无机化学-武大吉大第三版教材答案

无机化学-武大吉大第三版教材答案

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。

2

解

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

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

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

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 ?3

0.675 1.5263 0.507 1.1401 0.338 0.75713 0.253 0.56660 ?

/g·dm 2.3074 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)1-ap5 - 01 3· - md·2.2g( P/ρ 2.00.00.20.40.60.81.01.2P (105pa)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x?i =

iV

总 （3）证明

?3kT2=

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

ViniV总= n 又

ni?in=xi 所以 xi =

V

总（3）

?A?=

MBBM

A又pV=

13N0m(?2)2

?2=

3pVN=

3RT

0m

M所以?=

3kT2M

4

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

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

第三章

1. 原子中电子的运动有何特点？几率与几率密度有何区别与联系？ 答

5

和HAc的浓度。 解

8． 计算下列各缓冲溶液的有效pH范围

（1）HCO3—CO3； （2） HC2O4—C2O4； （3）H2PO4—HPO4； （4）HPO4—PO4； （5）H3PO4—H2PO4 解

??2?2?3??2?

?2?

9． 将0.10 dm30.20 mol·dm解

?3

HAc和0.050 dm30.20 mol·dm

?3NaOH溶液混合，求混合溶液的pH值。

10． 欲配制0.50dm3pH值为9，其中[NH4]=1.0 mol·dm

的浓氨水的体积？固体氯化铵多少克？ 解

??3的缓冲溶液，需密度为0.904g·cm

?3、含氨质量分数为26.0%

46

11． 将1.0 mol·dm解

?3

Na3PO4和2.0 mol·dm

?3盐酸等体积混合，求溶液的pH值。

12． 取0.10mol·dm

?3

某一元弱酸溶液0.050 dm31.10 mol·dm

??3KOH溶液混合，将混合液稀释至0.10 dm3后，测得pH=5.25，

求此一元弱酸得Ka。 解

13． 求下列浓度均为0.10 mol·dm

?3

的溶液的pH。

（1）NaHCO3 (2) Na2S (3)NH4Cl (4) NaH2PO4 解

47

14. 写出下列分子或离子的共轭酸。 SO2?2?4， S， H?2PO4， NH3， HNO3 ，H2O

答

15．写出下列分子或离子的共轭碱。

HAc， H2?2O， NH3， HPO4， HS? 答

16． 举列说明酸碱电子理论中有哪几类常见反应。

答

48

17．已知Zn(OH)2的溶度积为1.2×10解

?17

，求其溶解度。

18．已知室温时下列各盐的溶解度（以mol·dm

?7?3?3

表示），试求各盐的Ksp。

?5?（1） AgBr(8.8×10(3)Pb(IO3)2(3.1×10解

?5 mol·dm

?3)； （2）Mg(NH4)PO4(6.3×10 mol·dm

?3)；

mol·dm)

19． 在0.10 dm3含有2.0×10沉淀？ 解 Q=

20．将5.0×10

?3?3mol·dm

?3的Pb2+溶液中加入0.10 dm3含I0.040 mol·dm

??3 的溶液后，能否产生PbI2

dm

?30.20mol·dm

?3的MgCl2溶液与5.0×10

?3dm

?30.10mol·dm

?3的NH3·H2O溶液混合时，有无Mg(OH)2

沉淀产生？为了使溶液中不析出Mg(OH)2沉淀，在溶液中至少要加入多少克固体NH4Cl？（忽略加入固体NH4Cl后溶液的体积的变化） 解

49

21． 将0.010mol的CuS溶于1.0 dm?3盐酸中，计算所需的盐酸的浓度。从计算结果说明盐酸能否溶解CuS？

解

22．现有0.10 dm?3溶液，其中含有0.0010mol的NaCl和0.0010mol K2CrO4，逐滴AgNO3溶液时，何者先沉淀？解

50

16. 如何表述化学反应等温式？化学反应的标准平衡常数与其△rG?m之间的关系怎样？ 答 △rG?m=△rGm+RTlnQ △rG?m=0， △rGm= —RTlnk

17. △???fG、△rG、△rG之间的关系如何？ 答 △rG?=??△

?fG(生成物）—

??△

?fG（反应物）

18. 在523K时，将0.110 mol的PCl5（g）引入1 dm—

3容器中，建立下列平衡：

PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）

平衡时PCl）的浓度是0.050 mol·dm

?33（g。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?=Kp（P?)?△n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：

NiSO??14·6H2O(s) △fGm== —2221.7kJ·mol

NiSO4(s) △?fGm== —773.6kJ·mol

?1

36

H2O(g) △fGm== —228.4kJ·mol（1）计算反应NiSO4·6H2O(s)

???1

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） △rGm=—773.6—6×228.4+2221.7 =77.7kJ·mol

??1?

? 由公式—△rGm=RTln K 得出K=2.4×10 （2）由Kp=P △rGm=—RTln K K=K

????14

H2O

?p（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=△rGm+RTlnQ △rGm=—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；

37

（3）不变； （4）减小； （5）减小；

24. 反应CO2(g) + H2(g) 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。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ p0.253 0.507 0.760 1.013 1.266 1.520 1.773 CO= pH2O p1.773 1.520 1.266 1.013 0.760 0.507 0.253 CO2= 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。解 Ⅰ K

?=

0.25321.7332=0.194

△rG???1m=△rGm+ RTln K=kJ·mol

2 Ⅱ K

?=

0.5071.522=0.111

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

?1

Ⅲ K

?0.762=

1.2662=0.360

△rG??m=△rGm+ RTln K=3610.249+（—8264.670）=—4.7kJ·mol?1

Ⅳ K?=1

△rG???1m=△rGm+ RTln K=3610.249=3.6kJ·mol

Ⅴ K

?1.2662=

0.762=2.775

△rG1m=△rG??m+ RTln K=11.9kJ·mol

?

2 Ⅵ K

?=

1.520.5072=8.988

△rG?m=△rGm+ RTln K?=21.4kJ·mol

?1

38

Ⅶ K

?1.7732=

0.2532=49.111

△rGm=△rGm+ RTln K=35.1kJ·mol

???1

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。

示方法在实际使用中的优缺点。 答

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

39

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。

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

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。

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

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

（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

（a）NaCl的溶解度。

40

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

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