利用质量守衡定律巧解溶解度计算题
利用质量守衡定律巧解溶解度计算题 摘 要:溶解度的计算是中学化学计算中的一个难点,学 生不知道如何建立关系式,计算容易出错。若利用质量守衡 定律,则可巧解此类问题,本文就此问题通过例题加以分析 说明。 关键词:溶解度;中学化学;质量守衡定律 【中图分类号】G633. 8【文献标识码】A【文章编 号】1671-8437 (2012) 02-0120-01 例题1: TC时,把一定质量的硝酸钾溶液分成两等份, 一份蒸发掉10克水后恢复到TC时析出1克硝酸钾晶体,另 一份蒸发掉15克水后恢复到TC析出2克硝酸钾晶体。下列 说法错误的是() A、保持T°C,若将原溶液蒸发掉25克水,可析出3克 硝酸钾晶体; B、保持T°C,若向原溶液中加入2克硝酸钾晶体,便形 成饱和溶液; C、TC时,硝酸钾的溶解度为20克; D、原硝酸钾溶液的质量分数为20%o 解:将原溶液分成两等份,蒸发溶剂后均有晶体析出, 则剩余溶液必为饱和溶液,只是两份饱和溶液的质量不同。 根据质量守衡定律有下列关系式: 原溶液的1/2—10克水一1克硝酸钾二饱和溶液(I )① 式 原溶液的1/2—15克水一2克硝酸钾=饱和溶液(II )② 式 由于饱和溶液(I )的质量大于饱和溶液(II)的质量, 故①式减去②式得: 饱和溶液(I )一饱和溶液(II) =5克水+1克酸硝钾。 同温下同种溶质的饱和溶液相减,相当于把饱和溶液分 出一部分,余下溶液还是饱和溶液。得出:饱和溶液(III) =5克水+1克酸硝钾。选项C正确。 将①式加上②式得: 原溶液-25克水-3克硝酸钾=饱和溶液(I ) +饱和溶液 (II) 同温下同种溶质的饱和溶液相加,相当于饱和溶液混 合,必然得到饱和溶液,有: 原溶液-25克水-3克硝酸钾=饱和溶液(IV)③式 选项A正确。 将③式变换:原溶液-(25克水+5克酸硝钾)+2克酸硝 钾二饱和溶液(IV)。结合硝酸钾的溶解度:25克水+5克硝 酸钾也形成了饱和溶液,整理得: 原溶液+2克硝酸钾=饱和溶液(V)。选项B正确。 该条件下硝酸钾饱和溶液的质量分数为16.67%,故原溶 液的质量分数小于16. 67%o选项D错误。 例题2:某温度下,硫酸铜的溶解度为30克,向该温度 下的饱和溶液中加入m克无水硫酸铜,搅拌静置,析出硫酸 铜晶体n克,则m与n的关系是。 解:根据题意得:原饱和溶液+m克CuS04=饱和溶液(I ) +n 克 CuS04 ・ 5H20 整理得:原饱和溶液-饱和溶液(I ) = n克 CuS04 ・ 5H20—m 克 CuS04 饱和溶液(II) = n 克 CuS04 - 5H20-m 克 CuS04 饱和溶液(II) = (160n/250-m)克 CuS04+90n/250 克 水 结合溶解度得:100: 30=90n/250:(160n/250-m) n=250m/133. 例题3:在某温度下,向质量分数为25%的硫酸镁饱和 溶液中加入1克无水硫酸镁,可析出3. 15克MgS04・nH20. 则n值为。 解:根据题意有如下关系: 原饱和溶液+1克MgS04=饱和溶液(I ) +3. 15克 MgS04 ・ nH20 原饱和溶液一饱和溶液(I ) =3. 15克MgS04・nH20-1 克 MgS04 饱和溶液(II ) = ( 3. 15X120/ ( 120+18n ) T)克 MgS04+3. 15X18n/ (120+18n)克水 结合质量分数为25%,得: 〔3. 15*120/ (120+18n) -1 ) : (3. 15-1) =25% n=7 例题4:已知某一价金属硫酸盐R2S04在某温度下饱和 溶液中溶质的质量分数为36. 3%o向一定质量的该饱和溶液 中加入2.6克无水R2S04,结果析出21. 3克R2S04 - 10H20 晶体。则R的相对原子质量为。 解:根据题意有如下关系: 原饱和溶液+2. 6克R2S04=饱和溶液(I ) +21.3克 R2S04 ・ 10H20 饱和溶液(II ) =21. 3 克 R2S04 • 10H20-2. 6 克 R2S04 设R的相对原子质量为X,则: 饱和溶液(II ) =( 21.3X (2x+96)/(2x+96+180)-2. 6 ) 克 R2S04+ 21. 3X180/ (2x+96+180)克水 结合质量分数为36. 3%,得: 〔21. 3X (2x+96) / (2x+96+180) -2. 6 ) : (21. 3—2.6) =36. 3% x=23 注意:只有同温下同种溶质的饱和溶液相减,相当于把 饱和溶液分出一部分,余下溶液还是饱和溶液。同温下同种 溶质的饱和溶液相加,相当于饱和溶液混合,得到饱和溶液。 若温度不同,则没有这种结论,此方法不适用。