Question

A和B兩種物質互相溶解的關系如圖1所示，橫坐標表示體系的總組成；縱坐標表示溫度，由下至上，溫度逐漸升高。T₁時，點a是B在A中的飽和溶液的組成，點b是A在B中的飽和溶液的組成（T₂時，相應為點c、點d）。T₃為臨界溫度，此時A和B完全互溶。圖中曲線內為兩相，曲線外為一相（不飽和溶液）。某些物質，如H₂O和（C₂H₅）₃N、C₃H₅（_OH）₃和間甲基苯胺（CH₃C₆H₄NH₂）有低的臨界溫度（見圖2）。請根據(jù)上述事實，回答下列問題：
（1）解釋圖1中T₃存在的原因。
（2）說明圖2所示的兩對物質存在低的臨界溫度的原因。

Answer 1

（1）兩物質在彼此中的溶解度都是隨著溫度的升高而增大，所以當溫度升高到一定值時，A和B兩種物質能達到完全互溶。
（2）某些物質的混合物，如H₂O和（C₂H₅）₃N、C₃H₅（OH）₃和間甲基苯胺（CH₃C₆H₄NH₂）的混合物存在低的臨界溫度的原因是：它們在較低溫度時能形成分子間氫鍵，氫鍵的形成使兩物質在彼此中的溶解度增大，到一定程度時，兩物質之間便能夠互溶。

（若畫為1個H₂O和2個（C₂H₅）₃N分子形成氫鍵也可）

【試題分析】
（1）分析圖1，左邊的曲線可以看作B在A中的溶解度曲線，表明隨著溫度的升高，B在A中的溶解度逐漸增大；右邊的曲線可以看作A在B中的溶解度曲線，表明隨著溫度的升高，A在B中的溶解度逐漸增大。因此，當溫度升高到一定值時，A與B必然混溶，所以圖1中出現(xiàn)T₃。
（2）H₂O和（C₂H₅）₃N、C₃H₅（OH）₃和間甲基苯胺（CH₃C₆H₄NH₂）分別混合時，在較低溫度下，分子之間會形成氫鍵。隨著溫度的升高，分子間的氫鍵逐步被破壞，而導致分子之間的作用力逐漸減小，因此相互之間的溶解能力逐漸減弱。溫度降低時，有利于氫鍵的形成，當溫度降低到一定程度時，分子間的氫鍵的形成也達到一定的程度，即分子之間的作用力大到一定程度，使得兩種物質之間能夠混溶，即出現(xiàn)臨界溫度。