第四章 溶 液
第四章,液体混合物与溶液
3. 化学势（chemical potential）
（1）
G G G dG dnB dT p dp n T p ,nB B T , n B B T , p , n
C
当组成不变时，
G dG SdT Vdp dnB n B B T , p ,nC
2.单选题： (1)1molA与 nmol B组成的溶液，体积为0.65 dm3 ，当xB = 0.8 时，A的偏摩尔体积VA=0.090dm3· -1，那么B的偏摩尔VB 为: mol (A) 0.140 dm3· -1 ； mol (B) 0.072 dm3· -1 ； mol (C) 0.028 dm3· -1 ； mol (D) 0.010 dm3· -1 。 mol
ΔG TΔS
1
ΔS2 ΔS1 ΔS 56.25J K
1
ΔG2 ΔG1 ΔG 298.15 56.25J 16.77kJ
（5）化学势与温度的关系
B SB,m T p,nB
4. 恒温下理想气体混合物化学势
（1）单组分纯理想气体
RT dGm Vmdp dp p
T Gm RT ln p
Gm RT ln p C
* (Pg) O (g) p RT dp O (g) RT ln( p / p O ) p O p
B
G T p ,nB T , p ,n
S
C
nB T , p ,n
S
B ,m
C
（3） 等温等压下, 系统内发生相变化或化学变化时, 有
第四章 溶液
4.1 引言溶液（solution）广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或离子状态均匀混合所形成的体系称为溶液。
溶液以物态可分为气态溶液、固态溶液和液态溶液。
根据溶液中溶质的导电性又可分为电解质溶液和非电解质溶液。
本章主要讨论液态的非电解质溶液。
溶剂（solvent）和溶质（solute）如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液态物质称为溶剂，气态或固态物质称为溶质。
如果都是液态，则把含量多的一种称为溶剂，含量少的称为溶质。
混合物（mixture）多组分均匀体系中，溶剂和溶质不加区分，各组分均可选用相同的标准态，使用相同的经验定律，这种体系称为混合物，也可分为气态混合物、液态混合物和固态混合物。
4.2 溶液组成的表示法(mole fraction)1.物质的量分数xB溶质B的物质的量与溶液中总的物质的量之比称为溶质B的物质的量分数，又称为摩尔分数，单位为1。
（molality）2.质量摩尔浓度mB溶质B的物质的量与溶剂A的质量之比称为溶质B的质量摩尔浓度，单位是mol.kg-1。
这个表示方法的优点是可以用准确的称重法来配制溶液，不受温度影响，电化学中用的很多。
（molarity）3.物质的量浓度cB溶质B的物质的量与溶液体积V的比值称为溶质B的物质的量浓度，或称为溶质B的浓度，单位是mol.m-3，但常用单位是mol.dm-3。
（mass fraction）4.质量分数wB溶质B的质量与溶液总质量之比称为溶质B的质量分数，单位为1。
4.3 偏摩尔量与化学势单组分体系的摩尔热力学函数值体系的状态函数中V，U，H，S，A，G 等是广度性质，与物质的量有关。
设由物质B组成的单组分体系的物质的量为n B，则各摩尔热力学函数值的定义式分别为：摩尔体积（molar volume）摩尔热力学能（molar thermodynamic energy）摩尔焓（molar enthalpy）摩尔熵（molar entropy）摩尔Helmholz自由能（molar Helmholz free energy）摩尔Gibbs 自由能（molar Gibbs free energy）这些摩尔热力学函数值都是强度性质。
无机化学第4章溶液
【例题】 2.6g尿素[CO(NH2)2]溶于50.0g水中，试计 算此溶液在标准压力下的凝固点和沸点，已知尿素的
摩尔质量为60.0g·mol-1。已知水的Kb=0.512K·kg·mol-1, Kf=1.86K·kg·mol-1 。
解
bB
50.0g
2.6g 60.0g
mol
1
0.867mol
kg 1
应用二：制作防冻剂和冷却剂
盐和冰的混合物可用作冷却剂，在水产 事业和食品贮藏及运输中广泛使用。
原因：冰的表面总附有少量水，当撒上盐后， 盐溶解在水中成溶液，此时溶液的蒸气压 下降，当它低于冰的蒸气压时，冰就会融 化。冰融化时将吸收大量的热，于是冰盐 混合物的温度就会降低。
bB
nB mA
bB —质量摩尔浓度，单位为mol·Kg-1。 nB —溶质B的物质的量，单位为mol mA —溶剂的质量，单位为kg。
（二）物质的量浓度
溶质B的物质的量nB与溶液的体积V之比， 称为溶液的物质的量浓度，用符号cB表示。
cB
nB V
cB
nB V
CB —B的物质的量浓度 ，单位为mol·L-1。
Tb1 0.402K 0.621 bB1
Tb2 0.647K
bB 2
50g 0.6216g
M B2
50g
MB2 96.5g mol1
【例题】已知苯的沸点是353.2K，将2.67g某难挥发 性物质溶于100g苯中，测得该溶液的沸点升高了 0.531K，试求该物质的摩尔质量。
解：
查表得：苯的摩尔升高常数Kb=2.53K·mol-1·kg
0.183kg
mol 1
183g
mol
1
材料化学第四章溶液与固溶体
1.蒸汽压下降
稀溶液中溶剂的蒸汽压下降的规律：
* p p* p p A A A xB
该式表明：△p与xB成正比，而与溶质的本性无关。 这是造成凝固点下降、沸点升高和渗透压的根本 原因。 CaCl2在空气中易吸收水分子而潮解，与溶液蒸 汽压下降有关。当固体物质表面吸水后形成溶液， 它的蒸汽压比空气中水蒸气的分压小，结果空气 中的水蒸气不断地凝结进入溶液，使这些物质继 续潮解。
二组分理想溶液的蒸气压-组成图
4.相平衡
当理想液体混合物和它上方的气相平衡共存时，理想液体混合物中任 一组分B在液相中的化学势与气相中的化学势相等，即
L g uB uB u B (T ) RT ln
* p B xB u ( T ) RT ln B p
pB p
* pB uB (T ) RT ln RT ln xB pB
S L uA (T , p) u A (T , p, x A ) u * A (T , p) RT ln x A
fusGm ( A) 1 S * ln x A u A (T , p) u A (T , p) RT RT
ΔfusG(A)：固态纯A熔化为液态纯A时的摩尔吉布 斯自由能变。 定压下，上式对T微分：
第四章 溶液与固溶体
第四章 溶液与固溶体
多组分的均相体系称为混合物或溶体，在区分溶质和溶剂时 常用溶体的概念。 按照聚集状态的不同：
气溶体 液溶体 又称为 固溶体
溶体
含较多的为溶剂 溶液 含较少的为溶质
溶液：由气体、固体和液体分别溶解在液体中形成的
如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液态物质称为溶剂，气态 或固态物质称为溶质。
第四章 溶液的热力学性质
定义
偏摩尔性质：用偏微分 (nM ) Mi [ ]T , P,n ji ni 表示性质随组成变化
M V, U, H, S, F, G
35
(nM ) Mi [ ]T , P,n ji ni
1 2
3 4
变情况下，向无限多的溶液中加入1mol的 组分i所引起的一系列热力学性质的变化。
物理意义：在T、P和其它组分量nj不
强度性质：只有广度性质才有偏摩尔性质， 而偏摩尔性质是强度性质。 纯物质：偏摩尔性质就是它的摩尔性质。
影响因素：任何偏摩尔性质都是T，P和组 成X的函数。 影响作用力必影 响偏摩尔性质
46
§4.2.3 偏摩尔性质 M i 的计算
1
解析法：定义式
2
截距法：二元体系
47
2
截距法：二元体系
I1
dM M I 2 dx1 x1
切线
K 斜率
M
I2
M2
组分
M1
dM I 2 M x1 M2 dx1
0
x1
1
dM I1 M x2 M1 dx1
两个特殊点
M1 M
M 1 lim M 1
x1 1
M 2 lim M 2
x2 1
M lim M 1
x1 0
1
Mx2 0
2
例1. 实验室需要配制含有20％(wt％)的甲醇的水溶液 3×10-3m-3作防冻剂．问在20℃时需要多少体积的甲醇 （1）和水（2）混合，方能配制成3×10-3m3的防冻溶液。
第四章 溶液
MB
f
B
mA ΔTf
kg mol
-1
意义：难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低与溶液
的质量摩尔浓度成正比。 ------- 稀溶液依数性表现之三
0.1923 × 0.21 = ？
1.物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的 -1 量。符号 cB或c[B]，单位mol· L 。
n m N c V MV N AV
（1）指明基本微粒； （2）不特别指明时，凡说到溶质B的浓度就是专指B的物质的 量浓度。 （3）已知相对质量的物质在人体中的含量都应以物质的量浓度 表示。
例、将40g NaOH 溶于1000 mL水中配成溶液，计算该 溶液中NaOH的质量分数。
6.体积分数：在相同的温度和压力下，溶质的体积与溶 液的总体积之比。符号φB，单位1。
φB
VB V
分子分母单位一致
过去有用百分数表示的（体积百分浓度）。适用于气体、 液体。
例、将150mL乙醇加水配成200mL医用酒精溶液，计 算该酒精溶液中乙醇的体积分数。
蒸气压与温度有关，同一种物质，温度愈高， 固体物质的蒸气压一般很小
蒸气压也就愈大。
蒸汽压与液体的本性及温度有关。
如，20℃时, 水的蒸汽压为2.34Kpa, 而乙醇5.853 Kpa, 乙醚却高达59.061 Kpa. 不同温度下水的蒸汽压
T/K 273 278 283 293 303 313 323 p/kPa 0.610 6 0.871 9 1.227 9 2.338 5 4.242 3 7.375 4 12.333 6 T/K 333 343 353 363 373 423 p/kPa 19.918 3 35.157 4 47.342 6 70.100 1 101.324 7 476.026 2
物理化学第四章 溶液
返回
2012-3-17
二、亨利定律
稀溶液上挥发性溶质的分压与溶质的摩尔分数成正 比。但比例常数不为pＢ*（1803年，Henry）： pB=kx,B xB 换算浓度可有：pB=kc,B cB ／c （c ＝１mol/L）； pB=kb,B bB/b (b ＝1mol/kg)； pB=k%,B[%B] 等。 k称为亨利系数，其值与T、p、溶剂、溶质以及溶液 组成的表示方法有关。 使用亨利定律要求溶质在气、液两相中的存在形态 相同。如水中NH3、HCl不能用，CO2只可近似应用。
∂∆ G ∆ mix S = − mix = − R ∑ nB ln xB ∂T p B
B
∂∆ mix G = 0 ∆ mixV = ∂p T
上一内容 下一内容 回主目录
∆ mix H = ∆ mix G + T ∆ mix S = 0
返回
2012-3-17
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2012-3-17
三、偏摩尔量的的几个重要公式
1、集合公式 、 定T定p定组成条件下：
dZ = ∑ Z BdnB
nk
在保持偏摩尔量不变的情况下，对上式积分
Z = Z1 ∫ dn1 + Z 2 ∫ dn2 + ⋅ ⋅ ⋅ + Z k ∫ dnk
0 0 0 n1 n2
= n1 Z1 + n2 Z 2 + ⋅ ⋅ ⋅ + nk Z k
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2012-3-17
三、拉乌尔定律与亨利定律的应用
1、用拉乌尔定律测定非挥发性溶质的摩尔质量M 、用拉乌尔定律测定非挥发性溶质的摩尔质量
第四章溶液解析
几种常用溶剂的沸点升高常数
溶剂 水 苯
三氯甲烷 萘
乙醚
沸点/K
Kb
373.0
0.52
353.2
2.53
333.2
3.63
491.0
5.80
307.4
2.16
3.应用： 1）高压锅消毒及做饭菜。 2）有机化学合成中的减压蒸馏.
3.什么叫凝固点?为什么溶液的凝固点会降低?(作图说明). 写出凝固点降低与溶液浓度关系的表达式.试说出它的应用. 4.说出溶液渗透方向和条件,写出范德荷夫公式和渗透浓度
的计算式. 5.血浆总渗透压是多少,如何判断溶液的等渗、高渗、低渗.
第二节 稀溶液的依数性
溶液的性质分可分成两部分: 与溶质本性有关的性质(如溶液的导电性、颜色、溶解度) 与溶液的浓度有关的性质(如溶液的蒸气压、溶液的沸点、
第四章 溶 液
溶液 :一种物质以分子、原子或离子状态分散于另
一种物质中所构成的均匀、稳定的分散系称为溶液. 被分散的物质称分散质(又称溶质); 起分散作用的物 质称分散剂(又称溶剂)
溶液的组成: 溶质 + 溶剂
溶液类型: 固体溶液 (如合金);气体溶液(如空气)
液体溶液(如氯化钠溶液)（水溶液）
溶液的浓度:溶液中溶质与溶剂的相对含量,称 为溶液的浓度. 由于溶质和溶剂的
表明 ：
二、溶液的沸点升高 1．液体的沸点 ( boiling point )
液体沸腾时的温度 P 液 = P 大气
2．溶液的沸点升高
是溶液蒸气压下降的直接结果
P (k Pa)
101.3
纯水
水溶液
△TB
373 TB
∵ ΔP ≈ K·bB ∴ ΔTB ≈ Kb• bB Kb 称为沸点升高常数
第四章 溶液
已知20º C时水的蒸气压为2333Pa，将17.1g某易溶难挥发非 电解质溶于100g水中，溶液的蒸气压为2312Pa，试计算： 该物质摩尔质量。 解：设该物质的摩尔质量为M， 则溶质的质量摩尔浓度为：
17.1 1000 171 ( ) ( ) M 100 M
p p p 2333 2312 21Pa
解：ZnCl2的摩尔质量为136 g•mol
-1
。
mB 350 g nB 2.573mol 1 M B 136 g mol
nB 2.573mol 1 物质的量浓度： CB 3.480mol L V 0.7395L
质量摩尔浓度： b
B
nB 2.573mol 3.958mol kg 1 mA 0.65kg
第四章 溶 液（solution）
溶液
溶液的浓度
稀溶液的依数性
强电解质溶液理论
第一节 溶液的浓度
溶剂——A；溶质——B
常用溶液浓度的表示方法
(一) 质量摩尔浓度(mol/kg)
溶剂
溶质B的物质的量nB(mol)除以溶剂
的质量 mA(kg)，符号为bB。
nB bB mA
溶液
(二) 物质的量浓度(mol/L，mol/dm3)
高水蒸气温度，缩短灭菌时间。
iii. ……
三、溶液的凝固点下降
1. 液体的凝固点，freezing-point，Tf 在凝固点，固体和液体平衡共存，两相的蒸气 压相等。 溶液的凝固点是溶液中水的蒸气压与冰的蒸气
压相等时的温度。
若物质的固液两相 蒸气压不等，则蒸气 压大的相将向蒸气压 小的相转变。
蒸 气 压
半透膜
葡萄糖分子
大学化学第4章溶液与胶体
水的离子积
通常将此平衡常数（ K ）称为水的离
子积（ KW ），即
KW
C
(H C
)
C
(OH C
)
平
1.01014
.
KW 不随组成而变，只是温度的函数。
t/℃
5 10 15 20 25 30 50 100
K
W
/10 14
0.186 0.293 0.452 0.681 1.008 1.471 5.476
如：SO3、CO2
3、路易斯（Lewis)酸碱电子理论
与布朗斯特质子酸碱同时，路易斯提出了电子酸 碱理论：
能接受电子对的物质为酸
如：AlCl3、ZnCl2、BF3等。
能给出电子对的物质为碱
如：NH3、 Br- 、S-等。
路易斯酸碱电子理论几乎适用于所有的无机 化合物，特别是配合物，故又称为广义酸碱理论。
蒸气压
把液体置于密闭容器中，在一定温度 下，当液体的蒸发速率与蒸气的凝结速 率相等时，气、液两相达到平衡，此时 蒸气的压力叫做饱和蒸气压，简称蒸气压。
蒸汽压示意图Biblioteka 在一定温度下，若溶质是非挥发性的，则 溶剂的蒸汽压与其占据液面的比例有关。
纯溶剂
溶液
理想溶液
若溶质分子为A，溶剂分子为B。
如果分子之间A与A、A与B、B与B的作用力都 相同，则该溶液为理想溶液。
凝固点
液体的蒸气压随着温度的降低而减小。当 其等于固态的蒸气压时，液体就凝固。
此时的温度叫做凝固点。用Tf表示。在凝 固点时，通常是气、液、固三相共存。
3、具有一定的渗透压
1） 渗透现象
2） 渗透压 3） 渗透现象及应用
1） 渗透现象
第四章缓冲溶液
如计算上节例1中HAc-Ac- 缓冲体系的缓冲容量：
加入0.010 mol HCl时，
n
0.010
0.11
V | pH | 1.0 | 4.66 4.75 |（mol L-1 pH-1）
15
二、影响缓冲容量的因素
1、缓冲溶液的总浓度：c总 = [ A- ] + [ HA ] • 缓冲比一定时，缓冲溶液的总浓度越大，
（1）单位体积缓冲溶液的pH值改变1（dpH＝1）
时所需加入的一元强酸或一元强碱的物质的量。
（2）为正值，越大，缓冲溶液的缓冲能力越强。 （3）的单位：mol L-1 pH-1
14
2、实际工作中常用公式： n
V | pH |
• V 表示缓冲溶液的体积 • n 表示加入的一元强酸或强碱的物质的量 • pH表示缓冲溶液pH值的变化
缓冲容量越大；且缓冲比等于1时，缓冲容量最大(max)
17
3、与pH的关系曲线：
（N冲很能碱1值曲由现（H可，越时aA3能大力）1，线于峰看缓大2O），c）H-力是本体值。此2出冲，N曲当1、曲，， 由 身 系 时、它时a溶缓缓线缓 3A线它且 于 的 不6、们液 冲冲c出冲代最2缓们强 同缓 p4具的 容比、现比H、表大冲也酸 ，冲有量相3总很 不等盐 一 5，都体有（ 出容缓。越同浓低 同于酸峰如代系缓强量冲大时度（和表，
21
例2：欲配制pH5.0缓冲溶液，试计算在50mL 0.1molL-1 HAc溶液中加入0.1 molL-1 NaOH溶液多少毫升?
解：设加入NaOH溶液 x mL。
pH
pK a
lg
n Ac n HAc
pK a
lg
0.1x 0.1 (50 x)
第4章 溶液
0.372 0.372 0.186 0.186
0.673 0.664 0.519 0.461
几种电解质不同浓度水溶液的i值
KCl == + c – cα cα cα K+ Clc总 c(1+α)
物 质 0.100 1.01 1.87 1.86 1.42 2.46 CH3COOH NaCl KCl MgSO4 K2SO4
(Colligative Properties of Noneletrolytes Solution)
一、溶液的蒸气压下降
1、饱和蒸气压
蒸气分子 液体分子 蒸气分子 液体分子
稀溶液定律(依数定律)：难挥发的非电解质稀 溶液的性质(溶液的蒸气压下降、沸点上升、 凝固点下降和溶液渗透压)与一定量溶剂中所 溶解溶质的物质的量成正比。以上性质又称 为稀溶液的依数性。 蒸发：液面上能量较 大的分子克服液体分 子间的引力从表面逸 出成为蒸气分子，又 称为气化(吸热)。
渗透压：为维持被半透膜所隔开的溶液与 纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。
π h
反渗透：如果所加外压>π，则会使溶液中的溶 剂向纯溶剂方向流动，使纯溶剂的体积增加。
F
h ：由渗透压形成的液面差 π：所加压力就是该溶液的 渗透压
应用：
海水淡化
溶液 纯水
现象：蔗糖水液面升高 渗透：溶剂通过半透膜进入 溶液的单方向扩散过程
31
i=
π ' ∆p' ∆Tb' ∆T f = = = π ∆p ∆Tb ∆T f
'
m/mol.kg -1 0.0500 1.02 1.89 1.88 1.43 2.57 0.0100 1.06 1.93 1.94 1.62 2.77 0.00500 1.06 1.94(2) 1.96(2) 1.69(2) 2.86(3)
第四章 溶液
§4.2 多组分系统的组成表示法
在均相的混合物中，任一组分B的浓度表示法 主要有如下几种： 1. B的质量浓度 ρB 单位：kg•m-3 2. B的质量分数wB 单位：1 3. B的浓度cB(或物质量浓度) 单位：mol•m-3或mol•dm-3 4. B的摩尔分数xB或yB 单位：1
m B V
Z n1 Z1 n2 Z2 nk Zk
对Z进行微分
dZ n1dZ1 Z1dn1 nk dZk Zk dnk
n2
nk
n1 Z1 n2 Z2 nk Zk
Z nB Z B ,m
B
23
偏摩尔量的加和公式
Z= nB Z B
B=1 k
这就是偏摩尔量的加和公式，说明系统的总 的容量性质等于各组分偏摩尔量的加和。 例如：系统只有两个组分，其物质的量和偏 摩尔体积分别为 n1 ,V1 和 n2 ,V2，则系统的总体积为：
4
§4.1 引言
溶剂和溶质：
如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液态 物质称为溶剂，把固态或者气态物质称为溶质。
如果都是液体，就把含量多的一种称为溶剂，含 量少的一种称为溶质。 混合物(mixture) 多组分均匀系统中，各组分均可选用相同的方 法处理，有相同的标准态，遵守相同的经验定律， 这种系统称为混合物。 混合物有气态、液态和固态之分。
k
定义偏摩尔量ZB为： Z def Z B nB T , p ,nc (c B) ZB称为物质B的某容量性质Z的偏摩尔量(partial molar quantity)。下标表示等温等压，且除B外其它 组分的物质的量均恒定
Z dZ ( )T , p ,nc ( c B) dnB B=1 nB
化工热力学第四章 溶液的热力学性质
为简便起见，定义化学位为 (nU ) i [ ]nS ,nV ,n j i ni
4.1 变组成体系热力学性质间关系式 则上式可写为
d(nU)=Td(nS)－ Pd(nV)+ ∑μ idni
4.1 变组成体系热力学性质间关系式 同理将此式代入下式，微分
nH=nU+P(nV)
i [
Gibbs专门定义偏摩尔自由焓为化学位 nG Gi μi n
i
T, P, nj i
4.2 偏摩尔性质
Gibbs之所以专门定义偏摩尔自由焓为化学 位，是由于偏摩尔自由焓在化学平衡和相平 衡中应用较多。 在这里大家要注意，尽管偏摩尔自由焓与 上面的偏微分式出现了连等的现象，但化学 位不等于偏摩尔性质。偏摩尔性质有它的三 要素：①恒温、恒压；②广度性质；③随某 组分摩尔数的变化率。
式中ni是i组分的摩尔数
4.1 变组成体系热力学性质间关系式 内能的全微分式为
(nU ) dUt d (nU ) [ ]nV ,n d nS (nS)
[ (nU ) (nU ) (nU ) ]nS ,n d (nV ) [ ]nS ,nV dn1,n j 1 [ ]nS ,nV ,n jj 2 dn2 (nV ) n1 n2 (nU ) [ ]nS ,nV ,n dni ni
4.2偏摩尔性质
对于单相变组成系统
(nM ) (nM ) (nM ) d (nM ) [ ]P ,n dT [ ]T ,n dP [ ]T , P,n ji dni T P ni
用偏微分形式
[
变，称为i组分在溶液中的偏摩尔性质，用符 号Mi来表示，
(nM ) Mi [ ]T , P,n j i ni
第四章溶液.
第 四 章 溶 液1.浓度均为0.01mol·kg -1的蔗糖、葡萄糖、HAc 、NaCl 、BaCl 2其水溶液的凝固点哪一个最高，哪一个最低？解：NaCl 、BaCl 2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： BaCl 2﹥NaCl ﹥HAc ﹥蔗糖 = 葡萄糖故凝固点最高是蔗糖和葡萄糖，最低是BaCl 2 水溶液。
2.溶解3.24g 硫于40g 苯中，苯的沸点升高0.18K ，已知苯的K b =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）据ΔT b =K b ·m m=b b K T ∆=53.281.0=0.32(mol·kg -1)又∵m=M 24.3×401000 ∴M=253(g·mol -1) ∵硫原子量是32， ∴硫分子是由八个硫原子组成。
3.为了防止水在仪器内结冰，可以加入甘油以降低其凝固点，如需冰点降至271K ，则在100g 水中应加入甘油多少克？（甘油分子式为C 3H 8O 3）解：甘油的摩尔质量为92（g·mol -1）据ΔT f =K f ·m m=86.1271273-=1.075(mol·kg -1) ∴应加入甘油为1.075×92×100／1000=9.9克4.相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g 水中，比较所得溶液的凝固点、沸点和渗透压。
解：二者均为非电解质，葡萄糖（C 6H 12O 6）摩尔质量大于甘油（C 3H 8O 3）的摩尔质量。
故相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g 水中，得到的葡萄糖溶液的质量摩尔浓度小于甘油溶液。
按依数性原则，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（C 4H 8O ）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（C 2H 6O 2）作用相当？解： 四氢呋喃和乙二醇均为非电解质，故两者物质的量相等时，二者水溶液的ΔT f 相同。
第四章-溶-液
第四章溶液一、单选题1.二元溶液，B组分的Henry系数等于同温度纯B的蒸汽压。
按Raoult定律定义活度系数（）(A)A> B(B)A= B= 1 (C)B > A(D)A B 12.两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若p*A> p*B，则：（）(A)y A > x A(B) y A > y B(C)x A > y A(D) y B > y A3.关于亨利系数，下列说法中正确的是：( )(A)其值与温度、浓度和压力有关(B)其值与温度、溶质性质和浓度有关(C)其值与温度、溶剂性质和浓度有关(D)其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关4.已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。
设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的分数为：( )(A) 1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/35.298K时，HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPa·kg·mol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时，HCl(g)的平衡压力为： ( )(A) 138kPa (B) 11.99kPa (C) 4.9kPa (D) 49kPa6.(1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2) 对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律上述说法中正确的是： ( )(A) (1) (2) (B) (2) (3) (C) (2) (4) (D) (3) (4)7.真实气体的标准态是： ( )(A)f = p的真实气体(B)p= p的真实气体(C)f= p的理想气体(D)p= p的理想气体8.下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质( )(A)与外界温度有关(B)与外界压力有关(C)与外界物质有关(D)是该物质本身的特性9.今有298K，p的N2[状态I]和323K，p的N2[状态II]各一瓶，问哪瓶N2的化学势大？ ( )(A)μ(I)>μ(II) (B)μ(I)<μ(II) (C)μ(I)=μ(II) (D)不可比较10. 在298K、p下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm3(溶有0.5mol萘)，第二瓶为1dm3(溶有0.25mol萘)，若以μ1和μ2分别表示两瓶中萘的化学势，则 ( )(A)μ1= 10μ2(B)μ1= 2μ2(C)μ1= 1/2μ2(D)μ1= μ211. 298K，p下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2dm3，苯的物质的量为0.25，苯的化学势为μ1，第二份溶液的体积为1dm3，苯的物质的量为0.5，化学势为μ2,则 ( )(A)μ1> μ2(B)μ1< μ2(C)μ1= μ2(D)不确定12.有下述两种说法：( )(1) 自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域(2) 自然界中，水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方上述说法中，正确的是： ( )(A) (1) (B) (2) (C) (1) 和 (2) (D)都不对13. 2mol A物质和3mol B物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79 10-5m3·mol-1,2.15 10m3·mol-1, 则混合物的总体积为： ( )(A) 9.6710-5m3(B) 9.8510-5m3(C) 1.00310-4m3(D) 8.9510-5m314.主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫 ( )(A)一般特性(B)依数性特征(C)各向同性特征(D)等电子特性15.已知水在正常冰点时的摩尔熔化热fus H m =6025J·mol-1，某水溶液的凝固点为258.15K, 该溶液的浓度x B为： ( )(A) 0.8571 (B) 0.1429 (C) 0.9353 (D) 0.064716.已知H2O(l)在正常沸点时的气化热为40.67kJ·mol-1，某挥发性物质B溶于H2O(l)后，其沸点升高10K，则该物质B在溶液中的物质的量为： ( )(A) 0.290 (B) 0.710 (C) 0.530 (D) 0.46717.现有4种处于相同温度和压力下的理想溶液：( )(1) 0.1mol蔗糖溶于80mL水中，水蒸气压力为p1(2) 0.1mol萘溶于80mL苯中，苯蒸气压为p2(3) 0.1mol葡萄糖溶于40mL水中，水蒸气压为p3(4) 0.1mol尿素溶于80mL水中，水蒸气压为p4这四个蒸气压之间的关系为：( )(A)p1p2p3p4(B)p2p1p4p3(C)p1p2p4 (1/2)p3(D)p1p4 2p3p218.两只各装有1kg水的烧杯，一只溶有0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温冷却，则( )(A)溶有蔗糖的杯子先结冰(B)两杯同时结冰(C)溶有NaCl的杯子先结冰(D)视外压而定19.沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势：( )(A)升高(C)相等(B)降低(D)不确定20.液体B比液体A易于挥发，在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是： ( )(A)该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章溶液一、单选题1.二元溶液，B组分的Henry系数等于同温度纯B的蒸汽压。
按Raoult定律定义活度系数（）(A) A> B (B) A= B= 1 (C) B > A (D) A B 12.两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若p*A > p*B，则：（）(A) y A > x A (B) y A > y B (C) x A > y A (D) y B > y A3.关于亨利系数，下列说法中正确的是：( )(A) 其值与温度、浓度和压力有关(B) 其值与温度、溶质性质和浓度有关(C) 其值与温度、溶剂性质和浓度有关(D) 其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关4.已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。
设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的分数为：( )(A) 1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/35.298K时，HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPa·kg·mol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时，HCl(g)的平衡压力为： ( )(A) 138kPa (B) 11.99kPa (C) 4.9kPa (D) 49kPa6.(1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2) 对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律上述说法中正确的是： ( )(A) (1) (2) (B) (2) (3) (C) (2) (4) (D) (3) (4)7.真实气体的标准态是： ( )(A) f= p的真实气体 (B) p= p的真实气体(C) f= p的理想气体(D) p= p 的理想气体8.下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质( )(A) 与外界温度有关(B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关(D) 是该物质本身的特性9.今有298K，p的N2[状态I]和323K，p的N2[状态II]各一瓶，问哪瓶N2的化学势大？ ( )(A) μ(I)>μ(II) (B) μ(I)<μ(II) (C) μ(I)=μ(II) (D) 不可比较10. 在298K、p下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm3(溶有0.5mol萘)，第二瓶为1dm3(溶有0.25mol萘)，若以μ1和μ2分别表示两瓶中萘的化学势，则 ( )(A) μ1= 10μ2 (B) μ1= 2μ2(C) μ1= 1/2μ2 (D) μ1= μ211. 298K，p下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2dm3，苯的物质的量为0.25，苯的化学势为μ1，第二份溶液的体积为1dm3，苯的物质的量为0.5，化学势为μ2,则 ( )(A) μ1> μ2(B) μ1< μ2 (C) μ1= μ2(D) 不确定12.有下述两种说法：( )(1) 自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域(2) 自然界中，水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方上述说法中，正确的是： ( )(A) (1) (B) (2) (C) (1) 和 (2) (D) 都不对13. 2mol A物质和3mol B物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A 和B的偏摩尔体积分别为1.79 10-5m3·mol-1, 2.15 10m3·mol-1, 则混合物的总体积为： ( )(A) 9.6710-5m3 (B) 9.8510-5m3(C) 1.00310-4m3(D) 8.9510-5m314.主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫( )(A) 一般特性(B) 依数性特征(C) 各向同性特征(D) 等电子特性15.已知水在正常冰点时的摩尔熔化热fus H m =6025J·mol-1，某水溶液的凝固点为258.15K, 该溶液的浓度x B为： ( )(A) 0.8571 (B) 0.1429 (C) 0.9353 (D) 0.064716.已知H2O(l)在正常沸点时的气化热为40.67kJ·mol-1，某挥发性物质B溶于H2O(l)后，其沸点升高10K，则该物质B在溶液中的物质的量为： ( )(A) 0.290 (B) 0.710 (C) 0.530 (D) 0.46717.现有4种处于相同温度和压力下的理想溶液：( )(1) 0.1mol蔗糖溶于80mL水中，水蒸气压力为p1(2) 0.1mol萘溶于80mL苯中，苯蒸气压为p2(3) 0.1mol葡萄糖溶于40mL水中，水蒸气压为p3(4) 0.1mol尿素溶于80mL水中，水蒸气压为p4这四个蒸气压之间的关系为：( )(A) p1p2p3p4(B) p2p1p4p3(C) p1p2p4 (1/2)p3 (D) p1p4 2p3p218.两只各装有1kg水的烧杯，一只溶有0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温冷却，则( )(A) 溶有蔗糖的杯子先结冰(B) 两杯同时结冰(C) 溶有NaCl的杯子先结冰(D) 视外压而定19.沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势：( )(A) 升高 (C) 相等(B) 降低 (D) 不确定20.液体B比液体A易于挥发，在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是： ( )(A) 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压。
(B) 该液体的沸点必低于相同压力下纯液体A的沸点。
(C) 该液体的凝固点必低于相同压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)。
(D) 该溶液的渗透压为负值。
21.在288K时H2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa,0.6mol的不挥发性溶质B溶于0.540kg H2O时，蒸气压下降42Pa，溶液中H2O的活度系数γx应该为： ( )(A) 0.9804 (B) 0.9753 (C) 1.005 (D) 0.994822.在300K时，液体A与B部分互溶形成和两个平衡相，在相中A的物质的量0.85，纯A的饱和蒸气压是22kPa，在相中B的物质的量为0.89，将两层液相视为稀溶液，则A的亨利常数为： ( )(A) 25.88kPa (B) 200kPa (C) 170kPa (D) 721.2kPa二、多选题1.关于亨利定律，下面的表述中正确的是： ( )(A) 若溶液中溶剂在某浓度区间遵从拉乌尔定律，则在该浓度区间组分B必遵从亨利定律。
(B) 温度越高、压力越低，亨利定律越正确。
(C) 因为亨利定律是稀溶液定律，所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律。
(D) 温度一定时，在一定体积的溶液中溶解的气体体积与该气体的分压力无关。
2.设N2和O2皆为理想气体，它们的温度、压力相同，均为298K、p，则这两种气体的化学势应该： ( )(A) 相等(B) 不一定相等(C) 与物质的量有关(D) 不可比较3.对于理想溶液，下列偏微商不为零的是： ( )(A) (mix G/T)/T]p(B) (mix S/T)/T]p (C)(mix F/T)/T]p (D) (mix G)/T]p4.当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时，若采用不同的浓标，则下列说法中不正确的是： ( )(A) 溶质的标准态化学势相同(B) 溶质的活度相同(C) 溶质的活度系数相同(D) 溶质的化学势相同5. ( )(A) a点是假想的参考点，x A = 1 ,(B) c点符合拉乌尔定律, f A = f A*x A = f A*a A(C) d点符合拉乌尔定律, f B = f B*x B = f B*a B(D) e点处f A = f B三、填空题1.二元溶液，x A增大，如果p A增加，那么 (p B/x A)T ___ 0。
2.在室温、p下，O2比N2在水中有较大的溶解度，两者在水中的Henry系数分别为k(O2)和k(N2) ，则k(O2) ___ k(N2)。
3.二元溶液，p B对Raoult定律发生负偏差，B的Henry系数 k B(x) ___ p B*。
（p B*为同温下纯B的蒸汽压）。
4.二元溶液，按Raoult 定律定义，B的B< 1。
若按Henry 定律p B= kx B定义，B的标准化学势为B□，那么B□___ B*。
（B*为同温下纯液体B的化学势）。
5.苯-甲苯可看作理想溶液，按Henry定律定义的标准化学势苯□(T,p) ___* (T,p)。
后者是按Raoult 定律定义的标准化学势。
苯6.二元稀溶液，溶剂A的蒸汽压对Raoult定律产生正偏差，则溶液凝固点的降低T f ___ T f。
T f是按溶剂服从Raoult 定律的计算值。
7.二元溶液中任一组分的偏摩尔体积均大于该纯组分的摩尔体积，那么溶液的摩尔过量体积V m E ___ 0。
8.已知A、B两组分可构成理想液体混合物，且该混合物在p下沸点为373.15K。
若A、B两组分在373.15K时的饱和蒸气压为106658Pa和79993Pa，则该理想液体混合物的组成为：x A= ______________________，平衡气相的组成为：y B= _____________________________。
9.在313K时，液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的21倍，A和B形成理想液体混合物，当气相中A和B的物质的量相等时，液相中A和B的物质的量分别为x A= ______________，x B= ________________________。
10.在溶质为挥发性的理想溶液中，温度T时，平衡气相和液相中，溶剂A的组成为y A=0.89、x A=0.85，纯A的蒸气压为50kPa，则溶质B的亨利系数为。
___________________________________(kPa)11.A为非理想气体，。
现用图解积分方法在( /RT) p图上获得温度380K时压力从0 10132.5kPa范围内的面积为0.211，则该气体的逸度系数A=_____，在10132.5kPa压力时的逸度f A=。
______________(kPa)12. 1mol H2由20p、300K进行等温膨胀，终态压力为p。
已知终态的逸度与始态的逸度之比f2/f1 = 0.05058, 则终态与始态的化学势之差值为__________________________。