题目

同温下，浓度均为0.1 , (mol) , (L)^-1的葡萄糖、(NaCl)、(CaCl)_2和(K)_3(PO)_4溶液，它们渗透压力的大小顺序为( )。A. (CaCl)_2 > (K)_3(PO)_4 > (NaCl) > (葡萄糖)B. (NaCl) > (CaCl)_2 > (K)_3(PO)_4 > (葡萄糖)C. (K)_3(PO)_4 > (CaCl)_2 > (NaCl) > (葡萄糖)D. 四者渗透压力相等E. (葡萄糖) > (CaCl)_2 > (K)_3(PO)_4 > (NaCl)

同温下，浓度均为$0.1 \, \text{mol} \, \text{L}^{-1}$的葡萄糖、$\text{NaCl}$、$\text{CaCl}_2$和$\text{K}_3\text{PO}_4$溶液，它们渗透压力的大小顺序为( )。

A. $\text{CaCl}_2 > \text{K}_3\text{PO}_4 > \text{NaCl} > \text{葡萄糖}$

B. $\text{NaCl} > \text{CaCl}_2 > \text{K}_3\text{PO}_4 > \text{葡萄糖}$

C. $\text{K}_3\text{PO}_4 > \text{CaCl}_2 > \text{NaCl} > \text{葡萄糖}$

D. 四者渗透压力相等

E. $\text{葡萄糖} > \text{CaCl}_2 > \text{K}_3\text{PO}_4 > \text{NaCl}$

题目解答

答案

C. $\text{K}_3\text{PO}_4 > \text{CaCl}_2 > \text{NaCl} > \text{葡萄糖}$

解析

考查要点：本题主要考查溶液的渗透压力与范特霍夫因子（$i$）的关系，以及不同溶质在溶液中的解离情况。

解题核心思路：
渗透压力公式为 $\pi = i \cdot c \cdot R \cdot T$，在温度相同（$R$ 和 $T$ 为定值）且浓度 $c$ 相等时，渗透压力的大小由范特霍夫因子 $i$ 决定。

  • 范特霍夫因子 $i$ 是溶质解离后生成的微粒（离子或分子）数与原始溶质分子数的比值。
  • 需分别计算各溶质的 $i$ 值，再比较大小。

破题关键点：

  1. 明确各溶质的解离方式：
    • 葡萄糖（非电解质）不解离，$i=1$；
    • $\text{NaCl}$ 完全解离为 $\text{Na}^+$ 和 $\text{Cl}^-$，$i=2$；
    • $\text{CaCl}_2$ 完全解离为 $\text{Ca}^{2+}$ 和 $2\text{Cl}^-$，$i=3$；
    • $\text{K}_3\text{PO}_4$ 完全解离为 $3\text{K}^+$ 和 $\text{PO}_4^{3-}$，$i=4$。
  2. 根据 $i$ 值排序，确定渗透压力的大小顺序。

步骤 1：计算各溶质的范特霍夫因子 $i$

  • 葡萄糖：非电解质，不解离，$i=1$；
  • $\text{NaCl}$：完全解离为 $1 \to 2$ 个离子，$i=2$；
  • $\text{CaCl}_2$：完全解离为 $1 \to 3$ 个离子，$i=3$；
  • $\text{K}_3\text{PO}_4$：完全解离为 $1 \to 4$ 个离子，$i=4$。

步骤 2：比较 $i$ 值确定渗透压力顺序
渗透压力 $\pi$ 与 $i$ 成正比，因此顺序为：
$\text{K}_3\text{PO}_4 \, (i=4) > \text{CaCl}_2 \, (i=3) > \text{NaCl} \, (i=2) > \text{葡萄糖} \, (i=1).$