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2.海洋是人类的巨大资源宝库,从海水中可以得到重要化工原料NaCl和KCl。NaCl和KCl的溶解度曲线如图所示,试回答下列问题。
(1)以NaCl为原料制取纯碱(Na₂CO₃),从元素守恒的观点来看,还需要补充
(2)在$t_2$ ℃时,将30 g KCl固体加入50 g水中,用玻璃棒充分搅拌后所得溶液为
(3)在$t_1$ ℃时,分别取40 g NaCl和KCl固体加水至固体完全溶解,配制成饱和溶液,然后升温至$t_2$ ℃,此时所得NaCl溶液的溶质质量分数
(1)以NaCl为原料制取纯碱(Na₂CO₃),从元素守恒的观点来看,还需要补充
C、O
(填元素符号)两种元素。(2)在$t_2$ ℃时,将30 g KCl固体加入50 g水中,用玻璃棒充分搅拌后所得溶液为
饱和溶液
(填“饱和溶液”或“不饱和溶液”),溶液中溶质与溶液的质量比为2:7
(填最简整数比)。(3)在$t_1$ ℃时,分别取40 g NaCl和KCl固体加水至固体完全溶解,配制成饱和溶液,然后升温至$t_2$ ℃,此时所得NaCl溶液的溶质质量分数
等于
(填“小于”“等于”“大于”或“无法判断”)KCl溶液的溶质质量分数。答案
2.(1)C、O (2)饱和溶液 2:7 (3)等于
解析
【分析】
本题围绕NaCl和KCl的溶解度曲线，结合元素守恒、溶液状态判断、溶质质量分数计算展开。解题思路：(1)根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，对比NaCl和纯碱的元素组成，找出缺少的元素；(2)先明确t₂℃时KCl的溶解度含义，计算50g水最多溶解的KCl质量，判断溶液状态，再计算溶质与溶液的质量比；(3)先分析t₁℃时两物质饱和溶液的溶质质量分数关系，再结合升温后两物质溶解度的变化，判断溶质质量分数的变化情况。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。NaCl由Na、Cl元素组成，纯碱Na₂CO₃由Na、C、O元素组成，因此制取纯碱时还需要补充C、O两种元素。
(2) t₂℃时，KCl的溶解度为40g，即该温度下100g水中最多溶解40g KCl，则50g水中最多溶解KCl的质量为$\frac{40g}{100g}×50g=20g$。将30g KCl加入50g水中，仅能溶解20g，剩余10g未溶解，所得溶液为饱和溶液；溶质质量为20g，溶液质量为50g+20g=70g，溶质与溶液的质量比为$20g:70g=2:7$。
(3) t₁℃时，NaCl和KCl的溶解度均为36.2g，将40g固体配成饱和溶液时，所需溶剂质量相同，溶质质量均为40g，此时两溶液的溶质质量分数相等。升温至t₂℃，NaCl的溶解度随温度升高略有增大，40g NaCl完全溶解，溶液组成不变，溶质质量分数不变；KCl的溶解度随温度升高增大，40g KCl也完全溶解，溶液组成不变，溶质质量分数仍相等，因此所得NaCl溶液的溶质质量分数等于KCl溶液的溶质质量分数。
【答案】
2.(1)C、O (2)饱和溶液；2:7 (3)等于
【知识点】
溶解度曲线、质量守恒定律、溶质质量分数计算
【点评】
本题结合溶解度曲线考查基础化学知识，涵盖元素守恒、溶液状态判断及溶质质量分数分析，需准确理解溶解度的含义和温度对溶解度的影响，是溶液部分的典型基础题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕NaCl和KCl的溶解度曲线，结合元素守恒、溶液状态判断、溶质质量分数计算展开。解题思路：(1)根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，对比NaCl和纯碱的元素组成，找出缺少的元素；(2)先明确t₂℃时KCl的溶解度含义，计算50g水最多溶解的KCl质量，判断溶液状态，再计算溶质与溶液的质量比；(3)先分析t₁℃时两物质饱和溶液的溶质质量分数关系，再结合升温后两物质溶解度的变化，判断溶质质量分数的变化情况。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。NaCl由Na、Cl元素组成，纯碱Na₂CO₃由Na、C、O元素组成，因此制取纯碱时还需要补充C、O两种元素。
(2) t₂℃时，KCl的溶解度为40g，即该温度下100g水中最多溶解40g KCl，则50g水中最多溶解KCl的质量为$\frac{40g}{100g}×50g=20g$。将30g KCl加入50g水中，仅能溶解20g，剩余10g未溶解，所得溶液为饱和溶液；溶质质量为20g，溶液质量为50g+20g=70g，溶质与溶液的质量比为$20g:70g=2:7$。
(3) t₁℃时，NaCl和KCl的溶解度均为36.2g，将40g固体配成饱和溶液时，所需溶剂质量相同，溶质质量均为40g，此时两溶液的溶质质量分数相等。升温至t₂℃，NaCl的溶解度随温度升高略有增大，40g NaCl完全溶解，溶液组成不变，溶质质量分数不变；KCl的溶解度随温度升高增大，40g KCl也完全溶解，溶液组成不变，溶质质量分数仍相等，因此所得NaCl溶液的溶质质量分数等于KCl溶液的溶质质量分数。
【答案】
2.(1)C、O (2)饱和溶液；2:7 (3)等于
【知识点】
溶解度曲线、质量守恒定律、溶质质量分数计算
【点评】
本题结合溶解度曲线考查基础化学知识，涵盖元素守恒、溶液状态判断及溶质质量分数分析，需准确理解溶解度的含义和温度对溶解度的影响，是溶液部分的典型基础题型。
【难度系数】
0.5
3.在“天宫课堂”中,王亚平老师做了“点水成冰”的实验,她用一根毛棒,把毛轻轻地伸入悬浮在空气中的无色透明的小液滴中,小液滴很快就变成“小冰球”。小明对此很感兴趣,并做了如下探究。
【查阅资料】
Ⅰ.小液滴是醋酸钠过饱和溶液。
Ⅱ.过饱和溶液是指在一定温度下,溶液里的某种溶质超过这种溶质的饱和限度,而溶质仍未析出的溶液。
Ⅲ.醋酸钠的溶解度表如下:
【配制醋酸钠过饱和溶液】
步骤一:20 ℃时,取一250 mL的锥形瓶,装100 mL(密度是1 g/mL)的蒸馏水,加入41.5 g醋酸钠,玻璃棒搅拌使其溶于水中。
步骤二:在锥形瓶内再多加一倍量的醋酸钠,然后加热使其完全溶解。
步骤三:将溶解完的醋酸钠溶液自然冷却至20 ℃,无晶体析出,形成醋酸钠过饱和溶液。
请回答:
(1)步骤一中使用了玻璃棒搅拌,其作用是
(2)步骤二中为使醋酸钠完全溶解,需要加热至
【点水成冰】
用玻璃棒轻轻搅动,溶液内马上会析出针状结晶并放出热量,如下图。
(3)用玻璃棒轻轻搅动步骤三得到的溶液,溶液内马上会析出针状结晶,说明醋酸钠的过饱和溶液是
(4)“点水成冰”过程中,下列判断正确的是
a.溶液中溶质的质量一定减少
b.溶液中溶剂的质量一定减少
c.溶液中溶质的质量分数一定减小
(5)下图是醋酸钠的溶解度曲线,步骤三制得的醋酸钠过饱和溶液的组成应该是图中的
【查阅资料】
Ⅰ.小液滴是醋酸钠过饱和溶液。
Ⅱ.过饱和溶液是指在一定温度下,溶液里的某种溶质超过这种溶质的饱和限度,而溶质仍未析出的溶液。
Ⅲ.醋酸钠的溶解度表如下:
【配制醋酸钠过饱和溶液】
步骤一:20 ℃时,取一250 mL的锥形瓶,装100 mL(密度是1 g/mL)的蒸馏水,加入41.5 g醋酸钠,玻璃棒搅拌使其溶于水中。
步骤二:在锥形瓶内再多加一倍量的醋酸钠,然后加热使其完全溶解。
步骤三:将溶解完的醋酸钠溶液自然冷却至20 ℃,无晶体析出,形成醋酸钠过饱和溶液。
请回答:
(1)步骤一中使用了玻璃棒搅拌,其作用是
加速溶解
。(2)步骤二中为使醋酸钠完全溶解,需要加热至
50
℃以上。【点水成冰】
用玻璃棒轻轻搅动,溶液内马上会析出针状结晶并放出热量,如下图。
(3)用玻璃棒轻轻搅动步骤三得到的溶液,溶液内马上会析出针状结晶,说明醋酸钠的过饱和溶液是
不稳定
(填“稳定”或“不稳定”)的。(4)“点水成冰”过程中,下列判断正确的是
AC
(填字母)。a.溶液中溶质的质量一定减少
b.溶液中溶剂的质量一定减少
c.溶液中溶质的质量分数一定减小
(5)下图是醋酸钠的溶解度曲线,步骤三制得的醋酸钠过饱和溶液的组成应该是图中的
a
(填“a”“b”或“c”)。答案
3.(1)加速溶解 (2)50 (3)不稳定 (4)AC (5)a
解析
【分析】
本题围绕“点水成冰”实验考查溶液相关知识，需结合实验操作、溶解度概念、过饱和溶液性质及溶质质量分数的判断来解题：
1. 问题（1）：回忆溶解操作中玻璃棒的作用，搅拌可加快溶质溶解速率；
2. 问题（2）：先确定20℃时醋酸钠的溶解度，再计算需溶解的醋酸钠质量，结合溶解度对应温度分析；
3. 问题（3）：根据过饱和溶液受扰动析出晶体的现象判断其稳定性；
4. 问题（4）：分析“点水成冰”过程中溶质、溶剂的变化，推导溶质质量分数的变化；
5. 问题（5）：根据溶解度曲线中点的意义，过饱和溶液位于曲线上方，对应图中a点。
【解析】
(1) 溶解操作中，玻璃棒搅拌的作用是加速溶质在溶剂中的溶解，故答案为加速溶解。
(2) 步骤一20℃时，100g水溶解41.5g醋酸钠，说明20℃时醋酸钠溶解度为41.5g；步骤二需溶解的醋酸钠质量为41.5g×2=83g，结合醋酸钠溶解度表，50℃时醋酸钠溶解度为83g，因此需加热至50℃以上才能完全溶解，故答案为50。
(3) 稳定的过饱和溶液受扰动不会轻易析出溶质，该溶液被搅动后立即析出针状结晶，说明醋酸钠的过饱和溶液是不稳定的，故答案为不稳定。
(4) “点水成冰”过程中，过饱和溶液析出溶质，溶剂质量不变：
a. 溶质质量减少，正确；
b. 溶剂质量不变，错误；
c. 溶质质量分数=溶质质量/溶液质量，溶质减少导致溶质质量分数减小，正确；
因此选AC。
(5) 溶解度曲线中，曲线上方的点表示过饱和溶液，步骤三的过饱和溶液对应图中的a点，故答案为a。
【答案】
(1)加速溶解 (2)50 (3)不稳定 (4)AC (5)a
【知识点】
溶解操作、溶解度、过饱和溶液
【点评】
本题结合“天宫课堂”的趣味实验，将化学基础知识点与实际情境结合，考查了溶解操作、溶解度应用、过饱和溶液性质及溶质质量分数判断，难度适中，需学生准确掌握概念并灵活运用。
【难度系数】
0.6
本题围绕“点水成冰”实验考查溶液相关知识，需结合实验操作、溶解度概念、过饱和溶液性质及溶质质量分数的判断来解题：
1. 问题（1）：回忆溶解操作中玻璃棒的作用，搅拌可加快溶质溶解速率；
2. 问题（2）：先确定20℃时醋酸钠的溶解度，再计算需溶解的醋酸钠质量，结合溶解度对应温度分析；
3. 问题（3）：根据过饱和溶液受扰动析出晶体的现象判断其稳定性；
4. 问题（4）：分析“点水成冰”过程中溶质、溶剂的变化，推导溶质质量分数的变化；
5. 问题（5）：根据溶解度曲线中点的意义，过饱和溶液位于曲线上方，对应图中a点。
【解析】
(1) 溶解操作中，玻璃棒搅拌的作用是加速溶质在溶剂中的溶解，故答案为加速溶解。
(2) 步骤一20℃时，100g水溶解41.5g醋酸钠，说明20℃时醋酸钠溶解度为41.5g；步骤二需溶解的醋酸钠质量为41.5g×2=83g，结合醋酸钠溶解度表，50℃时醋酸钠溶解度为83g，因此需加热至50℃以上才能完全溶解，故答案为50。
(3) 稳定的过饱和溶液受扰动不会轻易析出溶质，该溶液被搅动后立即析出针状结晶，说明醋酸钠的过饱和溶液是不稳定的，故答案为不稳定。
(4) “点水成冰”过程中，过饱和溶液析出溶质，溶剂质量不变：
a. 溶质质量减少，正确；
b. 溶剂质量不变，错误；
c. 溶质质量分数=溶质质量/溶液质量，溶质减少导致溶质质量分数减小，正确；
因此选AC。
(5) 溶解度曲线中，曲线上方的点表示过饱和溶液，步骤三的过饱和溶液对应图中的a点，故答案为a。
【答案】
(1)加速溶解 (2)50 (3)不稳定 (4)AC (5)a
【知识点】
溶解操作、溶解度、过饱和溶液
【点评】
本题结合“天宫课堂”的趣味实验，将化学基础知识点与实际情境结合，考查了溶解操作、溶解度应用、过饱和溶液性质及溶质质量分数判断，难度适中，需学生准确掌握概念并灵活运用。
【难度系数】
0.6
