一、选择题
1. 理想溶液是指-------------------------------------------------------------------------------------( )
(A) 溶质对溶剂分子间作用力没有明显影响
(B) 溶解过程中几乎没有热效应
(C) 溶解前后溶质和溶剂的体积没有变化
(D) 以上三个性质
2. 要使溶液的凝固点降低 1.0℃ , 需向 100 g 水中加入 KCl 的物质的量是(水的 Kf= 1.86K·kg·mol-1)--------------------------- -------------------------------------( )
(A) 0.027 mol (B) 0.054 mol (C) 0.27 mol (D) 0.54 mol
3. 固体溶于水时, 与其溶解热有关的是--------------------------------------------------------( )
(A) 固体溶质之间的相互作用 (B) 水分子之间的相互作用
(C) 溶质和水之间的相互作用 (D) 以上三种都有
1. (D) 2. (A) 3. (D)
二、填空题
1. 樟脑的熔点是 178.0℃, 取某有机物晶体 0.0140 g, 与 0.201 g 樟脑熔融混合(已知樟脑的Kf= 40.0K·kg·mol-1), 测定其熔点为 162.0℃, 此物质的摩尔质量为 __________________。
2. 体温为 37℃ 时, 血液的渗透压为 775 kPa, 此时与血液具有相同渗透压的葡萄糖(相对分子质量为 180)静脉注射液的浓度应为 __________________ g·dm-3。
3. 若 37℃ 时人体眼睛的渗透压为 770 kPa, 则所用眼药水的总浓度 (假定溶质全是非电解质 )应为 _______________________ mol·dm-3。
1. 174 g·mol-1 2. 54.2 3. 0.299
三、问答题
乙二醇的沸点是 197.9℃ , 乙醇的沸点是 78.3℃, 用作汽车散热器水箱中的防冻剂, 哪一种物质较好? 请简述理由。
答:用乙二醇较好。 因为它的沸点高, 难挥发。 而乙醇的沸点比水低, 在汽车行驶时,当散热器水箱受热后, 溶液中的乙醇先挥发, 容易着火。
补充题二
1.浓度均为0.01 mol·kg-1 蔗糖、葡萄糖、HAc、NaCl、 BaCl2,其水溶液凝固点哪一个最高,哪一个最低?
解: NaCl, BaCl2是强电解质,HAc是弱电解质,蔗糖,葡萄糖是非电解质。
同浓度的化合物,其质点数大小依次为:BaCl2>NaCl>HAc>葡萄糖=蔗糖
根据依数性原则,凝固点最低的BaCl2是水溶液,凝固点最高的是蔗糖和葡萄糖水溶液。
2.溶解3.24克硫于40克苯中,苯的沸点升高0.81K,已知苯的Kb =2.53,问硫在此溶液中的分子是由几个硫原子组成的?
解:设“硫分子”的摩尔质量为M g·mol-1
Tb=Kb·m
0.81=2.53×m
m=0.32 (mol·kg-1)
又m=
0.32=
∴M=253 (g·mol-1)
硫在苯溶液中的摩尔质量是253 g·mol-1,因硫的原子量是32.06,因此硫分子是由8个硫原子组成的。
3.为了防止水在仪器中结冰,可以加入甘油以降低其凝固点,如需要冰点降至271K,则在100克水中应加入甘油多少克?
解:甘油C3H8O3的摩尔质量为92.0g·mol-1
根据ΔTf=Kf·m
m=ΔTf / Kf =(273-271)/1.86=1.075 (mol·kg-1)
在100克水中应加入甘油的克数为:
1.075×92.0×100/1000=9.9(g)
4.相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100克水中,试比较溶液的凝固点,沸点及渗透压。
解:二者均为非电解质,葡萄糖(C6H12O6)的摩尔质量大于甘油(C3H8O3)的摩尔质量。因此,相同质量的葡萄糖和甘油溶于相同质量的水中时,葡萄糖溶液的质量摩尔浓度小于甘油溶液的质量摩尔浓度。
稀溶液的凝固点降低,沸点升高及渗透压这三项依数性近似地与溶液的质量摩尔浓度成正比。因此葡萄糖溶液的凝固点降低、沸点升高及渗透压均低于甘油溶液。
所以,凝固点:葡萄糖溶液甘油溶液;
沸点:葡萄糖溶液〈甘油溶液;
渗透压:葡萄糖溶液〈甘油溶液。
5.四氢呋喃(C4H8O)曾被建议用作防冻剂,应往水中加多少克四氢呋喃才能使它的凝固点下降值与加1克乙二醇(C2H6O2)作用相当?
解:要是冰点下降值相当,则其物质的量必须相同。
四氢呋喃C4H8O摩尔质量为72g·mol-1
乙二醇 C2H6O2摩尔质量为62g·mol-1
设需四氢呋喃为x克,则:1/62=x/72
∴x=1.16(g)
6.尼古丁的实验式为C5H7N,今有0.60克尼古丁溶于12.0 克水中,所得溶液在101.3Kpa压力下的沸点是373.16K,求尼古丁的分子式。
解:∵ΔTb = Kb/m
∴m=ΔTb/ Kb =(373.16-373.00)/0.52=0.31(mol·kg-1)
又∵m=×(M为尼古丁的摩尔质量)
∴M==161.3(g·mol-1)
尼古丁C5H7N摩尔质量为81 (g·mol-1)
161.8/81≈2
故尼古丁的分子式为C10H14N2
7.临床上输液时要求输入的液体和血液渗透压相等(即等渗液)。临床上用的葡萄糖等渗液的凝固点降低为0.534 K,试求此葡萄糖溶液的质量分数和血液渗透压(水的Kf =1.86,葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol-1,血液的温度为310 K)
解:先求此葡萄糖溶液的质量百分数
根据ΔTf=Kf·m
∴ m=ΔTf/Kf=0.543/1.86=0.3 (mol·kg-1)
则其质量百分浓度=×100%=5%
求血液的渗透压
根据∏=mRT
Π/ kPa =0.3×8.314×310=773
∴Π=773 kPa
8.孕酮是一种雌性激素,经分析得知其中含9.5%H,10.2%O,和80.3%C。今有1.50克孕酮试样溶于10.0克苯,所得溶液的凝固点为276.06K,求孕酮的分子式
解:先求孕酮的摩尔质量
根据拉乌尔定律ΔTf=Kf·m
m / (mol·kg-1)=ΔTf/ Kf =(278.5-276.30)/5.1=2.44/5.1=0.478
1.5/M×1000/10=0.478
摩尔质量 M=314 g·mol-1
则:H 原子数为 (314×9.5%)/1≈30
O 原子数为 (314×10.2%)/16≈2
C 原子数为 (314×80.3%)/12≈21
因此,孕酮的分子式为 C21H30O2
9.1.0升溶液中含5.0克牛的血红素,在298K时测得溶液的渗透压为0.182KPa,求牛的血红素的摩尔质量。
解:根据Π=CRT
C / (mol.·L-1)=Π/RT==7.35×10-5
因此牛的血红素的摩尔质量为=6.80×104 (g·mol-1)
所以牛的血红素的摩尔质量为6.8×104 g·mol-1
10.计算下列溶液中各种离子的活度。
(1)0.1 mol·L-1HNO3 (2)0.5mol.·L-1NaOH
解:(1) a=f·C
I==×[0.1*12 +0.1*12]=0.1
lgf i =
lg f i =
f i =0.756
a =0.756×0.1=0.0756 (mol.·L-1)
(2) I ===0.5
lgf i ===0.211
f i =0.615
a = f i·C=0.615×0.5=0.307 (mol·L-1)
11.0.10 mol.·L-1NaSO4溶液与0.20 mol.·L-1KNO3溶液等体积混合后,求溶液的离子强度。
解:混合后[Na+]=0.10 mol·L-1, [SO42-]=0.05 mol·L-1
[K+]=0.10 mol·L-1, [NO3-]=0.10 mol·L-1
据 I =CiZi2 , 得
I=×[1×0.1+4×0.05+1×0.1+1×0.1]=0.25
12.试计算溶液在298K时的渗透压。
(1)用浓度计算
(2)用活度计算
解:(1)用浓度计算
Π / (kPa) =CRT=2×5.00×10-3 ×8.314×298 =24.77
(2)用活度计算
I=CiZi2=×[5.00×10-3×12+5.00×10-3×12]=5.00×10-3
lg f I = 0.509×|Z+·Z-|=0.509×|1·1|×=0.03599
f I =0.9205
a=f·C=0.9205×5.00×10-3=4.60×10-3 (mol·L-1)
∏2=aRT=2×4.60×10-3×8.314×298=22.79 (KPa)
13.把273K的冰分别放在273K的水中和273K的盐水中各有什么现象?
答:把273K的冰分别放在273K的水中无变化,而放在273K的盐水中溶解,这是因为食盐溶解在冰表面的水中成为溶液,溶液的蒸气压低于冰的蒸气压,使冰溶化 。
14.试比较下列溶液的凝固点的高低;苯的凝固点为5.5℃,Kf =5.12K•Kg·mol-1,水的Kf=1.86 K•Kg·mol-1
(1)0.1 mol·L-1蔗糖的水溶液
(2)0.1 mol·L-1甲醇的水溶液
(3)0.1 mol·L-1甲醇的苯溶液
(4)0.1 mol·L-1氯化钠的水溶液
解∵ΔTf =Kf·m
∴(1)ΔTf=1.86×0.1=0.186
Tf=273-0.186=272.814 (K)
(2)ΔTf=1.86×0.1=0.186
Tf=273-0.186=272.814 (K)
(3)ΔTf=5.12×0.1=0.512
Tf=278.5-0.512=277.988 (K)
(4) ΔTf =1.86×0.1×2=0.372
Tf=273-0.372=272.628 (K)
故下列溶液的凝固点的高低为 (3)>(1)≈(2)>(4)下载本文