【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。  

第四章溶液 

本章提要

1、溶液

        溶液是由溶质分子、溶剂（水）分子和溶质的水合分子所组成的均匀的液体。它是介乎混和物和化合物之间的一类物质，但从分子论的角度看来，它应该认作是混和物（因为它不是由同一种分子所组成的)。

        (1)溶液的外形特征：澄清、透明和均匀（和浊液相区别）。

        (2)溶液里溶质的分散程度：溶质以单个分子分散在溶剂分子间(和浊液相区别)。

2、物质的溶解过程是一个复杂的物理-化学过程。

3、物质溶解过程里的热现象

        是物质溶解时吸热过程和放热过程的总结果。当吸热过程中吸收的热量大于放热过程中放出的热量时，显现出吸热现象；当放热过程中放出的热量大于吸热过程中吸收的热量时，显现出放热现象。

4、物质的溶解性

        物质在某一溶剂里溶解的能力，或者物质均匀地扩散在某一溶剂里的能力，叫做物质在该溶剂里的溶解性。

5、饱和溶液和不饱和溶液

        在一定温度下，某物质的溶液如已不能溶解更多的溶质时，称为饱和溶液；如还能溶解更多的溶质时，称为不饱和溶液。

6、溶解度

        在一定温度下，由100克溶剂所成的饱和溶液里溶有溶质的克数，叫做溶解度。

7、物质从溶液中结晶析出的方法

        (1)蒸发溶剂的方法。适用于溶解度受温度改变影响很小的物质的结晶。

        (2)冷却溶液的方法。适用于溶解度受温度改变影响很大的物质的结晶。

8、结晶水和结晶水合物

        晶体里含有的定量的水叫做结晶水；含有结晶水的物质叫做结晶水合物。

9、结晶过程在工业上的应用

        (1)用以从溶液里制得晶体物质。(2)用以分离物质。(3)用以提纯物质（再结晶）。

10、溶液的浓度

        在一定重量（或体积）溶液里溶有溶质的量，叫做溶液的浓度。

        (1)百分比浓度(%)：用100重量单位(一般用克)的溶液里溶有溶质的重量单位数（一般是克数）来表示的溶液的浓度，叫做百分比浓度。

        (2)克分子浓度(M)：用1升溶液里溶有溶质的克分子个数来表示的溶液的浓度，叫做克分子浓度。

复习题四

1、什么是溶液？为什么泥水和牛奶都不是溶液？试用分子论的观点加以说明。

【山答】溶质以单个分子均匀地分散在溶剂分子间的液体叫做溶液。溶液具有澄清、透明、均一的外形特征。而泥水和牛奶均不是单个分子分散在溶剂分子中，而是分子聚集体分散在溶剂中，因此泥水和牛奶都不是溶液。

2、我们说，“溶液是介乎混和物和化合物之间的一类物质”，但又说，“从分子论的观点看来，溶液应该认作是混和物”.这两种说法有矛盾吗？为什么？

【山答】不矛盾，首先溶液是由溶质和溶剂混合而成，因此的确是混合物。但另一方面，溶液又有类似于化合物的特点，比如溶液的均匀性，比如不能入混合物一般随意混合，受限于溶剂的溶解度，再比如溶液中部分溶剂和溶质会化合出新物质，等等在化合物中才能体现出的规律。因此可以说溶液是介乎混和物和化合物之间的一类物质。【山话||  溶液的概念涉及到混合物的分类，混合物其实可继续细分为异质混合物和同质混合物，而溶液这种“介乎混和物和化合物之间的一类物质”有个专业术语叫做“同质混合物”，详情可参见CV20235877】

3、为什么饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液也不一定是稀溶液？试用几个实例来说明。

【山答】有些物质溶解性很低，即使是饱和溶液，也依然是稀溶液，例如，碳酸钙在18℃时，100克水至多只能溶解碳酸钙0.0013克。而有些物质溶解性很高，即使是不饱和溶液，依然可能是浓溶液，例如在20℃时，当100克水里已经溶解了200克蔗糖 ，但依然是不饱和溶液。

4、

(1)有一种比较浓但并不饱和的硝酸钾溶液。问用哪几种方法可以使它变成饱和溶液？

【山答】①添加硝酸钾；②蒸发溶剂；③降低温度。

(2)有一在20℃时为饱和的硝酸钾溶液。问用哪几种方法可以使它变成不饱和溶液？

【山答】①加水；②升温。

5、物质的溶解度决定于哪些因素？

【山答】溶质的本身性质以及温度等因素。

6、怎样证明天然水里溶解有“空气”？溶解在天然水里的“空气”的组成（即氧气、氮气所占的百分比）是否和平常空气的组成一样？如果不一样，哪种气体所占百分比（比在空气里所占的）是增加了，哪种气体则减少了？为什么？[提示：根据表4-3的数据，比较氧气和氮气在水里的溶解度有什么不同]

【山答】加热天然水，会有气泡生成，收集这些气体，可以发现其与空气的成分相似。不过天然水中的空气组成百分比与平常空气不同，其中氧气所占百分比增加，而氮气减少，因为氧气在水中的溶解度远大于氮气在水中的溶解度。

7、比较溶液浓度的两种表示方法——百分比浓度和克分子浓度的优缺点。

【山答】百分比浓度的优点是①配制比较方便。②表示物质溶液的浓淡程度比较明确。但百分比浓度无法表示出溶液里溶质的分子数的多少 。而克分子浓度则正好相反。

8、在20℃时把0.03克消石灰[]溶解在25克水里，所得溶液是消石灰的饱和溶液。问：

(1)20℃消石灰在水里的溶解度是多少？【山答】0.12g。

(2)所得溶液的百分比浓度是多少？【山答】0.1199%；课后标准答案0.12%。

(3)假定所得溶液的体积是25毫升，这个溶液的克分子浓度是多少？【山答】0.0162M；课后标准答案0.016M。

9、在下列溶液中，各含有溶质多少克：

(1)50克在20℃时为饱和的食盐溶液(20℃时食盐的溶解度是36克)；【山答】13.235g；课后标准答案13.23g。

(2)25克3%的食盐溶液；【山答】0.75g。

(3)30毫升0.1M的食盐溶液。【山答】0.1755g。

10、把50毫升2M的硫酸溶液加入到80毫升6M的硫酸溶液里去，问所得硫酸溶液的克分子浓度是多少？【山答】4.462M；课后标准答案4.46M。

11、和200毫升1M的氢氧化钠溶液完全作用，需用下列溶液多少体积：

(1)1M的硝酸溶液

(反应的化学方程式：【NaOH+HNO_3=H_2O+NaNO_3】)；【山答】200ml。

(2)1M的硫酸溶液

(反应的化学方程式：【2NaOH+H_2SO_4=2H_2O+Na_2SO_4】)；【山答】100ml。

(3)1M的盐酸溶液

(反应的化学方程式：【NaOH+HCl=H_2O+NaCl】)。【山答】200ml。

12、把氢氧化钠溶液加入氯化铁溶液里，发生如下的化学反应：【3NaOH+FeCl_3=Fe(OH)_3↓+3NaCl】问要使1升1M的溶液完全反应，需用1M的氢氧化钠溶液多少升？如用0.5M的氢氧化钠溶液，则又需用多少升？【山答】3L；6L。