解决方案

NCERT解决方案第二部分

问题11:为什么随着温度的升高，气体在液体中的溶解度总是降低?

答:气体在液体中的溶解是一个放热过程。因此，当温度升高时，气体在液体中的溶解度降低。这是为了遵循勒夏特列原理。

问题12:陈述亨利定律并提及一些重要的应用。

答:亨利定律:在恒定温度下，气体在液体中的溶解度与存在于液体或溶液表面以上的气体的分压成正比。亨利定律也被表述为:“气体在蒸汽相中的分压(p)与气体在溶液中的摩尔分数(x)成正比。具体表述如下:

“p = K_H \ X ` .................（2）

这里，K_H是亨利定律常数。

以下是亨利定律的一些应用:

一边封着一瓶软饮料
为潜水者包装氧气瓶
在高海拔呼吸困难

问题13:乙烷在含有6.56 ' xx ' 10的溶液上的分压^－2乙烷的G是1巴。如果溶液中含有5.00 ' xx ' 10^－2乙烷的G，那么气体的分压是多少?

答:我们知道' m=K_H\xx\P '

所以，在第一个条件下

“6.56 xx10 ^ (2) = K_H \民'酒吧

同样，在第二种情况下:

“5.00 xx10 ^ (2) = K_H \ xx \ P '

从两个方程中，我们有

' K_H = (6.56 xx10 ^ (2)) / 1 = (5.00 xx10 ^ (2)) / P”

或者，' P=(5.00xx10^(-2))/(6.56xx10^(-2))=0.762 ' bar

问题14:什么是拉乌尔定律的正偏差和负偏差? Δ的符号是什么_混合H与拉乌尔定律的正负偏离有关吗?

答:假设A分子和B分子形成溶液。正偏离拉乌尔定律意味着A-B相互作用弱于A-A和B-B相互作用。负偏差意味着A- b相互作用强于A-A和B-B相互作用。在正偏差的情况下，混合焓为正，即Δ_混合H > 0。它的意思是溶液的体积大于溶质和溶剂的体积之和。在负偏差的情况下，混合焓为负，即Δ_混合H < 0。它的意思是溶液的体积小于溶质和溶剂的体积之和。

问题15:2%不挥发性溶质的水溶液在溶剂的正常沸点施加1.004 bar的压力。溶质的摩尔质量是多少?

答:假设溶液的质量是100g

溶质质量= 2g，溶剂(水)质量= 98 g

我们知道，纯水在沸点的蒸汽压= 1.013巴

溶液的蒸汽压= 1.004 bar

”(P_o-P_s) / (P_s) =(甲烷)/ (n_1) '

或者,“(P_o-P_s) / (P_s) = ((W_2) / (M_2)) / ((W_1) / (1))

或者,”(P_o-P_s) / (P_s) = (W_2xxM_1) / (W_1xxM_2) '

或者,”(1.013 - -1.004)/ (1.013)= (2 xx18) / (M_2xx98) '

或者,“(0.009)/ (1.013)= (18)/ (M_2xx49) '

或者，' M_2=(18xx1.013)/(49xx0.009)=41.35 ' g mol^－1

问题16:庚烷和辛烷是理想溶液。在373 K时，两种液体组分的蒸汽压分别为105.2 kPa和46.8 kPa。26.0 g庚烷和35g辛烷的混合物的蒸汽压是多少?

答:庚烷的摩尔质量(C₇H₁₆）

' =7xx12+16=84+16=100 ' g mol^－1

辛烷的摩尔质量(C₈H₁₈）

' =8xx12+18=114 ' g mol^－1

庚烷的摩尔数=(26.0)/(100)=0.26 '摩尔

辛烷值的摩尔数=(35.0)/(114)=0.307 '摩尔

摩尔分数的庚烷' = (0.26)/ (0.26 + 0.307)= (0.26)/ (0.567)= 0.458

所以，辛烷值的摩尔分数=1-0.458=0.542

庚烷蒸汽压=X_H\xx\P_O '

' = 0.4558 xx105.2 kPa=48.18 kPa '

辛烷蒸气压' =X_O\xx\P_O '

' =0.542xx46.8 kPa=25.36 kPa '

因此，混合物的蒸汽压' =48.18+25.36=73.54 kPa '

问题17:在300k时，水的蒸汽压是12.3 kPa。计算1mol / l不挥发性溶质溶液的蒸汽压。

答:1molal溶液是指1000g溶剂中含有1mol溶质

溶剂(水)的摩尔质量= 18g mol^－1

溶质摩尔分数' =1/(1+55.5)=0.018 '

”(P_o-P_s) / (P_o) = X_2 '

或者,“(12.3 -p_s) / (12.3) = 0.018

或者,“12.3 -p_s = 0.018 xx12.3 = 0.21744”

或者，' P_s=12.3-0.21744=12.08 ' kPa

这是给定溶液的蒸汽压

问题18:计算不挥发性溶质的质量(摩尔质量40g mol^－1)，应以114克辛烷值溶解，以减低其蒸气压至80%。

答:鉴于“P_s = 0.8 p_o”

假设溶质的质量为W克

所以溶质的摩尔数' =W/(40) '

辛烷的摩尔质量= 114克摩尔^－1

辛烷值的摩尔数=(114)/(114)=1 '摩尔

溶质摩尔分数' =(W/(40))/(W/(40)+1) '

' = (W / (40)) / ((W + 40) /(40))”

“= W / W + 40)”

我们知道' (P_o- p_s)/(P_o)=x_2 '

或者,“(P_o - 0.8 P_o) / (P_o) = W / W + 40) '

或者,“(0.2 P_o) / (P_o) = W / W + 40)”

或者,“W = 0.2 (W + 40) = 0.2 W + 8”

或者,“w - 0.2 w = 8”

或者,“0.8 w = 8”

或者，' W=8/(0.8)=10 ' g

这是将蒸汽压降低到所需水平所需的质量。

问题19:在90g水中含有30g不挥发性溶质的溶液，在298 K时蒸汽压为2.8 kPa。然后，向溶液中加入18克水，新的蒸汽压在298 K时变为2.9 kPa。计算(i)溶质的摩尔质量(ii)水在298 K时的蒸汽压。

答:溶剂(水)的摩尔数' =(90) /(18) = 5的摩尔数

摩尔溶质' =(30)/M '

”(P_o-P_s) / (P_o) =(甲烷)/ (n_1 +甲烷)”

或者,“(P_o - 2.8) / (P_o) = ((30) / M) / (5 + (30) / M) '

或者,“1 - (2.8)/ (P_o) = (30) / (5 m + 30) '

或者,“1 - (30)/ (5 m + 30) = (2.8) / (P_o) '

或者,“1 - 6 / (M + 6) = (2.8) / (P_o) '

或者,”(M + 6尺6寸的大)交手/ (M + 6) = (2.8) / (P_o) '

或者,“米/ (M + 6) = (2.8) / (P_o) '

或者，' (P_o)/(2.8)=1+6/M ' ...........(1)

之后加入18克水

摩尔水变成了6mol

然后,”(P_o-P_s) / (P_o) = (30) / (6 m + 30) '

或者,“(P_o - 2.9) / (P_o) = 5 / (M + 5) '

或者,“1 - (2.9)/ (P_o) = 5 / (M + 5) '

或,1 - 5 / (M + 5) = (2.9) / (P_o) '

或者,“(M +盘中)/ (M + 5) = (2.9) / (P_o) '

或者,“米/ (M + 5) = (2.9) / (P_o) '

或者，' (P_o)/(2.9)=1+5/M ' .............(2)

式(1)除以式(2)

' (2.9) / (2.8) = (M + 6) / MxxM / (M + 5) = (M + 6) / (M + 5) '

或者,“2.9 + 14.5 + 16.8 = 2.8米

或者,“2.9米- 2.8米= 16.8 - -14.5 '

或者,“0.1 m = 2.3”

或者，' M=(2.3)/(0.1)=23 ' g mol^－1

将M代入式(1)

”(P_o) / (2.8) = 1 + 6 / (23)

或者，' P_o=2.8xx(29)/(23)=3.53 ' kPa

问题20:5%的蔗糖溶液(按质量计)在水中的冰点是271 K。如果纯水的冰点为273.15 K，则计算5%葡萄糖水的冰点。

答:如果溶剂(水)是100克，那么糖是5%，即5克

糖的摩尔质量= 342克摩尔^－1

因此，糖的质量摩尔浓度' =(5xx1000)/(342xx100)=0.146 '

ΔT_f对于糖溶液

= -271 - 273.15 = 2.15 K的

“ΔT_f = K_f \ xx \ m '

或者,“2.15 = K_f \ xx0.146”

或者,“K_f = (2.15) / (0.146)

葡萄糖的摩尔质量= 180克摩尔^－1

因此，葡萄糖的质量摩尔浓度' =5/(180)xx(1000)/(100)=0.278 '

在这里,“ΔT_f = K_f \ xx \ m '

' = (2.15) / (0.146) xx0.278 = 4.09 K

葡萄糖溶液的凝固点

K = 273.15 - -4.09 = 269.06