溶液(高中化学竞赛讲义之八)(化学高中溶液的配置)

溶液(高中化学竞赛讲义之八)(化学高中溶液的配置)

一.几种分散体系:

固体在液体中分散时,将固体叫做分散质,液体叫分散剂。可根据分散质颗粒大小的不同分成真溶液,胶体溶液和浊液。

(一)区别:

名称

真溶液(溶液)

胶体溶液

悬浊液,乳浊液

分子颗粒的大小

分子或离子状态

较分子大,许多分子聚集而成或高分子

大于胶体颗粒,巨大数量分子的集合体

性质上的特征

透明,均匀,稳定,无丁铎尔现象

有的也呈透明,均匀稳定,有丁铎尔现象

不透明,不均匀,不稳定,(静置下沉或分层),有丁铎尔现象

实例

白糖或食盐水

鸡蛋白水溶液

泥浆,牛乳

注:悬浊液指液体中分散着不溶于液体的固体小颗粒的体系。

乳浊液指液体中分散着不溶于液体的另一种液体小微滴的体系。

(二)溶液的一些概念:

1.溶剂:被溶解其它物质的物质叫做溶剂。

2.溶质:被溶剂溶解的物质叫做溶质。

3.溶液:溶质的分子均匀地分布在溶剂分子间所得的均一、透明的液体叫溶液。如水为溶剂,所成的溶液叫水溶液。

(三)胶体溶液的主要性质:

1.丁铎尔现象:将一束光线,通过胶体溶液,可见到胶体里出现一条光亮的“通路”,此种现象称之。

2.电泳现象:在电场的作用下,胶体溶液中.胶体颗粒能向阳极或阴极移动,此种现象称之。

3.胶体的凝聚:肢体溶液由于种种原因,引起颗粒聚集沉淀的现象称之,加热加入电解质.或两种电性相反的胶体混合等都会引起胶体聚凝沉淀。

(二)物质的溶解和结晶:

(一)用分子运动观点认识溶解结晶:

当固态物质放在溶剂中,同时存在着溶解和结晶的两个方面,一方面溶质晶体的分子.(或离子)不断地离于晶体表面均匀地分散到溶剂中去,此过程叫溶解,另一方面,已经分散到溶剂中的那些溶质的分子(或离子)又不断地回到晶体表面上来成为晶体从溶液中析出,此过程叫结晶。

固体溶质(溶解)→(结晶)溶液中的溶质

当单位时间里,溶解的分干数=溶液中析出的分子数,即溶解速度=结晶速度,这时溶液达到动态平衡,表现出的现象是饱和,此时的溶液叫饱和溶液。

当单位时间里,溶解的分子数溶液中析出的分子数,即溶解速度>结晶速度,表现出的现象是结晶,此叶的溶液叫过饱和溶液。

(二)一些基本概念:

1.溶解、溶解性

溶质的分子(或离子)均匀地分布法溶剂里的过程叫溶解。

溶质的分子(或离干)均匀地分布在溶剂里的能力的大小叫溶解性。

2.饱和溶液、不饱和溶液(略)

3.结晶 晶体 结晶水 结晶水化物(略)

4.风化 潮解:结晶水合物在常温下,失去结晶水的过程叫风化,如纯碱放置时由块状变成粉末,固体物质吸收空气里的水分并溶解在这些水里的过程叫潮解。如烧碱吸水而变湿。(三)溶解过程的热现象:

溶解过程的热规象;溶质在溶解于溶剂时有两个过程;一种是溶质分离成单个分干(或离子)并向溶剂里扩散,这时要克服溶质分子间的引力,必须消耗能量这个过程是吸热的,因而降低了溶液的温度是物理过程。另一种是溶质分子(或离子)和溶剂分子之间因为互相吸引发生稳定结合这个过程放出热量升高溶液的温度是化学过程。如果扩散吸热量大于结合放热量,则整个溶解过程是吸热的,如NH4NO3溶水过程,反之,扩散吸热量小于结合放热量,则整个溶解过程是放热的,加如浓H2SO4溶水过程,所以溶解过程是一个物理,化学过程。

(四)溶解度:

1.溶解度:在一定温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和时,所能溶解的克数叫这种物质在这种溶剂里的溶解度。

2.溶解度与温度压力的关系:大多做固体的溶解度都随温度升高而增大,极少数随度升高而减小(如熟石灰)少数几乎不受温度影响。

气体的溶解度一般随温度升高而减小,随压增大而加大。

三.溶液的浓度:一定量的溶液中所含溶质的量:

(一)质量百分比浓度:每100份质量溶液中含有溶质量的份数用百分数表示;

百分比浓度=溶质的质量/溶液的质量×100%

(二)克/升浓度,每升溶液中含有溶质的克数。

(三)PPM:每百万份质量溶液中所含溶质质量的份数,

(四)摩尔浓度:每升溶液中所含溶质的摩尔数,用M表示。

M(摩尔/升)=溶质的摩尔数(摩尔)/溶液的升数(升)

(五)当量浓度:每升溶液中所含溶质的克当量数用N来表示:

1.化合物的克当量(克)=化合物的摩尔质量 (克)/正价总数或负价总数

2.克当量数(克当量)=物质质量(克)/克当量(克/克当量)

3.N(克当量/升)=溶质的克当量数(克当量)/溶液的升数(升)

4.当量定律:物质在相互反应时,它们的克当量数(或当量数)相等,用于浓当量溶液的稀释或两种当量溶液的反应。N1V1=N2V2

四.溶解度和浓度的计算:

关于溶解度和百分比浓度的计算:

例1:把30°C对饱和KNO3溶液75克蒸干.得到25克KN03求:30°C时KNO3的溶解度和百分比浓度?

例2:配制5%的纯碱(Na2CO3)600克,需用多少克含结晶水的纯碱(Na2CO3.10H20]和多少克水?

例3.在500毫升比重为1.42,含HNO3 70%的硝酸溶液中,合纯HNO3的质量是多少?如配制500克5%的HN03需上述HNO3多少毫升?加水多少毫升?

2.溶解度随温度变化析出晶体或溶解晶体:

例:80°C KNO3的溶解度是170克,30°C时KNO3的溶解度是50克,问540克

80°C时KN03的饱和溶液冷却到30°C,能析出多少克KNO3?

3.有关摩尔浓度和当量浓度的计算:

例1:配制500毫升1M Na2C03溶液(用固体Na2CO3为原料)如改用2N Na2C03溶液.又怎样解答?

例2:怎样配制500毫升3M H2SO4(所用H2SO4为98%比重为1.84)如改用6N H2SO4又怎样解答?

例3:求比重1.19 37%的盐酸的摩尔浓度和当量浓度。

例4:有未知浓度的H2SO4溶液40毫升,需加入0.4N的NaCH溶液24毫升才能完全中和?试计算H2SO4溶液的当量浓度。例5:某稀HNO3 50毫升,恰与2.12克Na2CO3完全反应,求HNO3的当量浓度。

练习题:

1.下列各种分散体系中哪种是溶液,悬浊液,乳浊液或胶体溶液?这四种分散体系的主要区别是什么?

(1)生理食盐水;(2)葡萄糖针剂;(3)可湿性六六六粉剂;(4)煤油肥皂配水;(5)墨汁。

2.指出下列混合物是不是溶液?如果是溶液的,其中哪种物质是溶质?哪种是溶剂?

(1)95% 酒精;(2)汽水.(3)2%碘酒(4)30°C烧酒

3.举例说明什么结晶水?什么是结晶水化物?什么叫风化?什么叫潮解?

4.什么是溶解度?温度对固体和气体的溶解度的影响有什么不同?

5.什么叫饱和溶液?什么叫不饱和溶液?有人说“饱和溶液一是是浓溶液,不饱和溶液一定是稀洛液。”对吗?为什么?

6.溶解度有什么意义?设有了三种物质,在20°C时分别溶于水,制成如下混合溶液;

甲物质0.2克溶于20毫升水中,乙物质300克溶于2升水中,丙物质50克溶于700毫升水中问甲、乙、丙那种物质比较易溶于水?

7.20°C时,食盐的溶解度是36克,它的质量百分比浓度是36%,对吗?为什么?

8.为什么有的物质溶解时发出放热现象?而有的又发出吸热现象?

9.经实验测得下列物质在下列温度下在水里得溶解度,试做出它们的溶解度曲线,如果50克氯化钾80°C的饱和溶液蒸发掉水20克,又把溶液温度降低到20°C,求:析出了多少氯化钾结晶体?如果在20°C时含水25克氯化钾饱和溶液加热60°C时,还能溶解多少克氯化钾?

温度溶解度物质

0°C

10℃

20°C

30°C

40°C

60°C

80°C

100°C

KCl

28.2

31.3

34.4

37.3

40.3

45.6

51

56.2

(NH4)2SO4

70.2

72.7

75.4

78.1

81.2

87.4

94.1

102

KNO3

13.9

21.2

31.8

45.6

61.3

106.2

166.6

10.已知40°C硝酸钾的饱和溶液的百分比浓度是39%,求硝玻钾在40°C时的溶解度。

11.10毫升氯化钠饱和溶液重1.2克,将其蒸干得盐3.173克,求:(1)此温度下食盐的溶解度;

(2)溶液的百分比浓度;

(3)溶液的摩尔浓度.

12.加热8.58克碳酸钠晶体的时候,结晶水都变成水蒸汽放出去了.加热后,留下来的白色粉末是3.18克,计算碳酸钠晶体里含有几个分子结晶水?

13.用土制“九二0”含为1500PPM的产品,如何配制25PPM 100市斤的“九二0”溶液?

14.配制10%的Na2CO3溶液500毫升,(比重1.1),问需Na2CO3.10H2O多少克?加多少克水?

15.如果在500毫升98%的硫酸溶液中,(比重1.84)加入1升水,求所得溶液的百分比浓度?摩尔浓度?当量浓度各是多少?

16.怎样用98%的浓硫酸配制500毫升10%的硫酸溶液(10%的H2SO4比重为1.0667)

17.有比重1.41浓为71%的硝酸其摩尔浓度多少?

18.0.2N盐酸1升和6N盐酸200毫升相混合.所得溶液的当量浓度是多少?欲将此混合液改为0.2N,应加水多少?

19.制备0.5N500毫升的硫酸溶液需比重1.84 98%的浓硫酸多少毫升?

20.0.8N的氢氧化钠为溶液50毫升先用0.4N硫酸20毫升中和后,改用盐算溶液继续中和,又用去了20毫升才到达终点,求盐酸的摩尔浓度是多少?

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