稀溶液的依数性

稀溶液的依数性 第二章 稀溶液的依数性 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测 章后习题答案 难题解析 [TOP] -1例 2-1 已知异戊烷CH的摩尔质量M = 72.15 g?mol，在20.3?的蒸气压为77.31 kPa。现将一512 难挥发性非电解质0.0697g溶于0.891g异戊烷中，测得该溶液的蒸气压降低了2.32 kPa。 (1)试求出异戊烷为溶剂时Raoult定律中的常数K; (2)求加入的溶质的摩尔质量。 nnnBBBX,,,解 (1) Bmn，nnAABA MA n000BΔp,px,pM,pMb,Kb BAABBmA 0K = pM A 0-1对于异戊烷有 K = pM = 77.31 kPa×72.15 g?mol A -1-1=5578 kPa?g?mol = 5.578 kPa?kg?mol mBΔp,Kb,K(2) BMmBA m0.0697g,1,1BM,K,5.578kPa,kg,mol,188g,mol B0.891Δp,mA2.32kPa，kg1000 例2-2 一种体液的凝固点是-0.50?，求其沸点及此溶液在0?时的渗透压力(已知水的K=1.86 f -1-1K?kg?mol，K=0.512K?kg?mol)。 b 解 稀溶液的四个依数性是通过溶液的质量摩尔浓度相互关连的，即 TTΔΔpΔ,bfb,,,, BKKKRTbf 因此，只要知道四个依数性中的任一个，即可通过b计算其他的三个依数性。 B T,Kb ,ffB 1 ΔT0.500K,1f b,,,0.269mol,kgB-1k1.86K,kg,molf -1-1 ΔT,kb,0.512K,kg,mol，0.269mol,kg,0.138KbbB 故其沸点为100+0.138 = 100.138? 0?时的渗透压力 ,,cRT,bRTB -1-1-1= 0.269mol?L×8.31J?K?mol×273K -1-1-1= 0. 269mol?L×8.31kPa?L?K?mol×273K = 610 kPa 例2-3 按溶液的凝固点由高到低的顺序排列下列溶液: -1-1? 0.100mol?kg的葡萄糖溶液 ? 0.100mol?kg的NaCl溶液 -1-1? 0.100mol?kg的尿素溶液 ? 0.100mol?kg的萘的苯溶液 解 这里要考虑多种因素:溶剂的凝固点、溶剂的摩尔凝固点降低常数、溶液的质量摩尔浓度、溶 质是电解质还是非电解质。 –10???的溶剂为水，T = 0 ?，K = 1.86 K?kg?mol。 ff -1 –1ΔT(葡萄糖)= ΔT(尿素)= 0.100 mol?kg×1.86 K?kg?mol =0.186K ff T(葡萄糖)= T(尿素)= - 0.186 ? 。 ff –10?的溶剂为苯，T = 5.50 ?，K = 5.10 K?kg?mol。 ff -1 –1ΔT(萘)= 0.100 mol?kg×5.10 K?kg?mol =0.510 K f T(萘)= 5.50 – 0.510 = 4.99 ? 。 f ?为强电解质溶液，其他为非电解质溶液。 -1 –1ΔT(NaCl)= 2×0.100 mol?kg×1.86 K?kg?mol =0.372 K f T(NaCl)= - 0.372 ? 。 f 综合以上因素，凝固点由高到低的顺序为 ?,? = ?,? 。 学生自测题 [TOP] 判断题 选择题 填空题 问答题 计算题 一、判断题,对的打?～错的打×～共10分, 1.由于乙醇比水易挥发，故在相同温度下乙醇的蒸气压大于水的蒸气压。 ( ) 2 2.在液体的蒸气压与温度的关系图上，曲线上的任一点均表示气、液两相共存时的相应温度及压力。 ( ) 3.将相同质量的葡萄糖和尿素分别溶解在100g水中，则形成的两份溶液在温度相同时的Δp、ΔT、b ΔT、Π 均相同。 ( ) f 4.若两种溶液的渗透压力相等，其物质的量浓度也相等。 ( ) 5.某物质的液相自发转变为固相，说明在此温度下液相的蒸气压大于固相的蒸气压。 ( ) -1-16. 0.2 mol?L的NaCl溶液的渗透压力等于0.2 mol?L的葡萄糖溶液的渗透压力。 ( ) 7.两个临床上的等渗溶液只有以相同的体积混合时，才能得到临床上的等渗溶液。 ( ) 8.将浓度不同的两种非电解质溶液用半透膜隔开时，水分子从渗透压力小的一方向渗透压力大的一 方渗透。 ( ) 9. c(NaCl) = c(CHO)，在相同温度下，两种溶液的渗透压力相同。 osos6126 ( ) 10.一块冰放入0?的水中，另一块冰放入0?的盐水中，两种情况下发生的现象一样。 ( ) 二、选择题,将每题一个正确答案的标号选出～每题2分～共30分, [TOP] -1-1-11.有下列水溶液:? 0.100 mol?kg 的CHO、? 0.100 mol?kg的NaCl、?0.100 mol?kgNaSO。612624 在相同温度下，蒸气压由大到小的顺序是 ( ) A. ?,?,? B. ?,?,? C. ?,?,? D. ?,?,? E. ?,?,? 2.下列几组用半透膜隔开的溶液，在相同温度下水从右向左渗透的是( ) A. 5%的CHO|半透膜|2%的NaCl 6126 -1-1B. 0.050 mol?kg的NaCl|半透膜|0.080 mol?kg的CHO 6126 -1-1C. 0.050 mol?kg的尿素|半透膜|0.050 mol?kg的蔗糖 -1-1D. 0.050 mol?kg的MgSO|半透膜|0.050 mol?kg的CaCl42 E. 0.90% 的NaCl|半透膜|2%的NaCl 3 3.与难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压降低、沸点升高、凝固点降低有关的因素为 ( ) A. 溶液的体积 B. 溶液的温度 C. 溶质的本性 D. 单位体积溶液中溶质质点数 E. 以上都不对 -14. 50g水中溶解0.5g非电解质，101.3kPa时，测得该溶液的凝固点为-0.31?，水的K = 1.86K?kg?mol，f 则此非电解质的相对分子质量为 ( ) A. 60 B. 30 C. 56 D. 28 E. 280 5. 欲较精确地测定某蛋白质的相对分子质量，最合适的测定方法是 ( ) A. 凝固点降低 B. 沸点升高 C. 渗透压力 D. 蒸气压下降 E. 以上方法都不合适 6. 欲使相同温度的两种稀溶液间不发生渗透，应使两溶液(A，B中的基本单元均以溶质的分子式 表示) ( ) A. 质量摩尔浓度相同 B. 物质的量浓度相同 C. 质量浓度相同 D. 质量分数相同 E. 渗透浓度相同 -1 -1 7. 用理想半透膜将0.02 mol?L蔗糖溶液和0.02 mol?LNaCl溶液隔开时，在相同温度下将会发生 的现象是 ( ) A. 蔗糖分子从蔗糖溶液向NaCl溶液渗透 +B. Na从NaCl溶液向蔗糖溶液渗透 C. 水分子从NaCl溶液向蔗糖溶液渗透 D. 互不渗透 E. 水分子从蔗糖溶液向NaCl溶液渗透 8. 相同温度下，下列溶液中渗透压力最大的是 ( ) -1A. 0.2 mol?L蔗糖(CHO)溶液 122211 -1B. 50g?L葡萄糖(M=180)溶液 r C. 生理盐水 -1D. 0.2 mol?L乳酸钠(CHONa)溶液 353 -1E. 0.01mol?LCaCl溶液 2 9.能使红细胞发生皱缩现象的溶液是 ( ) 4 -1 A. 1g?LNaCl溶液 -1 B. 12.5g?LNaHCO溶液 3 -1 C. 112g?L乳酸钠(CHONa)溶液 353 -1 D. 0.1 mol?LCaCl溶液 2 E. 生理盐水和等体积的水的混合液 10.会使红细胞发生溶血现象的溶液是 ( ) -1-1A. 9 g?LNaCl溶液 B. 50 g?L葡萄糖溶液 -1C. 100 g?L葡萄糖溶液 D. 生理盐水和等体积的水的混合液 -1E. 90g?LNaCl溶液 11. 配制萘的稀苯溶液，利用凝固点降低法测定萘的摩尔质量，在凝固点时析出的物质是 ( ) A. 萘 B. 水 C. 苯 D. 萘、苯 E. 组成复杂的未知物质. 12.下列有关利用凝固点降低法测定摩尔质量的说法不正确的是 ( ) A. 理想的溶剂在凝固点时，系统温度维持不降，直至全部溶剂都变为固相，温度又开始降低 B. 理想的冷却实际操作上做不到，一定会出现过冷现象，即到了凝固点仍为液态 C. 溶液的冷却曲线在理想测定中在凝固点时出现拐点，观察凝固点比较困难 D. 由于过冷使溶液的凝固点观察变得容易，温度降到最低点是凝固点 E. 过冷严重将会造成较大误差，应该加以控制。 13. 选择防冻剂要考虑价格和摩尔质量，现有以下4种物质，选 ( ) A. 四氢呋喃:CHO， 45元 / kg B. 丙三醇: CHO，30元 / kg 48393 C. 乙二醇: CHO，42元 / kg D. 甲醇: CHO， 7.2元 / kg 2624 E. 萘: CH， 20元 / kg 108 -1 14. 将0.542g的HgCl(M = 271.5)溶解在50.0g水中，测出其凝固点为-0.0744?，K = 1.86K?kg?mol，2rf1摩尔的HgCl能解离成的粒子数为 ( ) 2 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 -10 15. 将0.243g磷分子P[A(P)=31.00]溶于100.0g苯(T = 5.50?，K=5.10K?kg?mol)中，测得其凝固x rff 点为5.40?，x为 ( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 三、填空题,每空1分～共20分, [TOP] 1. 本章讨论的依数性适用于 、 的 溶液。 5 2. 稀溶液的依数性包括 、 、 和 。 3. 产生渗透现象的必备条件是 和 ; 水的渗透方向为 或 。 4. 将相同质量的A、B两物质(均为难挥发的非电解质)分别溶于水配成1L溶液，在同一温度下，测得A溶液的渗透压力大于B溶液，则A物质的相对分子质量 B物质的相对分子质量。 5. 若将临床上使用的两种或两种以上的等渗溶液以任意体积混合，所得混合溶液是 溶液。 6. 依数性的主要用处在于 ，对于小分子溶质多用 法，对于高分子溶质多用 法。 -1-17. 10.0g?L的NaHCO(M= 84)溶液的渗透浓度为 mmol?L，红细胞在此溶液中将发3r 生 。 8. 晶体渗透压力的主要生理功能是 ，胶体渗透压力的主要生理功是 。 四、问答题,20分, [TOP] 1. 何谓Raoult定律,在水中加入少量葡萄糖后，凝固点将如何变化,为什么, 2. 在临床补液时为什么一般要输等渗溶液, 五、计算题,20分, [TOP] 1. 临床上用来治疗碱中毒的针剂NHCl (M= 53.48)，其规格为20.00mL一支，每支含0.160 0g 4r NHCl，计算该针剂的物质的量浓度及该溶液的渗透浓度，在此溶液中红细胞的行为如何, 4 2. 溶解0.113 0g磷于19.04.0g苯中，苯的凝固点降低0.245?，求此溶液中的磷分子是由几个磷原 -1子组成的。(苯的K= 5.10 K?kg?mol，磷的相对原子质量为30.97) f 3. 10.0g某高分子化合物溶于1L水中所配制成的溶液在27?时的渗透压力为0.432kPa，计算此高分子化合物的相对分子质量。 学生自测答案 [TOP] 一、判断题 1.? 2.? 3.× 4.× 5.? 6.× 7.× 8.? 9.? 10.× 二、选择题 1.B 2.B 3.D 4.A 5.C 6.E 7.E 8.D 9.C 10.D 11.C 12.D 13.D 14.A 15.D 三、填空题 1.难挥发性，非电解质，稀 6 2.溶液的蒸气压下降，沸点升高，凝固点降低，溶液的渗透压力 3.存在半透膜，膜两侧单位体积中溶剂分子数不等，从纯溶剂向溶液，从稀溶液向浓溶液 4.小于 5.等渗 6.测定溶质的相对分子质量、?凝固点降低、?渗透压力 7.238.1，溶血 8.决定细胞间液和细胞内液水的转移，调节血容量及维持血浆和组织间液之间的水平衡 四、问答题 1.Raoult F M探索溶液蒸气压下降的规律。对于难挥发性的非电解质稀溶液，他得出了如下经验公 o o式:= 又可表示为Δ= -= p pxp p p K bAB oΔ是溶液蒸气压的下降，比例常数取决于和溶剂的摩尔质量。这就是Raoult定律。温度pKpMA 一定时，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度b成正比，而与溶质的本性无关。 B 在水中加入葡萄糖后，凝固点将比纯水低。因为葡萄糖溶液的蒸气压比水的蒸气压低，在水的凝固点时葡萄糖溶液的蒸气压小于冰的蒸气压，两者不平衡，只有降低温度，才能使溶液和冰平衡共存。 2. 这里一个重要问题就是使补液与病人血浆渗透压力相等，才能使体内水分调节正常并维持细胞的正常形态和功能。否则会造成严重后果。 五、计算题 0.160g,1 1. c(NHCl),,0.1496mol,L4-10.0200L，53.48g,mol -1-1-1 c(NHCl),0.1496mol,L，2，1000mmol,mol,299.2mmol,Los4 红细胞行为正常。 m,1000B 2. ,T,Kb,K,ffBfM,mBA -1-1K,1000,m5.10K,kg,mol，0.1130g，1000g,kg,1fBM,,,123.5g,mol Bm,ΔT0.245K，19.04gAf 磷分子的相对分子质量为123.5 123.5所以，磷分子中含磷原子数为: ,3.99,430.97 mB 3(,V,nRT,RT MB 7 -1,1mRT10.0g，8.31kPa,L,K,mol，(273，27)K4,1B M,,,5.77，10(g,mol)B,V0.432kPa，1.00L 4该高分子化合物的相对分子质量是5.77×10。 章后习题答案 [TOP] -10-11. p=2.34kPa，，M(蔗糖)=342 g,mol，，MHO,18.02g,mol2 水的物质的量分数为 -1nHO100g/18.02g,mol，，2 ，，xHO,,,0.99472-1-1，，，，nHO，n蔗糖100g/18.02g,mol，10g/342g,mol2 0 p,px,2.34，0.9947,2.33kPaA 2.45g1.68g2. (1) n,,0.003551moln,,0.004912mol,乙甲-1-1342g,mol690g,mol 0.004912mol1000g,1 b,，,0.2456mol,kg甲20g1kg 0.003551mol1000g,1 b,，,0.1676mol,kg乙20g1kg 溶液乙的蒸汽压下降小，故蒸汽压高。 (2) 在密闭容器中，溶液乙中溶剂可转移到甲溶液。因为溶液乙的蒸汽压高，溶剂蒸发速度大。但 HO凝聚作用相等，故溶剂由乙溶液向甲溶液转移。 2 (3) 设由乙溶液转移到甲溶液的水为xg, 当达到系统蒸汽压平衡时 b = b甲乙 0.004912mol0.003551mol ,，，，，20，xg20,xg x = 3.22 3. = (100.51+273.16)K-(100.00+273.16)K=0.51K ,Tb ,T0.51K,1bb,,,0.9961mol,kgB-1K0.512K,kg,molb 2.80g1000g-1 M,，,28.1g,molB-11kg0.9961mol,kg，100g 由 -1-1 ,T,Kb,1.86K,kg,mol，0.9961mol,kg,1.85KffB 8 = -1.85? Tf 04. ,T,T,T,0.17Kbbb ,T0.17K,1b b,,,0.332mol,kgB-1K0.512K,kg,molb 1g538mg，1000g1000mg-1 M,，,162g,molB-11kg0.332mol,kg，10.0g 尼古丁的分子式为:CHN 10142 ,T1.62K,1f5. b,,,0.318mol,kgB-1K5.10 K,kg,molf 3.24g1000g-1 M,，,255g,molB-11kg0.318mol,kg，40.0g 此溶液中硫由8个硫原子组成。 6. 对于非电解质溶液有，对于电解质溶液有。故相同浓度溶液凝固点,T,Kb,T,iKbffBffB由高低顺序是: 乙二醇的苯溶液>蔗糖溶液=乙二醇溶液>氯化钠溶液 7. 对于非电解质溶液有，对于电解质溶液有。故相同浓度溶液渗透压力Π,cRTΠ,icRTBB大小顺序是: NaCl > NaCO > NaPO> CHO 2334 6126 8. 由于 NaCl 在溶液中电离出2倍质点数目，: ,T0.26K,1,1f 2b,,,0.14mol,kg,140mmol,kgB-1K1.86 K,kg,molf ,1所以氯化钠溶液毫渗透浓度为 140mmol,L Π0.717kPa,4,19. c,,,2.89，10mol,LB-1-1RT8.314kPa,L,mol,K，298K 2.00g1000mL4,1 M,，,6.92，10g,molB-4,12.89，10mol,L，100L1L 10. 根据 ,T,KbffB 0.52K,1 b,,0.28mol,kgB-11.86 K,kg,mol -1泪水的渗透浓度为280 mmol?L。 ,1-1 Π,0.28mol,kg，8.314kPa,L,mol，(273，37)K,722kPa 9 11. 根据b (尿素) = b(某非电解质) -142.8g/1.50g/60.05gmolM,B ,200g1000g -1 M,342g,molB Exercises -121.0g/58.5g, mol1000 mL-11. (a) . c(NaCl) , ， , 2.659mol,L135mL1 L -1-1 ,T,Kb,Kc ,1.86 K,kg,mol， 2.659mol,kg , 4.95KffBfB o T,,4.95Cf -1-1 ,T,Kb,Kc ,0.512 K,kg,mol， 2.659mol,kg , 1.36KbbBbB o T,10 1.36Cb -115.4g/60.0g, mol1000 mL-1(b) c(CONO) , ， , 3.848mol,L2466.7mL1 L -1-1 ,T,Kb,Kc ,1.86 K,kg,mol， 3.848mol,kg , 7.16KffBfB o T,,7.15Cf -1-1 ,T,Kb,Kc ,0.512 K,kg,mol， 3.848mol,kg , 1.970KbbBbB o T, 101.97Cb 101.3kPa2. 30.0atm，,3039kP1atm Π3039kPa,1 c(HNCONH),,,1.23mol,L22-1-1RT8.314kPa,L,K,mol，298K ,T1.05K-1f3. b,,,0.206 mol,kgB-1K5.10 K,kg,molf 7.85g1000g,1 M,，,127g,molB,11kg0.206mol,kg，301g -1-1Since the formula mass of CH is 64g?mol and the molar mass is found to be 127 g?mol, the molecular 54 formula of the compound is CH. 108 -14. M(EG),62.01 g,mol 10 -1651g/62.01g,mol1000g,1 b(EG),，,4.19mol,kg2505g1kg -1,1 ,T,1.86K,k,gmol，4.19 mol,kg,7.79Kf -1,1 ,T,0.512K,k,gmol，4.19 mol,kg,2.15Kb Because the solution will boil at 102.2?, it would be preferable to leave the antifreeze in your car radiator in summer to prevent the solution form boiling. 101.3kPa10.0 mmHg ，Π760 mmHg,4,15. c(Hb),,,5.38，10mol,L-1-1RT8.314kPa,L,mol,K，298K 35.0g4,1 M(Hb),,6.51，10g,mol-4,15.38，10mol,L，1L ,10.86g，1.005g,mL1000mL,16. c(NaCl),，,0.148mol,L,158.5g,mol，100g1L ,ΠicRTB ,1-1 ,2，0.148mol,L，8.314kPa,L,mol，(273，37)K,763kPa 11 12