用溶解度曲线解决溶液中几个难点问题的探究

张新林

摘 要：溶解度曲线在解决溶液中的有关问题用途比较广泛，尤其在解决饱和溶液和不饱和溶液的相互转化；同一温度下不同溶质的饱和溶液中溶质质量分数大小的比较；固体溶质的结晶方法；温度变化时不同溶质的溶液中溶质质量分数大小的比较有着自己独特优势。下面就是溶解度曲线在这四个方面的作用的探究。

关键词：溶解度；饱和溶液；结晶；溶质质量分数

一、饱和溶液和不饱和溶液相互转化的方法

利用溶解度曲线解决怎样变化温度使饱和溶液与不饱和溶液相互转化的问题，只需知道溶解度曲线各个部分的含义。如下图所示，溶解度曲线以下的区域为不饱和溶液，如点C。溶解度曲线的上部包括溶解度曲线的区域是饱和溶液区域，如点A、B。

要让饱和溶液转化为不饱和溶液只需将溶液从饱和溶液区域移至不饱和溶液区域；不饱和溶液转化为饱和溶液只需將溶液从不饱和溶液区域转化为饱和溶液区域。这种思维方法无论对溶解度随温度升高而增大的的物质还是溶解度随温度升高而减小的物质都非常适用，具体过程如下：

对于溶解度随温度升高而增大的溶质，从点①到点②就是饱和溶液转化为不饱和溶液，对应为升温。从点②移至点①就是不饱和溶液转化为饱和溶液对应为降温。

二、结晶的方法

影响固体的溶解度的外因是温度。固体的溶解度受温度的影响分为三种情况：

（1）多数物质的溶解度随温度升高而较快增加。

（2）少数物质的溶解度受温度变化影响不大（NaCI）。

（3）个别物质的溶解度随温度的升高而减小【Ca（OH）2】。

固体溶质结晶的过程，实质就是其溶解度降低。

对于溶解度随温度升高较快增加的固体溶质，结晶的方法：降温。

对于溶解度随温度升高降低的固体溶质，结晶的方法：升温。

对于溶解度受温度变化影响不大的固体溶质，结晶的方法：蒸发溶剂。

三、温度变化时，不同溶质的刚好饱和溶液中溶质的质量分数大小的判断

首先，在降温或升温时，同一种物质溶液中溶质的质量分数变化其实不要关注温度的变化，应重点关注温度变化过程中该物质溶解度的变化，当溶解度升高时，溶液中有可供溶解溶质的溶液，溶质的质量分数变大；没有可供溶解溶质的溶液，溶质的质量分数不变，刚好饱和的溶液，变成不饱和溶液。溶解度降低时，饱和溶液会结晶，溶质的质量分数减小，不饱和溶液无法判断。那么对于刚好饱和溶液来说，在溶解度升高时只是变成不饱和溶液，而溶液中溶质的质量分数不变，即溶解度升高前后溶质的质量分数不变，溶质的质量分数是由较低溶解度解决的。对于刚好饱和的溶液来说，在溶解度降低时，溶质会结晶，会变成较低溶解度时的过饱和溶液，这时溶液中溶质的质量分数是由较低溶解度决定的。总之不同溶质的刚好饱和溶液在温度变化时，质量分数变化的判断方法是：首先找出每一种物质的最低溶解度；再比较最低溶解度的大小，溶解度较大的物质在最终形成的溶液中，溶质的质量分数大。下面举例说明：

如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线，回答下列问题：

1.t3℃时，A、B、C的饱和溶液降温后，形成的溶液中A、B、C的质量分数大小关系？

①由已知得知，都是t3℃时A、B、C的刚好饱和的饱和溶液，降温到t2℃时，A、B的饱和溶液中都有A、B析出，溶质的质量分数降低，

是饱和溶液。溶质的质量分数由t2℃时的溶解度决定。由图形可知，其溶质的质量分数相同。C的溶液中，溶质的质量分数不变，和t3℃时溶质的质量分数相同，而t3℃时，C是饱和溶液，其溶质的质量分数由t3℃时的溶解度决定。要比较t2℃时A、B、C的质量分数，就比较t2℃时A、B的溶解度和t3℃时C的溶解度这三者之间的大小。由图形可知A=B>C。

2.t1℃时，A、B、C的刚好饱和溶液升温t2后，形成的溶液中A、B、C的质量分数大小关系？

由已知得知，都是t1℃A、B、C的刚好饱和的饱和溶液，升温到t2℃时，C的饱和溶液中C要结晶析出，溶质的质量分数降低，是饱和溶液。溶质的质量分数由t2℃时得溶解度决定。A、B的溶液中，溶质的质量分数不变，和t1℃时溶质的质量分数相同，而t1℃时，A、B是饱和溶液，其溶质的质量分数由t1℃时的溶解度决定。

要比较t2℃时A、B、C的质量分数，就比较t1时AB的溶解度和t2℃时C的溶解度这三者之间的大小，由图形可知：B>C>A。

总之，溶解度曲线在解决有关溶液中具有独特的优势，利用上述的教学思想和方法可使学生轻松地学懂、学会此类问题，达到理想的教学效果。