對溶解度曲線的應用點探究

朱明月

應用點一：用以判斷和分析物質的溶解度大小

溶解度曲線上的點表示的是對應溫度下物質的溶解度，因此可以通過讀取曲線數值的方式來獲得物質的溶解度，并比較不同物質的溶解性大小。一般判斷和分析物質的溶解度有兩種方式：一是分析同一物質的溶解度曲線，從而獲得物質溶解度隨溫度變化的情形;二是比較同一溫度下不同物質的溶解度，從而獲得物質的溶解度大小關系。

例1?圖1所示為a、b、c三種物質的溶解度曲線，點P為物質a和c溶解度曲線的交點，試分析下列選項，其中錯誤的為（ ）。

A. 點P表示在t1℃時物質a和b的溶解度相等

B. 物質a的溶解度大于物質b的溶解度

C. 溫度為t1℃時，將30 g的物質a投入到50 g的水中，完全溶解后不能獲得80 g的溶液

D. 溫度為t2℃時，三種物質溶解度由小到大的順序為c

解析?圖1給出了三種物質的溶解度曲線，溶解度曲線上的交點表示在對應溫度下兩種物質的溶解度相等，故選項A正確;分析圖像物質a和物質b的溶解度曲線，可知在某一溫度之前a的溶解度小于b，之后b的溶解度大于a，故不能籠統的說a的溶解度大于物質b，故選項B錯誤;由溶解度曲線上點的定義可知：在t1℃時100 g的水中最多可以溶解20 g的物質a，推算可知50 g的水中最多可以溶解10 g的物質a，故只能形成60 g的溶液，選項C正確;由溶解度曲線的含義可知特定溫度下，曲線上的點越靠近上方，其對應物質的溶解度越大，故t2℃時三者溶解度的大小為c

應用點二：用于物質的分離與提純

溶解度曲線表示物質隨溫度變化的溶解度大小及變化趨勢，因此可以利用溶解度隨溫度變化的性質對混合物進行分離和提純。確定分離和提純方法的思路為：首先分析圖像曲線的走勢，判斷是否隨溫度變化明顯，然后確定曲線的類型（陡升型、緩升型、下降型），最后基于不同的類型確定對應的分離與提純方法。

例2?圖2所示為固體物質a圖2和b的溶解度曲線，則下列選項說法正確的是（ ）。

A. 由圖可知物質a的溶解度比物質b的溶解度受溫度影響小

B. 在t℃時，若物質a和b飽和溶液的質量相同，則溶質的質量也相等

C. 若溫度大于t℃，a溶液與b溶液相比，前者的濃度更大

D. 若物質a中混有少量的雜質b，則可以采用冷卻熱的飽和溶液的方式對a進行提純

解析?根據圖2的曲線可知物質a的溶解度曲線比b更為陡，顯然物質a的溶解度受溫度影響更大，選項A錯誤;溫度為t℃時，由圖可知物質a的溶解度比b的大，結合溶解度的定義可知等質量的a和b的飽和溶液，前者溶質質量更大，故選項B錯誤;當溫度大于t℃時，雖然a飽和溶液比b飽和溶液所含的溶質多，但并不能確定兩者不飽和情形下的濃度大小，故選項C錯誤;由圖中曲線可知物質a的溶解度曲線屬于陡升型，物質b的屬于緩升型，因此根據對應的化學原理可確定應選用冷卻熱的飽和溶液的方法來對物質a進行提純。所以正確的選項為D。

應用點三：計算飽和溶液中溶質的質量分數

求解溶液的質量分數是初中化學必須掌握的知識，而溶解度與其之間存在一定的關系，溶解度表示100 g溶劑中固態物質達到飽和狀態時的質量，因此可以利用物質的溶解度來計算對應飽和溶液中溶質的質量分數，只需要由溶解度曲線明確溶質和溶劑的質量即可。另外溶解度曲線上點的高低反映的是物質在對應溫度下的溶解度大小，因此溶解度越大，對應飽和溶液中溶質的質量越大，特定情形下可以據此分析溶質的質量分數。

例3?圖3所示為甲、乙、丙三種物質的溶解度曲線，下列選項對其分析正確的是（ ）。

A. 溫度為t2℃時，甲溶液和乙溶液的溶質質量分數一定相等

B. 若乙中混有少量的雜質甲，則可以采用降溫結晶的方式對乙進行提純

C. 溫度為t3℃時，分別將三種物質的飽和溶液降溫至t1℃，則所得溶液的溶質質量分數由大到小為甲>丙>乙

D. 溫度為t2℃時，向100 g甲的飽和溶液中加入400 g的水進行稀釋，所得溶液的溶質質量分數為10%

解析?圖中給出了甲、乙、丙三種物質的溶解度曲線，在溶液的溶質和溶劑質量不確定的情況下無法判斷溶質的質量分數是否相等，故選項A錯誤;由圖可知甲物質的溶解度曲線屬于陡升型，而乙屬于緩升型，故可以采用蒸發結晶的方式對乙進行提純，故選項B正確;將t3℃時的三種物質的飽和溶液降溫至t1℃，只需要比較不同物質在對應溫度下的溶解度即可，分析可知丙的溶質質量分數不變，甲和乙的會減小，故有晶體析出，且對應t1℃時的溶解度關系為丙>乙>甲，所以對應溶質的質量分數也為乙>丙>甲，故選項C錯誤;加400 g的水對溫度為t2℃時甲的飽和溶液進行稀釋，其溶液必然變為不飽和溶液，其中的溶質質量為33.33 g，溶液質量變為500 g，故稀釋后得到的溶質質量分數為33.33 g500 g×100%=6.67%，選故項D錯誤。所以正確的選項為B。

（收稿日期：2019-02-12）