大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案

大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案1/5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18MPa，放出部分氦气后，钢瓶减重500kg，瓶内氦气的压强为9.5MPa。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.0026410500MPa)5.918(MPa183－总n解得mol10645.25总n1-2273Ｋ和101kPa的1.00dm3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚（CH3OCH3）。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：mol0445.0K273Kmoldm8.314kPa1.00dmkPa1011133－－空RTpVn二甲醚的物质的量：mol10283.7molg0.46g02335.041－－二甲醚Mmn二甲醚的摩尔分数：0161.00445.010283.710283.744－－二甲醚空二甲醚二甲醚nnnx二甲醚的饱和蒸汽压：1.626kPakPa1010161.0pxp二甲醚二甲醚1-3在273.15K和1.01325×105Pa压力下，测得某气体的密度为1.340g·dm-3，在一实验中测得这种气体的组成是C79.8%和H20.2%。求此化合物的分子式。解：因为iiiiiiMRTVMRTmVRTnp所以：Pa1001325.1K15.273KmoldmPa10314.8dmg340.15-1-133-3iiipRTM=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：C2H61-4在293K和9.33×104Pa条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧瓶大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案2/5容积为2.93×10-4m3，烧瓶和空气的总质量为48.3690g，烧瓶与该物质蒸气质量为48.5378g，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Mi，则9.33×104×2.93×10—4=(48.5378—48.3690)×8.314×293/(Mi-29)解得Mi=44.04(g·mol-1)1-5在300K、3.03975×106Pa时，一气筒含有480g的氧气，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1.01325×105Pa时，问共放出多少克的氧气？解：设筒内剩余O2xg，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1.52×107Pa，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0.480g。生成的氧气在水面上用排水集气法收集起来。在温度为294K压力为9.96×104Pa时，测得其体积为0.337L。试计算氧气的相对分子质量。294K时水的饱和蒸汽压为2.48×103Pa。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/MM=32.041-8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）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）大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案3/51-9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5L，压力为9.1193×105Pa和体积为10L，压力为6.0795×105Pa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：51010100795.65105101193.955p=7.0928×105（Pa）1-11将氨气和氯化氢分别置于一根120cm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xcm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280K所盛之气体需加热到什么温度，才能使31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4.0mol·L-1的H2SO4溶液1.0L，若已有0.3L密度为1.07g·cm-3的10%的H2SO4溶液，应加入多少(体积)密度为1.82g·cm-3的90%的H2SO4，然后稀释至1.0L?解：98%9082.198%1007.13000.10.4VV=2.2×102mL1-14计算(1)60℃时，180g水中溶有180g葡萄糖，已知60℃时水的蒸气压为19.9kPa，C6H12O6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Kb=0.512K·kg·mol-1，Kf=1.86K·kg·mol-1)(3)求25℃时，0.1mol·L-1的CO(NH2)2溶液的渗透压。大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案4/5解：(1)1.189.191801801818018180A*AAxpp(kPa)(2)ΔTb=Kb·mB0.40=0.512×mB………..(1)ΔTf=Kf·mBΔTf=1.86×mB………….(2))2()1(fT40.0=86.1512.0ΔTf=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62.5g水中，该溶液的沸点为100.78℃，已知H2O的Kb=0.51K·kg·mol-1，求该溶质的摩尔质量解：ΔTb=Kb·mB0.78=0.51×mBmB=1.53mol·kg-153.110005.626.2MM=27.2(g·mol-1)1-16将0.45g非电解质溶于30g水中，使水的凝固点降低0.15℃，已知H2O的Kf=1.86K·kg·mol-1，则该非电解质的相对分子质量。解：ΔTf=Kf·mB0.15=1.86×mBmB=0.081mol·kg-1081.010003045.0MM=185(g·mol-1)1-170.400g萘(C10H8)(摩尔质量为128g·mol-1)，溶于一定量的CCl4中，溶液的沸点升高了0.458℃，现在将一未知摩尔质量的物质0.538g溶于同量CCl4中，沸点升高了0.430℃，求该未知物质的摩尔质量。解：Tb=Kbm设CCl4用量为W，未知物质摩尔质量为M，WK1281000400.0458.0b(1)WMK1000538.0430.0b(2)大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案5/5)2()1(128538.0400.0430.0458.0MM=183g·mol-11-18樟脑的熔点是178.0℃，取某有机物晶体0.0140g，与0.201g樟脑熔融混合(已知樟脑的Kf=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：0.160.1620.1780.401000201.00140.0MM=174(g·mol-1)1-1930℃时蔗糖水溶液的蒸气压为4208.85Pa，试计算其渗透压。已知：30℃水的饱和蒸气压是4242.85Pa，水的密度为0.9956g·cm-3。解：B*AAxppB85.424285.420885.4242x0080.0Bx448.0100018)0080.01(0080.0Bmmol·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：446.06.9951000448.0cmol·L-1kPa1012.1Pa1012.13038314446.036cRT