对溶解度曲线的应用点探究

朱明月

应用点一：用以判断和分析物质的溶解度大小

溶解度曲线上的点表示的是对应温度下物质的溶解度，因此可以通过读取曲线数值的方式来获得物质的溶解度，并比较不同物质的溶解性大小。一般判断和分析物质的溶解度有两种方式：一是分析同一物质的溶解度曲线，从而获得物质溶解度随温度变化的情形;二是比较同一温度下不同物质的溶解度，从而获得物质的溶解度大小关系。

例1 图1所示为a、b、c三种物质的溶解度曲线，点P为物质a和c溶解度曲线的交点，试分析下列选项，其中错误的为（ ）。

A. 点P表示在t1℃时物质a和b的溶解度相等

B. 物质a的溶解度大于物质b的溶解度

C. 温度为t1℃时，将30 g的物质a投入到50 g的水中，完全溶解后不能获得80 g的溶液

D. 温度为t2℃时，三种物质溶解度由小到大的顺序为c

解析 图1给出了三种物质的溶解度曲线，溶解度曲线上的交点表示在对应温度下两种物质的溶解度相等，故选项A正确;分析图像物质a和物质b的溶解度曲线，可知在某一温度之前a的溶解度小于b，之后b的溶解度大于a，故不能笼统的说a的溶解度大于物质b，故选项B错误;由溶解度曲线上点的定义可知：在t1℃时100 g的水中最多可以溶解20 g的物质a，推算可知50 g的水中最多可以溶解10 g的物质a，故只能形成60 g的溶液，选项C正确;由溶解度曲线的含义可知特定温度下，曲线上的点越靠近上方，其对应物质的溶解度越大，故t2℃时三者溶解度的大小为c

应用點二：用于物质的分离与提纯

溶解度曲线表示物质随温度变化的溶解度大小及变化趋势，因此可以利用溶解度随温度变化的性质对混合物进行分离和提纯。确定分离和提纯方法的思路为：首先分析图像曲线的走势，判断是否随温度变化明显，然后确定曲线的类型（陡升型、缓升型、下降型），最后基于不同的类型确定对应的分离与提纯方法。

例2 图2所示为固体物质a图2和b的溶解度曲线，则下列选项说法正确的是（ ）。

A. 由图可知物质a的溶解度比物质b的溶解度受温度影响小

B. 在t℃时，若物质a和b饱和溶液的质量相同，则溶质的质量也相等

C. 若温度大于t℃，a溶液与b溶液相比，前者的浓度更大

D. 若物质a中混有少量的杂质b，则可以采用冷却热的饱和溶液的方式对a进行提纯

解析 根据图2的曲线可知物质a的溶解度曲线比b更为陡，显然物质a的溶解度受温度影响更大，选项A错误;温度为t℃时，由图可知物质a的溶解度比b的大，结合溶解度的定义可知等质量的a和b的饱和溶液，前者溶质质量更大，故选项B错误;当温度大于t℃时，虽然a饱和溶液比b饱和溶液所含的溶质多，但并不能确定两者不饱和情形下的浓度大小，故选项C错误;由图中曲线可知物质a的溶解度曲线属于陡升型，物质b的属于缓升型，因此根据对应的化学原理可确定应选用冷却热的饱和溶液的方法来对物质a进行提纯。所以正确的选项为D。

应用点三：计算饱和溶液中溶质的质量分数

求解溶液的质量分数是初中化学必须掌握的知识，而溶解度与其之间存在一定的关系，溶解度表示100 g溶剂中固态物质达到饱和状态时的质量，因此可以利用物质的溶解度来计算对应饱和溶液中溶质的质量分数，只需要由溶解度曲线明确溶质和溶剂的质量即可。另外溶解度曲线上点的高低反映的是物质在对应温度下的溶解度大小，因此溶解度越大，对应饱和溶液中溶质的质量越大，特定情形下可以据此分析溶质的质量分数。

例3 图3所示为甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线，下列选项对其分析正确的是（ ）。

A. 温度为t2℃时，甲溶液和乙溶液的溶质质量分数一定相等

B. 若乙中混有少量的杂质甲，则可以采用降温结晶的方式对乙进行提纯

C. 温度为t3℃时，分别将三种物质的饱和溶液降温至t1℃，则所得溶液的溶质质量分数由大到小为甲>丙>乙

D. 温度为t2℃时，向100 g甲的饱和溶液中加入400 g的水进行稀释，所得溶液的溶质质量分数为10%

解析 图中给出了甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线，在溶液的溶质和溶剂质量不确定的情况下无法判断溶质的质量分数是否相等，故选项A错误;由图可知甲物质的溶解度曲线属于陡升型，而乙属于缓升型，故可以采用蒸发结晶的方式对乙进行提纯，故选项B正确;将t3℃时的三种物质的饱和溶液降温至t1℃，只需要比较不同物质在对应温度下的溶解度即可，分析可知丙的溶质质量分数不变，甲和乙的会减小，故有晶体析出，且对应t1℃时的溶解度关系为丙>乙>甲，所以对应溶质的质量分数也为乙>丙>甲，故选项C错误;加400 g的水对温度为t2℃时甲的饱和溶液进行稀释，其溶液必然变为不饱和溶液，其中的溶质质量为33.33 g，溶液质量变为500 g，故稀释后得到的溶质质量分数为33.33 g500 g×100%=6.67%，选故项D错误。所以正确的选项为B。

（收稿日期：2019-02-12）