题目

例题：将下列相同浓度(0.01, (mol) cdot (kg)^-1)的水溶液，按着蒸气压、沸点、凝固点由低到高顺序排列之：(1) (NaCl)(2) (CaCl)_2(3) 葡萄糖(4) (HCN)

例题：将下列相同浓度($0.01\, \text{mol} \cdot \text{kg}^{-1}$)的水溶液，按着蒸气压、沸点、凝固点由低到高顺序排列之： (1) $\text{NaCl}$ (2) $\text{CaCl}_2$ (3) 葡萄糖 (4) $\text{HCN}$

题目解答

答案

根据溶液的依数性： 1. 蒸气压：粒子数越多，蒸气压越低。 - CaCl₂（3 粒子） < NaCl（2 粒子） < HCN（≈1 粒子） < 葡萄糖（1 粒子）。 2. 沸点：粒子数越多，沸点越高。 - 葡萄糖（1 粒子） < HCN（≈1 粒子） < NaCl（2 粒子） < CaCl₂（3 粒子）。 3. 凝固点：粒子数越多，凝固点越低。 - CaCl₂（3 粒子） < NaCl（2 粒子） < HCN（≈1 粒子） < 葡萄糖（1 粒子）。 综上： - 蒸气压：CaCl₂ < NaCl < HCN < 葡萄糖。 - 沸点：葡萄糖 < HCN < NaCl < CaCl₂。 - 凝固点：CaCl₂ < NaCl < HCN < 葡萄糖。

解析

本题考查溶液的依数性（蒸气压、沸点、凝固点的变化）与溶质微粒数目的关系。核心思路是：

  1. 溶质微粒数越多，蒸气压下降越显著（即蒸气压越低），沸点升高越明显（沸点越高），凝固点降低越显著（凝固点越低）。
  2. 电解质解离产生的离子数目是关键：NaCl解离为2个离子，CaCl₂解离为3个离子，葡萄糖不解离（1个分子），HCN为弱电解质（解离度低，微粒数略大于1）。

步骤1：确定各溶质的微粒数目

  • NaCl：解离为$\text{Na}^+$和$\text{Cl}^-$，共2个微粒。
  • CaCl₂：解离为$\text{Ca}^{2+}$和2个$\text{Cl}^-$，共3个微粒。
  • 葡萄糖：不解离，保持分子形式，1个微粒。
  • HCN：弱酸，解离度极低，微粒数≈1.05个（略大于1）。

步骤2：比较蒸气压、沸点、凝固点

  • 蒸气压：微粒数越多，蒸气压越低。
    顺序：$\text{CaCl}_2 < \text{NaCl} < \text{HCN} < \text{葡萄糖}$。
  • 沸点：微粒数越多，沸点越高。
    顺序：$\text{葡萄糖} < \text{HCN} < \text{NaCl} < \text{CaCl}_2$。
  • 凝固点：微粒数越多，凝固点越低。
    顺序：$\text{CaCl}_2 < \text{NaCl} < \text{HCN} < \text{葡萄糖}$。