题目
298K 时 100g 水中溶有 1g 非电解质,测得其凝固点为 -0.31°C ,已知水的 K f =1.86K·kg·mol -1 ,该物质的摩尔质量是:A. 30B. 36C. 60D. 56
298K 时 100g 水中溶有 1g 非电解质,测得其凝固点为 -0.31°C ,已知水的 K f =1.86K·kg·mol -1 ,该物质的摩尔质量是:
A. 30
B. 36
C. 60
D. 56
题目解答
答案
C. 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摩尔质量,涉及溶液的依数性相关知识。
解题核心思路:
- 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(质量摩尔浓度)。
- 质量摩尔浓度的表达式:$m = \frac{n}{B}$,其中$n$为溶质的物质的量,$B$为溶剂的质量(单位:kg)。
- 溶质的物质的量:$n = \frac{\text{溶质质量}}{\text{摩尔质量}} = \frac{m_{\text{溶质}}}{M}$。
- 联立方程,解出摩尔质量$M$。
破题关键点:
- 正确代入公式并处理单位(溶剂质量需转换为千克)。
- 注意凝固点降低值$\Delta T_f$的计算(纯溶剂凝固点与溶液凝固点之差)。
已知条件:
- 溶剂(水)质量:$B = 100 \, \text{g} = 0.1 \, \text{kg}$
- 溶质质量:$m_{\text{溶质}} = 1 \, \text{g}$
- 凝固点降低值:$\Delta T_f = 0^\circ \text{C} - (-0.31^\circ \text{C}) = 0.31^\circ \text{C}$
- 水的冰点下降常数:$K_f = 1.86 \, \text{K·kg·mol}^{-1}$
解题步骤:
-
代入凝固点降低公式:
$\Delta T_f = K_f \cdot m$
其中,质量摩尔浓度$m = \frac{n}{B} = \frac{m_{\text{溶质}} / M}{B}$,代入得:
$0.31 = 1.86 \cdot \frac{1 / M}{0.1}$ -
解方程求摩尔质量$M$:
$0.31 = \frac{1.86}{0.1 \cdot M}$
$0.31 \cdot 0.1 \cdot M = 1.86$
$M = \frac{1.86}{0.031} = 60 \, \text{g/mol}$
结论:该物质的摩尔质量为$60 \, \text{g/mol}$,对应选项C。