无机化学(习题解答1)

无机化学(习题解答1)

《无机化学》（周祖新主编）习题解答

第一章 物质极其变化

思考题

1．下列说法是否正确：

⑴某物质经分析后，只含一种元素，此物质一定是单质。

⑵某物质经分析，含五种元素，此物质有可能是纯净物。

⑶某物质的组成分子经分析，含有相同种类元素，且百分组成也相同，可确定该物质为纯净物。

⑷某物质只含一种元素，但原子量不同，该物质是混合物。

1．⑴不一定。有些同素异形体的混合物，如白磷与红磷或黑磷的混合物，氧气和臭氧的混合物，元素确实只有一种，但物质（分子）不只一种，是混合物，不是单质。 ⑵正确，一种分子可以含多种元素，如(NH4)2Fe(SO4)2，虽含多种元素，但分子只有一种，是纯净物。

⑶不正确。对于单质的同素异形体，就不是单质。对于同分异构体，虽分子式相同，但结构不同，性质也不同，不是纯净物。

2．某气态单质的分子量为M，含气体的分子个数为x，某元素的原子量为A，在其单质中所含原子总数为y，NA为阿佛加德罗常数，则M/NA用克为单位表示的是这种气体的质量数值；用x/NA表示这种气态单质的 摩尔数 ；y/NA是表示这种单质中A原子的摩尔数 ；A/NA用克为单位表示这种元素的A原子的质量 数值。

3．下列说法是否正确：

⑴分子是保持物质性质的最小微粒。

⑵36.5克氯化氢含阿佛加德罗常数个分子，气体的体积约为22.4L。

⑶1体积98%浓硫酸与1体积水混合，所得溶液的浓度为49%。

⑷2克硫与2克氧气反应后，生成4克二氧化硫。

3．⑴正确。

⑵不正确。36.5克氯化氢确实含阿佛加德罗常数个分子，但气体的体积与温度和压力有关，只有在标准态，即0℃，1个大气压时的体积约为22.4L。

⑶不正确。98%浓硫酸与水的密度不同，由于浓硫酸密度大，混合后，所得溶液的浓度为远大于49%。

⑷不正确。化学反应严格按化学反应方程式上的量进行反应，不是简单的按投入量反应。

4．下列有关气体的说法是否正确：

⑴同温同压下不同气体物质的量之比等于它们的体积比。

⑵同温同压下，相同质量的不同气体体积相同。

⑶同温同压下，质量相同的不同气体，分子量越大则体积越小。

⑷同温同压同体积的两种不同气体的质量比等于它们的摩尔质量之比。

⑸同温同压同体积的两种气体的质量之比等于它们的密度之比。

4．⑴正确。根据阿佛加德罗定律，气体的分子数、体积、温度、压力四个参数中只要有三个相同，第四个参数必然相同。两个参数相同，另外两个参数呈的比例关系。

⑵不正确。只要气体的摩尔质量不同，相同质量时，气体的摩尔数不同，在同温同压下，体积不相同。

⑶正确。质量相同时，分子量越大，摩尔数越少，气体体积越小。

⑷正确。这时两种气体的摩尔数相同，质量之比等于摩尔质量之比。

⑸正确。因为体积相同，质量除体积就是密度。

无机化学(习题解答1)

5．n摩尔N2和n摩尔14CO相比较，下列叙述正确的是（ A、D ）

(A)同温同压下，体积相等 (B)同温同压下，密度相等

(C)标准状态下，质量相等 (D)所含分子数相同

6．在相同的温度下，将等质量的O2和N2分别充入体积相等的两个容器中。下列有关这两种气体的说法中，正确的是( B、D )。

(A) N2分子碰撞器壁的频率小于O2分子 (B)N2的压力大于O2的压力

(C) O2分子的平均动能大于N2分子的平均动能 (D)O2和N2分子的速度分布图是相同的

习题

1． 用对比方法找出下列概念间的区别：

原子与分子，原子与元素，元素与单质，同位素与同素异形体，分子式与化学式，原子量与原子质量。

1．①分子是由原子按一定方式组合成的、保持物质性质的最小微粒。原子是构成分子的原料，化学反应是原子间重心的一次组合，故原子是化学反应中的最小微粒，除稀有气体外，原子不能稳定地存在。

②元素是含有相同质子数的同一类原子，这一类原子可以是中子数不同的原子。元素是宏观上的概念，只讲种类，不讲个数。

③单质是由有一种元素的同种分子组成。

④同位素是指含相同质子数、不同中子数的原子间的互称，是不同的原子。同素异形体是指同种元素组成的不同性质的单质，其原子可以相同，但由于原子间组合的方式不同，即结构不同，具有不同的性质。

⑤分子式表示一个分子中含原子的种类和个数。化学式表示一个分子中含原子的种类和个数比，也称最简式。

⑥原子量是原子的相对质量，是一个原子的真实质量与12C质量的1/12比得出的数据，若有同位素，则是其平均相对质量。原子质量是一个原子的真实质量。

2．判断下列说法是否正确，并说明理由。

⑴氧的原子量就是一个氧原子的质量。

⑵氧的原子量等于氧的质量数。

2．⑴错误。氧的原子量是一个氧原子的真实质量与12C质量的1/12比得出的数据。

⑵错误。氧存在三种同位素，其原子量是按丰度的氧的平均原子量。氧的质量数是一个氧原子的中子数和质子数之和。

3．判断下列说法是否正确：

⑴在58.44g NaCl中，有6.022×l023个分子。

⑵溶液浓度为1mol L-1，表示一升此溶液中含溶质的摩尔数为1mol。

⑶一摩尔某物质的质量，称为该物质的“摩尔质量”。

⑷一定量气体的体积与温度成正比。

⑸1mol任何气体的体积都是22.4升。

⑹在273K与101.3kPa下1mol气体的体积才大约是22.4升。

⑺混合气体中各组分气体的体积百分组成与其摩尔分数相等。

3．⑴错误。NaCl是离子化合物，NaCl并不表示一个NaCl分子，只表示构成氯化钠的Na原子和Cl原子个数之比为1：1，NaCl是其最简式。NaCl是个巨大分子。

⑵正确。

⑶错误。一摩尔某物质的质量在数值上等于其摩尔质量，但单位不同，一摩尔某物质的质量，单位是克或千克，而摩尔质量的单位是克/摩尔。

⑷错误。在温度不变时，气体体积与温度成正比。

⑸错误。气体体积与温度、压力有密切关系。只有在0℃、1大气压时，1mol任何气体的体积都约是22.4升。

⑹正确。

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⑺正确。混合气体温度相同，根据阿佛加德罗定律，体积比等于气体摩尔比。当然，这个体积是指各分体积。

4．氯由质量为34.98和36.98的两种同位素组成，它的平均原子量为35.45。计算同位素丰度。

4．解：设质量为34.98的氯的含量为x，质量为36.98的氯的含量则为(1－x)

34.98x+36.98(1－x)=35.45

x =0.765=76.5%

(1－x)=0.235=23.5%

质量为34.98的氯的含量为76.5%，质量为36.98的氯的含量为23.5%。

5．100ml98%的浓硫酸，密度ρ=1．84g.cm-3，和400ml水混合，所得混合溶液的密度为1．22

-3g.cm，求混合溶液的物质的量的浓度（摩尔浓度）。（提示：混合后，溶液体积不是500ml），取此溶液13ml稀释至1升，求稀释后溶液的物质的量的浓度。

1.84 100 98%

5．解：⑴M1==3.84 mol L-1 100 1.84 400

1.22 1000

3.84 13⑵M2==0.05 mol L-1 1000

6．解：pV=nRT=6．在1000℃和97kPa下测得硫蒸气的密度为0.5977g.dm-3，求硫蒸气的摩尔质量和分子式。 mRT M

mRT RT0.5977 8.314 (1000 273.15)M====0.06522kg mol-1 97 1000pVp

硫蒸气的摩尔质量65.22g mol-1,分子式为S2。

7．一敞口烧瓶在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瓶外？

7．解：加热到原2/3体积为1体积时才能使其三分之一逸出瓶外。 在压力不变时，T2V2V3= T2=2T1=×280=420K 2T1V1V1

8．在25℃和103.9kPa下，把1.308g锌与足量稀硫酸作用，可以得到干燥氢气多少升？如果上述氢气在相同条件下于水面上收集，它的体积应为多少升？(25℃时水的饱和蒸气压为

3.17kPa)

8．解：Zn+2HCl===ZnCl2+H2

n(H2)= n(Zn)=

⑴V(H2)=1.308=0.02mol 65.4nRT0.02 8.314 (273.15 25)==0.477L 103.9 1000p

⑵若在水面上收集，则气体中含饱和水蒸气。

V′(H2)=nRT0.02 8.314 (273.15 25)==0.492L (103.9 3.17) 1000p`

9．在273K时，将相同初压的4.0 dm3 N2和1.0 dm3 O2压缩到一个容积为2.0 dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 Pa。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。

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9．解：⑴ p=2×3.26×105 =1.304×105 Pa 4 1

4⑵ p(N2)=×3.26×105 =2.608×105 Pa 5

1p(O2)=×3.26×105 =0.652×105 Pa 5

p(N2)V2.608 105 2 10 3

⑶n(N2)===0.23mol RT8.314 273

p(O2)V0.652 105 2 10 3

n(O2)===0.0575mol RT8.314 273

10．由C2H4和过量H2组成的混合气体的总压为6930 Pa。使混合气体通过铂催化剂进行下列反应：

C2H4 (g) + H2 (g) === C2H6 (g)

待完全反应后，在相同温度和体积下，压强降为4530 Pa。求原混合气体中C2H4的物质的量分数。

10．解：完全反应后，C2H4完全用完，根据反应方程式，原p(C2H4)= 6930－4530=2400Pa

x(C2H4)=2400=0.346 6930

11．把100克硫酸钡和碳酸钡的混合物投入足量的盐酸中，直到二氧化碳放完为止。蒸干后，固体增重2.75克，求混合物中碳酸钡的百分含量。

11．解：BaCO3+2HCl→BaCl2+CO2↑+H2O Δm

197.3 208.2 10.9

x 2.75

197.3 2.75=49.78g 10.9

49.78碳酸钡的百分含量=×100%=49.78% 100碳酸钡的质量 x=

12．把0.2L2mol·L-1的磷酸溶液滴加到0.3L3.8 mol·L-1的氢氧化钠溶液中。当滴加完毕，生成的产物是什么？其物质的量是多少？

12．解：磷酸是三元酸，与氢氧化钠中和时先用第一个能解离的氢原子，然后才用第二个能解离的氢原子，依次类推。

n(NaOH)=0.3×3.8=1.14mol

n(H3PO4)=0.2×2=0.4mol

把H3PO4中和到HPO4-需要0.8molNaOH，这是还剩n(NaOH) n(NaOH)=1.14－0.8=0.34mol，与0.4mol0.4mol继续反应，部分生成Na3PO4，另外还有Na2HPO4。

n(Na3PO4)=0.34mol

n(Na2HPO4)=0.4－0.34=0.06mol

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