）由碳酸鈣和鹽酸（約6 mol/L）作用生成的CO2直接通入飽和石灰水溶液，所觀察到的現(xiàn)象是：開始通CO2時生成的沉淀到最后完全消失。若使CO2經(jīng)水洗后再通入飽和石灰水溶液則開始生成的白色沉淀到最后不能完全“消失”，為什么？（2）把飽和石灰水置于一敞口容器中，過了一段時間后，溶液表面有一層硬殼。把硬殼下部的溶液倒入另一容器中，再通入經(jīng)水洗過的CO2，最后能得清液，請解釋。若把硬殼取出磨細后，全部放回到原石灰水溶液中，再持續(xù)通入經(jīng)水洗過的CO2，最后能得清液嗎？（3）用適量水稀釋飽和石灰水溶液后，再持續(xù)通入經(jīng)水洗過的CO2結(jié)果是因稀釋程度不同，有時到最后能得清液；有時得不到清液，請估算用水將飽和石灰水稀釋多少倍時，準能得到清液（設(shè)反應過程中，溫度保持恒定，即20℃）分析：CO2通入澄清石灰水中產(chǎn)生渾濁，繼續(xù)通入過量的CO2渾濁“消失”。本題借助于一些數(shù)據(jù)，定量地分析這一常見實驗的各種可能發(fā)生的變化，加深對實驗的認識。在數(shù)據(jù)處理時，由于是等物質(zhì)的量進行轉(zhuǎn)化，即1 mol Ca(OH)2吸收1 mol CO2，生成1 mol CaCO3…… 因此將溶解度中溶質(zhì)的克數(shù)換算成物質(zhì)的量，便于分析得出結(jié)論。20℃ g，105 Pa時， g。 mol＜ mol，所以把過量CO2通入飽和石灰水后產(chǎn)生的沉淀不能全部消失。（1）由CaCO3和6 mol /L鹽酸制取的CO2中混有逸出的HCl氣體，當過量的該氣體通入飽和石灰水中，開始產(chǎn)生的沉淀溶于鹽酸及生成Ca(HCO3)2而消失。用水洗過的CO2，因除去了混有的HCl氣體，所以沉淀不消失。（2）飽和石灰水吸收空氣中的CO2，在表面形成一層硬殼，取硬殼下面的溶液，由于產(chǎn)生表面的硬殼，消耗了一定量的Ca(OH)2。當CO2通入時產(chǎn)生CaCO3的量將減少，通入過量水洗的CO2可能沉淀消失，得澄清溶液。若將硬殼全部放回，由于生成的沉淀CaCO3總量不變，再通入水洗過的過量CO2，沉淀不消失。（3）要使開始產(chǎn)生的沉淀消失，必須將Ca(OH) mol， mol，過量水洗過的CO2通入，沉淀將消失。所以加水量是：（－1）= 1. 05倍解：＞，沉淀不消失（1）CO2中混有HCl氣體，沉淀溶解；水洗除去HCl后，沉淀不消失。（2）CaCO3總量減少，沉淀可能消失；“硬殼”返回后，CaCO3總量不變，沉淀不消失。（3），可得清液。例A、B兩種化合物的溶解度曲線入下圖所示?，F(xiàn)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）50 g混合物，將它溶于100 g熱水，然后冷卻至20℃，若要使A析出而B不析出，則混合液中B的質(zhì)量分數(shù)最高不能超過多少？（2）取w g混合物，將它溶于100 g熱水，然后冷卻至10℃，若仍要A析出而B不析出，則混合物中A的質(zhì)量分數(shù)應滿足什么關(guān)系式（以w、a、b表示）分析：本題不考慮A、B共存時，對各自溶解度的影響，因此只需要找出同時滿足各自條件的量即可。由于都溶于熱水中
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