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3 溶液的配製、稀釋與混合 (南一版 p.31)

在文檔中 第 1 章 物 質 的 組 成 (頁 24-28)

3 溶液的配製、稀釋與混合

(南一版 p.31)

(W % Comb i n CM,設溶液重有 100 克,則溶質重 98 克 CM==18 M)

  範例 溶液的混合 ★★★ 《進階題》

濃度分別為20%與 40%之食鹽水溶液混合後配成 35%的食鹽水溶液,所需 40%與 20%之 食鹽水重量比值為A,則 A=?

[答案] 3

[解析] 設取40%食鹽水 W1克,20%食鹽水 W2

20%×W2+40%×W1=35% ×(W1+W2 A===3

[類題] 比重 1.16,含 21.0 %的 HCl 水溶液 150 毫升和 6.00 M 的 HCl 水溶液 350 毫升混合,假 設體積有加成性,則混合後的鹽酸溶液濃度為多少M?

(A) 5.2 (B) 5.7 (C) 6.2 (D) 6.7

█: C 。

學習概念

1. 飽和溶液:

 (1) 定義:定溫時,定量溶劑中溶質已達到最大的溶解量,此時溶解 速率和沉澱速率相等,為一種動態平衡,稱為溶解平衡。

 (2) 特性:在飽和溶液中再加入溶質時,溶液的濃度不會再增加。

2. 未飽和溶液:

 (1) 定義:濃度比飽和溶液小的溶液,即溶劑中所能溶解的溶質未達 最大量。

 (2) 特性:若再加入溶質還可繼續溶解直到溶液達飽和為止。

3. 過飽和溶液:

 (1) 定義:溶劑中所能溶解的溶質超過最大量,此時溶液稱為過飽和溶液。

 (2) 配製:在比較高的溫度下配成飽和溶液,再降低溫度。使過量溶解的溶質未結晶析出。

(此法只適合T↑,S↓的溶質)

 (3) 特性:過飽和溶液是一種不穩定狀態,可藉由加入一些微小的晶體當作晶種,或利用攪拌 使過量溶質結晶析出而變為飽和溶液。

:人造雨是使用乾冰當冷劑,碘化銀當水氣結冰的晶種。

4. 溶解度(S):

 (1) 定義:定溫、定壓下,飽和溶液的濃度。

 (2) 表示法:

   以每 100 克溶劑中所含溶質的克數表示。(單位:溶質 g/溶劑 100 g)

   以每升溶液中所含溶質的莫耳數表示。(單位:溶質 mol/溶液 L)

 (3) 分類:

   可溶:溶解度大於 10-1 M,如所有鈉鹽。

   微溶:溶解度介於 10-4 ~10-1 M。

   難溶或不溶:溶解度小於 10-4 M,如 AgCl、CaCO3、PbI2…等。

4

(混合前後溶質 mol 數相同 +6.00×0.350

=CM×,CM=6.2 M)

4 溶解度

(南一版 p.33)

▲ NaCl 在水中的溶解平衡

  範例 判定溶液是否飽和 ★★★ 《基礎題》

定溫下,將200 克食鹽加入 500 克水中,完全攪拌後,發現杯底沉有過量食鹽晶體,試問 此溶液是:

(A)飽和溶液 (B)過飽和溶液 (C)未飽和溶液 (D)無法判斷 [答案] A

[解析] 達溶解平衡,故為飽和溶液。

[類題] 加入少量食鹽於食鹽水中,結果杯底析出大量食鹽結晶,試問原食鹽水溶液是屬於:

(A)飽和溶液 (B)過飽和溶液 (C)未飽和溶液 (D)固態溶液

█: B 。

學習概念

1. 溶質和溶劑的本性:受「同類互溶」的原則影響。

 (1) 相同溶質在不同溶劑中溶解度不同。

:四氯化碳、油脂易溶於苯、己烷中,卻難溶於水。

 (2) 不同溶質在同一溶劑中溶解度不同。

:食鹽易溶於水,四氯化碳卻難溶於水。

2. 溫度:

 (1) 大部分的溶質,溶解過程為吸熱,故溫度 愈高,溶解度愈大。

 (2) 若溶解過程為放熱者,溫度愈高溶解度愈 小,如Na2SO4、CaSO4、Ce2(SO4)3等。

 (3) 溶解度曲線:以縱軸表示 100 克水中溶質 的克數,橫軸表示溶液的攝氏溫度,所畫 出的曲線,如右上圖所示。

 (4) 氣體溶解度:氣體溶解時均為放熱,故氣 體溶解度隨溫度上升而減少,如右下圖所 示。

3. 壓力:

 (1) 壓力對固體或液體的溶解度影響並不明顯

,一般可忽略。

 (2) 對氣體的溶解度影響極為顯著;定溫下,

氣體的壓力愈大,溶解度也就愈大。

5

(析出大量結晶,故原為過飽和狀態。)

5 影響溶解度的因素

(南一版 p.34)

數種難溶於水的氣體在水中的溶解度 與溫度關係圖

  範例 溶解度曲線 ★★ 《進階題》

某溫度下,固體溶質之溶解度曲線如右圖,試依據此圖回答下列問 題:

(1) 溶液 R 之重量百分率濃度為   %。

(2) 取 420 克之溶液從 100 ℃冷卻至 40 ℃,可析出溶質   克。

[答案] (1) 44.4%;(2) 110 克

[解析] (1) R 點表每 100 克水可溶 80 克的溶質,∴ W%==44.4%。

(2) 由圖得每 100 克水可析出(110-55)克溶質,故每 210 克溶液可析出 55 克溶質 420×=110 克。

[類題] 右圖為 NaCl、NaNO3、KCl、KNO3溶解度與 溫度的關係圖。今將此四種鹽類各100 克分別 加入各含100 克純水之四個燒杯中,並加熱至 100 ℃,趁熱過濾,濾液慢慢冷卻至 40 ℃,

使固體結晶析出。比較四個燒杯中所析出晶體 的重量,下列之敘述何者正確?

(A) KCl 最多,NaCl 最少 (B) KCl 最多,KNO3最少 (C) KNO3最多,NaCl 最少 (D) KNO3最多,NaNO3最少

█: D 。

  範例 影響溶解度的因素 ★★★ 《基礎題》

有關溶解度的敘述,何者正確?

(A)液體溶於液體之溶解度,大都因本性而不同 (B)固體的溶解度都隨溫度升高而增大 (C)氣體之溶解度與其平衡存在之氣體壓力成反比 (D)氣體之溶解度隨溫度升高而增大 [答案] A

[解析] (B)多數固體溶質隨溫度升高而增加溶解度;

(C)氣體溶解度隨氣體壓力增加而增加;

(D)溫度升高會降低氣體的溶解度。

[類題] 「打開汽水瓶蓋,先有少許氣體逸出,接著又有大量氣泡從汽水中冒出,因此汽水溫度 略微下降」。上述現象詮釋下列事實中的哪一項?

(A)水變為水蒸氣時,吸收熱量 (B)該氣體的溶解度與壓力有關,壓力愈大,溶解的愈多 (C)水在低壓之下,沸點下降 (D)該氣體為二氧化碳

█: B 。

6

(NaNO3不析出;KNO3析出約 30 克;

KCl 析出約 20 克;NaCl 析出約 4 克。)

7

(氣體大量跑出使得 T↓,可見原汽水 中氣體壓力比外界大。)

在文檔中 第 1 章 物 質 的 組 成 (頁 24-28)

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