第六章 溶解現(xiàn)象 (滬教)
一、在講解了溶解度的定義后,復(fù)習(xí)化學(xué)方程式的計(jì)算:化學(xué)方程式計(jì)算的原理、實(shí)質(zhì)就是根據(jù)化學(xué)方程式,推導(dǎo)出反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行的一種計(jì)算。
例如,根據(jù)化學(xué)方程式: 2h2 + o2 2h2o
4 : 32 : 36
得出:每4份質(zhì)量的氫氣跟32份質(zhì)量的氧氣完全反應(yīng),能生成36份質(zhì)量的水。現(xiàn)只要知道h2、o2、h2o三種物質(zhì)中任意一種物質(zhì)的質(zhì)量,就可以根據(jù)化學(xué)方程式中推導(dǎo)出的質(zhì)量關(guān)系,求出另外兩種物質(zhì)的質(zhì)量。
2h2 + o2 2h2o
4 : 32 : 36
x : y : z
即: 4∶32 = x∶y ( x已知:則可求y、z
或 4∶36 = x∶z y已知:則可求x、z
或 32∶36 = y∶z z已知:則可求x、y)
據(jù)此,根據(jù)溶解度的定義:在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里(一般情況下指水做溶劑)達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)在此溫度下在這種溶劑里的溶解度。因此,根據(jù)此定義,解題時(shí)利用此關(guān)系,先把溶劑設(shè)定為100克(已知數(shù)),一定溫度下的溶解度即是在這100克溶劑中達(dá)到飽和時(shí)所溶解的溶質(zhì),然后找出溶質(zhì)、溶劑和飽和溶液之間的質(zhì)量關(guān)系就可進(jìn)行求解:
溫度(℃) ~ 溶劑質(zhì)量(克) ~ 溶質(zhì)質(zhì)量(克) ~ 飽和溶液質(zhì)量(克)
t℃ 100克 ∶ 溶解度(s)克 ∶ (100 + 溶解度)克
學(xué)生在解有關(guān)溶解度計(jì)算的問(wèn)題時(shí),先將上式列出,再根據(jù)題意,找出溶質(zhì)、溶劑和飽和溶液間的質(zhì)量比關(guān)系:
溶劑質(zhì)量∶溶質(zhì)質(zhì)量 = 100 ∶ 溶解度
溶劑質(zhì)量∶飽和溶液質(zhì)量 = 100 ∶ (100+溶解度)
溶質(zhì)質(zhì)量∶飽和溶液質(zhì)量 = 溶解度∶(100+溶解度)
(相當(dāng)于根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)先找出反應(yīng)物、生成物間的質(zhì)量關(guān)系)就可進(jìn)行計(jì)算了(包括一些比較復(fù)雜的習(xí)題)。在具體教學(xué)過(guò)程中,不是讓學(xué)生死記以上推導(dǎo)出的關(guān)系式,而是將重點(diǎn)放在根據(jù)溶解度的實(shí)質(zhì)和化學(xué)方程式的計(jì)算二者的結(jié)合上。具體如下:
例題1、把50克20℃時(shí)的硝酸鉀飽和溶液蒸干,得到12克硝酸鉀,求硝酸鉀在20℃時(shí)的溶解度。
解析:設(shè)硝酸鉀在20℃時(shí)的溶解度為s
此題是在一定溫度下且定溫(t=20℃)時(shí)求溶解度的題,即溶解度為未知數(shù)(一般把溶解度設(shè)為s),跟化學(xué)方程式中物質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量未知時(shí)的計(jì)算相似。
溫度(℃) ~ 溶劑質(zhì)量(克) ~ 溶質(zhì)質(zhì)量(克) ~ 飽和溶液質(zhì)量(克)
20℃ 100克 ∶ 溶解度(s) ∶ (100 + 溶解度)克
20℃ 50克-12克 12克 50克
列出比例式: 100克 ∶ (100+s) =(50克-12克)∶ 50克
或 s ∶ (100+s) = 12 ∶ 50
或 100克 ∶ s =(50克-12克)∶ 12克 (用此式計(jì)算最簡(jiǎn)單)
s = 31.6克
例題2、已知氯化銨在20℃時(shí)的溶解度是37. 2克。實(shí)驗(yàn)室在20℃時(shí),配制1000克氯化銨飽和溶液,需氯化銨和水各多少克?
解析:設(shè)需氯化銨的質(zhì)量為x,水的質(zhì)量為y
此題溶解度已知(相當(dāng)于一般化學(xué)方程式的計(jì)算)
溫度(℃) ~ 溶劑質(zhì)量(克) ~ 溶質(zhì)質(zhì)量(克) ~ 飽和溶液質(zhì)量(克)
20℃ 100克 ∶ 溶解度=37.2克 ∶ (100+37.2)克
20℃ (1000-x)克 x克 1000克
列出比例式:37.2克 ∶(100+37.2)克 = x ∶ 1000克 (∵用這個(gè)式子計(jì)算最簡(jiǎn)單)
x = 271克
∴需要水的質(zhì)量y=1000克-271克=729克
例題3、已知氯化鈉在20℃時(shí)的溶解度是36克。在20℃時(shí)要把40克氯化鈉配制成飽和氯化鈉溶液,需要水多少克?