作业帮物质的饱和溶解度如何测量
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/06 14:02:28
物质的饱和溶解度如何测量
平时说的溶解度就是饱和溶解度,习惯来说不必要再加饱和两个字.
这是固体和气体的溶解度测定方法（百度文库里有下载）,固体是以硝酸钾为例：
(一)硝酸钾溶解度的测定
【原理】硝酸钾在水里的溶解度是指在一定温度下,硝酸钾在100g水中达到饱和状态时能溶解的克数.它随温度的升高而增大,随温度的降低而减小.把一定量硝酸钾在较高温度下溶于一定量的水中,当温度降到溶液里刚有晶体析出时,这时的温度可作为饱和溶液的温度.根据测得的温度和已知硝酸钾及水的量,就能算出硝酸钾在某一温度的溶解度.
【操作】
（1）取一支干燥洁净的大试管（约25×120mm）,加入5g硝酸钾晶体（化学纯）,再加入5mL蒸馏水.试管口上配一只双孔木塞,一个孔中插一支100℃的温度计,另一个孔中插入一根下端有圈的玻璃搅拌器.把大试管放入水浴中加热并不断搅拌（见下图）.
（2）等硝酸钾晶体全部溶解后,把试管取出水浴,不断搅拌,使它渐渐冷却,观察并记下硝酸钾晶体刚析出时的温度.把试管再次放在水浴中加热,等晶体全部溶解后再把试管取出水浴.再让它自行冷却,记下晶体刚析出时的温度,直到两次温度读数相同或相差0.5度以下为止（取两次温度的平均值）.
（3）往试管里加水,每次加1mL,按上述操作方法测定水的毫升数分别是6、7、8、9……,溶液中晶体刚析出时的温度.
【说明】
（1）不同温度下硝酸钾的溶解度可按下式计算：
式中a是溶质的质量（g）,b是水的质量（g）.
（2）硝酸钾的质量和水的体积都要求准确,水应尽可能全部加入试管中,避免因溶剂量减少而造成误差.
（3）加热时,试管中的液面要低于水浴的液面.
（4）搅拌时,搅拌器的玻璃圈不要离开液面.
(二)气体溶解度的测定
【原理】气体的溶解度首先决定于气体的性质,也随着气体压强和溶剂的温度不同而变化.所有气体的溶解度随着温度的升高而减小,随着气体压强的增大而增大①.当温度不变时,气体的溶解度跟该气体的压强（分压）在一定范围内成正比（气体不跟水发生化学变化的情况下）.
【操作】
（1）在小烧杯里加入约50mL蒸馏水,放在石棉网上加热煮沸片刻,赶尽溶在水里的二氧化碳等气体.冷却后把水注入烧瓶内,塞上塞子备用.
（2）取一支50mL注射器,在注射孔上配一只大小相宜的胶帽,使注射器不漏气.用这注射器从二氧化碳的集气袋中慢慢吸取纯净的二氧化碳气体约30mL（记下精确的读数,记作V0）.再用该注射器小心汲取上述凉到室温的蒸馏水约15mL（记下精确读数,记作V水）.在注射孔一端套上胶帽.充分振荡注射器内的溶液,到筒内气体的体积不再发生变化时记下气体的体积数（记作V1）.最后观察、记录室内的温度.在该温度下,二氧化碳溶解度（记作ScO2）的计算式是
【说明】
（1）上述计算把二氧化碳的压强近似看作100kPa,没有把水蒸气的压强等因素扣除掉.
（2）溶解度太大的气体（如氨气、氯化氢气体）和溶解度很小
①气体的溶解度跟气体的压强成正比,这是以质量计算的溶解度.以体积计算的溶解度与压强无关.的气体（如氢气、氮气）,不宜选用上述方法测量,这些气体测出值的误差较大.
（3）利用注射器还可以做气体溶解度跟温度、气压之间存在定量关系的定性实验.例如,取一支50mL注射器,排尽空气后吸取约15mL浓氨水和少量空气,在注射孔套上小胶帽.慢慢抽拉注射器的内针筒,使注射器内的压强渐渐减小,可以看到氨水溶液中冒出不少小气泡.停止抽拉,气泡随即消失.抽拉越用力,产生的气泡越多.把注射器放入热水浴中片刻,也可以看到氨水溶液中冒出气泡.这些实验现象说明,减小压强或升高温度都不利于气体溶解.
这是固体和气体的溶解度测定方法（百度文库里有下载）,固体是以硝酸钾为例：
(一)硝酸钾溶解度的测定
【原理】硝酸钾在水里的溶解度是指在一定温度下,硝酸钾在100g水中达到饱和状态时能溶解的克数.它随温度的升高而增大,随温度的降低而减小.把一定量硝酸钾在较高温度下溶于一定量的水中,当温度降到溶液里刚有晶体析出时,这时的温度可作为饱和溶液的温度.根据测得的温度和已知硝酸钾及水的量,就能算出硝酸钾在某一温度的溶解度.
【操作】
（1）取一支干燥洁净的大试管（约25×120mm）,加入5g硝酸钾晶体（化学纯）,再加入5mL蒸馏水.试管口上配一只双孔木塞,一个孔中插一支100℃的温度计,另一个孔中插入一根下端有圈的玻璃搅拌器.把大试管放入水浴中加热并不断搅拌（见下图）.
（2）等硝酸钾晶体全部溶解后,把试管取出水浴,不断搅拌,使它渐渐冷却,观察并记下硝酸钾晶体刚析出时的温度.把试管再次放在水浴中加热,等晶体全部溶解后再把试管取出水浴.再让它自行冷却,记下晶体刚析出时的温度,直到两次温度读数相同或相差0.5度以下为止（取两次温度的平均值）.
（3）往试管里加水,每次加1mL,按上述操作方法测定水的毫升数分别是6、7、8、9……,溶液中晶体刚析出时的温度.
【说明】
（1）不同温度下硝酸钾的溶解度可按下式计算：
式中a是溶质的质量（g）,b是水的质量（g）.
（2）硝酸钾的质量和水的体积都要求准确,水应尽可能全部加入试管中,避免因溶剂量减少而造成误差.
（3）加热时,试管中的液面要低于水浴的液面.
（4）搅拌时,搅拌器的玻璃圈不要离开液面.
(二)气体溶解度的测定
【原理】气体的溶解度首先决定于气体的性质,也随着气体压强和溶剂的温度不同而变化.所有气体的溶解度随着温度的升高而减小,随着气体压强的增大而增大①.当温度不变时,气体的溶解度跟该气体的压强（分压）在一定范围内成正比（气体不跟水发生化学变化的情况下）.
【操作】
（1）在小烧杯里加入约50mL蒸馏水,放在石棉网上加热煮沸片刻,赶尽溶在水里的二氧化碳等气体.冷却后把水注入烧瓶内,塞上塞子备用.
（2）取一支50mL注射器,在注射孔上配一只大小相宜的胶帽,使注射器不漏气.用这注射器从二氧化碳的集气袋中慢慢吸取纯净的二氧化碳气体约30mL（记下精确的读数,记作V0）.再用该注射器小心汲取上述凉到室温的蒸馏水约15mL（记下精确读数,记作V水）.在注射孔一端套上胶帽.充分振荡注射器内的溶液,到筒内气体的体积不再发生变化时记下气体的体积数（记作V1）.最后观察、记录室内的温度.在该温度下,二氧化碳溶解度（记作ScO2）的计算式是
【说明】
（1）上述计算把二氧化碳的压强近似看作100kPa,没有把水蒸气的压强等因素扣除掉.
（2）溶解度太大的气体（如氨气、氯化氢气体）和溶解度很小
①气体的溶解度跟气体的压强成正比,这是以质量计算的溶解度.以体积计算的溶解度与压强无关.的气体（如氢气、氮气）,不宜选用上述方法测量,这些气体测出值的误差较大.
（3）利用注射器还可以做气体溶解度跟温度、气压之间存在定量关系的定性实验.例如,取一支50mL注射器,排尽空气后吸取约15mL浓氨水和少量空气,在注射孔套上小胶帽.慢慢抽拉注射器的内针筒,使注射器内的压强渐渐减小,可以看到氨水溶液中冒出不少小气泡.停止抽拉,气泡随即消失.抽拉越用力,产生的气泡越多.把注射器放入热水浴中片刻,也可以看到氨水溶液中冒出气泡.这些实验现象说明,减小压强或升高温度都不利于气体溶解.