题目
【单选题】1 mol A 与 n mol B 组成的溶液,体积为 0.65dm 3 ,当 x B = 0.8 时, A 的偏摩尔体积 V A = 0.090dm 3 ·mol -1 ,那么 B 的偏摩尔 V B 为 :()A. 0.140 dm 3 ·mol -1B. 0.072 dm 3 ·mol -1C. 0.028 dm 3 ·mol -1D. 0.010 dm 3 ·mol -1
【单选题】1 mol A 与 n mol B 组成的溶液,体积为 0.65dm 3 ,当 x B = 0.8 时, A 的偏摩尔体积 V A = 0.090dm 3 ·mol -1 ,那么 B 的偏摩尔 V B 为 :()
A. 0.140 dm 3 ·mol -1
B. 0.072 dm 3 ·mol -1
C. 0.028 dm 3 ·mol -1
D. 0.010 dm 3 ·mol -1
题目解答
答案
A. 0.140 dm 3 ·mol -1
解析
考查要点:本题主要考查偏摩尔体积的概念及其在溶液中的应用,涉及摩尔分数的计算和偏摩尔体积的叠加关系。
解题核心思路:
- 确定各组分的物质的量:利用摩尔分数的定义式,结合已知条件求出B的物质的量。
- 建立体积关系式:根据偏摩尔体积的定义,总体积等于各组分物质的量与对应偏摩尔体积的乘积之和。
- 代入已知量求解:将已知数值代入方程,解出B的偏摩尔体积。
破题关键点:
- 正确计算B的物质的量:通过摩尔分数公式反推n的值。
- 准确应用偏摩尔体积的叠加公式:确保公式中各项的物理意义对应正确。
步骤1:计算B的物质的量
已知摩尔分数 $x_B = 0.8$,根据定义:
$x_B = \frac{n_B}{n_A + n_B} = \frac{n}{1 + n}$
解得:
$0.8(1 + n) = n \implies 0.8 + 0.8n = n \implies n = 4 \, \text{mol}$
步骤2:建立体积关系式
溶液的总体积由偏摩尔体积叠加得到:
$V = n_A V_A + n_B V_B$
代入已知条件 $V = 0.65 \, \text{dm}^3$,$n_A = 1 \, \text{mol}$,$n_B = 4 \, \text{mol}$,$V_A = 0.090 \, \text{dm}^3/\text{mol}$:
$0.65 = 1 \times 0.090 + 4 \times V_B$
步骤3:求解B的偏摩尔体积
整理方程:
$4V_B = 0.65 - 0.090 = 0.56 \implies V_B = \frac{0.56}{4} = 0.140 \, \text{dm}^3/\text{mol}$