初中化学 09 溶液
溶液的概念
一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。能溶解其他物质的物质叫做溶剂，被溶解的物质叫做溶质。例如，在氯化钠溶液中，氯化钠是溶质，水是溶剂。
溶液的基本特征
均一性：溶液中各部分的性质完全相同，如密度、浓度、颜色等。例如，一杯蔗糖溶液，无论从哪一部分取出，其甜度都是一样的。
稳定性：只要外界条件不变，溶液不论放置多长时间，溶质都不会从溶剂中分离出来。例如，密封保存的食盐水，长时间放置也不会出现食盐沉淀。
溶液的组成
溶质：溶质可以是固体，如氯化钠、硝酸钾等；也可以是液体，如酒精、硫酸等；还可以是气体，如氯化氢气体溶于水形成盐酸溶液，其中氯化氢是溶质。
溶剂：最常见的溶剂是水，此外，汽油、酒精等也可以作溶剂。如碘酒中，碘是溶质，酒精是溶剂。
溶液的命名
溶液一般根据溶质和溶剂的名称来命名，通常溶质在前，溶剂在后，命名为“溶质的溶剂溶液”。例如，氯化钠溶于水形成的溶液叫氯化钠的水溶液；碘溶于酒精形成的溶液叫碘的酒精溶液，简称碘酒。如果溶剂是水，也可以直接命名为“溶质溶液”，如氢氧化钠溶液等。
物质溶解时的吸热或放热现象
物质在溶解时，常常会使溶液的温度发生改变。如氢氧化钠固体、浓硫酸等溶于水时，放出大量的热，溶液温度升高；硝酸铵固体溶于水时，吸收热量，溶液温度降低；氯化钠等物质溶于水时，溶液温度基本不变。
乳化现象
洗洁精、洗衣粉等含表面活性剂的物质可以使食用油等油污以细小的液滴均匀分散在水中，形成乳浊液，这种现象称为乳化现象。乳化作用在生活中有广泛的应用，如用洗洁精清洗餐具上的油污等。
饱和溶液与不饱和溶液
饱和溶液：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。
不饱和溶液：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，还能继续溶解的溶液，叫做这种溶质的不饱和溶液。
饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
对于大多数固体溶质来说，不饱和溶液可通过增加溶质、降低温度、蒸发溶剂等方法转化为饱和溶液；饱和溶液可通过增加溶剂、升高温度等方法转化为不饱和溶液。但对于少数物质，如氢氧化钙，其溶解度随温度升高而减小，因此将氢氧化钙的饱和溶液转化为不饱和溶液应采用降低温度的方法，而将其不饱和溶液转化为饱和溶液则应采用升高温度或增加溶质、蒸发溶剂等方法。
溶解度
固体溶解度：在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。例如，在20℃时，氯化钠的溶解度是36g，表示在20℃时，100g水中最多能溶解36g氯化钠。
气体溶解度：气体的溶解度通常指的是该气体在压强为101kPa和一定温度时，溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。气体的溶解度随温度升高而减小，随压强增大而增大。
溶解度曲线
溶解度曲线是以温度为横坐标，溶解度为纵坐标，形象地表示物质的溶解度随温度变化情况的曲线。通过溶解度曲线，可以查出某物质在一定温度下的溶解度，比较不同物质在同一温度下的溶解度大小，判断物质的溶解度随温度变化的趋势，还可以根据溶解度曲线进行物质的提纯等。
结晶
蒸发结晶：适用于溶解度受温度影响较小的物质，如氯化钠。将溶液加热蒸发，使溶剂不断减少，溶质逐渐结晶析出。
降温结晶：适用于溶解度随温度升高而增大且受温度影响较大的物质，如硝酸钾。将热的饱和溶液冷却，由于溶解度随温度降低而减小，溶质会从溶液中结晶析出。
溶液浓度的概念
溶液浓度是指一定量的溶液里所含溶质的量。它可以表示溶质在溶液中所占的比例大小，从而反映出溶液的浓稀程度。
溶质质量分数
定义：溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
计算公式：溶质质量分数\(=\frac{溶质质量}{溶液质量}\times100\%=\frac{溶质质量}{溶质质量 + 溶剂质量}\times100\%\)。例如，将\(10g\)氯化钠溶解在\(90g\)水中，所得氯化钠溶液的溶质质量分数为\(\frac{10g}{10g + 90g}\times100\% = 10\%\)。
溶液的稀释问题
稀释前后溶质质量不变：在溶液稀释过程中，只是加入了溶剂，使溶液的质量增加，而溶质的质量始终保持不变。根据这一原理，可以列出以下等式：\(稀释前溶质质量 = 稀释后溶质质量\)。
计算公式：设稀释前溶液的质量为\(m_{1}\)，溶质质量分数为\(w_{1}\)；稀释后溶液的质量为\(m_{2}\)，溶质质量分数为\(w_{2}\)，则有\(m_{1}w_{1}=m_{2}w_{2}\)。
例如，将\(50g\)溶质质量分数为\(20\%\)的氯化钠溶液稀释成\(10\%\)的溶液，设稀释后溶液的质量为\(x\)，则可根据上述公式列出\(50g\times20\% = x\times10\%\)，解得\(x = 100g\)，即需要加入水的质量为\(100g - 50g = 50g\)。
溶液的配制
用固体溶质配制一定溶质质量分数的溶液：
计算：根据所需溶液的质量和溶质质量分数，计算出所需溶质和溶剂的质量。
例如，配制\(100g\)溶质质量分数为\(15\%\)的氯化钠溶液，需要氯化钠的质量为\(100g\times15\% = 15g\)，需要水的质量为\(100g - 15g = 85g\)。
称量和量取：用天平称量所需的溶质质量，用量筒量取所需的溶剂体积。
溶解：将称取的溶质放入烧杯中，将量取的溶剂倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌，使溶质完全溶解。
用浓溶液配制稀溶液：
计算：根据浓溶液的溶质质量分数、所需稀溶液的质量和溶质质量分数，计算出所需浓溶液和水的质量。
例如，用溶质质量分数为\(98\%\)的浓硫酸配制\(100g\)溶质质量分数为\(20\%\)的稀硫酸，设需要浓硫酸的质量为\(x\)，则可列出\(x\times98\% = 100g\times20\%\)，解得\(x\approx20.4g\)，需要水的质量为\(100g - 20.4g = 79.6g\)。
量取：用量筒分别量取所需的浓溶液和水的体积。
稀释：将量取的浓溶液慢慢倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使溶液混合均匀。
溶质的质量分数与化学方程式的综合计算
在化学反应中，溶液中的溶质常常作为反应物参与反应。此时，可以根据化学方程式中各物质之间的质量关系，结合溶液中溶质的质量分数，计算出相关物质的质量。
例如，将\(100g\)溶质质量分数为\(7.3\%\)的稀盐酸与足量的锌粒反应，可先计算出稀盐酸中溶质氯化氢的质量为\(100g\times7.3\% = 7.3g\)，然后根据化学方程式\(Zn + 2HCl =\!=\!= ZnCl_{2}+ H_{2}\uparrow\)中氯化氢与氢气的质量比，计算出生成氢气的质量。
影响溶液浓度的因素
溶质质量：在溶剂质量不变的情况下，溶质质量增加，溶液浓度增大；溶质质量减少，溶液浓度减小。
溶剂质量：在溶质质量不变的情况下，溶剂质量增加，溶液浓度减小；溶剂质量减少，溶液浓度增大。
温度：对于大多数固体溶质的溶液，温度升高，溶解度增大，若溶质质量不变，溶剂质量不变，溶液浓度不变；但对于饱和溶液，温度升高，溶解度增大，若溶质质量不变，溶液会变为不饱和溶液，溶液浓度不变，但如果此时再加入溶质，溶液浓度会增大。对于气体溶质的溶液，温度升高，溶解度减小，若溶质质量不变，溶剂质量不变，溶液浓度会减小。
溶液的浓度是初中化学溶液部分的重要知识点，它在化学实验、生产生活等方面都有广泛的应用，通过对溶液浓度的学习，可以更好地理解溶液的性质和化学反应中的物质变化。
