chem03c

【單元三：溶液】 1. (C) 【詳解】 揮發性化合物，如低沸點的液態烴，可將其揮發成氣體，測其密度、壓力及溫度，利用蒸氣密 度法（PM = DRT），測其分子量；而揮發性小但可溶性之液體或固體，則可利用沸點上升法或 凝固點下降法以測定分子量。至於元素分析法只能求得實驗式及實驗式量。 2. (C) 【詳解】 拉午耳定律：非揮發性的非電解質溶液的蒸氣壓下降量和溶液中溶質的莫耳分率成正比，導致 溶液沸點上升的度數（ΔTb）與重量莫耳濃度（m）成正比，ΔTb = Kb × m。 3. (C) 【詳解】 達平衡代表蒸發速率＝凝結速率  ΔP 相同  Cm×i 相同  n w×i 相同 ∵四支試管溶質莫耳數 n 相同( 2 mL × 0.1 M = 0.2 mmol ) ∴溶劑重 w 與 i 成正比  i 愈大，溶劑越多(溶液高度愈高) a. Cu(NH3)4(NO3)2→ Cu(NH3)24++ 2NO

− 3 i = 3 b. CH3COOH CH3COO− + H+（少許解離）2> i > 1 c. HCl → H+ _{+ Cl}− i = 2 d.蔗糖不解離。 i = 1 4. (A) 【詳解】 BaCrO4是難溶鹽，但在酸性溶液中，溶解轉呈橙紅色 Cr2O − 2 7 溶液。 2BaCrO4(s) + 2H+(aq) → 2Ba + 2 ) aq ( + Cr2O − 2 ) aq ( 7 + H2O BaCr2O7是可溶鹽，但在鹼性溶液中，轉為 BaCrO4黃色沉澱。 Cr2O27−(aq)+ 2Ba + 2 ) aq ( + 2OH − ) aq ( → 2BaCrO4(s) + H2O 5. (D) 【詳解】 理想溶液 P = P甲 + P乙 = P_甲OX甲+ PO_乙X乙，設乙取 n 莫耳， 溶液達平衡之蒸氣中，甲與乙之分壓相等， P甲 = P乙，P_甲OX甲= P_乙OX乙 250 × n 3 . 0 3 . 0 + = 150× 0.3 n n + ∴ n = 0.50

6. (B)(D)(E) 【詳解】 (A)溶劑分子不規則碰撞膠質粒子而發生布朗運動 (C)膠體溶液中加入電解質會使膠質沉澱。 7. (A)(C)(D)(E) 【詳解】 (A) π = i CMRT  有效濃度 CM×i = ) 37 273 ( 082 . 0 7 . 7 + × = 0.30 M 所以 0.30M 葡萄糖溶液的滲透壓 ≒ 0.15M 食鹽溶液的滲透壓 ≒ 血液的滲透壓 (B)食鹽 CM = 0.15 M 時，有效濃度 CM×i = 0.15 × 2 = 0.30， 溶液中還有葡萄糖，故滲透壓會高於 7.7 atm。 (C)(E)滲透作用為溶劑由稀薄溶液(滲透壓小)往濃溶液(滲透壓大)移動， 故血球內的水會往 0.2M NaCl(aq)移動而皺縮，在滲透壓小的注射液中反而會吸水。 (D)剛吃飽小腸吸收導致血糖濃度上升(π↑)，之後分泌胰島素血糖濃度下降(π↓)。 8. (C) 【詳解】 CM = n V= 0.15 0.35 35 . 0 6 ) 5 . 36 / 21 . 0 16 . 1 150 ( + × + × × _{M = 6.2 M} 9. (1)氯化鈉溶液 (2)葡萄糖溶液 (3)氯化鈉溶液 (4)氯化鈉溶液 (5) 0.1 m (6) 0.1 m (7)氯化鈉並未完全解離 【詳解】 (1)(2)(4)有效濃度(C×i)↑  P↓  Tb↑  Tf↓  π↑

NaCl(aq)的凝固點(Tf)較低有效濃度(C×i)較高，故沸點(Tb)較高、蒸氣壓(P)較低。

(3)NaCl 是電解質，故 NaCl(aq)導電度較高。

(5)C6H12O6(aq)的 Cm =

1.80 / 180

100 /1000 m = 0.1 m (6) NaCl(aq)的 Cm =

0.585 / 58.5

100 /1000 m = 0.1 m (7) NaCl(aq)的∆Tf = Kf Cm i  0.343 = 1.86 × 0.1 ×i  i = 1.844 < 2 (若 NaCl 完全解離 i =2)

10. (C) 【詳解】

(A) BaSO4最先沉澱（硫酸根與 Ba2+難溶、Ca2+微溶、Mg2+可溶）

(B) MgC2O4最後沉澱（可溶），BaC2O4最先沉澱（難溶）

(C) Mg(OH)2最先沉澱（氫氧根與 Mg2+難溶、Ca2+微溶、Ba2+可溶）

(D) BaCrO4最先沉澱（難溶） 11. (A) 【詳解】 有效濃度(Cm×i)愈大，沸點就愈高(∆Tb = Kb Cm i)。 有效濃度 A 為 0.04 × 1 m，B 為 0.03 × 2 m，C 為 0.01 × 3 m ∴ 沸點 B > A > C

12. (D) 【詳解】 π = CMRT 0.30 = 1 . 0 M / 40 . 0 _{× 0.082 × 300 ∴ M = 328}

13. (1) KNO3 (2) CuSO4 (3) CuS (4) Cu(NH3)24+ 【詳解】 (1)量多為產物(KNO3)  以再結晶純化 (2)量少為雜質(CuSO4)  留在濾液中 (3) Cu2+ + S2− → CuS（黑色） (4) Cu2+ + 4NH3 → Cu(NH3)24+(深藍色) 14. (D) 【詳解】 影響溶解度因素： 1.本性：同類互溶原則。 Ex：HCl、NH3易溶於水；H2、N2難溶於水(C) 2.溫度：若溶解為放熱，則T↑S↓。 Ex：所有氣體(A) 3.壓力：亨利定律，m=kP，氣體溶解度與分壓成正比(B) 亨利定律另述：定溫定量溶劑所能溶解氣體體積為定值(D) 15. (A)(B)(C)(D)(E) 【詳解】 (A) X甲 = 0 . 1 0 . 4 0 . 4 + = 0.8 (B) P甲 = PtX甲 = 700 × 0.5 = 350 mmHg (C) P環 = P_tX環 = 700 × 0.5 = 350 mmHg (D) P甲 = P_甲OX甲  350 = P_甲O × 0.8  P_甲O= 437.5 mmHg (E) P環 = PO_環X環  350 = PO_環 × 0.2  PO_環= 1750 mmHg

16. (a) Ag(NH3)+2 (b) Fe(OH)3

(c) Ag(NH3)+2+ 2HCl → AgCl(s) + 2NH4 + _{+ Cl}− (d) Al(OH)−₄+ H+→ Al(OH)3(s) + H2O (e)含有 Fe3+，因產生血紅色溶液（即 FeSCN2+呈血紅色） 【詳解】 (a) Ag+ + 2NH3→ Ag(NH3)+2 (b) Fe3+ + 3OH−→ Fe(OH)3(s) (d) Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3(s) + 3NH+4 Al(OH)3(s) + OH−→ Al(OH)−4 Al(OH)−₄ + H+→ Al(OH)3 + H2O (e) Fe3+ + SCN−→ FeSCN2+ 氣體的分壓： i t i P =P X 溶液的蒸氣壓： O A A A P =P X

【另解】(3)和(4) 亦可由斜率 = − Kf去求 ∵ ∆Tf = (Tf) − (Tf)液 = K_fC_m 其中：三液之 i 均 = 1 ∴ m f C ) T ( _液 之斜率 = − Kf ⇒ − Kf = 075 . 0 15 . 0 9 . 4 4 . 3 − − ₌ ∴ Kf = 20℃ / m 且(Tf) = 6.4℃ 17. (C) 【詳解】 加入不揮發性溶質後，溶液之蒸氣壓下降。 18. (C)(D)(E) 【詳解】 電解質可使膠態溶液之膠質析出。 19. (C) 【詳解】 ∵∆P = PO 劑×X質× i ∝ Cm× i ≒ CM× i （稀薄溶液 CM ≒ Cm） ∴CMi ↑  ∆P ↑  P液 ↓

⇒(A) CMi ＝ 1×3 (∵→Ba2++ 2OH−) (B) CMi ＝ 1×2 (∵→Na+ + OH−)

(C) CMi ≒ 0×2 (∵BaSO4難溶 CM≒0) (D) CMi ＝ 1×3 (∵→2Na+ + SO42−) ∴ P液以(C)最高(∵C_Mi ≒ 0 ) 20. (1) 0.15 m (2) 見詳解 (3) 6.4℃ (4) 20℃ / m 【詳解】 (1) Cm = 128 92 . 1 _× 100 1000 _{= 0.15 m－萘} （C'_m = 152 52 . 1 _× 100 1000 _{= 0.1 m－樟腦 C}" m = 254 91 . 1 _× 100 1000 _{= 0.075 m－碘）} (2)和(3) (4) ∆Tf = Kf‧m (6.4 − 4.4) = Kf × 0.10 ∴ Kf = 20℃ / m 21. (B) 【詳解】 植物利用滲透壓，維持體內水溶液的高度，輸送水分至最高點，1 個 KCl 可以解離出 2 個粒子 π＝iCMRT＝2×0.1×0.082×(27+273)＝4.92 atm＝4.92×1033.6 cmH2O P＝h×d  4.92×1033.6＝h×1.033 h＝4923cm≒50m

22. (A) 【詳解】

滲透作用：溶劑由稀溶液(滲透壓小)往濃溶液(滲透壓大)移動。 土壤滲透壓愈小或植物細胞內的滲透壓愈大，植物可生長愈高。 π＝i×CM× R×T  π ∝ CM×i

(A)硫酸鈣：CaSO4 i＝2 (難溶  CM≒0) (B)硫酸銨：(NH4)2SO4 i＝3

(C)硫酸鈉：Na2SO4 i＝3 (D)硝酸鈣：Ca(NO3)2 i＝3 (E)氯化鈣：CaCl2 i＝3

23. (D) 【詳解】 (1)加入稀鹽酸產生白色沉澱的為：Ag+、Pb2+ Ag+＋Cl−→AgCl Pb2+＋2Cl−→PbCl2 (2)加入過量的氨水，產生紅褐色沉澱的為：Fe3+： Fe2+＋2OH−→Fe(OH)2 綠色 Fe3+＋3OH−→Fe(OH)3 紅褐色 (3) Zn2+ + S2− → ZnS（白色）； Cu2+ + S2− → CuS（黑色） 24. (C) 【詳解】 滲透壓 π＝i×CM× R×T  π ∝ CM×i (A) CM×i＝3.0×10−3×2 (∵→H+ + Cl−) (B) CM×i＝4.0×10−3×2 (∵→Na+ + Cl−) (C) CM×i＝5.0×10−3×3 (∵→Ca2+ + Cl−) (D) CM×i＝6.0×10−3×1…(∵CH3COO− + H+) (E) CM×i＝7.0×10−3×1 (∵非電解質) 25. (A) 【詳解】 滲透壓 π＝i×CM× R×T  π ∝ CM×i

(A) CM×i＝0.05×3=0.15 (B) CM×i＝0.06×1=0.06 (C) CM×i＝0.06×2=0.12

(D) CMi ≒ 0.00×3≒ 0.00 (∵PbI2難溶∴CM≒0 )

最大為(A) 26. (B)(C)(E)

【詳解】

27. (1)172 ( g / mol ) (2)1 個 【詳解】 (1)利用∆Tf＝Kf×Cm求分子量 ∴∆Tf＝Kf×Cm＝Kf× w / M w 溶質(g) 溶劑(kg) (9.80－7.97)＝11.8× 0.325(g) / M₃ 12.2 10× － (kg) M＝172（有效位數三位） (2)設每分子含 x 個 Fe 原子 ∴172×32.5%＝55.9．x → x＝1 ∴含 1 個 Fe 原子 28. (1)60℃ (2) 0.75 卡／g‧°C (3) 6.4 千卡／莫耳 【詳解】 (1)由圖形觀察為 60°C (2)∆H＝ms∆t (21－15)×1000＝100×s×[60－(－20)] s＝0.75 卡／g‧°C (3)(29－21)×1000＝100 80 ×莫耳汽化熱 ∴莫耳汽化熱＝6400 卡＝6.4 千卡／莫耳 29. (E) 【詳解】

碳酸鈉（Na2CO3＝106）溶於水會解離出 2 個鈉離子：Na2CO3→ 2Na+ + CO32−

[Na+]＝2×[Na2CO3]＝2× = 0.25 25.3/106 1.91M 30. (D) 【詳解】 溶液中離子的總濃度愈高，導電度愈大。磷酸 H3PO4的解離度不大， 其第二個與第三個 H+的解離度更小，但鈉鹽在水中則幾乎完全解離，故選(D) (A) + -3 4 2 4 H PO  H +H PO i≒1 (B) + -2 4 2 4 NaH PO →Na +H PO i≒2 (C)Na HPO_{2 4} →2Na +HPO+ 2-₄ i≒3 (D)Na PO_{3 4} →3Na +PO+ 3-₄ i≒4

(E) +

2-2 3 3

Na HPO →2Na +HPO i≒3 31. (A)(B)(C)(E) 【詳解】 (A) 因為丙之溶解度在任何溫度恆為定值，故無論升溫或降溫，皆不會有溶質析出。 (B) 因為甲在 15℃ 時之溶解度小於 20℃。 (C) 因為乙在 35℃ 時之溶解度小於 20℃。 (D) 甲在 20℃溶解度約為 18 克，30℃溶解度約為 40 克。甲 20℃飽和溶液， 加熱至 30℃為未飽和，溶液蒸發約 1/10，仍可溶解約 36 克以上，超過 18 克，故不析出。 (E) 升溫至 35℃時，乙與丙為飽和溶液，再蒸發即有晶體析出。

32. (E) 【詳解】 沸點上升量∆T_b＝K_b×C_m×i 因葡萄糖、果糖、蔗糖均非電解質，i = 1、且 Cm均為 1.0 m， 故∆ 均相同  三者沸點相同。 T_b 33. (C) 【詳解】 ΔTf = Kf × Cm ×i ∴0.46 = 1.86 × Cm ×2 且 Cm = ₃ 1.17 23 35.5 w 10− + × ⇒ w ≒ 160 故最多能析出(400 − 160) = 240 克冰