题目
两只烧杯各有 1 kg 水,向 A 杯中加入 0.01 mol 蔗糖,向 B 杯中溶入 0.01 mol NaCl,两只烧杯按同样速度冷却降温,则有( )A.A 杯先结冰B.B 杯先结冰C.两杯同时结冰D.两杯都不会结冰
两只烧杯各有 水,向 杯中加入 蔗糖,向 杯中溶入 ,两只烧杯按同样速度冷却降温,则有( )
A.
杯先结冰
B.
杯先结冰
C.
两杯同时结冰
D.
两杯都不会结冰
题目解答
答案
A
解析
考查要点:本题主要考查溶液凝固点的变化规律,涉及范特霍夫因子(i)对凝固点的影响。
解题核心:比较两种溶液的凝固点降低程度。
关键思路:
- 凝固点降低公式:$\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot m$,其中$i$为溶质解离产生的微粒数,$m$为溶质的物质的量浓度。
- 蔗糖为非电解质,溶解后不解离,$i=1$;NaCl为强电解质,完全解离为$2$个离子,$i=2$。
- 物质的量相同时,NaCl产生的微粒数更多,导致其凝固点降低更显著,凝固点更低。因此,冷却时A杯(蔗糖溶液)会先达到凝固点而结冰。
步骤1:分析溶质的解离情况
- A杯(蔗糖溶液):蔗糖以分子形式存在,不解离,$i=1$。
- B杯(NaCl溶液):NaCl完全解离为$1:1$的$Na^+$和$Cl^-$,$i=2$。
步骤2:计算有效凝固点降低值
- A杯:$\Delta T_f = 1 \cdot K_f \cdot \frac{0.01}{1} = 0.01K_f$。
- B杯:$\Delta T_f = 2 \cdot K_f \cdot \frac{0.01}{1} = 0.02K_f$。
步骤3:比较凝固点
- A杯凝固点降低幅度为$0.01K_f$,B杯为$0.02K_f$,因此B杯凝固点更低。
- 冷却时,A杯会先达到其凝固点(温度较高),从而先结冰。