大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案
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第1章 物质得聚集态习题答案
1—1 实验室内某氦气钢瓶,内压为18 MPa,放出部分氦气后,钢瓶减重500 kg,瓶内氦气得压强为9、5 MPa 。假定放出气体前后钢瓶得温度不变,钢瓶原储有氦气为多少(物质得量)?
解:V 与T 一定时,n 与p成正比,
即: 解得
1-2 273K与101 k Pa得1、00 dm 3干燥空气缓慢通过液态得二甲醚(CH 3OCH 3)。假定(1)通过二甲醚后得空气被二甲醚饱与且液态二甲醚损失0、0335g;(2)被二甲醚饱与得空气得总压强仍为101kPa.计算二甲醚在273K 时得饱与蒸汽压。
解:由理想气体状态方程得: 空气得物质得量:m ol 0445.0K
273K m ol dm 8.314kPa 1.00dm kPa 1011133
=⨯⋅⋅⋅⨯==--空RT pV n 二甲醚得物质得量:
二甲醚得摩尔分数:
二甲醚得饱与蒸汽压:
1—3 在273、15 K 与1、01325×105 Pa 压力下,测得某气体得密度为1、340 g ·dm -3,在一实验中测得这种气体得组成就是C 79、8%与H 20、2%.求此化合物得分子式。
解:因为
所以=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:C 2H 6
1-4 在293 K与9、33×104
Pa 条件下,在烧瓶中称量某物质得蒸气得到下列数据,烧瓶容积为2、93×10—4 m 3,烧瓶与空气得总质量为48、3690 g ,烧瓶与该物质蒸气质量为48、5378 g ,且已知空气得平均相对分子质量为29.计算此物质得相对分子质量. 解:设该物质得相对分子质量为M i ,则
9、33×104×2、93×10-4=(48、5378—48、3690)×8、314×293/(M i -29)
解得M i=44、04(g·mol—1)
1-5在300 K、3、03975×106 Pa时,一气筒含有480g得氧气,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、01325×105 Pa时,问共放出多少克得氧气?
解:设筒内剩余O2 x g,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与氮气得体积比就是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、52×107 Pa,求氮、氢得分压.
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将一定量得氯酸钾加热后,其质量失去0、480 g.生成得氧气在水面上用排水集气法收集起来.在温度为294 K压力为9、96×104Pa时,测得其体积为0、337 L。试计算氧气得相对分子质量.294K时水得饱与蒸汽压为2、48×103 Pa。
解:设氧气得相对分子质量为M,则
(9、96×104—2、48×103)×0、377×10-3=0、480×8、314×294/M
M =32、04
1-8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与水蒸气压之比,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时水得饱与蒸气压分别为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)
1-9对于一定量得混合气体,试回答下列问题:
(1)恒压下,温度变化时各组分气体得体积分数就是否变化?
(2)恒温下,压力变化时各组分气体得分压就是否变化?
(3)恒温下,体积变化时各组分气体得摩尔分数就是否变化?
答:(1)不变化(2)变化(3)不变化
1—10常温下将装有相同气体得体积为5L,压力为9、1193×105Pa与体积为10 L,压力为6、0795×105Pa得两个容器间得连接阀门打开,问平衡时得压力为多少?
解:平衡时压力为:
=7、0928×105(Pa)
1—11将氨气与氯化氢分别置于一根120 cm长得玻璃管得两端,并使其自由扩散。试问两种气体在玻璃管得什么地方相遇而生成白烟。
解:设在离放氨气得管口x cm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280 K所盛之气体需加热到什么温度,才能使得气体逸出烧瓶?
解:逸出1/3,则烧瓶中留下2/3得气体,等压等体积下,瓶中气体温度T与气体得“物质得量”成反比,则有:280/T=/1,T=420K。
1—13 实验室需要4、0 mol·L-1得H2SO4溶液1、0L,若已有0、3 L密度为1、07g·cm—3得10%得H2SO4溶液,应加入多少(体积) 密度为1、82 g·cm—3得90% 得H2SO4, 然后稀释至1、0 L?
解:
V=2、2×102mL
1-14计算
(1)60℃时, 180 g水中溶有180 g葡萄糖,已知60℃时水得蒸气压为19、9 kPa,C6H12O6得相对分子质量为180,求此水溶液得蒸气压。
(2)某难挥发非电解质稀溶液得沸点为100、40℃,求其凝固点(已知水得K b=0、512K·kg·mol—1,K f= 1、86 K·kg·mol—1)
(3)求25℃时,0、1 mol·L-1得CO(NH2)2溶液得渗透压.
解:(1)(kPa)
(2)ΔT b=Kb·mB
0、40 = 0、512×m B………、、(1)
ΔT f=Kf·m B
ΔTf= 1、86×m B…………、(2)
=