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初中化学中的溶液知识点包括溶液、溶解度及其影响因素、溶液浓度及溶液的混合和稀释等。这些知识点对于理解溶液的性质非常重要,也为进一步学习化学提供了基础。因此,本文将详细介绍初中化学中的溶液知识点。
一、溶液
⒈ 溶液的概念:
由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。
⒉ 溶液的基本特征:均一的、稳定的混合物
① 均一性:指溶液形成以后,溶液各部分的组成、性质完全相同。如溶液中各部分的浓度、密度和颜色完全一样。
② 稳定性:指外界条件不改变,溶液长期放置,溶质不会从溶液中分离出来。不出现沉淀,不分层。
③ 溶液是混合物。
注意:
① 溶液澄清透明不一定是无色,如CuSO4为蓝色、FeSO4为浅绿色、Fe2(SO4)3为黄色。
② 均一稳定的液体不一定是溶液,如水。
③ 硬水、空气、纯净水属于溶液;泥水,油水,蒸馏水不是溶液。
⒊ 对溶液组成的认识
⑴ 从宏观上看,溶液是由溶质和溶剂组成的。
溶质:被溶解的物质;溶质可以是固体、液体或气体。
溶剂:能溶解其它物质的物质,水是最常用的溶剂。
⑵ 从微观上看,溶液的形成过程是溶质的分子均一地分散到溶剂分子之间。
⑶ 溶液、溶剂和溶质之间量的关系:
溶液的质量=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
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⒋ 溶液中溶质、溶剂的判断
⑴ 通常不指明溶剂的溶液,一般是水溶液。
⑵ 若固、气体与液体混合,一般习惯将固、气体看作溶质,液体看作为溶剂。
⑶ 若是由两种液体混合组成的溶液,一般习惯上量多的作为溶剂,量少的看作溶质。
⑷ 两种液体混合且有水时,无论水多少,习惯上都把水当成溶剂,其它物质为溶质。
⑸ 溶质和溶剂是溶液所特有的概念,悬浊液和乳浊液不存在溶质和溶剂。
⑹ 溶质质量是指溶液中已溶解溶质的质量。
⑺ 当物质溶解发生化学变化时,一定要正确判断溶质。
⑻ 溶液的名称一般为溶质的溶剂溶液,即溶质在前,溶剂在后。如植物油的汽油溶液中,植物油为溶质,汽油为溶剂;碘酒中碘是溶质,酒精是溶剂;当溶剂为水时,水可以省略,如食盐水中食盐是溶质,水是溶剂。
⒌ 溶解过程
⑴ 溶质在溶剂中溶解的过程可以分为三个步骤:
① 溶质与溶剂分子间的相互作用力破坏;
② 溶质、溶剂分子间的相互作用力形成;
③ 形成溶液。
⑵ 溶解过程的热现象:
物质溶解时,往往会引起温度的改变。
溶解过程发生两个变化:
一种是溶质的分子或离子向水中扩散的过程,要吸收热量;
另一种是溶质的分子或离子与水分子作用形成水合分子或离子过程,要放出热量。
吸收的热量大于放出的热量时就表现为温度降低;
吸收的热量小于放出的热量时就表现为温度升高。
⑶ 常见的吸、放热溶液
① 氯化钠溶于水时温度不变;
② 硝酸铵溶解时吸收热量;
③ 氧化钙(CaO)氢氧化钠(NaOH)浓硫酸(H2SO4),氢氧化钙溶解时放出热量。
⑷ 影响物质溶解的因素有:① 温度;② 溶质颗粒大小;③ 搅拌。
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二、乳浊液
⒈ 定义:小液滴分散到液体里形成不均一、不稳定的混合物叫乳浊液。如牛奶和豆浆。
⒉ 基本特征:乳浊液是不均一、不稳定的混合物,静置后,两种液体会出现分层现象。
⒊ 乳化剂:能使乳浊液稳定的物质。如洗涤剂、洗洁精。
⒋ 乳化作用:乳化剂所起的作用。
⒌ 乳化现象:使植物油分散成无数细小的液滴,而不聚集成大的油珠,这些细小的液滴能随着水流走,这个现象叫乳化现象。
⒍ 乳化作用在生活中的应用:
① 洗涤:用乳化剂(洗涤剂)可以将衣服、餐具上的油污洗掉。
② 生活中常用的乳化剂:肥皂、洗洁精。
相同点:都是混合物。
⒎ 溶液和浊液的比较:
不同点:溶液是均一的、稳定的;浊液是不均一、不稳定的,久置后会出现下沉或分层。
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三、饱和溶液、不饱和溶液
⒈ 饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂中,不能再继续溶解某种物质的溶液。
此时通常会有少量未溶解的溶质存在。
概念要素:① 在一定温度下;② 一定量的溶剂里;③ 不能再溶解某种物质。
⒉ 不饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂中,能再继续溶解某种物质的溶液。
⒊ 过饱和溶液:在某些情况下,通过加热或搅拌等方式使溶质溶解得更多,而形成的溶液就称为过饱和溶液。过饱和溶液是不稳定的,稍有干扰就会出现结晶析出。
注意:
① 必须明确“一定温度”和“一定量溶剂”,对某种固态溶质来说饱和了,但若改变温度或改变溶剂的量,就可能使溶液不饱和。
② 明确“某一物质”的饱和溶液或者不饱和溶液。
③ 饱和溶液概念中的“不能“是指在一定温度下、一定量的溶剂里,溶解该物质的量达到了最大限度。
④ 不饱和溶液概念中的“能”则指在一定温度下、一定量的溶剂里,溶解该物质的量还没有达到最大限度。
⑤ 饱和溶液是在一定条件下某一物质的饱和溶液,但对于其他物质就不一定是饱和溶液。
⒋ 判断溶液是否饱和的方法:在一定温度下,是否能继续溶解该溶质。
⒌ 饱和溶液、不饱和溶液与溶液的“浓”“稀”之间的关系
溶液是否饱和与溶液的“浓”“稀”之间没有必然的联系,不能根据溶液的“浓”“稀”来判断溶液是否饱和。
⑴ 同一溶质:在相同溶剂、相同温度下,饱和溶液才一定比不饱和溶液浓。
⑵ 不同溶质:
① 浓溶液不一定是饱和溶液;
② 稀溶液不一定是不饱和溶液;
③ 饱和溶液不一定是浓溶液;
④ 不饱和溶液不一定是稀溶液,如饱和的石灰水溶液就是稀溶液。
⒍ 饱和溶液和不饱和溶液转化。
⑴ 一般规律:
① 饱和→不饱和:加入溶剂、升温;
② 不饱和→饱和:加入溶质、蒸发水、降低温度。
⑵ 特殊规律(熟石灰):
① 饱和→不饱和:加溶剂、降温;
② 不饱和→饱和:加溶质、蒸发水、升高温度。
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四、溶解度(符号S)
⒈ 固体物质溶解度
⑴ 定义:在一定温度下,某固态物质在100g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。
⑵ 溶解度定义的四要素:
① 条件:在一定温度下。不指明温度,溶解度没有意义。
② 标准:100g溶剂。比较物质溶解度的大小,必须要等量溶剂。
③ 状态:达到饱和时。
④ 单位:以克为单位。
⑶ 溶解度的含义:
如20℃时NaCl的溶液度为36g,其含义为:在20℃时,在100克水中最多能溶解36克NaCl;或在20℃时,NaCl在100克水中达到饱和状态时所溶解的质量为36克。
2. 物质的溶解性
⑴ 定义:根据物质在20摄氏度时的溶解度大小,人们把物质在水中的溶解能力叫作溶解性。
⑵ 划分标准:
0—0.01g:难溶;
0.01—1g:微溶;
1—10g:可溶;
10g以上:易溶。
⑶ 溶解是绝对的,不溶解是相对的。
⑷ 物质溶解性规律
①酸及酸性氧化物
大部分酸及酸性氧化物能溶于水,(酸性氧化物+水→酸);
②碱性氧化物
大部分碱性氧化物不溶于水,(碱性氧化物+水→碱);能溶的有:氧化钡、氧化钾、氧化钙、氧化钠。
③碱的溶解性
溶于水的碱有:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙和氨水,其他碱不溶于水。
难溶性碱中Fe(OH)3是红褐色,Cu(OH)2是蓝色,其他难溶性碱为白色。(包括Fe(OH)2)
注意:沉淀物中AgCl和BaSO4不溶于稀硝酸,其他沉淀物能溶于酸。如:Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3、Ag2CO3等。
④盐的溶解性
含有钾、钠、硝酸根、铵根的物质都溶于水;
含Cl-的化合物只有AgCl不溶于水,其他都溶于水;
含SO42-的化合物只有BaSO4不溶于水,其他都溶于水;
含CO32-的物质只有K2CO3、Na2CO3、(NH4)2CO3溶于水,其他都不溶于水。
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⒊ 溶解度与溶解性的比较
溶解度不同于溶解性
⑴ 溶解性只是一般地说明某种物质在某种溶剂里溶解能力的大小,是物质的一种物理性质。
⑵ 溶解度是衡量某种物质在某种溶剂里溶解性大小的尺度,是溶解性的定量表示方法。
⒋ 溶解度的影响因素
影响溶解性大小的因素主要是:
① 溶质、溶剂的性质(种类);同一温度下溶质、溶剂不同,溶解度不同。
② 温度(固体溶质)或温度和压强(气体溶质)等。
⑴ 相似相容:溶剂的极性和溶质的极性越接近,其溶解度越大。如:氯化钠易溶于水,难溶于油;碘易溶于汽油,溶于水。
⑵ 温度:
① 大多数固体物的溶解度随温度升高而升高;如KNO3;
② 少数固体物质的溶解度受温度的影响很小;如NaCl;
③ 极少数物质溶解度随温度升高而降低。如Ca(OH)2。
⑶ 压力:压强对固体和液体溶解度影响较小,而对气体溶解度影响显著。
⑷ 溶剂性质:不同的溶剂对溶质的溶解度有很大影响。
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⒌ 气体的溶解度
⑴ 定义:某气体在压强为101.3kPa和一定温度,溶解在1体积水中达到饱和状态时所溶解的气体体积。
常用的单位是克/毫升(g/mL)或克/升(g/L)。
⑵ 气体溶解度的五要素:101.3kPa、一定温度、1体积水、饱和状态、气体体积。
⑶ 影响因素
① 气体的性质:不同气体的溶解度不同,一般可通过实验来测定。
② 温度:在压强不变的条件下,温度越高,气体溶解度越小;温度降低,气体溶解度增大。
③ 压强:在温度不变的条件下,压强越大,气体的溶解度越大;压强减小,气体溶解度减小。
⒍ 溶解度曲线
⑴ 固体物质的溶解度曲线:
以纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,得到物质的溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫溶解度曲线。
⑵ 溶解度曲线的意义:
① 溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在该温度下的溶解度,溶液必然是饱和溶液;
② 表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度变化的情况;
③ 表示物质的溶解度受温度变化影响的大小等。
④ 在溶解度曲线下方的点,表示溶液是不饱和溶液;
⑤ 在溶解度曲线上方靠近曲线的点表示过饱和溶液。
⑥ 两条曲线的交叉点表示两种溶质在同一温度下具有相同的溶解度。
⑶ 溶解度曲线的变化规律:
① 大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大,表现在曲线“坡度”比较“陡”,如硝酸钾。
② 少数固体物质的溶解度受温度变化的影响很小,表现在曲线“坡度”比较“缓”,如氯化钠。
③ 极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,表现在曲线“坡度”下降,如氢氧化钙
(3) 溶解度曲线的应用
① 可以查出某物质在某温度下的溶解度;
② 可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小;
③ 可以确定温度对溶解度的影响状况。
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五、溶质的质量分数(C%)
⒈ 定义:溶质的质量与溶液质量的比值叫做溶质的质量分数。
⒉ 表达式: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%
⒊ 在饱和溶液中:溶质质量分数C%=S÷(S+100)×100%
注意:
⑴ 溶质的质量分数和温度无关。
⑵ 溶质质量分数单位为1。
⑶ 溶质质量分数为10%的含义是:指每100份质量的溶液中含溶质质量为10份。
⑷ 同种溶液在同一温度下,溶质的质量分数与溶解度在数值上溶质的质量分数小于溶解度(C<S)。
⑸ 结晶水合物溶于水,其溶质是不含结晶水的化合物。
⒋ 溶液的稀释和增浓问题
⑴ 溶液稀释的计算:因为稀释前后溶质的质量不变,所以若设浓溶液质量为Ag,溶质的质量分数为a%,加水稀释成溶质质量分数为b%的稀溶液Bg,则:
Ag×a%=Bg×b% 其中 B=A+m水
⑵ 溶液增浓的计算:
① 向原溶液中添加溶质:设原溶液质量为Ag,溶质的质量分数为a%,加溶质Bg溶解后变成溶质质量分数为b%溶液,则:
Ag×a%+Bg=(Ag+Bg)×b%
② 将原溶液蒸发掉部分溶剂:因为溶液蒸发溶剂前后,溶质的质量不变。所以若设原溶液质量为Ag,溶质的质量分数为a%,蒸发Bg水后变成溶质质量分数为b%溶液,则:
Ag×a%=(Ag-Bg)×b%
③ 与浓溶液混合:因为混合物溶液的总质量等于两混合组分溶液的质量之和。混合后的溶液中溶质的质量等于两混合组分的溶质质量之和。所以设原溶液质量为Ag,溶质的质量分数为a%,浓溶液的质量为Bg,溶质质量分数为b%,两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液,则:
Ag×a%+Bg×b%=(Ag+Bg)×c%
注意:溶液的质量和体积换算:密度=质量÷体积
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六、配制一定溶质质量分数的溶液
配制一定溶质的质量分数溶液步骤:
①计算;②称量或量取;③溶解;④装瓶(标签注明名称、化学式、质量分数)。
⑴ 用固体配制:
① 步骤:计算、称量、溶解
②仪器:天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
⑵ 用浓溶液稀释:
①步骤:计算、量取、稀释
②仪器:量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
⑶ 误差分析:
① 导致溶液质量分数偏小:
天平使用不正确,如药品砝码放反;量取水的过程中仰视读数;烧杯不干燥,原来内部就有一些水;固体药品中含有杂质或水分,固体转移时损失。
② 导致溶液质量分数偏大:砝码生锈;量取水的过程中俯视读数,使水量取少了;将量筒中的水倒入烧杯中时,一部分洒在外面等。
七、结晶现象
⒈ 晶体:具有规则几何形状的固体。
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,这个过程叫结晶。
⒉ 结晶的两种方法:
蒸发结晶(蒸发溶剂):适用于溶解度随温度变化不大的固体物质,如海水中提取食盐。
降温结晶(冷却热饱和溶液):适用于溶解度随温度变化较大的固体物质,如硝酸钾饱和溶液中得到硝酸钾晶体
注意:结晶后得到的滤液是这种溶质的饱和溶液
⒊ 结晶水合物:含有结晶水的物质。如:Na2CO3.10H2O、CuSO4.5H2O、FeSO4.7H2O
潮解:某物质能吸收空气里的水分而变潮的现象。
风化:结晶水合物在常温下放在干燥的空气里,能逐渐失去结晶水而成为粉末的现象。
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八、混合物的分离
⒈ 过滤法:分离不溶性固体和液体的混合物或除去混合物中的不溶性杂质。
基本操作:溶解、过滤、蒸发、结晶
⒉ 结晶法:分离几种可溶性物质,两种固体都是可溶的。
结晶的两种方法:
蒸发溶剂,如NaCl(海水晒盐);
降低温度(冷却热的饱和溶液,如KNO3)
注意:
① 过滤的操作要点:一贴、二低、三靠
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
二低:滤纸低于漏斗边缘;滤液低于滤纸边缘;
三靠:烧杯紧靠在玻璃棒上;玻璃棒靠在三层滤纸上;漏斗颈靠在烧杯壁上。
② 在蒸发过程中要用到玻璃棒不断搅拌,防止液体局部温度过高,造成液滴飞溅,当蒸发到出现大量晶体时,应停止加热,利用蒸发皿余热蒸干。
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