题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
渗透压是依数性:只看「粒子的数目」,不看粒子是什么。所以非电解质 i=1,完全解离的 1:1 型电解质理论 i=2;实测 i 若小于理论值,说明粒子没有完全分开。
示意体系:c=0.0200 mol/L、T=298 K、R=8.314 kPa·L/(mol·K);溶质质量 m=0.600 g、溶液体积 V=0.250 L;1:1 型电解质理论 i=2.00,实测渗透压 π测=89.19 kPa。以上浓度、质量与渗透压均为自编示意数值,不代表真实物质参数。
二、逐题精讲
题1
题1 求非电解质(i=1)时的渗透压,并由该渗透压反推溶质摩尔质量 M;写出反推链条并回代。
解析
π = i c R T = 1×0.0200×8.314×298 = 49.5514 kPa(约 49.55 kPa)。
由 c = m/(M V) 与 π = cRT 得 M = m R T / (π V) = 0.600×8.314×298 / (49.5514×0.250) = 1486.5432 / 12.3879 = 120.0 g/mol。
回代:M=120.0 g/mol 时 c = 0.600/(120.0×0.250) = 0.0200 mol/L,代回 π = 0.0200×8.314×298 = 49.5514 kPa,与题给 π 闭合。注意单位必须用 kPa·L/(mol·K) 的 R,不能混用 J/(mol·K)。
答案 π = 49.5514 kPa(约 49.55 kPa);M = 120.0 g/mol
采分点 π 公式与数值 2 分;c=m/(MV) 反推式 2 分;M 数值 2 分;单位口径 1 分;回代闭合 1 分
易错点 把 R 的压强单位与体积单位混用;另需避免把 V 当成溶剂体积而非溶液体积
题2
题2 (1) 若该溶质为 1:1 型电解质且完全解离,理论渗透压是多少?(2) 实测 π测=89.19 kPa,求实测 i 与表观解离度 α,并说明 i<ν 应如何解释。
解析
(1) 理论 π理 = i理·cRT = 2.00×49.5514 = 99.1029 kPa(约 99.1 kPa)。
(2) 实测 i = π测/π非 = 89.19/49.5514 = 1.7999(约 1.8);对 ν=2.00 的 1:1 型,α = (i−1)/(ν−1) = (1.7999−1)/1 = 0.800。
i 小于理论值 2.00,是离子缔合使有效粒子数减少,属溶液本身的实际状态,不是「浓度配错了」。因此应如实登记「实测 i=1.8,表观解离度 0.800,与完全解离模型有偏差」,不能改 π测 或改 c 去凑回 i=2.00。回代:以 α=0.800 计 i = 1+α(ν−1) = 1.7999 ✓。
答案 (1) π理 = 99.1029 kPa;(2) i测 = 1.7999(约 1.8),α = 0.800,按离子缔合登记、不改数
采分点 理论渗透压 2 分;实测 i 2 分;α 公式与数值 2 分;成因解释 1 分;登记不抹平 2 分
易错点 把 i<ν 说成「溶液浓度不准」而改浓度;另需避免把 α 写成 i−1 却不分 ν
三、规律小结与对照表
| 量 | 公式 | 本例 | 易错 |
|---|---|---|---|
| 非电解质 π | cRT | 49.55 kPa | R 单位混用 |
| 反推 M | mRT/(πV) | 120.0 g/mol | V 取溶剂体积 |
| 理论 i | ν=2 | π理 99.10 kPa | 漏乘 i |
| 实测 i | π测/π非 | 1.8 | 改数据凑 2 |
| 表观 α | (i−1)/(ν−1) | 0.800 | 不分 ν 直接写 i−1 |
小结:π=iCRT 一路串起反推 M、理论 i、实测 i 与 α。π非=49.55 kPa、M=120.0 g/mol、π理=99.10 kPa、i测≈1.8、α=0.800 五处闭合;i<ν 按离子缔合登记。以上数据均为自编示意。
四、自测清单
- 能写出 π=iCRT 并说明 i 的物理含义
- 能由渗透压反推摩尔质量
- 能区分理论 i 与实测 i
- 能计算表观解离度 α
- 能说明 i<ν 的成因是离子缔合
- 能说明实测 i≈1.8 应登记而不改数抹平