大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案

第1章 物质得聚集态习题答案

1—1 实验室内某氦气钢瓶，内压为18 ＭPa,放出部分氦气后，钢瓶减重5００ kg,瓶内氦气得压强为９、5 ＭＰa 。假定放出气体前后钢瓶得温度不变,钢瓶原储有氦气为多少(物质得量)?

解:V 与T 一定时，n 与ｐ成正比，

即： 解得

1-2 2７3Ｋ与10１ k Ｐａ得1、０0 ｄm 3干燥空气缓慢通过液态得二甲醚（CH 3OCH 3)。假定（１)通过二甲醚后得空气被二甲醚饱与且液态二甲醚损失0、０335ｇ；（2）被二甲醚饱与得空气得总压强仍为1０1kPa.计算二甲醚在２73K 时得饱与蒸汽压。

解：由理想气体状态方程得： 空气得物质得量：m ol 0445.0K

273K m ol dm 8.314kPa 1.00dm kPa 1011133

=?????==－－空RT pV n 二甲醚得物质得量:

二甲醚得摩尔分数：

二甲醚得饱与蒸汽压：

１—３ 在２73、1５ K 与１、01３25×１05 Ｐa 压力下,测得某气体得密度为1、３4０ g ·ｄm -3,在一实验中测得这种气体得组成就是C 7９、8％与Ｈ 20、2％.求此化合物得分子式。

解：因为

所以=30、02(ｇ·ｍｏl -1)

每分子含碳原子:３0、02×0、７9８/12、01=1、9953≈２

每分子含氢原子：３0、02×0、20２/1、00８=6、０1６≈6

即分子式为:C ２H ６

1-４ 在2９3 Ｋ与9、33×10４

Pa 条件下，在烧瓶中称量某物质得蒸气得到下列数据，烧瓶容积为２、9３×１0—4 m 3,烧瓶与空气得总质量为48、36９0 g ，烧瓶与该物质蒸气质量为４8、５37８ g ，且已知空气得平均相对分子质量为29.计算此物质得相对分子质量. 解：设该物质得相对分子质量为M i ，则

9、33×10４×2、93×10-4＝（48、5378—48、3690)×8、3１4×2９3/（M i -29)

解得M i=44、04(g·mol—１）

1-5在３00 K、３、03975×106 Ｐa时，一气筒含有４80g得氧气,若此筒被加热到３7３K，然后启开活门(温度保持不变）一直到气体压力降低到1、0１３25×105 Pa时，问共放出多少克得氧气？

解:设筒内剩余O2 x g，则：

x=1０1325×48０×30０/（×３７3)＝1２、9（g）

放出气体为：480-12、9=4６7、１(ｇ)

1－６合成氨原料气中氢气与氮气得体积比就是3:1,除这两种气体外，原料气中还含有其它杂质气体4%（体积百分数)原料气总压力1、52×１０7 Pa,求氮、氢得分压.

解：p(H2）=1、5２×１07×（1-4%)×３／４=1、０944×1０7(Pa）

P(Ｎ2）=1、5２×107×（1-4％）/4＝3、648×10６（Ｐa)

1-7将一定量得氯酸钾加热后,其质量失去０、４８0 ｇ.生成得氧气在水面上用排水集气法收集起来.在温度为294 K压力为9、96×1０４Pａ时，测得其体积为0、337 L。试计算氧气得相对分子质量.294K时水得饱与蒸汽压为2、4８×103 Pa。

解:设氧气得相对分子质量为M,则

(9、96×104—２、４８×１03)×0、３７7×1０-3=0、48０×8、314×2９4/Ｍ

M ＝3２、０4

1-8相对湿度定义为某一温度时,空气中水蒸气之分压与同温度饱与水蒸气压之比,试计算(1)30３Ｋ与100%相对湿度（２)323Ｋ与80%相对湿度时,每升空气中含水气之质量。

解：设3０3K及3２3K时，水气质量分别有x１及x2克。３03K及３23K时水得饱与蒸气压分别为４2、429×103Pa，123、34×103Pa.

(1）４、25×103×1、0×1０—3=x1×8、31４×303/１8、０16

解得x1=0、０3０(g)

(2）1、23×104×８0％×1、０×10—3=x2×8、314×323/１8、０１6

解得x２＝０、６62(g）

1-9对于一定量得混合气体，试回答下列问题：

（1)恒压下，温度变化时各组分气体得体积分数就是否变化？

(2）恒温下,压力变化时各组分气体得分压就是否变化？

（3）恒温下，体积变化时各组分气体得摩尔分数就是否变化？

答:（1）不变化（2)变化(３)不变化

1—10常温下将装有相同气体得体积为５L,压力为9、１19３×１0５Ｐa与体积为10 L，压力为６、07９５×１0５Pa得两个容器间得连接阀门打开,问平衡时得压力为多少？

解:平衡时压力为：

＝７、0928×105（Ｐa）

1—11将氨气与氯化氢分别置于一根120 cｍ长得玻璃管得两端，并使其自由扩散。试问两种气体在玻璃管得什么地方相遇而生成白烟。

解：设在离放氨气得管口x cm处相遇。

[M（HＣl）/Ｍ（NH3)]1/２=u（ＮH3）/u(HＣl）＝x/(1２0—x）

将M（ＨＣl)＝36、4５M(NH３)=17、0代入

代入得x = 7１、3（cｍ）

1—12一敞口烧瓶在280 K所盛之气体需加热到什么温度，才能使得气体逸出烧瓶?

解：逸出1/3,则烧瓶中留下2／3得气体，等压等体积下,瓶中气体温度T与气体得“物质得量”成反比，则有:2８０/T=/1,T=４２0K。

1—13 实验室需要4、0 ｍol·L－1得H2SO４溶液1、０L，若已有0、3 L密度为1、07g·ｃm—3得１0％得H2SO4溶液，应加入多少（体积) 密度为1、82 g·ｃm—3得9０% 得H２SO4, 然后稀释至1、0 L？

解:

Ｖ＝２、２×10２mL

1-１4计算

(1)60℃时, １80 ｇ水中溶有１80 g葡萄糖，已知60℃时水得蒸气压为1９、9 kPa,Ｃ６H1２Ｏ６得相对分子质量为18０,求此水溶液得蒸气压。

(2)某难挥发非电解质稀溶液得沸点为100、4０℃,求其凝固点（已知水得K b=0、5１２Ｋ·ｋｇ·mol—１,K f= 1、86 K·kg·mｏl—1）

(３）求25℃时，0、1 moｌ·L－1得CO(NＨ2）２溶液得渗透压.

解：（1）（kPa）

（2)ΔT b=Ｋｂ·ｍＢ

０、４0 = 0、5１2×m B………、、（1）

ΔT f=Ｋf·m B

ΔＴｆ= 1、８６×m B…………、（２）

＝

ΔT f = 1、4５℃

Tｆ= -1、４5 ℃

(３）Π=ｃRT = 0、1×8314×29８=2、4８×1０5(Pa）1—１５2、６ｇ某非挥发性溶质溶解于62、5 g水中,该溶液得沸点为1０0、７8℃，已知Ｈ2O得K b = ０、51K·ｋg·mol—１，求该溶质得摩尔质量

解:ΔT b = K b·ｍB

0、7８=0、51×m B m B = 1、53 ｍｏl·kg—1

M＝27、２（ｇ·moｌ—１）

１—1６将0、4５ｇ非电解质溶于３0 g水中, 使水得凝固点降低０、１5℃, 已知Ｈ2O得K f ＝1、８6 K·kg·mol—1,则该非电解质得相对分子质量。

解：ΔT f =Ｋf·m B

0、15= 1、８6 ×ｍB m B = ０、081 mol·kg-1

Ｍ=185 (g·mol—1)

１—17 ０、400ｇ萘（C1０H8)（摩尔质量为12８g·mol—1)，溶于一定量得CＣl4中, 溶液得沸点升高了0、45８℃，现在将一未知摩尔质量得物质０、538 g溶于同量CCｌ４中,沸点升高了0、4３0℃，求该未知物质得摩尔质量。

解： Ｔb= Kｂm设CＣl4用量为W，未知物质摩尔质量为M,

（1）

(2)

Ｍ= 183 g·mｏｌ-1

1—18 樟脑得熔点就是178、０℃,取某有机物晶体0、01４0 g, 与0、201g 樟脑熔融混合（已知樟脑得K f= 40、０K·kｇ·mｏl—1)，测定其熔点为162、０℃，求这种有机物得摩尔质量。

解：

Ｍ=17４（ｇ·ｍol-1）

1－19 30℃时蔗糖水溶液得蒸气压为4208、85Ｐａ,试计算其渗透压。已知：30℃水

得饱与蒸气压就是4２42、85 Ｐa,水得密度为０、99５６ｇ·cｍ-3.

解：

mol·ｋg-1

因为就是稀溶液，忽略加入蔗糖后引起得体积变化,则蔗糖溶液得物质得量浓度：

mol·L-１

kPa 1012.1Pa 1012.130********.036?=?=??==cRT π