AP化学:依数性

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例子问题

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例子问题351:Ap化学

下列哪种溶液的沸点最高?

假设溶液中的所有溶质都是不挥发的。

可能的答案:

1 m氯化钠

1米的葡萄糖

2 m葡萄糖

1米氯化镁

正确答案:

1米氯化镁

解释

沸点升高的方程是

由于所有的溶液都是水溶液,我们不需要考虑沸点升高常数()比较解决方案。我们需要考虑的两个因素是质量摩尔浓度()和范霍夫因子()的溶质。

葡萄糖在溶液中不会电离,氯化钠在溶液中会生成两个离子,氯化镁在溶液中会生成三个离子。

当质量摩尔浓度乘以范霍夫因子时,我们可以确定氯化镁溶液使沸点升高的数值最大。

例子问题1:解决方案

当4mol葡萄糖溶解在2kg水中时溶液的沸点是多少?

假设葡萄糖是一种非挥发性溶质。

可能的答案:

正确答案:

解释

由于葡萄糖是不挥发的,我们可以用沸点升高方程来求解新的沸点。

因为葡萄糖在水中不电离,所以这个问题的范霍夫因子就是1。质量摩尔浓度可以用每千克溶剂中溶质的摩尔数来表示。

这意味着水的沸点将升高1.03oC加上葡萄糖。因为纯水的沸点是100oC,溶液的沸点是101.03oC。

示例问题3:解决方案

哪个方程准确地描述了当溶质加入液体时沸点的变化?(K =常数,M =量摩尔浓度,M =质量摩尔浓度)

可能的答案:
T = K/M
T = K*M
T = Mm/K
T = K/m
T = K*m
正确答案:T = K*m
解释

正确的答案是当溶质加入到溶剂中时沸点升高的方程。

示例问题4:解决方案

将50克未知化合物加入3公斤水中。这种化合物不挥发,范霍夫系数为2。经测定,该溶液的凝固点为

未知化合物的摩尔质量是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

为了求出未知化合物的摩尔质量,我们需要使用凝固点降低方程。

因为质量摩尔浓度等于溶质的物质的量除以溶剂的千克,我们可以用溶质的质量除以溶质的摩尔质量来代替溶质的物质的量。

这使我们可以用替换方程求出化合物的摩尔质量。

我们可以用题中给出的值来求摩尔质量。

示例问题5:解决方案

2M溶液的凝固点是多少在水里吗?

可能的答案:

正确答案:

解释

首先,我们需要计算质量摩尔浓度因为我们用它来计算凝固点的降低。我们可以从物质的量浓度中得到而不知道具体有多少升或多少克。我们只需要知道1mol / l。水的重量是1千克每升,所以我们可以做这个转换。

质量摩尔浓度是2m。范霍夫因子是3,因为在分解过程中每个分子得到一个钙离子和两个氯离子。

我们现在可以把这些值代入冰点降低的方程。

这就得到了.纯水的正常冰点是,这意味着我们新的冰点是

例子问题2:解决方案

3L溶液的新的凝固点是多少而且?

可能的答案:

正确答案:

解释

对于这个问题,重要的是要记住凝固点降低时溶质是什么并不重要,重要的是在解离过程中产生了多少离子。首先,我们需要把溶质的量换算成物质的量。

溶液的质量摩尔浓度是每千克溶剂中溶质的物质的量。因为水的密度是1kg / l,我们可以简单地用总摩尔数除以溶液的升数。溶液的质量摩尔浓度是

我们可以把这个溶液看成含有4mol溶质的3L水,溶解成5个离子。离子来自哪种化合物并不重要,重要的是它们以正确的比例进入溶液。2mol氯化钙对每个分子产生3个离子,2mol氯化钠对每个分子产生2个离子,每摩尔溶液总共产生5个离子。

利用这些结论,可以解决冰点降低的问题。

我们的抑郁是.因为纯水的冰点是,新的冰点温度是

例子问题1:依数性

一个解决方案的的水和葡萄糖的凝固点降低到.下面哪个变化不会是原来熔点变化的三倍?

可能的答案:

把葡萄糖换成氯化镁的

取代葡萄糖的

的地方葡萄糖的的水

三倍的葡萄糖量

正确答案:

取代葡萄糖的

解释

为供参考,释放点压低方程为:

因为我们想要使熔点变化增加三倍,我们需要操纵凝固点下降方程,使的值是三倍大。

用氯化镁取代葡萄糖会使范霍夫因子变为3,所以熔点的变化是3倍。

将水的量减少三倍,熔点的变化也会增加三倍,葡萄糖的量也会增加三倍。

6mol氯化钠会使溶质浓度翻三倍使范霍夫因子变成2。这将熔点变化乘以6。

例子问题2:依数性

外面正在下雪,你决定在车道上撒盐。往车道上撒盐的目的是什么?

可能的答案:

盐的唯一目的是创造更好的牵引力,这样在车道上行走更安全

盐会溶解在雪中的水里,导致冰点降低

盐和雪会互相排斥,去除该地区的水分子

盐离子会分解并创造一个疏水环境,导致雪不粘在车道上

盐会取代水分子,将它们从混凝土中释放出来

正确答案:

盐会溶解在雪中的水里,导致冰点降低

解释

当固体溶解成液体,在我们的例子中是水(雪),冰点就会降低。这种现象被称为凝固点下降。为了结冰,液体分子必须组织成一个相对静止的晶格。这种高度组织的结构被溶解在液体中的额外分子和离子的存在所破坏,使其更难转变为固体。

如果雪中有足够多的盐,冰点就会低于当前的温度,导致雪融化并进入液相。盐离子会渗透到冰/雪晶格中,分解固体,使水保持液体状态。

示例问题9:解决方案

你正试图从海水样本中提取水。你能做些什么来促进这个过程?

可能的答案:

没有办法影响样品的沸点

增加的压力

把水过滤掉一些溶质

在水里多加点盐

搬到一个较低的海拔

正确答案:

把水过滤掉一些溶质

解释

将溶质溶解到溶剂中会影响溶液中分子的运动。在纯溶剂中,分子基本上是均匀运动的。当添加杂质时,例如海水中的盐,外来粒子开始与溶剂相互作用。不同的质量、速度和吸引力改变了液体分子的模式,并导致它们能量的整体下降。从液态过渡到气态需要减少分子间力,而加入溶质则增加了溶液中的分子间力。因此,加入溶质会抑制液体向气体的转变,导致沸点升高。

通过过滤水来去除一些溶质可以通过去除一些沸点升高来帮助水的蒸馏。移动到较低的海拔或增加压力会增加沸点。

示例问题3:依数性

乙醇在室温下的蒸气压为45mmHg。将一种不挥发的溶质添加到一瓶乙醇中,得到的溶液的蒸气压为34mmHg。溶液中不挥发溶质的摩尔分数是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

不挥发的溶质不会增加溶液的蒸气压,而只会降低纯溶剂的蒸气压。溶液中溶剂的摩尔分数可以用拉乌尔定律来确定。

溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数。

这意味着溶液中溶剂的摩尔分数是0.76。因此,我们得出结论,溶液中溶质的摩尔分数为0.24,因为摩尔分数的和必须等于1。

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