最新大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案.doc
第1章 物质的聚集态习题答案
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 ,瓶内氦气的压强为9.5 MPa 。假定放出气体前后钢瓶的温度不变,钢瓶原储有氦气为多少(物质的量)?
解:V 与T 一定时,n 与p 成正比,
即: mol .0026
410500MPa )5.918(MPa 183?=-总n 解得 mol 10645.25?=总n 1-2 273K和101 kPa 的1.00 dm 3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚(CH 3OCH 3)。假定(1)通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失0.0335g ;(2)被二甲醚饱和的空气的总压强仍为101kPa 。计算二甲醚在273K时的饱和蒸汽压。
解:由理想气体状态方程得: 空气的物质的量:m ol 0445.0K
273K m ol dm 8.314kPa 1.00dm kPa 1011133
=?????==--空RT pV n 二甲醚的物质的量:mol 10283.7mol
g 0.46g 02335.041--二甲醚?=?==M m n 二甲醚的摩尔分数:0161.00445
.010283.710283.744=+??=+=--二甲醚空二甲醚二甲醚n n n x 二甲醚的饱和蒸汽压: 1.626kPa kPa 1010161.0=?=?=p x p 二甲醚二甲醚
1-3 在273.15 K 和1.01325×105 Pa 压力下,测得某气体的密度为1.340 g ·dm -3,在一实验中测得这种气体的组成是C 79.8%和H 20.2%。求此化合物的分子式。
解
=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 和9.33×104 Pa 条件下,在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据,烧瓶
容积为2.93×10-4 m3,烧瓶和空气的总质量为48.3690 g,烧瓶与该物质蒸气质量为48.5378 g,且已知空气的平均相对分子质量为29。计算此物质的相对分子质量。
解:设该物质的相对分子质量为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480 g的氧气,若此筒被加热到373 K,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,问共放出多少克的氧气?
解:设筒内剩余O2 x g,则:
x=101325×480×300/(3039750×373)=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和氮气的体积比是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、氢的分压。
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将一定量的氯酸钾加热后,其质量失去0.480 g。生成的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9.96×104 Pa时,测得其体积为0.337 L。试计算氧气的相对分子质量。294K时水的饱和蒸汽压为2.48×103 Pa。
解:设氧气的相对分子质量为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和水蒸气压之比,试计算(1)303 K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时水的饱和蒸气压分别为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 对于一定量的混合气体,试回答下列问题:
(1)恒压下,温度变化时各组分气体的体积分数是否变化?
(2)恒温下,压力变化时各组分气体的分压是否变化?
(3)恒温下,体积变化时各组分气体的摩尔分数是否变化?
答:(1)不变化 (2)变化 (3)不变化
1-10 常温下将装有相同气体的体积为5 L ,压力为9.1193×105 Pa 和体积为10 L ,压力为6.0795×105 Pa 的两个容器间的连接阀门打开,问平衡时的压力为多少?
解:平衡时压力为:
×105(Pa ) 1-11 将氨气和氯化氢分别置于一根120 cm 长的玻璃管的两端,并使其自由扩散。试问两种气体在玻璃管的什么地方相遇而生成白烟。
解:设在离放氨气的管口x cm 处相遇。
[M (HCl)/M (NH 3)]1/2=u (NH 3)/u (HCl)= x /(120—x )
将M (HCl)=36.45 M (NH 3)=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3
1的气体逸出烧瓶? 解:逸出1/3,则烧瓶中留下2/3的气体,等压等体积下,瓶中气体温度T 与气体的“物质的量”成反比,则有:280/T =32
/1,T =420K 。
1-13 实验室需要 4.0 mol ·L -1的 H 2SO 4溶液1.0 L , 若已有0.3 L 密度为1.07 g ·cm -3的 10% 的 H 2SO 4 溶液,应加入多少(体积) 密度为 1.82 g ·cm -3的90% 的 H 2SO 4, 然后稀释至 1.0 L ?
解: 98
%9082.198%1007.13000.10.4??+??=?V V = 2.2×102 mL
1-14计算
(1)60℃时, 180 g 水中溶有 180 g 葡萄糖, 已知60℃时水的蒸气压为19.9 kPa , C 6H 12O 6的相对分子质量为 180, 求此水溶液的蒸气压。
(2)某难挥发非电解质稀溶液的沸点为 100.40℃ , 求其凝固点(已知水的 K b = 0.512 K ·kg ·mol -1, K f = 1.86 K ·kg ·mol -1)
(3)求25℃时, 0.1 mol ·L -1 的 CO(NH 2)2溶液的渗透压。
解:
(kPa)
(2) ΔT b = K b ·m B
0.40 = 0.512 ×m B (1)
ΔT f = K f ·m B
ΔT f = 1.86 ×m B (2)
)2()
1( f T ?40.0=86.1512.0
ΔT f = 1.45 ℃
T f = - 1.45 ℃
(3) Π= cRT = 0.1×8314×298 = 2.48×105(Pa)
1-15 2.6 g 某非挥发性溶质溶解于62.5 g 水中, 该溶液的沸点为 100.78℃, 已知H 2O 的K b = 0.51 K ·kg ·mol -1, 求该溶质的摩尔质量
解:ΔT b = K b ·m B
0.78 = 0.51 ×m B m B = 1.53 mol ·kg -1
53.11000
5
.626
.2=M M = 27.2 (g ·mol -1) 1-16 将0.45 g 非电解质溶于30 g 水中, 使水的凝固点降低0.15℃, 已知H 2O 的K f = 1.86 K ·kg ·mol -1, 则该非电解质的相对分子质量。
解:ΔT f = K f ·m B
0.15 = 1.86 ×m B m B = 0.081 mol ·kg -1
081.01000
30
45
.0=M M = 185 (g ·mol -1) 1-17 0.400 g 萘(C 10H 8)(摩尔质量为128 g ·mol -1), 溶于一定量的CCl 4中, 溶液的沸点升高了0.458℃ , 现在将一未知摩尔质量的物质0.538 g 溶于同量CCl 4 中,沸点升高了0.430℃, 求该未知物质的摩尔质量。
解:?T b = K b m 设 CCl 4用量为 W , 未知物质摩尔质量为 M ,
W
K ???=1281000400.0458.0b (1) W
M K ???=1000538.0430.0b (2)
)2()1( 128
538.0400.0430.0458.0M ?= M = 183 g ·mol -1 1-18 樟脑的熔点是 178.0℃, 取某有机物晶体 0.0140 g , 与 0.201 g 樟脑熔融混合(已知樟脑的K f = 40.0K ·kg ·mol -1), 测定其熔点为 162.0℃, 求这种有机物的摩尔质量。
解:
0.160.1620.1780.401000
201
.00140
.0=-=?M M = 174 (g ·mol -1) 1-19 30℃时蔗糖水溶液的蒸气压为4208.85 Pa ,试计算其渗透压。已知: 30℃水的饱和蒸气压是4242.85 Pa ,水的密度为0.9956 g ·cm -3。
解:
B *A A x p p ?=? B 85.424285.420885.4242x ?=- 0080.0B =x
448.01000
18
)0080.01(0080.0B =?-=m mol ·kg -1 因为是稀溶液,忽略加入蔗糖后引起的体积变化,则蔗糖溶液的物质的量浓度:
446.06
.9951000
448.0==c mol ·L -1
kPa 1012.1Pa 1012.130********.036?=?=??==cRT π
萌动的青春情
活动设计:
进入青春期,中学生的生理、心理都产生很大的变化,性意识也随之觉醒。他们乐意与异性同学交往。热心与异性同学一起参与学习、讨论、班级活动等。男生在女生面前,往往表现出健壮、刚强、宽容大度;女生在男生面前,则表现出温柔、亲切、热情,这是正常的性心理的表现。但我们有些同学不能正确认识性心理、性意识的产生,不能正确处理与异性同学之间的关系。有的同学在异性同学面前过分夸张地说话、做事,以引起异性同学对自己的注意;有的同学不能很好地控制自己对异性同学的好感,陷入感情的旋涡;有的同学为自己性意识的产生感到困惑,甚至以为自己变坏了,因而忧心忡忡。……
这些,严重影响了同学的身心健康,影响同学之间的交往,影响学习和工作。而过去,学校对学生这方面的帮助教育远远不够,学生只能从书本或其他渠道偷偷了解有关的知识。因此,有必要让学生从公开的渠道了解有关性意识、性道德的知识,了解青春期的性意识的特点,学会与异性同学正常交往。
教学内容:一是让学生了解青春期性意识的特点;二是懂得如何与异性同学正常交往。
教学目标:
让学生了解性意识的产生是青少年成长过程中出现的正常现象,正确对待性意识,培养正确的性道德,与异性同学正常交往。
教学难点与重点:
因青春期学生特有的羞涩,学生大多不敢公开议论这个话题,所以要事先做好部分学生的工作,让学生有思想准备,并收集资料准备上课。
1、青春期性意识产生的特点。
2、与异性同学正常交往。
教学形式:老师讲课与学生讨论发言结合
教学准备:
1、学生:请三、四个同学事先找有关男女同学交往的典型事例,有关的语录、格言,并且每人准备2分钟的说话,或谈典型事例,或谈自己的体会。
2、老师:准备有关男女同学交往的正反两方面的典型事例,有关的语录三、四条。
教学过程:
(一)故事引入(2分钟)
有一位男生,上高中以后,感到自己产生了一些奇怪的变化。他特别喜欢坐在他后面的一个女生,每天都忍不住想回头看她几眼,听到这位女生大声的说笑声,他心里就发颤;有一种异样的感觉。他为自己产生这种念头感到羞耻,以为自己变坏了;又怕其他同学知道后取笑自己,于是就拼命压制自己的想法,不让自己回头。实在忍不住,就用小刀在自己手腕上划。可是手腕上虽伤痕累累,但仍然忍不住要回头。为此他变得精神恍惚,最后不得不请教心理医生。
心理医生会告诉这位男生什么呢?这就是我们这节课要讲的主要内容,与异性同学正常的交往。板书:男女同学正常交往。
在讲这个问题之前,让我们先了解青春期意识,性心理产生的特点。
(二)老师讲述青春期性意识的几个特点(5分钟)
(板书)1、好奇性