武汉大学 吉林大学 无机化学 第三版课后习题答案

武汉大学 吉林大学等校编 第三版答案全解

第二章

1. 某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能

是何种气体? 解

2．一敝口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出? 解

3． 温度下，将1.013105Pa的N2 2dm3和0.5065Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中，求O2和N2的分压及混合气

体的总压。 解

4． 容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O2，总压为2.02610Pa，求各组分的分压。 解

5

1

5． 在300K，1.013105Pa时，加热一敝口细颈瓶到500K，然后封闭其细颈口，并冷却至原来的温度，求这时瓶内

的压强。

解

6． 在273K和1.013×105Pa下，将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体，在此过程中，液体损失

0.0335 g，求此种液体273K时的饱和蒸汽压。 解

7． 有一混合气体，总压为150Pa，其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75，求H2和N2的分压。 解

8． 在291K和总压为1.013×105Pa时，2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空气

为3.21 g，求291K时水的饱和蒸汽压。 解

2

9． 有一高压气瓶，容积为30 dm3，能承受2.6×107Pa，问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险？ 解

10．在273K时，将同一初压的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 Pa，试求

（1）两种气体的初压；

（2）混合气体中各组分气体的分压； （3）各气体的物质的量。 解

11．273K时测得一氯甲烷在不同压强下的密度如下表： P/105 1.013 2.3074 0.675 1.5263 0.507 1.1401 0.338 0.75713 0.253 0.56660

?/g·dm?3

用作图外推法（p对?/p）得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。

3

2.4 10 pa) ρ/P (g·dm ·-3-5-12.22.00.00.20.40.60.81.01.2P (10pa)5解

可得出一氯甲烷的相对分子质量是50.495

12.（1）用理想气体状态方程式证明阿佛加德罗定律； （2）用表示摩尔分数，证明xi =

?i V总 （3）证明?2=

3kT M证明：（1）PV=nRT

当p和T一定时，气体的V和n成正比 可以表示为V∞n

（2）在压强一定的条件下，V总=V1+V2+V3+----- 根据分体积的定义，应有关系式 P总Vi=nRT

混合气体的状态方程可写成P总V总=nRT

niVi= nV总ni?=xi 所以 xi = inV总 又

（3）

MB?A=

MA?B1N0m(?2)2 3又pV=

?2=

3pV3RT= N0mM3kT M所以?2=

13．已知乙醚的蒸汽热为25900J·mol-1，它在293K的饱和蒸汽压为7.58×104Pa，试求在308K时的饱和蒸汽压。 解

4

14．水的气化热为40 kJ·mol-1，，求298K时水的饱和蒸汽压。 解

15．如图所示是NaCl的一个晶胞，属于这个晶胞的Cl?（用

表示）和Na+（用表示）各多少个？

解

5

（1）某人胃液的 [H+] =4.0×10-2 mol·L-1 。 （2）人体血液的 [H+] =4.0×10-8 mol·L-1 。 （3）食醋的 [H+] =1.26×10-3 mol·L-1 。 （4）番茄汁的 [H+] =3.2×10-4 mol·L-1 。

4-8 25℃标准压力下的 CO2 气体在水中的溶解度为0.034 mol·L-1 ，求溶液的 pH 和[CO32-] 。

4-9 将 15g P2O5 溶于热水，稀释至 750mL ，设 P2O5 全部转化为 H3PO4 ，计算溶液的

4-10某弱酸 HA, 0.015 mol·L-1 时电离度为0.80%，浓度为 0.10 mol·L-1 时电离度多大？ [H+][H2PO4-][HPO42-]和[PO43-] 。11

4-11计算0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液的PH和CO3 2-以及 HCO3-碱式电离的电离度。

4-12某未知浓度的一元弱酸用未知浓度的NaOH 滴定，当用去3.26 mL NaOH 时，混合溶液的pH=4.00 ，当用去18.30 mL NaOH时，混合溶液的pH=5.00 ，求该弱酸的电离常数。

4-13缓冲溶液HAc-Ac- 的总浓度为1.0 mol·L-1 ，当溶液的pH 为:（1）4.0；（2）5.0时，HAc 和Ac- 的浓度分别多大？

12

4-14欲配制PH=5.0 的缓冲溶液，需称取多少克NaAc· 3H2O 固体溶解在300 mL 0.5 mol· L-1 的HAc溶液中？

4-15某含杂质的一元碱样品0.5000g（已知该碱的分子量为59.1），用 0.1000 mol·L-1 HCl滴定，需用 75.00mL；在滴定过程中，加入49.00mL 酸时，溶液的 PH为 10.65 。求该碱的电离常数和样品的纯度。

4-16将Na2CO3 和 NaHCO3 混合物 30g 配成1L 溶液，测得溶液的 PH=10.62 ，计算溶液含Na2CO3 和 NaHCO3 各多少克。

4-17将5.7g Na2CO3·10H2O 溶解于水配成100ml纯碱溶液，求溶液中碳酸根离子的平衡浓度和PH 。

13

4-18在0.10 mol·L-1 Na3PO4 溶液中，[PO43-] 和 PH 多大？

4-19计算 10mL浓度为0.30 mol·L-1 的HAc 和 20mL 浓度为0.15 mol·L-1 HCN 混合得到的溶液中的[H+]﹑[Ac-]﹑[CN-] 。

4-20今有3种酸 ClCH2COOH、HCOOH 和 (CH3)2AsO2H ，它们的电离常数分别为 1.40×10-3、 1.77×10-4和6.40×10-7 ，试问：

（1）配制 PH=3.50 的缓冲溶液选用哪种酸最好？

（2）需要多少毫升浓度为4.0 mol·L-1 的酸 和多少克NaOH 才能配成1L 共轭酸碱对的总浓度为1.0 mol·L-1 的缓冲溶液。

4-21计算下列反应的平衡常数，并指出其中哪些是酸或碱的电离反应 。c （1）HCO3- + OH- ≒ CO32- + H2O （2）HCO3- + H3O+ ≒ H2CO3 + H2O （3）CO32- + 2H3O+ ≒ H2CO3 + 2H2O （4）HPO42 + H2O ≒ H3O+ + PO43- （5）HPO42 + H2O ≒ H2PO4- + OH- （6）HAc + CO32- ≒ HCO3- + Ac- （7）HSO3- + OH- ≒ SO32- + H2O （8）H2SO3 + SO32- ≒ 2HSO3-

14

4-22分别计算下列混合溶液的PH：

（1） 50.0mL 0.200 mol·L-1 NH4Cl和50.0 mL 0.200 mol·L-1 NaOH 。 （2） 50.0mL 0.200 mol·L-1 NH4Cl和25.0 mL 0.200 mol·L-1 NaOH 。 （3） 25.0mL 0.200 mol·L-1 NH4Cl和50.0 mL 0.200 mol·L-1 NaOH 。 （4） 20.0mL 1.00 mol·L-1 H2C2O4 和30.0 mL 1.00 mol·L-1 NaOH 。

-1

4-23在烧杯中盛有0.2mol·L 20mL 乳酸（分子式HC3H5O3 ，常用符号HLac 表示，酸常数为Ka=1.4×10-4 ），向该烧杯逐步加入0.20mol·L-1 NaOH 溶液，试计算： （1） 未加 NaOH 溶液前溶液的PH。 （2） 加入10.0ml NaOH 后溶液的PH。 （3） 加入20.0ml NaOH 后溶液的PH。 （4） 加入30.0ml NaOH 后溶液的PH。

15

第五章 化学热力学基础

5-1从手册查出常用试剂浓盐酸﹑ 浓硫酸﹑ 浓硝酸﹑浓氨水的密度和质量分数，计算它们的（体积）物质的量浓度（c）和质量摩尔浓度（m）。

5-2从手册查出常温下的饱和水蒸气压，计算当相对湿度为40%时，水蒸气压多大。

5-3化学实验事中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。设洗后烧杯内残留“水”为1ml，试计算，用30ml蒸馏水洗一次和洗两次，烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大？

5-4计算 15℃ ，97kPa下15g氯气的体积。

5-5 20 ℃，97kPa下0.842g 某气体的体积为0.400 L ，求该气体的摩尔质量。

5-6测得 2.96g 氯化汞在 407℃的 1L 容积的真空系统里完全蒸发达到的压力为60 kPa ，求氯化汞蒸汽的摩尔质量和化学式。

16

5-7 在1000℃ 和 97kPa 下测得硫蒸汽的密度为0.5977 g.L ，求硫蒸气的摩尔质量和化学式。

-1

5-8 在25℃ 时将相同压力的5.0 L 氮气和15 L 氧气压缩到一个10.0 L 的真空容器中，测得混合气体的总压为150 kPa ，（1）求两种气体的初始压力；（2）求混合气体中氮和氧的分压；（3）将温度上升到 210 ℃ ，容器的总压。

5-9在25 ℃ ， 1.47MPa 下把氨气通入容积为1.00 L 刚性壁容器中，在350℃ 下催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为 5MPa ，求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压。

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5-10 某乙烯和足量的氢气的混合气体的总压为 6930Pa ，在铂催化剂催化下发生如下反应： C2H4(g) +H2(g) === C2H6(g)

反应结束时温度降至原温度后测得总压为4530Pa 。求原混合气体中乙烯的摩尔分数。

5-11以下哪些关系式是正确的（ p、V、n 无下标时表示混合气体的总压、总体积和总的物质的量）？说明理由。 pVB = nBRT pBV = nBRT pBVB = nRT pV = nRT

5-12以下系统内各有几个相？ （1） 水溶性蛋白质的水溶液；（2）氢氧混合气体；（3）盐酸与铁块发生反应的系统

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（4）超临界状态的水。

5-13 10g水在 373K 和100kPa 下汽化，所做的功多大？（设水蒸气为理想气体）

5-14反应CaC2(s) + 2H2O(l) ====Ca(OH)2(s) + C2H2(g)在 298K 下的标准摩尔热力学能变化量为-128 kJ.mol-1 。求该反应的标准摩尔焓变。

5-15 人类登月使用的阿波罗火箭的第一级火箭使用了550 吨煤油在2.5min内与氧气发生燃烧产生巨大推力。以C12H26（l）为煤油的平均分子式的燃烧热为-7513 kJ.mol-1 ，试计算这个燃烧发应的功率。

5-16已知Al2O3(s) 和MnO2 的标准摩尔生成焓为-1676 kJ.mol 和 -521 kJ.mol-1 ，计算1g铝与足量MnO2反应（铝热法）产生的热量。

-1

5-17已知Cl-（aq）的标准摩尔生成焓为-167.5 kJ.mol-1 ，计算1 mol HCl(g) 溶于足量的水释放多少热？[注]计算得到的值为氯化氢的熔解热；HCl(g)的标准摩尔生成焓可从本书附表中查获。假设水量的多少与水合反应的程度无关（事实上是有关的，因此的数值通常设定为无限稀释。）

5-18用标准摩尔生成焓的数据计算SiF4(g) 与足量H2O(l) 反应生成 SiO2(s) 和HF(g) 的摩尔反应焓。

19

5-19利用本书附表与下列数据计算石灰岩[以 CaCO3 （方解石）计]被 CO2(g) 溶解发育成 喀斯特地形的如下反应的标准摩尔生成焓：CaCO3(s) + CO2(g)+ H2O(l)===Ca2+ (aq) +2HCO3-(aq)

θ

△fHm/ kJ.mol-1: Ca2+ (aq) -543.0 HCO3-(aq) -691.1

5-20火柴头中的P4S3(s)的标准摩尔燃烧热为-3677 kJ.mol [注：燃烧产物为 P4O10(s)和SO2 ]，利用本书附表的数据计算P4S3(s)的标准摩尔生成焓。

-1

5-21诺贝尔（Alfred Nobel 1833-1896） 发明的炸药爆炸可使产生的气体因热膨胀体积增大1200倍，其化学原理是硝酸甘油发生如下分解反应：

4C3H5(NO3)3(l) ===6N2(g) + 10H20(g) + 12CO2(g) +O2(g)

已知C3H5(NO3)3(l)的标准摩尔生成焓为-355 kJ.mol-1 ，计算爆炸反应的标准摩尔反应焓。

20

PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）

平衡时PCl3（g）的浓度是0.050 mol·dm

?3。问

（1） 平衡时PCl5和Cl2的浓度各是多少？ （2） 在523K时的Kc和K?各是多少？ 解 （1） PCl5（g）

PCl3（g）+ Cl2（g）

起始 0.11 0 0 平衡 0.06 0.05 0.05 平衡时PCl5是0.06mol·dm

?3，Cl2是0.05mol·dm

?3

（2）K0.052

C=0.06

=0.042

由K?=K??△np（P)得出K?=1.80

19. 查化学热力学数据表，计算298K时下列反应的K?。

H2(g) + I2(g)

2HI(g)

解 由公式—△rG??m=RTln K 得出 K?=627 20. 从下列数据：

NiSO4·6H2O(s) △??1fGm== —2221.7kJ·mol NiSO4(s) △??1fGm== —773.6kJ·mol

H2O(g) △??1fGm== —228.4kJ·mol

（1）计算反应NiSO4·6H2O(s)

NiSO4(s) + 6H2O(g)的K?；

（2）H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为多少？ 解 （1） △rG?m=—773.6—6×228.4+2221.7 =77.7kJ·mol

?1

由公式—△rG??m=RTln K 得出K?=2.4×10?14

（2）由Kp=P

H2O

△rG?m=—RTln K?

46

K=Kp（P)

???△n

得出H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为544Pa。

21. 什么是化学反应的反应商？如何应用反应商和平衡常数的关系判断反应进行的方向并判断化学平衡的移动方

向？ 答 △rGm=△rG?m+RTlnQ △rG?m=—RTln K

当Q〈 K时 △rGm〈 0 正反应自发进行

当Q = K时 △rGm = 0 反应达到平衡，以可逆方式进行 当Q 〉K时 △rGm 〉0 逆反应自发进行

22. 反应H2O(g) + CO(g)

H2(g) + CO2(g)在某温度下平衡常数Kp=1，在此温度下，于6dm3的容器中加入2

????dm3 3.04×104Pa的CO，3dm3 2.02×105Pa的CO2，6dm3 2.02×105Pa的H2O（g）和1dm3 2.02×105Pa的H2。

问净反应向哪个方向进行？ 解 通过计算，反应向逆方向进行。

23. 在一定温度和压强下，某一定量的PCl5和Cl2。试判断在下列情况下，PCl5的离解度是增大还是减小。

—

（1） 减压使PCl5的体积变为2 dm3；

（2） 保持压强不变，加入氮气，使体积增至2dm3； （3） 保持体积不变，加入氮气，使压强增加1倍； （4） 保持压强不变，加入氮气，使体积变为2dm3； （5） 保持压强不变，加入氮气，使压强增加1倍。 解 （1）增大； （2）增大； （3）不变； （4）减小； （5）减小；

24. 反应CO2(g) + H2(g)

准自由能变化△rG?m。

当体系中各种气体的分压具有下列七组数值时，确定每一组分压下的吉布斯自由能变化△rGm。 pCO= pH2O pCO2= pH2 表中单位为105Pa。

将△G对反应混合物的组成作图，标出图中哪个区域里正向反应可能发生，哪个区域里逆向反应可能发生。

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CO(g) + H2O(g) 在973K时平衡常数K=0.64，试确定在该温度下上述反应的标

?Ⅰ 0.253 1.773 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0.507 0.760 1.013 1.266 1.520 1.773 1.520 1.266 1.013 0.760 0.507 0.253 解 Ⅰ K?=0.25321.7332=0.194 △rG1m=△rG??m+ RTln K=kJ·mol

?

Ⅱ K?=0.50721.522=0.111

△rG?m=△rG?m+ RTln K=3610.249—17782.590=—14.2kJ·mol

?1

Ⅲ K?=0.7621.2662=0.360 △rG??1m=△rG?m+ RTln K=3610.249+（—8264.670）=—4.7kJ·mol Ⅳ K?=1

△rGm=△rG?m+ RTln K?=3610.249=3.6kJ·mol

?1

Ⅴ K?=1.2662 0.762=2.775

△rG?m=△rG?m+ RTln K=11.9kJ·mol

?1

Ⅵ K?=1.5220.5072=8.988 △rG?m=△rG?m+ RTln K=21.4kJ·mol

?1

Ⅶ K?=1.77320.2532=49.111 △rG???1m=△rGm+ RTln K=35.1kJ·mol

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第九章

1. 什么叫稀溶液的依数性？试用分子运动论说明分子的几种依数性？ 答

2. 利用溶液的依数性设计一个测定溶质分子量的方法。 答

3. 溶液与化合物有什么不同？溶液与普通混合物又有什么不同？ 答

4. 试述溶质、溶剂、溶液、稀溶液、浓溶液、不饱和溶液、饱和溶液、过饱和溶液的含意。 答

为溶质。

体系叫溶液。

5. 什么叫做溶液的浓度？浓度和溶解度有什么区别和联系？固体溶解在液体中的浓度有哪些表示方法？比较各种

浓度表示方法在实际使用中的优缺点。 答

6. 如何绘制溶解度曲线？比较KNO3、NaCl和NaSO4的溶解度曲线，说明为什么着三条曲线的变化趋势（及斜率）

不一样？ 答

以溶解度为纵坐标，以温度为横坐标所做出的溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。 KNO3溶解度随温度升高而增大； NaCl溶解度随温度升高几乎不变； NaSO4溶解度随温度升高而减小。

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7. 为什么NaOH溶解于水时，所得的碱液是热的，而NH4NO3溶解与水时，所得溶液是冷的？ 答

8. 把相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g水中，问所得溶液的沸点、凝固点、蒸汽压和渗透压相同否？为什么？

如果把相同物质的量的葡萄糖和甘油溶于100g水中，结果又怎样？说明之。 答

9. 回答下列问题：

（a）提高水的沸点可采用什么方法？ （b）为什么海水鱼不能生活在淡水中？ （c）气体压强 和溶液渗透压 有何差别？

（d）为什么临床常用质量分数为0.9%生理食盐水和用质量分数为5%葡萄糖溶液作输液？ （e）为什么浮在海面上的冰山其中含盐极少？

（f）试述亨利（Henry）定律和拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是。 答

（a）增大水的蒸气压；

（b）因为渗透压不同； （c）?=CRT

稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度的关系同理想气体方程式一致。

（d）在一定条件下，难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液中溶质的浓度成正比，而与溶质的本性无关。（e）非极性或弱极性的固态物质溶于弱极性溶剂而难溶于强极性溶剂。 （f）亨利（Henry）定律的适用范围是中等强度； 拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是任何强度。

10. 采用何种简便的办法可得到223K的低温？ 答

11. 10.00cm3NaCl饱和溶液重12.003g，将其蒸干后得NaCl3.173g，试计算：

（a）NaCl的溶解度。 （b）溶液的质量分数。 （c）溶液物质的量的浓度。 （d）溶液的质量摩尔浓度。 （e）盐的摩尔分数。 （f）水的摩尔分数。 解

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/41wf.html