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首页 初中化学知识 质量守恒定律 溶解过程中的放热和吸热 饱和溶液，不饱和溶液 固体溶解度 试题正文
  • 单选题
    下列各项中，前者一定大于后者的是（　　）
    A．20℃时KNO3的溶解度、80℃时KNO3的溶解度
    B．30℃时：NaCl不饱和溶液的质量分数、NaCl饱和溶液的质量分数
    C．10g镁与足量盐酸反应生成H2的质量、10g铝与足量盐酸反应生成H2的质量
    D．NaOH溶于水后溶液的温度、NH4NO3溶于水后溶液的温度

    本题信息：2009年重庆化学单选题难度容易 来源:未知
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本试题 “下列各项中，前者一定大于后者的是（ ）A．20℃时KNO3的溶解度、80℃时KNO3的溶解度B．30℃时：NaCl不饱和溶液的质量分数、NaCl饱和溶液的质量分数C．10g镁与足...” 主要考查您对

质量守恒定律

溶解过程中的放热和吸热

饱和溶液，不饱和溶液

固体溶解度

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  • 质量守恒定律
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  • 固体溶解度
质量守恒定律的概念及对概念的理解:
(1)概念：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律。

(2)对概念的理解:
①质量守恒定律只适用于化学反应，不能用于物理变化例如，将2g水加热变成2g水蒸气，这一变化前后质量虽然相等，但这是物理变化，不能说它遵守质量守恒定律。
②质量守恒定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒，如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定守恒。
③质量守恒定律中的第一个“质量”二字，是指“参加”化学反应的反应物的质量，不是所有反应物质量的任意简单相加。
例如，2g氢气与8g氧气在点燃的条件下，并非生成10g水，而是1g氢气与8g氧气参加反应，生成9g水
④很多化学反应中有气体或沉淀生成，因此“生成的各物质质量总和”包括了固态、液态和气态三种状态的物质，不能把生成的特别是逸散到空气中的气态物质计算在“总质量”之外而误认为化学反应不遵循质量守恒定律

质量守恒定律的微观实质:
(1)化学反应的实质在化学反应过程中，参加反应的各物质(反应物) 的原子，重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为：


(2)质量守恒的原因在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子本身的质量也没有改变，所以，反应前后的质量总和必然相等。例如，水通电分解生成氢气和氧气，从微观角度看：当水分子分解时，生成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。

 

质量守恒定律的延伸和拓展理解:

质量守恒定律要抓住“六个不变”，“两个一定变”“两个可能变”。
六个不变 宏观 反应前后的总质量不变
元素的种类不变
元素的质量不变
微观 原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
两个一定变 物质的种类一定变
构成物质的分子种类一定变
两个可能变 分子的总数可能变
元素的化合价可能变

如从水电解的微观示意图能得出的信息：
①在化学反应中，分子可以分成原子，原子又重新组合成新的分子；
②一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，或一个氧分子由两个氧原子构成、一个氧分子由两个氢原子构成。或氢气、氧气是单质，水是化合物
③原子是化学变化中的最小粒子。
④水是由氢、氧两种元素组成的。
⑤在化学反应，氧元素的种类不变。
⑥在化学反应中，原子的种类、数目不变。
⑦参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

质量守恒定律的发现:
1. 早在300多年前，化学家们就对化学反应进行定量研究。1673年，英国化学家波义耳(RobertBoyle, 1627-1691)在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。

2. 1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里锻烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里物质的总质量，在锻烧前后并没有发生变化。经过反复实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。

3. 1774年，法国化学家拉瓦锡用精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量之间的关系，得到的结论是:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

4. 后来.人们用先进的测址仪器做了大量精度极高的实验，确认拉瓦易的结论是正确的。从此，质量守恒定律被人们所认识。

质量守恒定律的应用:
(1)解释问题
①解释化学反应的本质—生成新物质，不能产生新元素(揭示伪科学的谎言问题)。
②解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物。

(2)确定反应物或生成物的质量
确定反应物或生成物的质量时首先要遵循参加反应的各种物质的质量总量等于生成的各种物质的质量总和；其次各种物质的质量比等于相对分子质量与化学计量数的乘积之比。

(3)确定物质的元素组成
理解在化学反应前后，元素的种类不发生改变。可通过计算确定具体的元素质量。

(4)确定反应物或生成物的化学式
比较反应前后各种原子个数的多少，找出原子个数的差异。但不能忘记化学式前的化学计量数。

(5)确定某物质的相对分子质量(或相对原子质量)
运用质量守恒定律确定某物质的相对分子质量 (或相对原子质量)时，首先寻找两种已知质量的物质，再根据化学方程式中各物质间的质量成正比即可计算得出。注意观察物质化学式前面的化学计量数。

(6)确定化学反应的类型
判定反应的类型，首先根据质量守恒定律判断反应物、生成物的种类和质量(从数值上看，反应物质量减少，生成物质最增加)。如果是微观示意图，要对比观察减少的粒子和增加的粒子的种类和数目再进行判断。

(7)判断化学方程式是否正确
根据质量守恒定律判断化学方程式的对与否关键是看等号两边的原子总数是否相等，同时注意化学式书写是否有误。
概念：
    在溶解过程中发生了两种变化，一种是溶质的分子（或离子）在水分子的作用下向水中扩散，这一过程吸收热量；另一种是扩散的溶质的分子（或离子）和水分子作用，生成水和分子（或水和离子），这一过程放出热量。

物质溶解过程中的两种变化：
扩散过程：溶质的分子(或离子)向水中扩散，是物理过程，吸收热量
水合过程：溶质的分子(或离子)和水分子作用，生成水合分子(或水合离子)，是化学过程，放出热量

溶解过程中的温度变化：
a.扩散过程中吸收的热量>水合过程中放出的热量，溶液温度降低，如：NH4NO3溶解于水。
b.扩散过程中吸收的热量<水合过程中放出的热摄，溶液温度升高，如：NaOH、浓硫酸溶解于水。
c.扩散过程中吸收的热量≈水合过程中放出的热量，溶液温度几乎不变，如：NaCl溶解于水。
常见冷冻混合物：
     在生产、生活中常用冰作冷却剂，但冰只能提供 0℃左右的低温。一些医疗和研究单位常需要更低的温度，提供低温较方便的方法是用冷冻混合物。
下表是几种常见冷冻混合物的组成及所能达到的最低温度。
冷冰混合物的组成 最低温度
41gNH4NO3和100g冰 -17
19NH4Cl和100g冰 -16
23gNaCl和100g冰 -21
22gMgCl2和100g冰 -34

饱和溶液和不饱和溶液的概念：
①饱和溶液：在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，
叫做这种溶质的饱和溶液

②不饱和溶液：在一定温度下，在一定量的溶剂里，还能再继续溶解某种溶质的溶液，
叫做这种溶质的不饱和溶液


饱和溶液与不饱和溶液的相互转化方法：
（1）对于大多数固体：在一定量的水中溶解的最大量随温度升高而增大
饱和溶液不饱和溶液

（2）对于Ca(OH)2：在一定量的水中溶解的最大量随温度升高而减少
饱和石灰水不饱和石灰水
概念的理解：
（1）溶液的饱和与不饱和跟温度和溶质的量的多少有关系。因此在谈饱和溶液与不饱和溶液时，一定要强调“在一定温度下”和“一定量的溶剂里”，否则就无意义。
（2）一种溶质的饱和溶液仍然可以溶解其他溶质。如氯化钠的饱和溶液中仍可溶解蔗糖。
（3）有些物质能与水以任意比例互溶，不能形成饱和溶液，如:酒精没有饱和溶液。

饱和溶液和不饱和溶液的相互转化：
一般，对饱和溶液与不饱和溶液相互转化过程中溶液组成的分析：
①饱和溶液不饱和溶液(或不饱和溶液饱和溶液。不发生结晶的前提下)
溶液中溶质、溶剂、溶液的质量不变，溶质质量分数不变。
②不饱和溶液饱和溶液
溶液的溶剂质量不变，溶质、溶液、溶质质量分数均增大。
③不饱和溶液饱和溶液（不发生结晶的前提下）
溶质质量不变，溶剂、溶液质量变小，溶质质量分数变大。
④饱和溶液不饱和溶液
溶剂、溶液质量增大，溶质质量不变，溶质质量分数变小

判断溶液是否饱和的方法：
①观察法:当溶液底部有剩余溶质存在，且溶质的量不再减少时，表明溶液已饱和。
②实验法:当溶液底部无剩余溶质存在时，可向该溶液中加入少量该溶质，搅拌后，若能溶解或溶解一部分，表明该溶液不饱和;若不能溶解，则表明该溶液已饱和。

浓溶液，稀溶液与饱和溶液，不饱和溶液的关系：
     为粗略地表示溶液中溶质含量的多少，常把溶液分为浓溶液和稀溶液。在一定量的溶液里含溶质的量相对较多的是浓溶液，含溶质的量相对较少的是稀溶液。它们与饱和溶液、不饱和溶液的关系如下图所示：
A. 饱和浓溶液B.饱和稀溶液C.不饱和浓溶液D.不饱和稀溶液
(1)溶液的饱和与不饱和与溶液的浓和稀没有必然关系。
(2)饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液不一定是稀溶液;浓溶液不一定是饱和溶液，稀溶液不一定是不饱和溶液。
(3)在一定温度下，同种溶剂、同种溶质的饱和溶液要比其不饱和溶液浓度大。
概念：
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，该温度下的溶解度。



正确理解溶解度概念的要素：
①条件：在一定温度下，影响固体物质溶解度的内因是溶质和溶剂的性质，而外因就是温度。如果温度改变，则固体物质的溶解度也会改变，因此只有指明温度时，溶解度才有意义。
②标准：“在100g溶剂里”，需强调和注意的是：此处100g是溶剂的质量，而不是溶液的质量。
③状态：“达到饱和状态”，溶解度是衡址同一条件下某种物质溶解能力大小的标准，只有达到该条件下溶解的最大值，才可知其溶解度，因此必须要求“达到饱和状态”。
④单位：溶解度是所溶解的质量，常用单位为克(g)。
概念的理解：
①如果不指明溶剂，通常所说的溶解度是指固体物质在水中的溶解度。
②溶解度概念中的四个关键点：“一定温度，100g 溶剂、饱和状态、溶解的质量”是同时存在的，只有四个关键点都体现出来了，溶解度的概念和应用才是有意义的，否则没有意义，说法也是不正确的。

溶解度曲线：
在平面直角坐标系里用横坐标表示温度，纵坐标表示溶解度，画出某物质的溶解度随温度变化的曲线，叫这种物质的溶解度曲线。
①表示意义
a.表示某物质在不同温度下的溶解度和溶解度随温度变化的情况;
b.溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在某一温度下的溶解度;
c.两条曲线的交点表示这两种物质在某一相同温度下具有相同的溶解度;
d.曲线下方的点表示溶液是不饱和溶液;
e.在溶解度曲线上方靠近曲线的点表示过饱和溶液(一般物质在较高温度下制成饱和溶液，快速地降到室温，溶液中溶解的溶质的质量超过室温的溶解度，但尚未析出晶体时的溶液叫过饱和溶液)。

②溶解度曲线的变化规律
a.有些固体物质的溶解度受温度影响较大，表现在曲线“坡度”比较“陡”，如KNO3；
b.少数固体物质的溶解度受温度的影响很小，表现在曲线“坡度”比较“平”，如NaCl 。
c.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Ca(OH)2

③应用
a.根据溶解度曲线可以查出某物质在一定温度下的溶解度;
b.可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小;
c.可以知道某物质的溶解度随温度的变化情况;
d.可以选择对混合物进行分离或提纯的方法;
e.确定如何制得某温度时某物质的饱和溶液的方法等。

运用溶解度曲线判断混合物分离、提纯的方法：
     根据溶解度曲线受温度变化的影响，通过改变温度或蒸发溶剂，使溶质结晶折出，从而达到混合物分离、提纯的目的。如KNO3和NaCl的混合物的分离。 (KNO3，NaCl溶解度曲线如图)

 (1)温度变化对物质溶解度影响较大，要提纯这类物质。可采用降温结晶法。
具体的步骤为：①配制高温时的饱和溶液，②降温，③过滤，④干燥。如KNO3中混有少量的NaCl，提纯KNO3可用此法。

(2)温度变化对物质溶解度影响较小，要提纯这类物质，可用蒸发溶剂法。
具体步骤为：①溶解，②蒸发溶剂，③趁热过滤，④干燥。如NaCl中混有少量KNO3，要提纯NaCl，可配制溶液，然后蒸发溶剂，NaCl结晶析出，而KNO3在较高温度下，还没有达到饱和，不会结晶，趁热过滤，可得到较纯净的NaCl。
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