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液

溶液

Solutions · 溶解度与质量分数
从这一章开始,化学走进”浓度”的世界。一杯糖水,放一勺和放五勺甜得不一样——差在哪?差在溶质质量分数。这章讲清楚溶液是什么、饱和溶液怎么回事、溶解度怎么查,以及怎么配出一份指定浓度的盐水。
①
溶液

均一稳定混合物

②
溶解

吸热放热

③
溶解度

四要素

④
质量分数

溶质/溶液

开场场景:一勺盐丢进水里,搅一搅,盐不见了,每一口都一样咸。这杯盐水就是溶液——一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物。它看不见盐,但盐还在,蒸发水就能拿回来。

卡必背元素符号 / 化合价 / 方程式
溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物
组成:溶质(被溶解的)+ 溶剂(能溶解其他物质的)
水是最常用溶剂;汽油、酒精也可作溶剂
溶解时:NaOH 放热、NH₄NO₃ 吸热、NaCl 温度几乎不变
饱和溶液:一定温度下、一定量溶剂里不能再继续溶解某溶质
固体溶解度四要素:一定温度、100g 溶剂、达到饱和、溶质质量(g)
溶质质量分数 = 溶质质量 / 溶液质量 × 100%
配制步骤:计算→称量(量取)→溶解→装瓶贴签
口诀:溶液均一又稳定,溶质溶剂分清楚;溶解度看温百饱,质量分数质除液。

义是什么

是什么:溶液的两大特征是均一(各处浓度、性质一样)和稳定(条件不变,溶质不会自动沉降分层)。溶液不一定无色——CuSO₄ 溶液蓝色、FeCl₃ 黄色。溶质可以是固体、液体或气体;两种液体互溶时,量多的是溶剂,有水时水永远是溶剂。

饱和与不饱和:必须指明”一定温度、一定量溶剂”。升温(对大多数固体)、加溶剂能让饱和变不饱和;降温、加溶质、蒸发溶剂能让不饱和变饱和。注意:饱和溶液不一定是浓溶液——比如氢氧化钙微溶,它的饱和溶液其实很稀。

路怎么学/怎么想

溶解度曲线怎么读:横轴温度、纵轴溶解度。大多数固体(如 KNO₃)溶解度随温度升高明显增大;少数(如 NaCl)受温度影响小;极少数(如 Ca(OH)₂)随温度升高反而减小。曲线交点表示该温度下两物质溶解度相等。

质量分数计算:核心公式 w = m(质)/m(液) × 100%,其中 m(液) = m(质) + m(剂)。稀释定律:稀释前后溶质质量不变——m(浓)×w(浓) = m(稀)×w(稀)。配制一定质量分数溶液步骤:计算、称量(称固体用量筒量水)、溶解、装瓶贴标签。

典型例题:三道

例1:把 10g 食盐溶于 90g 水,求所得溶液的溶质质量分数。
审题:直接套公式。
m(液)=10+90=100g,w = 10/100 × 100% = 10%。
例2:把 50g 质量分数为 20% 的 NaCl 溶液稀释成 10%,需加水多少克?
审题:稀释定律。
稀释前溶质:50×20%=10g。稀释后溶液质量:10g/10%=100g。需加水:100−50=50g。
例3:如何判断一杯 KNO₃ 溶液在某温度下是否饱和?
审题:饱和判据。
再加少量 KNO₃ 固体,充分搅拌。若不再溶解(固体质量不再减少),说明已饱和;若继续溶解,说明不饱和。注意一定要在该温度下判断,温度变了饱和状态就变了。

生活与生产应用

生活:为什么夏天啤酒瓶易爆

气体溶解度随温度升高而减小。夏天温度高,CO₂ 从啤酒里逸出,瓶内压强增大——暴晒或剧烈摇晃都可能爆瓶。

医疗:生理盐水浓度

医用生理盐水是 0.9% 的 NaCl 溶液,与人体血浆渗透压一致。浓了细胞失水皱缩、稀了细胞吸水胀破——浓度错一点都出人命。

展往哪儿长

初中:溶解度曲线和质量分数计算是中考大题。高中:物质的量浓度(mol/L)、电离平衡、沉淀溶解平衡、胶体。大学:溶液热力学、依数性(沸点升高、凝固点降低)、膜分离。奥数延展:KNO₃ 里混有少量 NaCl,怎么提纯?用冷却热饱和溶液(降温结晶)——KNO₃ 溶解度随温度剧变,降温大量析出;NaCl 几乎不析出,留在母液里。这叫”降温结晶法”。

防坑警示

两个最容易错的点:①溶剂质量不是溶液质量!算质量分数时分母是 m(质)+m(剂),不是 m(剂)。②Ca(OH)₂ 溶解度随温度升高反而减小,是个反例;要让它的不饱和溶液变饱和,应该升温而不是降温。③搅拌、研碎只能加快溶解速率,不能增大溶解度。

练习

基础:碘酒中溶质和溶剂分别是什么?

查看解答碘(I₂)是溶质,酒精(乙醇)是溶剂。碘酒是碘的酒精溶液。
做对了?很好,下一题/下一章走起。
错了或卡壳?回到本章对应小节,把例题再顺一遍。

进阶:20℃ 时 NaCl 溶解度为 36g,该温度下饱和溶液的溶质质量分数是多少?

查看解答饱和溶液:100g 水溶 36g NaCl。w = 36/(100+36) × 100% ≈ 26.5%。注意分母是 136g 不是 100g。
做对了?很好,下一题/下一章走起。
错了或卡壳?回到本章对应小节,把例题再顺一遍。

奥数:打开汽水瓶盖,为什么会有大量气泡冒出?

查看解答瓶盖打开后瓶内压强减小,气体溶解度随压强减小而减小,原本溶在水里的 CO₂ 大量逸出。这也是工厂制汽水时要加压的原因。
做对了?很好,下一题/下一章走起。
错了或卡壳?回到本章对应小节,把例题再顺一遍。

证教材级补充:结晶的两种方法

①蒸发溶剂结晶:适用于溶解度受温度影响小的物质(如 NaCl)——海水晒盐。②冷却热饱和溶液(降温结晶):适用于溶解度随温度剧变的物质(如 KNO₃)。

粗盐提纯:溶解→过滤(除泥沙)→蒸发结晶(得到 NaCl 晶体)。蒸发时用玻璃棒不断搅拌,防止局部过热液滴飞溅;当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,用余热蒸干,不要蒸太干。

拓展思考:为什么喝汽水会打嗝?人体内温度比汽水高,CO₂ 溶解度随温度升高而减小,从溶液里逸出,攒在胃里就打嗝。
做对了?很好。
卡壳?回到本章「气体溶解度」再想一遍。
记
小结卡

① 溶液均一稳定,溶质+溶剂;水是最常见溶剂。

② 溶解度四要素:温、百克、饱和、克数。

③ 质量分数 = 质/液;稀释前后溶质质量不变。

费曼学习法:讲给别人听
合上书本,假装对面坐着一个初三的小孩,把这三件事说清楚——说不清楚的地方,就是你没真懂。
  1. 用自己的话讲:本章核心是「溶液」,合上书用自己的话讲一遍,不许照抄。
  2. 举个反例 / 什么时候最容易错:对照上面「防坑警示」,挑一条讲明白为什么那是坑。
  3. 哪里还卡壳(标记薄弱点):哪一句你要翻书才说得顺?那个地方就是你的薄弱点,拿笔圈出来。