【閱前提示】本書由于是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學生閱讀。但很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但很不扎實的學酥重新查漏補缺。 另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

第四章溶液?

§4-3物質(zhì)在水里的溶解性

物質(zhì)的溶解性

? ? ? ? 我們知道，各種固體物質(zhì)在水里溶解的情況是很不相同的，有些物質(zhì)（例如食鹽和蔗糖）很易溶解，但也有一些物質(zhì)（例如玻璃）看來好象是完全不能溶解的。其實，任何一種固體物質(zhì)都只是在一定程度上能夠溶解在水里，即使那些最容易溶解的物質(zhì)，也不是可以無限制地溶解在水里的；相反，那些看來好象是完全不溶解的物質(zhì)，也不是絕對的不溶解，只是它所溶解的量很少，一般不能為我們直接感覺得到罷了。例如我們一般認為銀是完全不能溶解于水的，但有人做過實驗：浸過銀匙的水，可以殺死某些細菌。這就是因為有極微量的銀溶解在水里，所成的溶液，對人來說是完全感覺不到的，但對某些細菌已經(jīng)能夠發(fā)生毒性，因而把它們殺死。由此看來，各種物質(zhì)在水里溶解的能力，實際上只存在著程度上的差別。我們現(xiàn)在把一種物質(zhì)在水里溶解的能力，或者說，一種物質(zhì)均勻地擴散在水里的能力，叫做物質(zhì)（在水里）的溶解性。

? ? ? ??根據(jù)固體物質(zhì)在水里溶解性的大小，可以把它們粗略地分成易溶、能溶、微溶和幾乎不溶等四類。完全不溶于水的物質(zhì)是沒有的。但對那些溶解性非常小的物質(zhì)，例如銀、玻璃、大理石等，我們習慣上仍稱它們?yōu)椤安蝗芙狻蔽镔|(zhì)。當然，這里的不溶解是應該加上引號的。

? ? ? ??不同物質(zhì)的溶解性是不同的。但是，同一物質(zhì)在不同溶劑里的溶解性也不相同。例如，碘在水里的溶解能力很小，但在酒精里的溶解能力卻很大。因此，物質(zhì)的溶解性跟溶質(zhì)和溶劑的本性都有關(guān)系。我們這里研究的對象限于水溶液，因此，這里所談到的物質(zhì)的溶解性，指的就是物質(zhì)在水里的溶解性。

? ? ? ??物質(zhì)的溶解性除和溶質(zhì)和溶劑的本性有關(guān)外，還和外界條件（主要是溫度）有關(guān)。關(guān)于這個問題，在下面將詳細地討論到。

習題4-3(1)

1、什么叫做物質(zhì)的溶解性？

【山答】一種物質(zhì)在水里溶解的能力，或者說，一種物質(zhì)均勻地擴散在水里的能力，叫做物質(zhì)（在水里）的溶解性。

2、舉例說明物質(zhì)的溶解性不僅和溶質(zhì)的本性有關(guān)，而且還和溶劑的本性有關(guān)。

【山答】碘難溶于水，但易溶于酒精。

飽和溶液和不飽和溶液

? ? ? ??如果在一定溫度下，在燒杯里盛入一定重量的水后，慢慢加入蔗糖，同時用玻棒不斷攪動。在開始時，加進去的蔗糖很快就溶解了，接著，溶解的速度逐漸減慢，最后看來好象不再溶解了。這是因為蔗糖溶解在水里，也是有一定限度的。當溶液里溶解蔗糖的量，已經(jīng)達到這個限度時，如果再加入蔗糖，無論我們怎樣攪拌，也不會再溶解。我們說這時溶液已經(jīng)“飽和”了。在一定溫度下，溶液里所溶解的某種溶質(zhì)如果不能再增加，這樣的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。反之，溶液里如果還能繼續(xù)溶解更多的這種溶質(zhì)，這樣的溶液叫做這種溶質(zhì)的不飽和溶液。

? ? ? ??不要認為飽和溶液一定很濃，或者認為不飽和溶液一定很淡。對于同一種溶質(zhì)的溶液，我們說它在一定溫度下的飽和溶液總要比不飽和溶液濃些，那是完全正確的。但對不同溶質(zhì)的溶液，我們就不能這樣說了。因為從飽和溶液和不飽和溶液的定義看來，溶液是飽和或者不飽和，關(guān)鍵在于它能不能溶解更多的溶質(zhì)，而不在于溶液的濃或淡。由于各種物質(zhì)的溶解性不同，有些物質(zhì)（例如碳酸鈣）的溶解能力很小，即使它的飽和溶液，仍然是很淡的（在18℃時，100克水至多只能溶解碳酸鈣0.0013克)。與此相反，有些物質(zhì)（例如蔗糖）的溶解能力很大，即使它的溶液已很濃，但也還不是飽和溶液。例如在20℃時，當100克水里已經(jīng)溶解了200克蔗糖，應該說是很濃的了，但它并不是飽和溶液，因為它還能溶解更多的蔗糖。

? ? ? ??在飽和溶液的定義里，為什么一定要指出“在一定溫度下”呢？這是因為物質(zhì)的溶解性，是要受到溫度改變的影響的。例如，20℃時100克水中最多能夠溶解蔗糖203克。但在30℃時，100克水里最多能夠溶解219.5克蔗糖。因此，在100克水里溶解蔗糖203克所成的溶液，在20℃時是飽和溶液，但在30℃時就是不飽和溶液了。由于這樣的緣故，我們說某物質(zhì)的溶液是飽和溶液或者是不飽和溶液，總要注明它是在什么溫度下，這樣才有確切的意義。

習題4-3(2)

1、什么叫做飽和溶液？什么叫做不飽和溶液？

【山答】在一定溫度下，溶液里所溶解的某種溶質(zhì)如果不能再增加，這樣的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。反之，溶液里如果還能繼續(xù)溶解更多的這種溶質(zhì)，這樣的溶液叫做這種溶質(zhì)的不飽和溶液。

2、用什么簡單的方法可以區(qū)別下面三種液體：(1)水；(2)蔗糖的不飽和溶液；(3)蔗糖的飽和溶液。

【山答】首先通過味道判別出(1)水，然后在剩下的兩種溶液中繼續(xù)加入蔗糖，還能溶解的就是(2)蔗糖的不飽和溶液，另一杯就是(3)蔗糖的飽和溶液。

溶解度

? ? ? ??根據(jù)物質(zhì)溶解性的大小，可以把物質(zhì)分成易溶、能溶、微溶和幾乎不溶四類，但這只是物質(zhì)溶解性的一種十分粗略的表示方法。在科學上，還要求從數(shù)量上精確地表示出物質(zhì)溶解能力的大小，這就是這里所要講的溶解度。

? ? ? ??我們知道，在一定溫度下，物質(zhì)在一定重量溶劑（通常是水)里所能溶解的重量是有一定的。這個數(shù)字，可以利用來精確地表示出物質(zhì)溶解能力的大小。化學上把在一定溫度下，由100克溶劑（通常是水）所制成的某物質(zhì)的飽和溶液里溶有該物質(zhì)的克數(shù)，或者說，在一定溫度下，100克溶劑（水）所能溶解某物質(zhì)最多的克數(shù)，叫做該物質(zhì)在這一溶劑（水）里的溶解度。例如，20℃時，食鹽在水里的溶解度是35.9克。那就是說，在20℃時，由100克水所成的食鹽飽和溶液里，溶有食鹽35.9克。或者說，在20℃時，100克水最多能夠溶解食鹽35.9克。溶解度是物質(zhì)溶解性的定量的表示。

? ? ? ??在學習了物質(zhì)溶解度這個名詞以后，我們就能對上面提到的易溶、能溶、難溶和幾乎不溶等含義不夠明確的名詞，比較確切地表述出來?，F(xiàn)在一般是這樣規(guī)定的：在室溫下，溶解度在10克以上的，稱為易溶物質(zhì)；在1~10克之間的，稱為一般能溶的物質(zhì)；在1克以下的，稱為微溶的物質(zhì)，在0.01克以下的，稱為幾乎不溶的物質(zhì)。

? ? ? ??當我們使用溶解度這個名詞的時候，應該注意下列各點：

? ? ? ??第一，在談到物質(zhì)溶解度時，必須指明在什么溫度下。因為物質(zhì)的溶解度在不同溫度時是不同的。例如，我們應該說氯酸鉀在20C時的溶解度是7.3克，而不應簡單地說氯酸鉀的溶解度是7.3克。因為只有在20℃時氯酸鉀的溶解度才是7.3克，而在其他溫度下都不是這個數(shù)值。

? ? ? ??第二，講物質(zhì)的溶解度，指的一定是飽和溶液。因為只有在飽和溶液里，一定量溶劑在一定溫度下溶有溶質(zhì)的克數(shù)才是一定的。

? ? ? ??第三，這個定義里所說的100克，指的是溶劑，而不是溶液。

? ? ? ??第四，物質(zhì)的溶解度是以100克溶劑所成的飽和溶液中溶有溶質(zhì)的克數(shù)來表示的，因此溶解度的單位是克（或者是克/100克水)。

? ? ? ??根據(jù)物質(zhì)溶解度的定義可知：如果溶劑的重量剛好是100克，在它所成的飽和溶液里所溶解的溶質(zhì)的克數(shù)，就是該溶質(zhì)在這一溫度下的溶解度。即：

? ? ? ??用比例式表示，得，溶劑克數(shù)：100克=溶質(zhì)克數(shù)：溶解度（單位：克），即，溶劑克數(shù)×溶解度（單位：克）=溶質(zhì)克數(shù)×100克，或，溶解度（單位：克）=100克×。

? ? ? ??這就是溶解度的數(shù)學式。利用這一數(shù)學式，可以從一定重量溶劑所成的飽和溶液里所溶解的溶質(zhì)的克數(shù)，求出物質(zhì)的溶解度；也可以從物質(zhì)的溶解度求出由一定重量溶劑所形成的飽和溶液里所溶有溶質(zhì)的克數(shù)。下面是有關(guān)溶解度的一些計算問題。

例1.在20℃時，250克水至多能夠溶解食鹽90克。求20℃時食鹽的溶解度。

? ? ? ??【解題分析】題中所給條件（即已知條件）是：20℃時，250克水所成的飽和溶液里溶有食鹽90克。

? ? ? ??題目所要求的是：20℃時食鹽的溶解度，也就是20°℃時，100克水所成的飽和溶液里溶有食鹽的克數(shù)。

? ? ? ??把未知項假設(shè)為：.列出比例式，就可解出未知項。

? ? ? ??【解】設(shè)20℃時食鹽的溶解度是x克，即100克水所成飽和溶液里溶有食鹽x克。

? ? ? ??根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)，可以列出比例式：

? ? ? ??250克：100克=90克：×克，x==36(克)。

? ? ? ??即在20℃時，食鹽的溶解度是36克。

? ? ? ??如果我們直接代入前面溶解度的數(shù)學式，也可得到相同的結(jié)果：

? ? ? ??溶劑（水）克數(shù)=250克，溶質(zhì)（食鹽）克數(shù)=90克，

? ? ? ??食鹽的溶解度(20℃)=100克×=100克×=36克。

? ? ? ??答：在20℃時，食鹽的溶解度是36克。

例2.取出在10℃時呈飽和狀態(tài)的硝酸鈉()溶液50克，把它蒸干，得硝酸鈉晶體22.3克。問10℃時硝酸鈉在水中的溶解度是多少？

? ? ? ??【解題分析】溶液的總重量是溶質(zhì)重量和溶劑重量的總和。由題意可知，硝酸鈉飽和溶液50克中，含有溶質(zhì)（硝酸鈉）22.3克，含有溶劑(水)50-22.3=27.7克。這就是說，在10℃時，27.7克水至多能夠溶解硝酸鈉22.3克。

? ? ? ??題目所要求的是10℃時硝酸鈉的溶解度，也就是10℃時100克水至多能夠溶解硝酸鈉的克數(shù)。

? ? ? ??把未知項假設(shè)為x。列出比例式，就可解出未知項。

? ? ? ??【解】設(shè)10℃時硝酸鈉在水中的溶解度是x克，即100克水至多能夠溶解硝酸鈉x克。

? ? ? ??從題中所給數(shù)據(jù)，可以列出比例式：

? ? ? ??(50-22.3)克：100克=22.3克：x克，

? ? ? ??27.7克：100克=22.3克：x克，

? ? ? ??x==80.5(克)。

? ? ? ??答：在10℃時硝酸鈉的溶解度是80.5克。

? ? ? ??如果直接代入溶解度的數(shù)學式，所得結(jié)果相同。讀者可以自行計算。

例3.已知20℃時蔗糖的溶解度是203克。問在20℃時20克水至多能夠溶解蔗糖多少克？

? ? ? ??【解題分析】已知條件是20℃時蔗糖的溶解度是203克，即20℃時100克水至多能夠溶解蔗糖203克。

? ? ? ??題目要求20℃時20克水至多能溶解蔗糖克數(shù)。

? ? ? ??把未知項假設(shè)為x。列出比例式，就可解出未知項。

? ? ? ??【解】設(shè)20℃時20克水至多能夠溶解蔗糖x克。從題中所給數(shù)據(jù)，可以列出比例式：

? ? ? ??100克：20克=203克：x克，

? ? ? ??x==40.6(克)。

? ? ? ??答：在20℃時，20克水至多能溶解蔗糖40.6克。

? ? ? ??如果直接代入溶解度公式，所得結(jié)果相同。讀者可以自行計算。

例4.已知20°C時食鹽的溶解度是36克。問20℃時150克的食鹽飽和溶液里溶有食鹽多少克？

? ? ? ??【解題分析】已知條件是，20℃時食鹽溶解度是36克，即20℃時100克水所成食鹽飽和溶液里溶有食鹽36克，也就是在100+36=136克的食鹽飽和溶液里溶有食鹽36克。

? ? ? ??題目要求20℃時150克食鹽飽和溶液里溶有食鹽的克數(shù)。

? ? ? ??把未知項假設(shè)為x。列出比例式，就可解出未知項。

? ? ? ??【解】設(shè)20℃時150克食鹽飽和溶液里溶有食鹽x克。從題中所給數(shù)據(jù)，可以列出比例式：

? ? ? ??(100+36)克：150克=36克：x克，

? ? ? ??136克：150克=36克：x克，

? ? ? ??x===39.7(克)。

? ? ? ??答：在20℃時150克食鹽飽和溶液里溶有食鹽39.7克。

? ? ? ??如果應用溶解度的數(shù)學式。其中：食鹽的溶解度(20℃時)=36克，150克飽和溶液中溶解的溶質(zhì)（食鹽）克數(shù)可以假設(shè)為x克，溶劑克數(shù)=(150一x)克代入溶解度數(shù)學式，得：

? ? ? ??36=100×，

? ? ? ??36(150-x)=100x，

? ? ? ??5400=100x+36x，

? ? ? ??x==39.7(克)。

習題4-3(3)

1、什么叫做溶解度？“溶解度”和“溶解性”這兩個名詞有什么區(qū)別？

【山答】化學上把在一定溫度下，由100克溶劑（通常是水）所制成的某物質(zhì)的飽和溶液里溶有該物質(zhì)的克數(shù)，或者說，在一定溫度下，100克溶劑（水）所能溶解某物質(zhì)最多的克數(shù)，叫做該物質(zhì)在這一溶劑（水）里的溶解度。溶解度是物質(zhì)溶解性的定量的表示。

2、為什么講到物質(zhì)溶解度時，必須注明“在一定溫度下”，并且所指溶液必須是飽和溶液？

【山答】①因為物質(zhì)的溶解度在不同溫度時是不同的。②另外只有在飽和溶液里，一定量溶劑在一定溫度下溶有溶質(zhì)的克數(shù)才是一定的。

3、已知20℃時溴化鈉(NaBr)在水中的溶解度是90.5克。問在20℃時50克水至多能溶解溴化鈉多少克？【山答】45.25g。

4、已知10℃時食鹽在水中的溶解度是35.73克。問如果把50克在10℃為飽和的食鹽溶液蒸干，將得食鹽晶體多少克？【山答】13.17g。

5、已知20℃時碘化鉀(KI)在水中的溶解度是146克。問在20℃時100克碘化鉀的飽和溶液里含有水和碘化鉀各多少克？【山答】40.65g/59.35g。

6、在20℃時將70克碘化鉀溶解于多少克水中，所得溶液是飽和溶液？（碘化鉀的溶解度見上題）【山答】47.95g。（課后標準答案是48g）

固體物質(zhì)溶解度和溫度的關(guān)系，溶解度曲線

? ? ? ??大家都知道，熱水溶解他種物質(zhì)的能力常比冷水要大。一定量熱水所能溶懈蔗糖的量要比等量冷水所能溶解的多得多。大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度都是隨著溫度的增高而增加的。表4·2是一些固體物質(zhì)在不同溫度時的溶解度的具體數(shù)字。

? ? ? ??從下表這些數(shù)字可以看出：

? ? ? ??第一，大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度都是隨著溫度的升高而增加的，但它們增加的程度很不一致。溫度改變對食鹽溶解度的影響很?。梢哉f幾乎不發(fā)生什么影響），但硝酸鉀的溶解度卻因溫度的升高而迅速增加。

? ? ? ??第二，少數(shù)固體物質(zhì)（例如消石灰）的溶解度隨著溫度的升高而微有減少。還有一些物質(zhì)（例如石膏）的溶解度在一定溫度以前，是隨著溫度的升高而增加的，但在這一溫度以后，溫度增加溶解度反而減小。

? ? ? ??溫度對物質(zhì)溶解度的影響，我們現(xiàn)在還找不出它們之間定量的數(shù)學關(guān)系式，只好通過實驗測出物質(zhì)在不同溫度時的溶解度，然后在“直角坐標系”里，找出它們相應的坐標點，再用一條平滑的曲線把這些坐標點連接起來，所得曲線叫做溶解度曲線。

? ? ? ??所謂直角坐標系，就是在平面內(nèi)作兩條相互垂直的數(shù)軸：水平的數(shù)軸叫做橫軸或X軸，垂直的數(shù)軸叫做縱軸或Y軸。兩軸交點稱為原點或O點。在坐標系所在平面內(nèi)的一點，它和橫軸的垂直距離稱為該點的縱坐標；和縱軸的垂直距離稱為該點的橫坐標，直角坐標系把平面分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個象限，在溶解度曲線里，我們只取直角坐標系里的第1個象限部分。

? ? ? ??在直角坐標系里，橫軸一般代表溫度，縱軸一般代表溶解度。把橫軸自左而右地分成若干相等的小段，每一小段代表溫度增高10°C（也可以代表其他度數(shù)）；把縱軸自下而上地分成若干相等的小段，每一小段代表物質(zhì)溶解度增加10克（也可以代表其他克數(shù)，要根據(jù)實際需要而定，例如在繪制消石灰、石膏的溶解度曲線時，縱軸上的每一小段，只代表溶解度增加0.02克；又在繪制蔗糖的溶解度曲線時，為了方便起見，它的起點可以不從0開始，而從150克開始）。

? ? ? ??圖4-3是一些固體物質(zhì)的溶解度曲線。從物質(zhì)的溶解度曲線，可以近似地找出某一指定溫度時某物質(zhì)的溶解度。方法是：(1)在橫軸上找出相應于指定溫度所在的一點，通過這點所作的垂線（和縱軸平行)，就是坐標系里代表這一溫度的直線。(2)找出該物質(zhì)溶解度曲線和這一直線的相交點。(3)自該相交點作平行于橫軸的直線，該直線和縱軸的相交點所代表的溶解度，就是這一溫度時該物質(zhì)的溶解度。

? ? ? ??例如，要從硝酸鉀溶解度曲線找出40℃時硝酸鉀的近似溶解度，先自橫軸上相當于溫度40℃處作一垂直于橫軸的直線，再自該直線和溶解度曲線的交點a處作一平行于橫軸的直線，它和縱軸交于b點。由縱軸表示的硝酸鉀溶解度的數(shù)據(jù)可以估計出相當于b點處是64克，即硝酸鉀在40℃時的溶解度大約是64克（圖4-5）。

? ? ? ??同樣，可以找出60℃時硝酸鉀的近似溶解度是110克。

習題4-3(4)

1、溫度的改變對固體溶解度有什么影響？哪些物質(zhì)（舉兩例）的溶解度因溫度的升高而迅速增加？哪些物質(zhì)（舉一例）的溶解度在溫度升高時僅微有增加？哪些物質(zhì)（舉一例）的溶解度在溫度升高時反稍有減小？

【山答】大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度都是隨著溫度的升高而增加的，少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨著溫度的升高而微有減少。還有一些物質(zhì)的溶解度在一定溫度以前，是隨著溫度的升高而增加的，但在這一溫度以后，溫度增加溶解度反而減小。①硝酸鉀、明礬；②食鹽；③消石灰。

2、物質(zhì)溶解度曲線是怎樣畫出的？根據(jù)蔗糖在不同溫度時的溶解度的值（參看表4-2），畫出蔗糖的溶解度曲線。

【山答】在直角坐標系里，橫軸一般代表溫度，縱軸一般代表溶解度。把橫軸自左而右地分成若干相等的小段；把縱軸自下而上地分成若干相等的小段。連接各溫度下溶解度的點而成曲線，即為物質(zhì)溶解度曲線。

3、怎樣根據(jù)溶解度曲線近似地找出某物質(zhì)在一定溫度時的溶解度？試根據(jù)圖4-3，近似地找出：

(1)25℃時，明礬、硫酸銅、食鹽、硝酸銀和硝酸鉀的溶解度各是多少？

(2)當氯化氨、硝酸鉀、明礬、硫酸銅、氯酸鉀的溶解度為30克時的溫度各是多少？

4、把在30℃時為飽和的硝酸鉀溶液250克冷卻到20℃，問有多少克硝酸鉀()結(jié)晶析出（已知20℃時的溶解度是31.6克；30℃時是45.8克)？

[提示：在30℃時(100+45.8)克飽和的硝酸鉀溶液冷卻到20℃時將有45.8克-31.6克=14.2克結(jié)晶析出]

【山答】24.35g?！旧阶?，可能會有小伙伴計算的結(jié)果是78.53-60.03=18.5g。錯誤的原因是，20°C時，溶液的總質(zhì)量就不是250g了，而是溶液加析出的硝酸鉀總量是250g。這道題中溶液的不變量是溶劑的質(zhì)量，因此應該求出溶劑的質(zhì)量，然后再計算結(jié)果。】

5、在20℃時，把15.8克溶解在75.5克水里，所得溶液是不飽和溶液。要使這一溶液變成飽和溶液，有兩個不同方法：(1)蒸發(fā)溶劑的方法，即把溶劑（水）蒸發(fā)掉一部分。問須蒸發(fā)掉多少克水后，溶液才能變成飽和？(2)冷卻溶液的方法。問必須冷卻到什么溫度，溶液才能變成飽和？[提示：(1)已知20℃時的溶解度是31.6克（見第4題），即100克水至多能夠溶解31.6克。現(xiàn)在把溶液里的溶劑（水）蒸發(fā)掉一部分，但溶液里溶質(zhì)（硝酸鉀）并沒有減少，仍舊是15.8克。解這個問題時，可以先求出在20°C時，多少克水所成的飽和溶液里溶有15.8克。(2)冷卻至某一溫度溶液變成飽和，即在此溫度時75.5克水至多能夠溶解15.8克，根據(jù)這個數(shù)據(jù)，可以求出該溫度時硝酸鉀的溶解度（即100克水至多能夠溶解的克數(shù)）。在求出硝酸鉀溶解度后，從它的溶解度曲線，可以找出相應的溫度]【山答】25.5g；20.92g課后標準答案對應10°C。

6、在30°C的硝酸鉀飽和溶液100克里，加水10克（已知30°C時的溶解度是45.8克，即145.8克的飽和溶液里溶有45.8克），然后把它冷卻，問須冷卻到什么溫度，溶液重又變成飽和？【山答】39.95g課后標準答案對應26°C。

液體在水里的溶解性??

? ? ? ??除固體外，許多液體也能溶解在水里。例如，醋是醋酸（一種無色的液體）的水溶液；酒主要是酒精的水溶液。

? ? ? ??液體溶解在水里，溶質(zhì)和溶劑都是液體，它們只能說是相互溶解，而不能肯定哪一種液體溶解在哪一種液體里。例如，酒精和水相互溶解而成的溶液，我們既可以說是酒精溶解在水里，也可以說是水溶解在酒精里。對于這一類的溶液，溶質(zhì)和溶劑只有相對的意義。通常我們把其中數(shù)量較多的那一種液體稱做溶劑，較少的那種液體稱做溶質(zhì)。例如在由30克酒精和70克水相互溶解所成的溶液里，我們把酒精認作是溶質(zhì)，水認作是溶劑，因此，我們說它是酒精的水溶液。與此相反，在由70克酒精和30克水相互溶解所成的溶液里，我們把酒精認作是溶劑，水認作是溶質(zhì)，說它是水的酒精溶液。至于在由水和酒精各占一半的溶液里，那就沒有一定的規(guī)定了，我們說它是酒精的水溶液，或者說它是水的酒精溶液都可以。

? ? ? ??各種液體和水相互溶解，可以有三種不同情況：

1、能按任何比率相互溶解

? ? ? ??例如酒精、甘油等液體能以任何比率和水相互溶解。在100克水里加入1克酒精或者1克水里加入100克酒精，結(jié)果都能相互溶解，不會分成兩層。

2、在一定范圍內(nèi)能相互溶解

? ? ? ??大部分的液體在水里都有一定的溶解度。例如在17℃時，乙醚在水里的溶解度是8.3克，那就是在100克水里加入乙醚如果不超過8.3克，它就能溶解在水里，如果超過了8.3克，那就不能完全溶解，將使液體分成兩層【乙醚俗名“以脫”，是一種用作麻醉劑的揮發(fā)性的液體】。大部分液體在水里的溶解度也是隨著溫度的升高而增加的。

3、幾乎不能相互溶解

? ? ? ??例如植物油和石油在水里的溶解度都很小，可以認作幾乎不溶。

習題4-3(5)

1、為什么說液體溶解在液體里時，溶質(zhì)和溶劑只有相對的意義？

【山答】因為溶質(zhì)和溶劑都是液體，它們只能說是相互溶解，而不能肯定哪一種液體溶解在哪一種液體里。

2、把乙醚和水混和，結(jié)果分成兩層。因為乙醚和水能夠在一定范圍內(nèi)相互溶解，因此上層和下層都是由這兩種物質(zhì)相互溶解后生成的飽和溶液。問在上層飽和溶液里溶質(zhì)、溶劑各是什么？在下層飽和溶液里溶質(zhì)、溶劑又各是什么（乙醚的比重比水小）？

【山答】上層中乙醚是溶劑，水是溶質(zhì)；下層中乙醚是溶質(zhì)，水是溶劑。

氣體在水里的溶解性

? ? ? ??我們知道，許多氣體也是能夠溶解在水里的。例如在第三章里，我們曾經(jīng)講過二氧化碳能夠溶解在水里。在通常情況下，1體積的水能夠溶解1體積的二氧化碳?？諝庖材苋芙庠谒?。一般魚類沒有用來呼吸空氣的肺，它們體內(nèi)所需的氧，就是從溶解在水里的“空氣”中獲得的。

? ? ? ??各種氣體在水里的溶解度是很不相同的。有些氣體在水里的溶解度非常大。例如氯化氫氣體在1毫升水里能夠溶解442毫升（在20℃時）。氯化氫的水溶液，就是我們經(jīng)常用到的鹽酸。氨(，俗稱阿摩尼亞，是一種有刺激性尿臭的氣體)在水里的溶解度比氯化氫還要大，在常溫下，1毫升水大概可以溶解700毫升的氨。但是，氫氣、氧氣和氮氣都只能極微量地溶解在水里，在1毫升水里所能溶解的這些氣體都還不到十分之一毫升哩！

? ? ? ??氣體的溶解度也和溫度有關(guān)。幾乎沒有例外，一切氣體的溶解度都是隨著溫度的升高而減少的。這在加熱天然水的時候很容易看出來。當我們在鍋里燒水的時候，水還沒有沸騰，就有許多小氣泡從鍋底向上冒出。同時，在鍋子的內(nèi)壁上，也附有許多微小的氣泡。這些氣泡，就是原先溶解在水里的空氣。因為加熱時溫度增高，溶解在水里的氣體的溶解度跟著減少，從水里逸出。

? ? ? ??一般說來，把水煮沸，能把溶解在水里的氣體全部逐出，把金魚養(yǎng)在冷開水里，不久就會死去。就是因為溶解在水里的空氣，在煮沸的過程中，已被全部逐出，金魚在冷開水里，由于得不到氧氣，因而不能生活。

? ? ? ??氣體的溶解度不僅和溫度有關(guān)，而且還和壓強有關(guān)。增加氣體的壓強，氣體的溶解度就會增大。這是因為氣體的壓強增大后，水面上氣體的密度也就增大，從而和水面接觸的氣體分子數(shù)目也就增多，氣體溶解在水里的機會也就增加了。因此氣體的溶解度是隨著氣體壓強的增加而增加的。在第三章里我們講過，制造汽水時，要用壓力把多量的二氧化碳氣體溶解在水里。打開汽水瓶蓋，由于瓶中壓強減小，二氧化碳在水里的溶解度也就減小，因此，大量的二氧化碳氣體就從汽水里冒出。

? ? ? ??由于稱量氣體的重量是很不方便的。因此，氣體的溶解度常不用一定重量的水所能溶解的氣體的重量(克數(shù))來表示，而是用1毫升水能夠溶解氣體體積的毫升數(shù)來表示（對于那些溶解度很小的氣體，有時用1升水能夠溶解氣體體積的毫升數(shù)來表示)。例如，在20℃時，氯化氫氣體在水里的溶解度是442，那就是說，在20℃時，1毫升水至多能夠溶解氯化氫氣體442毫升。下表列出了某些氣體在0℃和20℃時的溶解度（單位：毫升/1毫升水）：

習題4-3(6)

1、氣體的溶解度和固體的溶解度的表示方法有什么不同？

【山答】固體溶解度是用100g溶劑中溶解的溶質(zhì)克數(shù)來表征；氣體溶解度則是用1毫升溶劑中溶解的溶質(zhì)毫升數(shù)來表征。

2、溫度、壓強對氣體溶解度的影響怎樣？

【山答】溫度越高，氣體溶解度越低；壓強越大，氣體溶解度約高。

3、為什么金魚在煮沸過的冷水里不能生活？

【山答】水在煮沸過程中，空氣的溶解度急速降低，以致于水中溶解的空氣量極低，而冷卻后，空氣難以在短時間重新大量溶解入水中，因此金魚因缺氧而難以生存。

4、鍋爐里用的水，常利用下面兩種方法，把水里含有的氧氣和二氧化碳排除出去：(1)先把鍋爐用水放入貯水箱里，然后從箱里抽出空氣。(2)往鍋爐用水里鼓入熱蒸氣，試解釋它們的理由。

【山答】從水箱中抽取空氣，會減少水箱壓強，從而降低水中氣體的溶解度，從而將水中氣體排出。而鼓入熱蒸汽，則會增加水箱中水的溫度，從而降低水中氣體的溶解度，從而將水中氣體排出。

山話嵓語

? ? ? ? 才意識到，煮水過程中早期出現(xiàn)的氣泡，不是因為受熱不均產(chǎn)生的局部沸騰，而是水中溶解的氣體因為溫度提高，溶解度降低，從而排出的氣體氣泡。這個氣泡與沸騰時的氣泡完全不是一個作用機理。以前讀書太不認真，這些道理我是此時才知道！