基础化学第二章后习题答案

第二章后习题答案

习题

1. 水在20℃时的饱和蒸气压为

2.34 kPa 。若于100g 水中溶有10.0 g 蔗糖(M r = 342)，求此溶液的蒸气压。

解 根据 B

A A A n n n x +=, mol 56.5mol 18.0g 100g O)(H 1-2=⋅=n mol 0292.0mol g 342g 0.10)(1

=⋅=-蔗糖n 995.0mol

0292.0mol 56.5mol 56.5)(O)(H O)(H O)(H 222=+=+=蔗糖n n n x kPa 33.2995.0kPa 34.2O)(H 20=⨯==x p p

2. 甲溶液由1.68 g 蔗糖(M r =342)和20.00 g 水组成，乙溶液由2.45 g （M r = 690）的某非电解质和20.00 g 水组成。

⑴ 在相同温度下，哪份溶液的蒸气压高？

⑵ 将两份溶液放入同一个恒温密闭的钟罩里，时间足够长，两份溶液浓度会不会发生变化，为什么？

⑶ 当达到系统蒸气压平衡时，转移的水的质量是多少？

解 (1) mol 004912.0mol

g 342g 68.1)(1=⋅=-甲n mol 003551.0mol g 690g 45.2)(1=⋅=

-乙n 1kg mol 2456.0kg 0200.0mol 004912.0-⋅==

（甲）b 1kg mol 1775.0kg

0200.0mol 003551.0-⋅==（乙）b 溶液乙的蒸气压下降小，故蒸气压高。

（2）乙溶液浓度变浓, 甲溶液浓度变稀。因为浓度不同的溶液置于同一密闭容器中，

由于B b 不同，P 不同， 蒸发与凝聚速度不同。乙溶液蒸气压高，溶剂蒸发速度大于甲溶液蒸发速度，所以溶液乙中溶剂可以转移到甲溶液。

（3）设由乙溶液转移到甲溶液的水为x(g ), 当两者蒸气压相等时，则

（乙）

甲b b =)( g

)00.20(mol 003551.0g )00.20(mol 004912.0x x -=+

x = 3.22g 3. 将2.80 g 难挥发性物质溶于100 g 水中，该溶液在101.3 kPa 下，沸点为100.51℃ 。求该溶质的相对分子质量及此溶液的凝固点。(K b = 0.512 K ·kg ·mol -1，K f = 1.86K ·kg ·mol -1)

解 K 51.0K )15.27300.100(K )15.27351.100(0b b b =+-+=-=∆T T T

11b b B kg mol 996.0mol

kg K 512.0K 51.0Δ--⋅=⋅⋅==K T b 11B r mol g 1.28kg 100.0kg mol 996.0g 80.2--⋅=⨯⋅==

V b m M K 85.1kg m ol 996.0m ol kg K 86.111B f f =⋅⨯⋅⋅==∆--b K T

该溶液的凝固点f T 为-1.85℃

4. 烟草有害成分尼古丁的实验式是C 5H 7N ，今将538 mg 尼古丁溶于10.0 g 水，所得溶液在101.3 kPa 下的沸点是100.17 ℃。求尼古丁的分子式。

解 K 17.00b b b =-=∆T T T

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b b B kg mol 332.0mol kg K 512.0K 17.0Δ--⋅=⋅⋅==K T b 11B r m ol g 162kg

m ol 332.0kg 0100.0g 538.0--⋅=⋅⨯==b m M 尼古丁的分子式为： 21410N H C

5. 溶解3.24 g 硫于40.0 g 苯中，苯的凝固点降低1.62℃。求此溶液中硫分子是由几个

硫原子组成的？(K f = 5.10 K ·kg ·mol -1 )

解 11f f B kg 0.318mol mol

kg 5.10K 1.62K Δ--⋅=⋅⋅==K T b 11B r mol 255g kg 0.318mol 0.0400kg 3.24g --⋅=⋅⨯==

b m M 此溶液中硫原子是由8个硫原子组成。

6. 试比较下列溶液的凝固点的高低：(苯的凝固点为5.5 ℃，K f = 5.12 K ·kg ·mol -1，水的K f = 1.86 K ·kg ·mol -1)

⑴ 0.1 mol ·L -1蔗糖的水溶液； ⑵ 0.1 mol ·L -1乙二醇的水溶液；

⑶ 0.1 mol ·L -1乙二醇的苯溶液； ⑷ 0.1 mol ·L -1氯化钠水溶液。

解 对于非电解质溶液B f f b K T =∆，电解质溶液B f f Δb iK T =，故相同浓度溶液的凝固点的大小顺序是： ⑶＞⑴＝⑵＞⑷

7. 试排出在相同温度下，下列溶液渗透压由大到小的顺序：

⑴ c (C 6H 12O 6)= 0.2 mol ·L -1； ⑵ 132L mol 2.0)CO Na 2

1(-⋅=c ； ⑶ 1

43L mol 2.0)PO Na 31(-⋅=c ； ⑷ c (NaCl)= 0.2 mol ·L -1。

解 根据非电解质溶液cRT =∏, 电解质溶液icRT =∏,渗透压大小顺序是：

⑷ ＞ ⑵ ＞ ⑶ ＞ ⑴

8. 今有一氯化钠溶液，测得凝固点为 -0.26 ℃，下列说法哪个正确，为什么？

⑴ 此溶液的渗透浓度为140 mmol ·L -1； ⑵ 此溶液的渗透浓度为280 mmol ·L -1； ⑶ 此溶液的渗透浓度为70 mmol ·L -1； ⑷ 此溶液的渗透浓度为7 153 mmol ·L -1 。 解 由于 NaCl 在水溶液中可以电离出2倍质点数目，该溶液的渗透浓度可认为11-k g mol B L mol 0s }2{}{-⋅⋅≈b c ：

kg mol 140.0mol

kg 86.126.0211--⋅=⋅⋅=K K b B 所以（1）正确，氯化钠溶液的渗透浓度应为140 mmol ·L -1

9. 100 mL 水溶液中含有2.00 g 白蛋白，25 ℃ 时此溶液的渗透压力为0.717 kPa 求白蛋白的相对分子质量。

解 141-1L mol 1089.2K

)25273(K mol L kPa 314.80.717kPa )(---⋅⨯=+⨯⋅⋅⋅==RT Πc 白蛋白