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化学
题目

50g水中溶解0.5g非电解质,101.3kPa时,测得该溶液的凝固点为-0.31℃,水的Kf = 1.86K·kg·mol-1,则此非电解质的相对分子质量为 ()A. 28B. 56C. 30D. 280E. 60

50g水中溶解0.5g非电解质,101.3kPa时,测得该溶液的凝固点为-0.31℃,水的Kf = 1.86K·kg·mol-1,则此非电解质的相对分子质量为 ()

A. 28

B. 56

C. 30

D. 280

E. 60

题目解答

答案

E. 60

解析

考查要点:本题主要考查利用凝固点降低法计算非电解质的相对分子质量,涉及溶液的依数性相关知识。

解题核心思路:

  1. 凝固点降低公式:$\Delta T_f = K_f \cdot m$,其中$m$为溶质的物质的量浓度(molality)。
  2. 溶质的物质的量:通过$m$和溶剂质量计算。
  3. 相对分子质量:利用溶质质量与物质的量的比值求得。

破题关键点:

  • 正确计算凝固点降低值$\Delta T_f$(溶液凝固点与纯溶剂凝固点之差)。
  • 区分溶剂与溶液的质量,molality的定义是溶质的物质的量除以溶剂的质量(kg)。
  • 单位换算:溶剂质量需转换为千克。

步骤1:计算凝固点降低值
纯水的凝固点为$0^\circ \text{C}$,溶液的凝固点为$-0.31^\circ \text{C}$,因此:
$\Delta T_f = 0 - (-0.31) = 0.31 \, \text{K}$

步骤2:计算物质的量浓度$m$
根据公式$\Delta T_f = K_f \cdot m$,代入已知$K_f = 1.86 \, \text{K·kg·mol}^{-1}$:
$m = \frac{\Delta T_f}{K_f} = \frac{0.31}{1.86} \approx 0.1667 \, \text{mol/kg}$

步骤3:计算溶质的物质的量
溶剂(水)的质量为$50 \, \text{g} = 0.05 \, \text{kg}$,因此溶质的物质的量为:
$n = m \cdot \text{溶剂质量} = 0.1667 \, \text{mol/kg} \cdot 0.05 \, \text{kg} \approx 0.008335 \, \text{mol}$

步骤4:计算相对分子质量
溶质质量为$0.5 \, \text{g}$,故:
$M = \frac{\text{溶质质量}}{\text{物质的量}} = \frac{0.5}{0.008335} \approx 60 \, \text{g/mol}$

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