无机及分析化学课后重点习题答案详解（高等教育出版社）

第一章 气体和溶液

2. 解：根据理想气体状态方程：pV?nRT

可得： n?mpV ?MRTmRT0.164g?8.315kPa?L?mol?1?K-1?298K??16.0g/mo l则： M?pV101.3kPa?0.250L该的相对分子质量为16.0

4. 解：由题意可知，氮气为等温变化，氧气为等容变化

pN2?p1V198.0kPa?2.00mL??3.92kPa V250.0mLp1T253.0kPa?273K??43.45kPa T1333KpO2?根据道尔顿分压定律：p总?pN2?pO2?43.45?3.92?47.4kPa 7. 解： T =(273+15)K = 288K； p总 =100kPa； V=1.20L 288K时，p(H2O)=1.71kPa

M (Zn)=65.39

则 p氢气= (100-1.71)kPa = 98.29kPa n氢气?pV98.29kPa?1.20L??0.0493mol -1?1RT8.315kPa?L?mol?K?288K根据： Zn(s) + 2HCl ? ZnCl2 + H2(g)

65.39g 1mol

m(Zn)=? 0.0493mol 解得m(Zn)=3.22g

则杂质的质量分数 w(杂质) = （3.45-3.22）/ 3.45 = 0.067

14. 解：因溶液很稀，可设ρ ≈1 g·mL-1

?375?10?3kPa?4?1(1) c? ??1.54?10mol?L?1?1RT8.315kPa?L?mol?K?293K(2) M?mm0.515g4???6.69?10g/mol ?3?4?1ncV50.0?01L?1.54?10mol?L4 血红素的相对分子质量为6.69?10

(3) ?Tf?Kf?b?1.86K?kg?mol?1.54?10mol?kg?1?4?1?2.86?10?4K

?Tb?Kb?b?0.512K?kg?mol?1?1.54?10?4mol?kg?1?7.88?10?5K

（4）由于沸点升高和凝固点下降的值太小，测量误差很大，所以这两种方法不适用。

第二章 化学热力学初步 15. 答：

（1）错；（2）错；（3）错，可改为：?rG?0的反应都能自发进行；

（4）错，温度高于0K时?Sm?0；（5）错，如反应H2S?H2?S的?rSm?0 17. 答

（1）?rHm?0,?rSm?0，高温下自发 （2）?rHm?0,?rSm?0，低温下自发 （3）?rHm?0,?rSm?0任何温度下都自发 22. 解：

（1） C2H5OH (l)?C2H5OH (g)

θ?fHm/(kJ?mol?1) -277.6 -235.3 θSm/(J?mol?1?K?1) 161 282

θθθθθθθθ?rHm42.3kJ?mol?1Tb???350K （实测沸点78.3℃） θ?1?1121J?mol?K?rSm（2） Br (l) ? Br(g)

θ?fHm/(kJ?mol?1) 0 30.91 θSm/(J?mol?1?K?1) 152.2 245.35

θ?rHm30.91kJ?mol?1Tb???332K （实测沸点58.76℃） θ?1?193.15J?mol?K?rSm24. 解：

（1）标准态下

θ???? ?rGm??vi?fGm?10?fGm(H2O（g)）??fG（??fG（mNa2SO4）mNa2SO4?10H2O）θ = -2286+（-1267）-（-3644）= 91kJ/mol > 0

正向非自发，不风化

（1）60%相对湿度条件下，pH2O = 0.6*3.17kPa= 1.90 kPa

θ?rGm??rGm?RTlnQ?91kJ?mol?1?8.315kJ?mol?1?K-1?298K?10?ln1.9kPa

100kPa = (91-98.2)kJ/mol = -7.2 kJ/mol <0

正向自发，风化

第三章 7. 解：（2）*2- (1)得：2N2O(g)?3O2?4NO2(g) （3）

(K2)28.8?8.8?10?38则反应（3）的标准平衡常数：K???1.6 θ4.8?10?37K1θθ8. 答：

（1）：减小，因增大容器体积导致物质浓度降低，平衡向分子数增加的方向移动 （2）：增大，生成物浓度增大，平衡左移 （3）：增大，增加的氧气不能完全消耗 （4）：减小，生成物浓度增大，平衡左移 （5）：增大，减小容器体积导致物质浓度增大，平衡向分子数减小的方向移动 （6）：增大，氯气摩尔数增大 （7）：不变，温度不变，平衡常数为定值 （8）：增大，吸热反应，升高温度，平衡常数增大 （9）：增大，平衡常数增大，平衡右移，且等容条件下升高温度气体压力增大 （10）：不变，反应物与生成物分压均不变 （10）：不变，催化剂不影响平衡的移动

12. 解：（1）设平衡时NO2与N2O4的分压分别为xpθ和(4?x)pθ，则：

(xpθ/pθ)2?1?x2?x?4?0 θθ(4?x)p/p

?1?12?4?1?(?4)解得x?

2得 x = 1.56 取有意义值，N2O4解离百分率=

1.56/2?100%?24.2%

4?1.56/2（2）设平衡时NO2与N2O4的分压分别为xpθ和(10?x)pθ，则：

(xpθ/pθ)2?1?x2?x?10?0 θθ(10?x)p/p?1?12?4?1?(?10)解得x?

2取有意义值，得 x = 2.7

2.7/2?100%?15.6%

10?2.7/2解释：增大总压，平衡向分子数减小方向移动，因此N2O4解离百分率降低

N2O4解离百分率=

13. 解：根据反应方程式及题意：CO(g)?H2O(g)?CO2(g)?H2(g) 平衡时各气体分压为： xpθ ypθ 9xpθ 9xpθ 反应前各气体分压为： 10xpθ ypθ?9xpθ 0 0

(9xpθ/pθ)2 则： ?6.5 θθθθ(xp/p)(yp/p)解得：

x?0.08 y初始混合比例为nCO:nH2O?(0.08?10):(1?0.08?9)?0.465

14. 解：由平衡常数与温度的关系可得：

θK2?rHθT2?T1lnθ?() K1RT1T2θK2?92?1000J?mol?1773K?298K代入数据得：ln??() 5?1?16.1?108.315J?mol?K773K?298K解得K2?7.2?10

θ?5第四章

1,2,3,4,8,11,14,22,27,32 1. 全错 4.

?HH3N??CH2?COOH????H2N?CH2?COOH?-H??H2N?CH2?COO-??H2N?CH2?COOH?H3N?CH2?COO?14. 两性物质根据[H]??-

??'Ka?Ka确定

其余：强碱弱酸盐显碱性

强酸弱碱盐显酸性 强酸强碱盐显中性

22. （1）三种弱酸的pKa值分别为：6.19，4.85，4.75，其中二甲基砷酸的pKa值最接近6.50，因而用该酸配制pH为6.50的缓冲溶液最合适；

（2）根据 pH?pKa?lgc共轭碱 c弱酸解得

c共轭碱?2，共轭碱由弱酸与氢氧化钠反应转化而来， c弱酸因此二甲基砷酸的质量?138g mol-1?1L?1mol?L?1?138g 氢氧化钠质量?40g mol-1?1L?0.67mol?L?1?26.8g

27. 解：（1）混合后c(Ag?)?c(HAc)?0.10mol?L?1

[Ac-]?Kb?c?1.76?10?5?0.1?1.32?10?3

θ? Q?[Ag?][Ac-]?0.1?1.32?10?3?1.32?10?4?Ksp(AgAc)

所以混合后无AgAc沉淀生成

（2）加入NaAc，溶液中HAc解离产生的Ac-可以忽略，1.7g NaAc完全解离产生的Ac-浓度：[Ac-]=0.10mol L-1，

? Q?[Ag?][Ac-]?0.10?0.10?1.0?10?2?Ksp (AgA)c有AgAc沉淀生成

溶液的pH=pKa=4.75, [OH-]?5.6?10?10

?Q?[Ag?][OH-]?0.10?5.6?10?10?Ksp(AgOH)?1.52?10-8

无AgOH沉淀生成，随着AgAc沉淀生成，[Ag+]减小，AgOH沉淀更不可能生成。

32. 解：反应式为：BaSO4?Na2CO3?BaCO3?Na2SO4

[SO4]K????1.3?10?2 2?Ksp(BaCO3)[CO3]??Ksp(BaSO4)2?设每次处理后溶液中的硫酸根离子浓度为x, 则：

x?1.3?10?2， 1.6-x解得x=0.0205l L-1,则每次处理硫酸钡溶解量为0.0205mol 需要处理的次数=0.1/0.0205=4.87, 取整数，为5次。

32. 解：反应式为：BaSO4?Na2CO3?BaCO3?Na2SO4

[SO4]K????1.3?10?2 2?Ksp(BaCO3)[CO3]??Ksp(BaSO4)2?设每次处理后溶液中的硫酸根离子浓度为x, 则：

x?1.3?10?2， 1.6-x解得x=0.0205l L-1,则每次处理硫酸钡溶解量为0.0205mol 需要处理的次数=0.1/0.0205=4.87, 取整数，为5次。

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