Dành cho các l ớp
Kỹ thuật Hóa học
Bài tập Hóa lý - Cân bằng pha và dung dịch
Câu 1: Ở 46 oC, áp suất suất hơi bão bão hoà của của chất A dạng lỏng là là 50 mmHg, của của chất A dạng rắn là là o 49,5 mmHg. Ở 45 C, áp suất suất hơi bão bão hoà của của A lỏng lớn hơn của A rắn là l à 1 mmHg. Tính nhi nhiệt ệt nóng chảy, chảy, nhiệt thăng hoa và v à nhiệt nhiệt độ nóng chảy của chất A; biết rằng nhiệt hóa hơi của nó là là 9 kcal/mol và xem thể thể tích riêng riêng của của hai dạng A lỏng và và A rắn rắn là là xấp xấp xỉ nhau. o (ĐS: 2,32 kcal/mol; 11,32 kcal/mol; 56,9 C) Câu 2: Trên núi cao ở áp suất 660 mmHg, nước sẽ sôi ở nhiệt độ nào, n ào, biết biết nhiệt hoá hơi của nước bằng 9,72 kcal/(mol.K). Câu 3: Nhiệt Nhiệt độ nóng chảy chuẩn (ở 1 atm) của Bi là là 2710C. Ở điều kiện đó tỷ trọng của Bi rắn và Bi lỏng lỏng lần lượt là 9,673 và 10 g/cm3 . Mặt khác khi áp suất tăng lên l ên 1 atm thì nhiệt nhiệt độ nóng chảy chảy giảm đi 0,00354 0,00354 K. Tính nhiệt nhiệt nóng chảy của Bi. Câu 4: Xem dung dịch dịch của CCl4 và SnCl4 là dung dịch dịch lý tưởng. Tính thành th ành phần phần mol của dung o dịch sôi ở 100 C dưới áp suất 760 mmHg và v à thành phần phần mol của bong bóng hơi đầu tiên, ti ên, biết biết rằng o ở 100 C áp suất suất hơi bão bão hoà của của CCl4 và SnCl4 lần lượt là là 1450 và 500 mmHg. (ĐS: 0,274 và 0,522) Câu 5: Một Một dung dịch lý tưởng của A và v à B chứa chứa 25% mol A. Ở 25oC, pha hơi cân bằng của nó chứa chứa 50% mol A. Nhiệt hóa hơi của A và v à B lần lượt là là 5 và 7 kcal/mol. Tính tỷ tỷ số áp suất hơi bão bão o o o o hoà của của A và và B khi nguyên chất chất (P A /P B) ở 25 C và ở 100 C. (ĐS: 3 và 1,52) Câu 6: Ở 80oC, áp suất suất hơi bão bão hoà của của các chất nguyên nguyên chất chất A và và B lần lượt là là 100 và 600 mmHg a) Hãy vẽ vẽ đồ thị “áp suất – thành phần phần pha lỏng” (P-x) (P -x) của của dung dịch lý tưởng A-B. A -B. o b) Cho dung dịch dịch chứa 40% mol B vào v ào một b ình b ình kín có thể th ể tích sao cho ở 80 C có 1/3 số s ố mol của dung dịch bị hoá hơi. Tính thành phần mol của pha lỏng và pha hơi cân bằng. (ĐS: xB = 0,261 và yB = 0,679) Câu 7: Trong hệ hệ điizopropyl ete - rượu izopropylic, tại điểm sôi phần phần mol của ete trong hai pha cân bằng bằng đo được như sau: Pha lỏng lỏng (x) 0 0,084 0,19 0,44 0,66 0,75 0,78 0,88 0,95 1,0 Pha hơi (y) 0 0,30 0,45 0,64 0,73 0,76 0,78 0,84 0,91 1,0 a) Vẽ định tính và định lượng (nếu có thể) các giản đồ (x - y), (T - x,y) và (P - x,y). b) Xác định xem hệ thuộc loại nào và xác định thành th ành phần phần của dung dịch đẳng phí. Biết Biết nhiệt độ sôi của điizopropyl ete và rượu izopropylic tại áp suất đang khảo sát lần lượt l à 68 và 82,4oC. Câu 8: Một Một dung dịch chứa 0,5 mol propanol v à 0,5 mol etanol được chưng cho đến khi nhiệt độ sôi của dung dịch là l à 90 oC. Áp suất suất hơi của phần ngưng tụ thu được là l à 1066 mmHg (cũng (c ũng đo ở o o 90 C). Xem dung dịch dịch là là lý tưởng tưởng và và biết bi ết rằng ở 90 C áp suất suất hơi bão bão hòa của của propanol và v à etanol lần lượt là là 574 và 1190 mmHg. Hãy tính: a) Thành phần phần mol của dung dịch còn c òn lại lại trong b ình chưng chưng b) Thành phần phần mol của phần (hơi) ngưng tụ c) Số mol etanol đã đã hoá hơi. hơi. (ĐS: a) xE = 0,3; b) x E = 0,8; c) 0,32 mol) Câu 9: Hỗn Hỗn hợp không tan lẫn H 2O và CCl4 sôi ở 640C, áp suất suất hơi của CCl4 ở nhiệt độ đó là là 560 mm Hg. Xác định lượng hơi nước tối thiểu cần thiết để chưng lôi cuốn được 1 kg CCl 4 ở áp suất khí quyển quyển là là 760 mm Hg.
Dành cho các l ớp o
Kỹ thuật Hóa học
Câu 10: Ở 25 C độ hoà tan của iod trong nước là 0,34 g/l. Tính độ h òa tan của iod trong CCl 4 ở nhiệt độ đó, biết rằng ở nhiệt độ này dung dịch nước chứa 0,0516 g iod/l nằm cân bằng với dung dịch CCl4 chứa 4,412 g iod/l. (ĐS: 29,07 g/l). Câu 11: Nhiệt độ sôi của hệ hoàn toàn không tan lẫn naphtalen - nước ở 733 mmHg là 98oC, áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ đó là 707 mmHg. Tính phần khối lượng của naphtalen trong phần chưng cất. Câu 12: Để xác định khối lượng phân tử M của một chất hữu cơ khó bay hơi X, ta làm thí nghiệm sau: Hai cốc thủy tinh A và B được đặt trong một chuông thủy tinh kín; cốc A chứa 0,1 mol naphtalen trong 100 g benzen; cốc B chứa 10 g chất X trong 100 g benzen. Hai cốc được đặt cạnh nhau cho đến khi đạt trạng thái cân bằng. Sau đó lấy cốc A ra cân lại thấy khối lượng cốc A giảm 8 g. Hãy tính M và nêu những điều kiện gần đúng trong thí nghiệm. Câu 13: Có 0,06 g iod chứa trong 2 lít dung dịch nước. Tính lượng iod c òn lại trong đó sau khi chiết bằng 50 ml tetraclorua cacbon CCl 4 theo 2 cách: a) Chiết 1 lần bằng 50 ml CCl4 b) Chiết 2 lần, mỗi lần dùng 25 ml CCl4 Biết hệ số phân bố
K
C I / CCl =
2
4
C I / H O 2
=
80 .
2
Câu 14: Hệ 2 chất lỏng phenol và nước có bảng nhiệt độ chuyển trạng thái (từ trong sang đục) – thành phần khối lượng như sau: %phenol 10 20 30 35 40 45 50 55 60 70 0 t ( C) 42 52 60 67 66 65 63 60 50 28 a) Lấy 10 g phenol và 20 g nước cho vào ống nghiệm và giữ ở 600C. Xác định số pha, thành phần và khối lượng mỗi pha trong hệ ở trạng thái cân bằng. b) Nếu thêm vào hệ (a) 20 g nước, giữ nguyên nhiệt độ th ì quan sát thấy hiện tượng g ì? Câu 15: Dung dịch gồm 0,5g ure (H2NCONH2) và 25 g nước cất có nhiệt độ bắt đầu kết tinh l à -0,620C. Thêm 0,5g đường vào dung dịch tr ên thì nhiệt độ bắt đầu kết tinh sẽ là -0,820C. a) Hãy xác định hằng số nghiệm lạnh của nước. b) Tính nhiệt nóng chảy của nước. c) Xác định khối lượng phân tử của loại đường thêm vào. Câu 16: Hoà tan 0,645 g naphtalen C 10H8 trong 43,25 g dioxan C 4H8O2 thì dung dịch có độ tăng điểm sôi là 0,364oC. Hoà tan 0,748 g chất A vào 45,75 g dioxan thì độ tăng điểm sôi là 0,255oC. Biết rằng dioxan có nhiệt độ sôi là 100,8 oC. a) Hãy xác định nhiệt hoá hơi của dioxan. b) Tính hằng số nghiệm sôi của dioxan. c) Xác định phân tử khối của chất A. (ĐS: 7800 cal/mol; 3,12 ; M = 210).
