用溶解度曲線解決溶液中幾個難點問題的探究

張新林

摘 要：溶解度曲線在解決溶液中的有關問題用途比較廣泛，尤其在解決飽和溶液和不飽和溶液的相互轉化；同一溫度下不同溶質的飽和溶液中溶質質量分數大小的比較；固體溶質的結晶方法；溫度變化時不同溶質的溶液中溶質質量分數大小的比較有著自己獨特優勢。下面就是溶解度曲線在這四個方面的作用的探究。

關鍵詞：溶解度；飽和溶液；結晶；溶質質量分數

一、飽和溶液和不飽和溶液相互轉化的方法

利用溶解度曲線解決怎樣變化溫度使飽和溶液與不飽和溶液相互轉化的問題，只需知道溶解度曲線各個部分的含義。如下圖所示，溶解度曲線以下的區域為不飽和溶液，如點C。溶解度曲線的上部包括溶解度曲線的區域是飽和溶液區域，如點A、B。

要讓飽和溶液轉化為不飽和溶液只需將溶液從飽和溶液區域移至不飽和溶液區域；不飽和溶液轉化為飽和溶液只需將溶液從不飽和溶液區域轉化為飽和溶液區域。這種思維方法無論對溶解度隨溫度升高而增大的的物質還是溶解度隨溫度升高而減小的物質都非常適用，具體過程如下：

對于溶解度隨溫度升高而增大的溶質，從點①到點②就是飽和溶液轉化為不飽和溶液，對應為升溫。從點②移至點①就是不飽和溶液轉化為飽和溶液對應為降溫。

二、結晶的方法

影響固體的溶解度的外因是溫度。固體的溶解度受溫度的影響分為三種情況：

（1）多數物質的溶解度隨溫度升高而較快增加。

（2）少數物質的溶解度受溫度變化影響不大（NaCI）。

（3）個別物質的溶解度隨溫度的升高而減小【Ca（OH）2】。

固體溶質結晶的過程，實質就是其溶解度降低。

對于溶解度隨溫度升高較快增加的固體溶質，結晶的方法：降溫。

對于溶解度隨溫度升高降低的固體溶質，結晶的方法：升溫。

對于溶解度受溫度變化影響不大的固體溶質，結晶的方法：蒸發溶劑。

三、溫度變化時，不同溶質的剛好飽和溶液中溶質的質量分數大小的判斷

首先，在降溫或升溫時，同一種物質溶液中溶質的質量分數變化其實不要關注溫度的變化，應重點關注溫度變化過程中該物質溶解度的變化，當溶解度升高時，溶液中有可供溶解溶質的溶液，溶質的質量分數變大；沒有可供溶解溶質的溶液，溶質的質量分數不變，剛好飽和的溶液，變成不飽和溶液。溶解度降低時，飽和溶液會結晶，溶質的質量分數減小，不飽和溶液無法判斷。那么對于剛好飽和溶液來說，在溶解度升高時只是變成不飽和溶液，而溶液中溶質的質量分數不變，即溶解度升高前后溶質的質量分數不變，溶質的質量分數是由較低溶解度解決的。對于剛好飽和的溶液來說，在溶解度降低時，溶質會結晶，會變成較低溶解度時的過飽和溶液，這時溶液中溶質的質量分數是由較低溶解度決定的。總之不同溶質的剛好飽和溶液在溫度變化時，質量分數變化的判斷方法是：首先找出每一種物質的最低溶解度；再比較最低溶解度的大小，溶解度較大的物質在最終形成的溶液中，溶質的質量分數大。下面舉例說明：

如圖是A、B、C三種固體物質的溶解度曲線，回答下列問題：

1.t3℃時，A、B、C的飽和溶液降溫后，形成的溶液中A、B、C的質量分數大小關系？

①由已知得知，都是t3℃時A、B、C的剛好飽和的飽和溶液，降溫到t2℃時，A、B的飽和溶液中都有A、B析出，溶質的質量分數降低，

是飽和溶液。溶質的質量分數由t2℃時的溶解度決定。由圖形可知，其溶質的質量分數相同。C的溶液中，溶質的質量分數不變，和t3℃時溶質的質量分數相同，而t3℃時，C是飽和溶液，其溶質的質量分數由t3℃時的溶解度決定。要比較t2℃時A、B、C的質量分數，就比較t2℃時A、B的溶解度和t3℃時C的溶解度這三者之間的大小。由圖形可知A=B>C。

2.t1℃時，A、B、C的剛好飽和溶液升溫t2后，形成的溶液中A、B、C的質量分數大小關系？

由已知得知，都是t1℃A、B、C的剛好飽和的飽和溶液，升溫到t2℃時，C的飽和溶液中C要結晶析出，溶質的質量分數降低，是飽和溶液。溶質的質量分數由t2℃時得溶解度決定。A、B的溶液中，溶質的質量分數不變，和t1℃時溶質的質量分數相同，而t1℃時，A、B是飽和溶液，其溶質的質量分數由t1℃時的溶解度決定。

要比較t2℃時A、B、C的質量分數，就比較t1時AB的溶解度和t2℃時C的溶解度這三者之間的大小，由圖形可知：B>C>A。

總之，溶解度曲線在解決有關溶液中具有獨特的優勢，利用上述的教學思想和方法可使學生輕松地學懂、學會此類問題，達到理想的教學效果。