專技高考-藥師(一)藥劑學與生物藥劑學111 年第 2 題單選題
水的蒸氣壓為23.76 mmHg時,相同溫度下,1,000 mL水加入50 g葡萄糖,其蒸氣壓為若干mmHg?
A20.31
B23.64正確答案
C23.76
D24.51
B正確答案
拉午耳定律:溶液蒸氣壓 = 溶劑莫耳分率 × 純溶劑蒸氣壓,加入非揮發性溶質會降低蒸氣壓。
為什麼答案是 B
正解。水55.5 mol、葡萄糖50/180≈0.278 mol,水的莫耳分率=55.5/55.78≈0.99502,P=0.99502×23.76≈23.64 mmHg。符合拉午耳定律,蒸氣壓略降。
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完整詳解
Pro · 無限重點 拉午耳定律:溶液蒸氣壓 = 溶劑莫耳分率 × 純溶劑蒸氣壓,加入非揮發性溶質會降低蒸氣壓。
葡萄糖50g/180≈0.278 mol,水1000mL≈55.5 mol,X水≈55.5/(55.5+0.278)≈0.995,乘23.76≈23.64。
逐選項分析
A✕ 陷阱
20.31過低,可能誤把葡萄糖莫耳數算太大或用錯水的莫耳數。蒸氣壓只會微降,因為溶質量很少(0.278 mol vs 水55.5 mol),不可能降到20左右。
B✓ 正確
正解。水55.5 mol、葡萄糖50/180≈0.278 mol,水的莫耳分率=55.5/55.78≈0.99502,P=0.99502×23.76≈23.64 mmHg。符合拉午耳定律,蒸氣壓略降。
C✕ 陷阱
23.76是純水的蒸氣壓,未考慮溶質加入後的蒸氣壓下降效應。加入非揮發性溶質(葡萄糖)必使蒸氣壓降低,不可能維持原值。
D✕
24.51比純水蒸氣壓還高,方向完全錯誤。加入非揮發性溶質只會降低蒸氣壓,絕不會升高,屬概念顛倒。
依數性質(Colligative Properties)計算
| 項目 | 公式/數值 | 本題代入 | 結果 |
|---|
| 水莫耳數 | 1000g÷18 | ≈55.5 mol | 溶劑 |
| 葡萄糖莫耳數 | 50g÷180 | ≈0.278 mol | 溶質 |
| 水莫耳分率 | n水/(n水+n糖) | 55.5/55.78 | ≈0.995 |
| 溶液蒸氣壓 | X水×P純水 | 0.995×23.76 | ≈23.64 mmHg |
本題最大陷阱是方向判斷。加入非揮發性溶質(葡萄糖)必使蒸氣壓「降低」,因此答案必小於23.76。選項D比純水還高屬方向錯誤,選項C為原值未考慮溶質。記得葡萄糖分子量180、水分子量18是關鍵數值。