习题参考第二章稀溶液的依数
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0
第二章稀溶液的依数性
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难题解析[TOP]
例2-1已知异戊烷C5H12的摩尔质量M=g·mol-1,在℃的蒸气压为kPa。现将一难挥发性非电解
质溶于异戊烷中,测得该溶液的蒸气压降低了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。
解(1)
A
A
B
A
B
BA
B
B
M
m
n
n
n
nn
n
X
BBA
0
A
A
B
0
B
0ΔKbbMpM
m
n
pxpp
K=p0MA
对于异戊烷有K=p0MA=kPa×g·mol-1
=5578kPa·g·mol-1=kPa·kg·mol-1
(2)
AB
B
B
Δ
mM
m
KKbp
11
A
B
B
molg188
kg
1000
0.891
kPa32.2
g0697.0
molkgkPa578.5
Δ
mp
m
KM
例2-2一种体液的凝固点是℃,求其沸点及此溶液在0℃时的渗透压力(已知水的Kf=K·kg·mol-1,
Kb=·kg·mol-1)。
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
RTK
T
K
T
K
p
b
f
f
b
b
B
Δ
Δ
Δ
因此,只要知道四个依数性中的任一个,即可通过bB计算其他的三个依数性。
Bff
bKT
1
1
1-
f
f
B
kgmol269.0
molkgK86.1
K500.0
Δ
k
T
b
K138.0kgmol269.0molkgK512.0Δ-1-1
Bbb
bkT
故其沸点为100+=℃
0℃时的渗透压力RTbcRT
B
=·L-1×·K-1·mol-1×273K
=0.269mol·L-1×·L·K-1·mol-1×273K
=610kPa
例2-3按溶液的凝固点由高到低的顺序排列下列溶液:
①·kg-1的葡萄糖溶液②·kg-1的NaCl溶液
③·kg-1的尿素溶液④·kg-1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。
①②③的溶剂为水,Tf
0=0℃,Kf=K·kg·mol–1。
ΔTf(葡萄糖)=ΔTf(尿素)=mol·kg-1×K·kg·mol–1=
Tf(葡萄糖)=Tf(尿素)=-℃。
④的溶剂为苯,Tf
0=℃,Kf=K·kg·mol–1。
ΔTf(萘)=mol·kg-1×K·kg·mol–1=K
Tf(萘)=–=℃。
②为强电解质溶液,其他为非电解质溶液。
ΔTf(NaCl)=2×mol·kg-1×K·kg·mol–1=K
Tf(NaCl)=-℃。
综合以上因素,凝固点由高到低的顺序为④>①=③>②。
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、
ΔTb、ΔTf、Π均相同。()
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。
()
·L-1的NaCl溶液的渗透压力等于mol·L-1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。()
(NaCl)=cos(C6H12O6),在相同温度下,两种溶液的渗透压力相同。
()
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.有下列水溶液:①mol·kg-1的C6H12O6、②mol·kg-1的NaCl、③mol·kg-1Na2SO4。在相同温度
下,蒸气压由大到小的顺序是()
A.②>①>③B.①>②>③
C.②>③>①D.③>②>①
E.①>③>②
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C6H12O6|半透膜|2%的NaCl
·kg-1的NaCl|半透膜|mol·kg-1的C6H12O6
·kg-1的尿素|半透膜|mol·kg-1的蔗糖
3
·kg-1的MgSO4|半透膜|mol·kg-1的CaCl2
E.%的NaCl|半透膜|2%的NaCl
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
4.50g水中溶解非电解质,时,测得该溶液的凝固点为℃,水的Kf=·kg·mol-1,则此非电解质的相
对分子质量为()
A.60B.30C.56D.28E.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
7.用理想半透膜将mol·L-1蔗糖溶液和mol·L-1NaCl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
+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()
·L-1蔗糖(C12H22O11)溶液
B.50g·L-1葡萄糖(Mr=180)溶液
C.生理盐水
·L-1乳酸钠(C3H5O3Na)溶液
4
E.·L-1CaCl2溶液
9.能使红细胞发生皱缩现象的溶液是()
A.1g·L-1NaCl溶液
B.·L-1NaHCO3溶液
C.112g·L-1乳酸钠(C3H5O3Na)溶液
·L-1CaCl2溶液
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()
A.9g·L-1NaCl溶液B.50g·L-1葡萄糖溶液
C.100g·L-1葡萄糖溶液D.生理盐水和等体积的水的混合液
E.90g·L-1NaCl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:C4H8O,45元/kgB.丙三醇:C3H9O3,30元/kg
C.乙二醇:C2H6O2,42元/kgD.甲醇:CH4O,元/kg
E.萘:C10H8,20元/kg
14.将的HgCl2(Mr=溶解在水中,测出其凝固点为℃,Kf=·kg·mol-1,1摩尔的HgCl2能解离成的粒子
数为()
A.1B.2C.3D.4E.5
15.将磷分子Px[Ar(P)=]溶于苯(Tf
0=℃,Kf=·kg·mol-1)中,测得其凝固点为℃,x为()
A.1B.2C.3D.4E.5
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。
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。
7.·L-1的NaHCO3(Mr=84)溶液的渗透浓度为mmol·L-1,红细胞在此溶液中将发生。
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NH4Cl(Mr=,其规格为一支,每支含0gNH4Cl,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
2.溶解0g磷于苯中,苯的凝固点降低℃,求此溶液中的磷分子是由几个磷原子组成的。(苯的Kf
=K·kg·mol-1,磷的相对原子质量为)
3.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,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.×
6
二、选择题
三、填空题
1.难挥发性,非电解质,稀
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、⒂凝固点降低、⒃渗透压力
,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
FM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
验公式:p=poxA又可表示为Δp=po-p=KbB
Δp是溶液蒸气压的下降,比例常数K取决于po和溶剂的摩尔质量MA。这就是Raoult
定律。温度一定时,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bB成正
比,而与溶质的本性无关。
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。
7
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
1.1
1-
4
Lmol6149.0
molg48.53L0020.0
g160.0
Cl)(NH
c
-1-1-1
4os
Lmmol2.299molmmol00012Lmol6149.0Cl)(NHc
红细胞行为正常。
2.
AB
B
fBff
1000
mM
m
KbKT
1
-1-1
fA
Bf
B
molg5.123
g04.19K245.0
kgg0001g0113.0molkgK10.5
Δ
0001
Tm
mK
M
磷分子的相对分子质量为
所以,磷分子中含磷原子数为:499.3
97.30
5.123
3.RT
M
m
nRTV
B
B
)mol(g1077.5
L00.1kPa432.0
K)27273(molKLkPa31.8g0.10
14
1-1
B
B
V
RTm
M
该高分子化合物的相对分子质量是×104。
章后习题答案[TOP]
1.p0=,-1
2
molg02.18OHM
,M(蔗糖)=342-1molg
水的物质的量分数为
9947.0
molg342/g10molg02.18/g100
molg02.18/g100
OH
OH
OH
1-1-
-1
2
2
2
蔗糖nn
n
x
kPa33.29947.034.20
A
xpp
8
2.(1)
mol,004912.0
molg342
g68.1
1-
甲
n
mol003551.0
molg690
g45.2
1-
乙
n
1kgmol2456.0
1kg
g1000
g20
mol004912.0
甲
b
1kg1676mol.0
1kg
g1000
g20
3551mol00.0
乙
b
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H2O凝聚作用相等,故溶剂由乙溶液向甲溶液转移。
(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甲=b乙
g20
mol003551.0
g20
mol004912.0
xx
x=
3.
b
T=+K-+K=
1
1-
b
b
B
kgmol9961.0
molkgK512.0
K51.0
K
T
b
1-
1-
B
molg1.28
1kg
g1000
g001kgmol9961.0
g80.2
M
由
1.85Kkg0.9961molmolkg1.86K-1-1
Bff
bKT
f
T=℃
4.
0.17K0
bbb
TTT
1
1-
b
b
B
kgmol332.0
molkgK512.0
K17.0
K
T
b
1-
1-
B
molg162
1kg
g1000
g0.01kgmol332.0
1000mg
g1
38mg5
M
尼古丁的分子式为:C10H14N2
5.1
1-
f
fkgmol318.0
molkgK10.5
K62.1
K
T
b
B
9
1-
1-
B
molg255
1kg
g1000
g0.04kgmol318.0
.24g3
M
此溶液中硫由8个硫原子组成。
6.对于非电解质溶液有
Bff
bKT,对于电解质溶液有
Bff
biKT。故相同浓度溶
液凝固点由高低顺序是:
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RTcΠ
B
,对于电解质溶液有RTicΠ
B
。故相同浓度溶液
渗透压力大小顺序是:
NaCl>Na2CO3>Na3PO4>C6H12O6
8.由于NaCl在溶液中电离出2倍质点数目,:
11
1-
f
fkgmmol140kgmol14.0
molkgK.861
.26K0
2
K
T
b
B
所以氯化钠溶液毫渗透浓度为1Lmmol140
9.14
1-1-
B
Lmol102.89
298KKmolL8.314kPa
0.717kPa
RT
Π
c
14
14-
B
molg106.92
1L
1000mL
100LLmol102.89
2.00g
M
10.根据
Bff
bKT
1
1-
kgmol28.0
molkgK.861
.52K0
B
b
泪水的渗透浓度为280mmol·L-1。
kPa722K)37273(molLkPa314.8kgmol28.0-11Π
11.根据b(尿素)=b(某非电解质)
g1000
2.8g/4
g200
molg.50g/60.051
B
-1M
-1
B
molg342M
Exercis
10
1.(a)1-
-1
L2.659mol
L1
mL1000
35mL1
molg21.0g/58.5
(NaCl)
c
.
4.95Kk2.659molmolkgK.861-1-1
BfBff
gcKbKT
C4.95o
f
T
1.36Kk2.659molmolkgK512.0-1-1
BbBbb
gcKbKT
C1.3610o
b
T
(b)1-
-1
42
L3.848mol
L1
mL1000
6.7mL6
molg15.4g/60.0
)O(CON
c
7.16Kk3.848molmolkgK.861-1-1
BfBff
gcKbKT
C15.7o
f
T
1.970Kk3.848molmolkgK512.0-1-1
BbBbb
gcKbKT
C101.97o
b
T
2.
3039kPa
1atm
101.3kPa
30.0atm
1
1-1-
22
Lmol23.1
298KmolKL8.314kPa
3039kPa
)NCONH(H
RT
Π
c
3.1-
1-
f
f
B
kgmol206.0
molkgK5.10
1.05K
K
T
b
1
1
B
molg127
1kg
1000g
301gkg0.206mol
7.85g
M
SincetheformulamassofC5H4is64g·mol-1andthemolarmassisfoundtobe127g·mol-1,
themolecularformulaofthecompoundisC10H8.
4.-1molg01.62)EG(M
1
-1
kg4.19mol
1kg
1000g
2505
molg651g/62.01
)(
g
EGb
K79.7kgmol19.4gmolkK86.11-1
f
T
K15.2kgmol19.4gmolkK512.01-1
b
T
Becauthesolutionwillboilat℃,itwouldbepreferabletoleavetheantifreezeinyour
carradiatorinsummertopreventthesolutionformboiling.
11
5.14
1-1-
Lmol1038.5
298KKmolL8.314kPa
mmHg760
101.3kPa
mmHg0.10
)Hb(
RT
Π
c
14
14-
molg106.51
1LLmol105.38
35.0g
)(Hb
M
6.1
1
1
Lmol148.0
1L
1000mL
100gmol58.5g
mL1.005g0.86g
)NaCl(
c
kPa763K)37273(molLkPa314.8Lmol148.021-1
B
RTicΠ
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