恒压下将 0.005 , (kg) 相对分子质量为 50 的二元电解质溶于 0.250 , (kg) 水中,测得凝固点为 -0.744 ,^circ (C),则该电解质在水中的解离度为 (水的 K_f = 1.86 , (K) cdot (kg) cdot (mol)^-1)A. 100%B. 26%C. 27%D. 0
A. 100%
B. 26%
C. 27%
D. 0
题目解答
答案
解析
本题考查考查稀溶液依数性中的凝固点降低公式,结合电解质电解质电解质解离度度的计算。
关键公式与思路
- 凝固点降低公式:对于电解质溶液,需考虑解离产生的粒子数,公式为:
$\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot b_{\text{B}}$
其中:- $\Delta T_f$:凝固点降低值($T_f^* - T_f$ = 0 - (-0.744^\circ\text{C}) = 0.744\,\text{K})
- $K_f$:水的凝固点降低常数($1.86\,\text{K}\cdot\text{kg}\cdot\text{mol}^{-1}$)
- $b_{\text{B}}$:溶质的质量摩尔浓度($\text{mol/kg}$)
- $i$:范特霍夫因子($i = 1 + \alpha(n-1)$,$\(\alpha$为解离度,$n$为解离出的离子数)
步骤1:计算溶质的物质的物质的量
溶质质量$m = 0.005\,\text{kg} = 5\,\text{g}$,相对分子质量$M = 50\,\text{g/mol}$,则物质的量:
$n = \frac{m \over M} = {5\,\text{g} \over 50\,\text{g/mol}} = 0.1\,\text{mol}$
步骤2:计算质量摩尔浓度$b_{\text{B}}$
溶剂质量$m_{\text{A}} = 0.250\,\text{kg}$,则:
$b_{\text{B}} = {n \over m_{\text{A}}} = {0.1\,\text{mol} \over 0.250\,\text{kg}} = 0.4\,\text{mol/kg}$
步骤3:计算范特霍夫因子$i$
代入凝固点降低值$\Delta T_f = 0.744\,\text{K}$,代入公式:
$i = {\Delta T_f \over K_f \cdot b_{\text{B}}} = {0.744\,\text{K} \over 1.86\,\text{K}\cdot\text{kg/mol} \times 0.4\,\text{mol/kg}} = {0.744 \over 0.744} = 1$
步骤4:判断解离度$\alpha\\alpha$
对于二元电解质,$n=2$,$i = 1 + \alpha(n-1) = 1 + \alpha(2-1) = 1 + \alpha$。
由$i=1$得:$\alpha = i - 1 = 1 - 1 = 0$,即解离度为0。