无机及分析化学 第二版 课后答案 董元彦 科学出版社 课后答案
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第一章物质的聚集状态(部分)1-3.用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.030,这种水溶液的密度为1.0g⋅mL-1,请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。
解:1L溶液中,m( H2O2) = 1000mL⨯1.0g⋅mL-1⨯0.030 = 30gm( H2O) = 1000mL⨯1.0g⋅mL-1⨯(1-0.030) = 9.7⨯102gn( H2O2) = 30g/34g⋅moL-1=0.88moln( H2O) = 970g/18g.⋅mol-1=54molb( H2O2)= 0.88mol /0.97kg = 0.91mol⋅kg-1c( H2O2)= 0.88mol/1L = 0.88mol⋅L-1x( H2O2) = 0.88/(0.88.+54) = 0.0161-4.计算5.0%的蔗糖(C12H22O11)水溶液与5.0%的葡萄糖(C6H12O6)水溶液的沸点。
解:b(C12H22O11)=5.0g/(342g.⋅mol-1⨯0.095kg)=0.15mol⋅kg-1b(C6H12O6)=5.0g/(180g.⋅mol-1⨯0.095kg)=0.29mol⋅kg-1蔗糖溶液沸点上升∆T b=K b⋅b(C12H22O11)= 0.52K⋅kg⋅mol-1⨯0.15mol⋅kg-1=0.078K蔗糖溶液沸点为:373.15K+0.078K=373.23K葡萄糖溶液沸点上升∆T b=K b⋅b(C6H12O6)= 0.52K⋅kg⋅mol-1⨯0.29mol⋅kg-1=0.15K葡萄糖溶液沸点为:373.15K + 0.15K = 373.30K1-5.比较下列各水溶液的指定性质的高低(或大小)次序。
(l)凝固点: 0.1mol⋅kg-1 C12H22O11溶液,0.1mol⋅kg-1 CH3COOH溶液,0.1mol⋅kg-1 KCl溶液。
第1章思考题与习题参考答案一、选择题1.等压下加热5%的下列水溶液,最先沸腾的是()A. 蔗糖(C12H22O11)溶液B. 葡萄糖(C6H12O6)溶液C. 丙三醇(C 3H8O3)溶液D. 尿素((NH2)2 CO)溶液解:选D。
在等压下,最先沸腾就是指溶液的蒸气压最低。
根据难挥发非电解质稀溶液的依数性变化规律,溶液质量摩尔浓度增大,溶液的蒸气压下降。
这里,相同质量分数下,溶质的摩尔质量越小,质量摩尔浓度越大。
选项D中非电解质尿素的摩尔质量最小,尿素溶液的质量摩尔浓度最大,蒸气压最低,在等压下最先沸腾。
2.0.1mol·kg-1下列水溶液中凝固点最低的是()A. NaCl溶液B. C12H22O11溶液C. HAc溶液D. H2SO4溶液解:选D。
电解质溶液的依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一的定量计算,但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液的依数性进行定性描述。
即溶质的粒子数目增大,会引起溶液的蒸气压降低,沸点升高,凝固点下降和溶液的渗透压增大。
此题中,在相同质量摩尔浓度下,溶液中的粒子数目估算出来是H2SO4溶液最多,所以其凝固点最低。
3.胶体溶液中,决定溶胶电性的物质是()A. 胶团B. 电位离子C. 反离子D. 胶粒解:选D。
根据胶团结构,胶核和吸附层的整体称为胶粒,胶粒中反离子数比电位离子数少,故胶粒所带电荷与电位离子符号相同。
即胶粒带电,溶胶电性由胶粒决定。
4.溶胶具有聚结不稳定性,但经纯化后的Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉,其原因是()A. 胶体的布朗运动B. 胶体的丁铎尔效应C. 胶团有溶剂化膜D. 胶粒带电和胶团有溶剂化膜解:选D。
溶胶具有动力学稳定性和聚结稳定性,而聚结稳定性是溶胶稳定的根本原因,它包含两个方面,胶粒带有相同电性的电荷,当靠近时会产生静电排斥,阻止胶粒聚结合并;而电位离子和反离子形成的溶剂化膜,也会阻隔胶粒的聚结合并。
由于纯化的Fe(OH)3溶胶具有这种聚结稳定性,从而可以存放数年而不聚沉。
第三章 定量分析基础3-1.在标定NaOH 的时,要求消耗0.1 mol×L -1NaOH 溶液体积为20~30 mL ,问:(1)应称取邻苯二甲酸氢钾基准物质(KHC 8H 4O 4)多少克?(2)如果改用草酸(H 2C 2O 4·2H 2O)作基准物质,又该称多少克?(3)若分析天平的称量误差为±0.0002g,试计算以上两种试剂称量的相对误差。
(4)计算结果说明了什么问题?解:(1) NaOH + KHC 8H 4O 4 = KNaC 8H 4O 4 + H 2O滴定时消耗0.1 mol ×L -1NaOH 溶液体积为20 mL 所需称取的KHC 8H 4O 4量为:m 1=0.1 mol ×L -1´20mL ´10-3´204 g ×mol -1=0.4g滴定时消耗0.1 mol ×L -1NaOH 溶液体积为30 mL 所需称取的KHC 8H 4O 4量为:m 2=0.1 mol ×L -1´30mL ´10-3´204g ×mol -1=0.6g因此,应称取KHC 8H 4O 4基准物质0.4~0.6g 。
(2) 2NaOH + H 2C 2O 4 = Na 2C 2O 4 + 2H 2O滴定时消耗0.1 mol×L -1NaOH 溶液体积为20和30 mL ,则所需称的草酸基准物质的质量分别为:m 1=⨯210.1 mol ×L -1´20mL ´10-3´126 g ×mol -1=0.1gm 2=⨯210.1 mol ×L -1´30mL ´10-3´126g ×mol -1=0.2g(3) 若分析天平的称量误差为±0.0002g,则用邻苯二甲酸氢钾作基准物质时,其称量的相对误差为:RE 1=g 4.0g0002.0±= ±0.05%RE 2=g 6.0g0002.0±= ±0.03%用草酸作基准物质时,其称量的相对误差为:RE 1=g 1.0g0002.0±= ±0.2%RE 2=g 2.0g0002.0±= ±0.1%(4) 通过以上计算可知,为减少称量时的相对误差,应选择摩尔质量较大的试剂作为基准物质。
第1章思考题与习题参考答案一、选择题1.等压下加热5%的下列水溶液,最先沸腾的是()A. 蔗糖(C12H22O11)溶液B. 葡萄糖(C6H12O6)溶液C. 丙三醇(C 3H8O3)溶液D. 尿素((NH2)2 CO)溶液解:选D。
在等压下,最先沸腾就是指溶液的蒸气压最低。
根据难挥发非电解质稀溶液的依数性变化规律,溶液质量摩尔浓度增大,溶液的蒸气压下降。
这里,相同质量分数下,溶质的摩尔质量越小,质量摩尔浓度越大。
选项D中非电解质尿素的摩尔质量最小,尿素溶液的质量摩尔浓度最大,蒸气压最低,在等压下最先沸腾。
2.0.1mol·kg-1下列水溶液中凝固点最低的是()A. NaCl溶液B. C12H22O11溶液C. HAc溶液D. H2SO4溶液解:选D。
电解质溶液的依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一的定量计算,但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液的依数性进行定性描述。
即溶质的粒子数目增大,会引起溶液的蒸气压降低,沸点升高,凝固点下降和溶液的渗透压增大。
此题中,在相同质量摩尔浓度下,溶液中的粒子数目估算出来是H2SO4溶液最多,所以其凝固点最低。
3.胶体溶液中,决定溶胶电性的物质是()A. 胶团B. 电位离子C. 反离子D. 胶粒解:选D。
根据胶团结构,胶核和吸附层的整体称为胶粒,胶粒中反离子数比电位离子数少,故胶粒所带电荷与电位离子符号相同。
即胶粒带电,溶胶电性由胶粒决定。
4.溶胶具有聚结不稳定性,但经纯化后的Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉,其原因是()A. 胶体的布朗运动B. 胶体的丁铎尔效应C. 胶团有溶剂化膜D. 胶粒带电和胶团有溶剂化膜解:选D。
溶胶具有动力学稳定性和聚结稳定性,而聚结稳定性是溶胶稳定的根本原因,它包含两个方面,胶粒带有相同电性的电荷,当靠近时会产生静电排斥,阻止胶粒聚结合并;而电位离子和反离子形成的溶剂化膜,也会阻隔胶粒的聚结合并。
由于纯化的Fe(OH)3溶胶具有这种聚结稳定性,从而可以存放数年而不聚沉。
第一章 物质构造根底1-1.简答题(1)不同之处为:原子轨道的角度分布一般都有正负号之分,而电子云角度分布图均为正值,因为Y 平方后便无正负号了;除s 轨道的电子云以外,电子云角度分布图比原子轨道的角度分布图要稍“瘦〞一些,这是因为︱Y ︱≤ 1,除1不变外,其平方后Y 2的其他值更小。
(2) 几率:电子在核外某一区域出现的时机。
几率密度:电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率,表示微粒波的强度,用电子云表示。
(3) 原子共价半径:同种元素的两个原子以共价单键连接时,它们核间距离的一半。
金属半径:金属晶体中相邻两个金属原子核间距离的一半。
范德华半径:分子晶体中相邻两个分子核间距离的一半。
(4) BF 3分子中B 原子采用等性sp 2杂化成键,是平面三角形;而NF 3分子中N 原子采用不等性sp 3杂化,是三角锥形。
〔5〕分子式,既说明物质的元素组成,又表示确实存在如式所示的分子,如CO 2、C 6H 6、H 2;化学式,只说明物质中各元素及其存在比例,并不说明确实存在如式所示的分子,如NaCl 、SiO 2等;分子构造式,不但说明了物质的分子式,而且给出了分子中各原子的具体联接次序和方式,像乙酸的构造式可写为C HH HC OO H其构造简式可记为CH 3COOH 。
1-2解 1错;2错;3对;4对;5对;6错。
7对;8错;9对 10错;11错;12错。
1-3波动性;微粒性1-4. 3s=3p=3d=4s ;3s< 3p< 4s <3d ;3s< 3p< 3d< 4s ; 1-5 32;E 4s < E 4p < E 4d < E 4f ; 第六周期;La 系;2;铈(Ce)1-6HF>HCl>HBr>HI ;HF>HCl>HBr>HI; HF<HCl<HBr<HI; HF>HI>HBr>HCl 。
第一章物质的聚集状态(部分)1-3.用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.030,这种水溶液的密度为1.0g⋅mL-1,请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。
解:1L溶液中,m( H2O2) = 1000mL⨯1.0g⋅mL-1⨯0.030 = 30gm( H2O) = 1000mL⨯1.0g⋅mL-1⨯(1-0.030) = 9.7⨯102gn( H2O2) = 30g/34g⋅moL-1=0.88moln( H2O) = 970g/18g.⋅mol-1=54molb( H2O2)= 0.88mol /0.97kg = 0.91mol⋅kg-1c( H2O2)= 0.88mol/1L = 0.88mol⋅L-1x( H2O2) = 0.88/(0.88.+54) = 0.0161-4.计算5.0%的蔗糖(C12H22O11)水溶液与5.0%的葡萄糖(C6H12O6)水溶液的沸点。
解:b(C12H22O11)=5.0g/(342g.⋅mol-1⨯0.095kg)=0.15mol⋅kg-1b(C6H12O6)=5.0g/(180g.⋅mol-1⨯0.095kg)=0.29mol⋅kg-1蔗糖溶液沸点上升∆T b=K b⋅b(C12H22O11)= 0.52K⋅kg⋅mol-1⨯0.15mol⋅kg-1=0.078K蔗糖溶液沸点为:373.15K+0.078K=373.23K葡萄糖溶液沸点上升∆T b=K b⋅b(C6H12O6)= 0.52K⋅kg⋅mol-1⨯0.29mol⋅kg-1=0.15K葡萄糖溶液沸点为:373.15K + 0.15K = 373.30K1-5.比较下列各水溶液的指定性质的高低(或大小)次序。
(l)凝固点: 0.1mol⋅kg-1 C12H22O11溶液,0.1mol⋅kg-1 CH3COOH溶液,0.1mol⋅kg-1 KCl溶液。
一.选择题1.一化学反应系统在等温定容条件下发生一变化,可通过两条不同的途径完成:(1)放热10 kJ,做电功50 kJ;(2)放热Q,不做功,则()A. Q =-60kJB. Q =-10 kJC. Q =- 40kJD. 反应的Q V=-10kJ解:选 A 。
2.在 298 K,下列反应中r H mθ与r G mθ最接近的是()A. CCl 4 (g) +2H2O (g) =CO2 (g) + 4HCl (g)B. CaO (s) +CO2 (g) =CaCO3 (s)C. Cu2+ (aq) + Zn (s) =Cu (s) + Zn2+ (aq)D. Na (s) +H2O (l) =Na+(aq)+?H 2 (g)+OH-(aq)解:选 C。
∵r G θmr H mθT r S mθ当r S mθ = 0 时 ,r G mθr H mθ∴反应 C 中反应物和生成物中无气体物质、物态也无变化,r S mθ值较小。
3.已知反应 2H2 (g)O2 (g)= 2H2O (g) 的r H mΘ483.63 kJ mol·–1,下列叙述正确的是()A.θ483.63 kJ mol·–1 f H m (H2O,g)B. r H mθ483.63 kJ mol·–1表示Δξ= 1 mol 时系统的焓变C.rHmθ483.63 kJ mol·–12表示生成 1 mol H O (g) 时系统的焓变D. r H mθ483.63 kJ mol·–1表示该反应为吸热反应解:选 B。
A 错,根据fH mθ定义 ,H2的系数应为。
错,该方程为表示生成2O (g)1C 2 mol H O(g)时系统的焓变。
D 错, rH mθ> 0 时表示该系统能量的增加,该反应为吸热反应, rH mθ< 0 时表示该系统能量的减少,该反应为放热反应。
4.下列反应可以表示 f G mθ(CO2,g)===394.38 kJ mol -1的是()A.C(石墨 ,s) +O2(g) ==== CO2(g)B.C(金刚石 ,s) +O2 (g) ==== CO2(g)C.C(石墨 ,s)+O2(l) ==== CO 2(l)D.C(石墨 ,s) +O2(g) ==== CO2(l)解:选 A 。
无机及分析化学答案(第二版)第三章无机及分析化学答案(第二版)第三章第三章定量分析基础3-1.在标定NaOH的时,要求消耗0.1 mol?L-1NaOH溶液体积为20~30 mL,问:(1)应称取邻苯二甲酸氢钾基准物质(KHC 8H4O4)多少克?(2)如果改用草酸(H2C2O4·2H2O)作基准物质,又该称多少克?(3)若分析天平的称量误差为±0.0002g,试计算以上两种试剂称量的相对误差。
(4)计算结果说明了什么问题?解:(1) NaOH + KHC8H4O4 = KNaC8H4O4 + H2O 滴定时消耗0.1 mol?L-1NaOH溶液体积为20 mL 所需称取的KHC8H4O4量为:m1=0.1 mol?L-1?20mL?10-3?204 g?mol-1=0.4g滴定时消耗0.1 mol?L-1NaOH溶液体积为30 mL所需称取的KHC8H4O4量为:m2=0.1mol?L-1?30mL?10-3?204 g?mol-1=0.6g因此,应称取KHC8H4O4基准物质0.4~0.6g。
(2) 2NaOH + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2H2O滴定时消耗0.1 mol?L-1NaOH溶液体积为20和30 mL,则所需称的草酸基准物质的质量分别为:m1=?210.1 mol?L-1?20mL?10-3?126 g?mol-1=0.1gm2=?210.1 mol?L-1?30mL?10-3?126g?mol-1=0.2g (3) 若分析天平的称量误差为±0.0002g,则用邻苯二甲酸氢钾作基准物质时,其称量的相对误差为:RE1=g4.0g0002.0±= ±0.05%RE 2=g6.0g 0002.0±= ±0.03%用草酸作基准物质时,其称量的相对误差为:RE 1=g 1.0g 0002.0±= ±0.2%RE 2=g2.0g 0002.0±= ±0.1%(4) 通过以上计算可知,为减少称量时的相对误差,应选择摩尔质量较大的试剂作为基准物质。
无机及分析化学(董元彦)第四章选择题及答案9.基态11Na原子最外层电子的四个量子数应是(C )A. 4,1,0,+1/2或-1/2B. 4,1,1,+1/2或-1/2C. 3,0,0 ,+1/2或-1/2D. 4,0,0 ,+1/2或-1/2 9.基态19K原子最外层电子的四个量子数应是(D)A. 4,1,0,+1/2或-1/2B. 4,1,1,-1/2C. 3,0,0 ,+1/2D. 4,0,0 ,+1/2或-1/29.在多电子原子中,决定电子能量的量子数为(B)(A)n (B)n和l (C)n, l, m (D)l14.在一个多电子原子中,具有下列各组量子数(n,l,m,m s)的电子,能量最大的电子具有的量子数是(A)A. 3,2,+1,+1/2B. 2,1,+1,-1/2C. 3,1,0,-1/2D. 3,1,-1,+1/2 12.下列各组量子数中,合理的是:(A )A. n=3,l =1,m=1B. n=3,l =2,m=3C. n=4,l =4,m=0D. n=2,l =1,m=-216. 以波函数Ψ(n,l,m)表示原子轨道时,正确的表示是(A )A. Ψ3,2,0B. Ψ3,1,1/2C. Ψ3,3,2D. Ψ4,0,-110.某元素基态原子,有量子数n=4,l=0,m=0的一个电子,有n=3,l=2的10个电子,此元素价电子层构型及其在周期表中的位置为 B 。
A.3p63d44s1四周期ⅤBB. 3p63d104s1四周期ⅠBC.3p63d44s1四周期ⅠBD. 3p63d104s1三周期ⅠB12.可以用来描述3d电子的一组量子数是A 。
A. 3,2,1,-1/2B. 3,1,1,+1/2C. 3,0,1,+1/2D. 3,3,1,-1/27. 基态原子的第五层只有2个电子,则原子的第四电子层中的电子数(D)A. 肯定为8个B. 肯定为18个C. 肯定为8~32个D. 肯定为8~18个8. 某元素原子基态的电子构型为[Ar] 3d84s2 ,它在元素周期表中的位置是(A)A. d区B. f区C. p区D. s区9. 对于原子的s轨道,下列说法中正确的是(B)A. 距原子核最近B. 球形对称C. 必有成对电子D. 具有方向性8.BF3中B原子的杂化是sp2杂化,BF3分子空间构型为(B)A. 直线形B. 平面三角形C. 正四面体形D. 三角锥形8. 基态原子外层轨道的能量存在的现象是因为:( D)A.钻穿效应 B. 洪特规则 C. 屏蔽效应 D. A和C6.从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子,需要大约相同的能量,而去掉第二个电子时,最难的是:(A)A. LiB. BeC. BD. 都一样11.下列物质中,属于非极性分子的是:(B)A. NH3B. CO2C. PCl3D. H2S13. 下列原子轨道不存在的是(A)A. 2dB. 8sC. 4fD. 7p15. 下列分子中相邻共价键的夹角最小的是(D)A. BF3B. CCl4C. NH3D. H2O16. 都能形成氢键的一组分子是(C)A. NH3,HNO3,H2SB. H2O,C2H2,CF2H2C. H3BO3,HNO3,HFD. HCl,H2O,CH48.下列哪种分子的偶极矩等于零?(C)A. NH3B. H2SC. BeH2D. CH410.水具有反常沸点的主要原因是由于存在着(D)(A)孤对电子(B)共价键(C)范德华力(D)氢键12.下列说法中正确的是((B))(A)色散力仅存在于非极性分子之间(B)极性分子之间的作用力称为取向力(C)诱导力仅存在于极性分子于非极性分子之间(D)分子量小的物质,其熔点、沸点也会高于分子量大的物质10、从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子,需要大约相同的能量,而去掉第二个电子时,最难的是:A(1)Li (2)Be (3)B (4)都一样6.下列分子中,由极性键组成的非极性分子为( A )A、CCl4B、CHCl3C、HClD、Cl2 11.下列物质中,属于非极性分子的是:( B )A. NH3B. CO2C. PCl3D. H2S8.下列哪一系列的排列顺序正好是电负性减小的顺序( C) (A)K、Na、Cl (B)Cl 、Na、K(C)Cl、Na、K (D)三者都是19.下列有关元素核外电子排布错误的是:( C)(A)Fe(Z = 26):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2(B)Cr (Z=24) :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1(C)Cu (Z=29) :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2(D Ca(Z = 20):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s27.下列分子都具有极性的一组是 C 。
第二章 化学反应一般原理2-1 苯和氧按下式反应:C 6H 6(l) + 215O 2(g) → 6CO 2(g) + 3H 2O(l) 在25℃100kPa 下,0.25mol 苯在氧气中完全燃烧放出817kJ 的热量,求C 6H 6的标准摩尔燃烧焓∆c H m 和该燃烧反应的∆r U m 。
解: ξ = νB -1∆n B = (-0.25 mol) / ( -1) = 0.25 mol∆c H m = ∆r H m = = -817 kJ / 0.25 mol= -3268 kJ ⋅mol -1∆r U m = ∆r H m - ∆n g RT= -3268 kJ ⋅mol -1 - (6 -15 / 2) ⨯ 8.314 ⨯ 10-3 ⨯ 298.15 kJ ⋅mol -1= -3264 kJ ⋅mol -12-2 利用附录III 的数据,计算下列反应的∆r H m 。
(1) Fe 3O 4(s) + 4H 2(g) → 3Fe(s) + 4H 2O(g)(2) 2NaOH(s) + CO 2(g) → Na 2CO 3(s) + H 2O(l)(3) 4NH 3(g) + 5O 2(g) → 4NO(g) + 6H 2O(g)(4) CH 3COOH(l) + 2O 2(g) → 2CO 2(g) + 2H 2O(l)解: (1) ∆r H m = [4 ⨯ (-241.818) - (-1118.4)] kJ ⋅mol -1= 151.1 kJ ⋅mol -1(2) ∆r H m = [(-285.830) + (-1130.68) - (-393.509) - 2 ⨯ (-425.609)] kJ ⋅mol -1= -171.78 kJ ⋅mol -1(3) ∆r H m = [6 ⨯ (-241.818) + 4 ⨯ 90.25 - 4 ⨯ (-46.11)] kJ ⋅mol -1= -905.5 kJ ⋅mol -1(4) ∆r H m = [2(-285.830) + 2(-393.509) - (-484.5)] kJ ⋅mol -1= -874.1 kJ ⋅mol -12-3 已知下列化学反应的标准摩尔反应焓变,求乙炔(C 2H 2,g)的标准摩尔生成焓∆ f H m 。
第三章 定量分析基础3-1.在标定NaOH 的时,要求消耗0.1 mol ⋅L -1NaOH 溶液体积为20~30 mL ,问:(1)应称取邻苯二甲酸氢钾基准物质(KHC 8H 4O 4)多少克?(2)如果改用草酸(H 2C 2O 4·2H 2O)作基准物质,又该称多少克?(3)若分析天平的称量误差为±0.0002g ,试计算以上两种试剂称量的相对误差。
(4)计算结果说明了什么问题?解:(1) NaOH + KHC 8H 4O 4 = KNaC 8H 4O 4 + H 2O滴定时消耗0.1 mol ⋅L -1NaOH 溶液体积为20 mL 所需称取的KHC 8H 4O 4量为:m 1=0.1 mol ⋅L -1⨯20mL ⨯10-3⨯204 g ⋅mol -1=0.4g滴定时消耗0.1 mol ⋅L -1NaOH 溶液体积为30 mL 所需称取的KHC 8H 4O 4量为:m 2=0.1mol ⋅L -1⨯30mL ⨯10-3⨯204 g ⋅mol -1=0.6g因此,应称取KHC 8H 4O 4基准物质0.4~0.6g 。
(2) 2NaOH + H 2C 2O 4 = Na 2C 2O 4 + 2H 2O滴定时消耗0.1 mol ⋅L -1NaOH 溶液体积为20和30 mL ,则所需称的草酸基准物质的质量分别为:m 1=⨯210.1 mol ⋅L -1⨯20mL ⨯10-3⨯126 g ⋅mol -1=0.1gm 2=⨯210.1 mol ⋅L -1⨯30mL ⨯10-3⨯126g ⋅mol -1=0.2g(3) 若分析天平的称量误差为±0.0002g ,则用邻苯二甲酸氢钾作基准物质时,其称量的相对误差为:RE 1=g 4.0g0002.0±= ±0.05%RE 2=g 6.0g0002.0±= ±0.03%用草酸作基准物质时,其称量的相对误差为:RE 1=g 1.0g0002.0±= ±0.2%RE 2=g 2.0g0002.0±= ±0.1%(4) 通过以上计算可知,为减少称量时的相对误差,应选择摩尔质量较大的试剂作为基准物质。
无机及分析化学答案(第二版)第四章第四章酸碱平衡与酸碱滴定法4-1.将300mL0.20 mol?L?1HAc溶液稀释到什么体积才能使解离度增加一倍。
?10.20mol?L?300mLc?V解:设稀释到体积为V ,稀释后220.20 ?2?0.20?300?(2?)c?Ka?V?(1?2?)1??得: 1??由 ?5 ?1因为K?a =1.74?10ca = 0.2 mol?L caK?a > 20K?w ca/K?a>500 故由 1?2? =1?? 得V =[300?4/1]mL =1200mL 此时仍有 caK?a>20K?w ca/K?a>500 。
4-2.奶油腐败后的分解产物之一为丁酸(C3H7COOH),有恶臭。
今有0.40L含0.20 mol?L?1丁酸的溶液, pH为2.50,求丁酸的K?a。
解:pH=2.50 c(H+) =10?2.5 mol?L?1? =10?2.5/0.20 = 1.6?10?2??22c?2?0.20?(1.6?10)?5.2?10?5?21?1.6?10K?a=1???1?4-3.What is the pH of a 0.025mol?L solution of ammonium acetate at 25℃? pKa of acetic acid at 25℃ is 4.76, pK?a ofthe ammonium ion at 25℃ is 9.25, pKw is 14.00.?10?10 解: c(H+)=Ka1Ka2?10pH= ?logc(H+) = 7.004-4.已知下列各种弱酸的K?a值,求它们的共轭碱的K?b值,并比较各种碱的相对强弱。
(1)HCN K?a =6.2×10?10;(2)HCOOH K?a =1.8×10?4; (3)C6H5COOH(苯甲酸) K?a =6.2×10?5; (4) C6H5OH (苯酚) K?a =1.1×10?10;(5)HAsO2 K?a =6.0×10?10;(6) H2C2O4 K?a1=5.9?10?2;K?a2=6.4?10?5;解: (1)HCN Ka= 6.2?10?10Kb=Kw/6.2?10?10 =1.6?10?5(2)HCOOH Ka= 1.8?10?4 Kb=Kw /1.8?10?4 =5.6?10?11 (3)C6H5COOH Ka=6.2?10?5 Kb=Kw /6.2?10?5 =1.61×10?10 (4)C6H5OH Ka=1.1?10?10 Kb=Kw/1.1?10?10 =9.1?10?5 (5)HAsO2 Ka=6.0?10?10 Kb=Kw /6.0?10?10 =1.7?10?5(6)H2C2O4 Ka1=5.9?10?2 Kb2=Kw /5.9?10?2 =1.7?10?13 Ka2=6.4?10?5 Kb1=Kw /6.4?10?5 =1.5 ×10?10?4.76?9.24?7.00?碱性强弱:C6H5O4-5.用质子理论判断下列物质哪些是酸?并写出它的共轭碱。
1. 下列符号表示状态函数的是:( B )(A)ΔU (B)S0 (C)ΔH O (D)W2.热力学第一定律的表达式为(C)A. H=U+PVB. G=H-TSC. △U=Q+WD. △r G m=-RTlnK3. 系统在恒压不做功时,其热力学第一定律可表示为(C)A. ΔH = 0B. ΔS = 0C. ΔH =ΔUD. ΔU = 04. 下列有关功与热的论述正确的是:( D)A.热等于系统恒压时的焓值。
B.功等于系统的吉布斯函数值。
C.热等于系统恒容时的热力学能值。
D.功与热是系统发生状态变化时与环境的能量交换形式,与具体的变化途径有关。
6.2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g),则反应进度ξ为(D)A. 2 mol B. 1 mol C. 0.5 mol D. 无法确定7.已知△cH m(石墨)= -393.7kJ·mol-1,△cH m(金刚石)=-395.6kJ·mol-1,则金刚石的标准摩尔生成热△f H m(金刚石)为(B) (A)-789.5kJ·mol-1 (B)1.9 kJ·mol-1(C)-1.9 kJ·mol-1 (D)789.5 kJ·mol-18.已知下列反应的反应热分别为(1)A+B→C+D,∆r HӨm,1=x kJ • mol-1,(2)2C+2D→E,∆r HӨm,2=y kJ • mol-1,则反应(3)E→2A+2B的∆r HӨm,3等于:(D )A. 2 x+y kJ • mol-1 B. x2y kJ • mol-1C. 2xy kJ • mol-1D. -2x-y kJ • mol-19、在100℃及标准压力下,1摩尔水变成水蒸汽的过程中,下列表示体系的△S、△H、Q、W等的关系,其中正确的是:( C )A、△S>0、△H>0、Q>0、W>0;B、△S<0、△H>0、Q>0、W<0;C、△S>0、△H>0、Q>0、W<0;D、△S<0、△H>0、Q>0、W<0;10.已知(1)A+B→C+D,⊿r HΘm,1=-40.0kJ • mol-1,(2)2C+2D→E,⊿r HΘm,2=60.0kJ • mol-1,则反应(3)E→2A+2B的⊿r HΘm,3等于:(D)A. 140kJ • mol-1B. -140kJ • mol-1C. -20kJ • mol-1D. 20kJ • mol-1 11.已知下列两个热化学方程:(1)Zn(s) + ½O2(g) = Zn O(s) △r H m(1)= -351.5 kJ/mol(2)Hg (l) + ½O 2(g) = HgO (S) △r H m (2)= -90.8 kJ/mol由此可知,反应Zn (s) + HgO (S) = Hg (l) + Zn O (s) 的反应热△r H m 等于(A ) (A )-260.7 kJ/mol (B )-263.6 kJ/mol (C )-442.3 kJ/mol (D )-462.2 kJ/mol 12、已知下面四个反应的△H °298,其中液态水的标准生成热是:B (1)2H(g)+O(g)=H 2O(g) △r H m θ298(1) (2)H 2(g)+1/2 O 2(g)= H 2O(1) △r H m θ298(2) (3)H 2(g)+1/2 O 2(g)= H 2O(g) △r H m θ298(3) (4)H 2(g)+ O(g)= H 2O(1) △r H m θ298(4)13. 化合物H 2O(g)的标准摩尔生成焓可以用下列哪个反应的标准摩尔反应焓表示 BA.2H 2(g) + O 2(g)→2H 2O(g)B. H 2(g) + 1/2O 2(g)→H 2O(g)C. H 2(g) + 1/2O 2(g)→H 2O(l)D. H 2O(g)→H 2(g) + 1/2O 2(g)14、甲烷的燃烧是-965.6kJ/ mol ,其相应的热化学方程式是:D(1)C(g)+4H(g)=CH 4(g) △r H m θ298(1)=-965.6 kJ · mol -1 (2)C(g)+4H 2(g)=CH 4(g) △r H m θ298(1)=-965.6 kJ · mol -1(3)CH 4(g)+3/2O 2(g)=CO(g)+ 2H 2O(1)△r H m θ298(1)=-965.6 kJ · mol -1 (4)CH 4(g)+2O 2(g) =CO 2(g)+ 2H 2O (1)△r H m θ298(1)=-965.6 kJ · mol -115、20℃时PbCl 2溶解度是0.99克/100克水,100℃时是3.34克/100克水所以反应PbCl 2(s)=Pb 2+(aq)+2Cl -(aq)的△r H m θ是:A(1)大于零 (2)小于零 (3)等于零 (4)不能确定16.已知反应A → 2B 和2A → C 的反应热分别为ΔH 1和ΔH 2, 则反应C →4B 的反应热ΔH 3为 ( D) (A) 2ΔH 1+ΔH 2 (B)ΔH 2-2ΔH 1 (C)ΔH 1+ΔH 2 (D)2ΔH 1-ΔH 217.单质S 的标准燃烧热与下列哪一种物质的标准生成相等 (A)(A.) SO 2( g ) B. SO 2( l ) (C.)SO 3( g ) (D )SO 3( l ) 18.已知:Cu 2O(s) +½O 2(g) = 2CuO(s)的Δr H m =﹣144 kJ·mol ﹣1 CuO(s) + Cu(s) = Cu 2O(s)的Δr H m =﹣11 kJ·mol ﹣1 ,则反应 Cu(s) +½O 2(g) =CuO(s) 的Δr H m = kJ·mol ﹣1。
1. 下列符号表示状态函数的是:( B )(A)ΔU (B)S0 (C)ΔH O (D)W2.热力学第一定律的表达式为(C)A. H=U+PVB. G=H-TSC. △U=Q+WD. △r G m=-RTlnK3. 系统在恒压不做功时,其热力学第一定律可表示为(C)A. ΔH = 0B. ΔS = 0C. ΔH =ΔUD. ΔU = 04. 下列有关功与热的论述正确的是:( D)A.热等于系统恒压时的焓值。
B.功等于系统的吉布斯函数值。
C.热等于系统恒容时的热力学能值。
D.功与热是系统发生状态变化时与环境的能量交换形式,与具体的变化途径有关。
6.2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g),则反应进度ξ为(D)A. 2 mol B. 1 mol C. 0.5 mol D. 无法确定7.已知△cH m(石墨)= -393.7kJ·mol-1,△cH m(金刚石)=-395.6kJ·mol-1,则金刚石的标准摩尔生成热△f H m(金刚石)为(B) (A)-789.5kJ·mol-1 (B)1.9 kJ·mol-1(C)-1.9 kJ·mol-1 (D)789.5 kJ·mol-18.已知下列反应的反应热分别为(1)A+B→C+D,∆r HӨm,1=x kJ • mol-1,(2)2C+2D→E,∆r HӨm,2=y kJ • mol-1,则反应(3)E→2A+2B的∆r HӨm,3等于:(D )A. 2 x+y kJ • mol-1 B. x2y kJ • mol-1C. 2xy kJ • mol-1D. -2x-y kJ • mol-19、在100℃及标准压力下,1摩尔水变成水蒸汽的过程中,下列表示体系的△S、△H、Q、W等的关系,其中正确的是:( C )A、△S>0、△H>0、Q>0、W>0;B、△S<0、△H>0、Q>0、W<0;C、△S>0、△H>0、Q>0、W<0;D、△S<0、△H>0、Q>0、W<0;10.已知(1)A+B→C+D,⊿r HΘm,1=-40.0kJ • mol-1,(2)2C+2D→E,⊿r HΘm,2=60.0kJ • mol-1,则反应(3)E→2A+2B的⊿r HΘm,3等于:(D)A. 140kJ • mol-1B. -140kJ • mol-1C. -20kJ • mol-1D. 20kJ • mol-1 11.已知下列两个热化学方程:(1)Zn(s) + ½O2(g) = Zn O(s) △r H m(1)= -351.5 kJ/mol(2)Hg (l) + ½O 2(g) = HgO (S) △r H m (2)= -90.8 kJ/mol由此可知,反应Zn (s) + HgO (S) = Hg (l) + Zn O (s) 的反应热△r H m 等于(A ) (A )-260.7 kJ/mol (B )-263.6 kJ/mol (C )-442.3 kJ/mol (D )-462.2 kJ/mol 12、已知下面四个反应的△H °298,其中液态水的标准生成热是:B (1)2H(g)+O(g)=H 2O(g) △r H m θ298(1) (2)H 2(g)+1/2 O 2(g)= H 2O(1) △r H m θ298(2) (3)H 2(g)+1/2 O 2(g)= H 2O(g) △r H m θ298(3) (4)H 2(g)+ O(g)= H 2O(1) △r H m θ298(4)13. 化合物H 2O(g)的标准摩尔生成焓可以用下列哪个反应的标准摩尔反应焓表示 BA.2H 2(g) + O 2(g)→2H 2O(g)B. H 2(g) + 1/2O 2(g)→H 2O(g)C. H 2(g) + 1/2O 2(g)→H 2O(l)D. H 2O(g)→H 2(g) + 1/2O 2(g)14、甲烷的燃烧是-965.6kJ/ mol ,其相应的热化学方程式是:D(1)C(g)+4H(g)=CH 4(g) △r H m θ298(1)=-965.6 kJ · mol -1 (2)C(g)+4H 2(g)=CH 4(g) △r H m θ298(1)=-965.6 kJ · mol -1(3)CH 4(g)+3/2O 2(g)=CO(g)+ 2H 2O(1)△r H m θ298(1)=-965.6 kJ · mol -1 (4)CH 4(g)+2O 2(g) =CO 2(g)+ 2H 2O (1)△r H m θ298(1)=-965.6 kJ · mol -115、20℃时PbCl 2溶解度是0.99克/100克水,100℃时是3.34克/100克水所以反应PbCl 2(s)=Pb 2+(aq)+2Cl -(aq)的△r H m θ是:A(1)大于零 (2)小于零 (3)等于零 (4)不能确定16.已知反应A → 2B 和2A → C 的反应热分别为ΔH 1和ΔH 2, 则反应C →4B 的反应热ΔH 3为 ( D) (A) 2ΔH 1+ΔH 2 (B)ΔH 2-2ΔH 1 (C)ΔH 1+ΔH 2 (D)2ΔH 1-ΔH 217.单质S 的标准燃烧热与下列哪一种物质的标准生成相等 (A)(A.) SO 2( g ) B. SO 2( l ) (C.)SO 3( g ) (D )SO 3( l ) 18.已知:Cu 2O(s) +½O 2(g) = 2CuO(s)的Δr H m =﹣144 kJ·mol ﹣1 CuO(s) + Cu(s) = Cu 2O(s)的Δr H m =﹣11 kJ·mol ﹣1 ,则反应 Cu(s) +½O 2(g) =CuO(s) 的Δr H m = kJ·mol ﹣1。
第一章 分散体系1-1 3%Na 2CO 3溶液的密度为1.03g ·ml -1,配制此溶液200ml ,需用Na 2CO 3·10H 2O 多少g?溶液的物质的量浓度是多少?解:设所需Na 2CO 3m 克,则m =ρ·V ·3%=1.03 g ·ml -1×200 ml ×3%=6.18g m(Na 2CO 3·10H 2O) = 6.18 ×286 / 106 = 16.7 (g) c(Na 2CO 3)=m/[M(Na 2CO 3)·V]=6.18÷(106×0.200) =0.292(mol ·L -1)1-2 为了防止500ml 水在268K 结冰,需向水中加入甘油(C 3H 8O 3)多少克? 解:设需加入甘油x 克,根据题意ΔT f =273-268=5(K ) ΔT f =K f ·b (B )5K =1.86K ·kg ·mol -1×[x ÷M (C 3H 8O 3)÷0.5] x =(92g ·mol -1×5K ×0.50kg )÷1.86K ·kg ·mol -1x =123g1-3某水溶液,在200g 水中含有12.0g 蔗糖(M=342),其密度为1.022g ·ml -1,,试计算蔗糖的摩尔分数,质量摩尔浓度和物质的量浓度。
解:x(蔗糖)=n(蔗糖)/[n(蔗糖)+n(水)]=(12.0÷342)÷[(12.0÷342)+(200÷18.0)]=0.035÷[0.035+11.1]=0.035÷11.15=0.00314b(蔗糖)= n(蔗糖)/m(水)=0.035÷(200×10-3)=0.175mol ·kg -1c(蔗糖)= n(蔗糖)/V(溶液)=0.035÷[(200+12.0)/1.022]=0.169 mol ·L -11-4 101mg 胰岛素溶于10.0ml 水中,该溶液在298K 时的渗透压为4.34kPa ,求胰岛素的摩尔质量。
解:π=c 胰RT=n 胰RT/V n 胰=m 胰/M 胰1115766010.034.429831.8101.0---⋅=⨯⨯⋅⋅⋅⨯⋅mol g LkPa K mol K L kPa g VRTm M =胰胰π1-5实验测定未知物水溶液在298K 时的渗透压为750kPa ,求溶液的沸点和凝固点。
解:溶液的浓度为:c= π/ RT =750kPa /(8.314kPa ·L ·K -1·mol -1×298K)=0.303mol ·L -1≈0.303mol ·kg -1 ΔT b =K b ·b 未≈0.512K ·kg ·mol -1×0.303 mol ·kg -1=0.155K T b = 373.15 + 0.155 = 373.31 (K)ΔT f =K f ·b 未≈1.86K ·kg ·mol -1×0.303 mol ·kg -1=0.564K T f = 273.15 – 0.564 = 272.59 (K)1-6 某一学生测得CS 2(l)的沸点是319.1K ,1.00mol ·kg -1S 溶液的沸点是321.5K ,当1.5gS 溶解在12.5g CS 2中时,这溶液的沸点是320.2K ,试确定S 的分子式。
解:CS 2的K b 可由下式求出:K b =ΔT b /b(S)=(321.5K-319.1K)/1.00 mol ·kg -1=2.4K ·kg ·mol -118.2615.12)1.3192.320(10005.140.210002-⋅=⨯-⨯⨯⋅∆⋅mol g m T m K M CS b S b S ==M s =261.8÷32≈8 则硫的分子式为S 81-7 人体血浆的凝固点为272.5K ,求310K 时渗透压。
解:人体血浆的浓度为c ≈ΔT f /K f = (273.15-272.5)/1.86=0.349mol ·L -1 π=c RT=0.349 mol ·L -1×8.314kPa ·L ·K -1·mol -1×310K =899.5kPa1-8 今有两种溶液,一种为3.6g 葡萄糖(C 6H 12O 6)溶于200g 水中,另一种为20.0未知物溶于500g 水中,这两种溶液在同一温度下结冰,计算未知物的摩尔质量。
解:这两种溶液在同一温度下结冰,说明它们的b B 相等。
)()(M )()()(M )(水未知物未知物=水葡萄糖葡萄糖m m m m '500.0)(M 0.20200.01806.3未知物= M(未知物)=400g ·mol -1 1-9 293K 时,葡萄糖(C 6H 12O 6)15g 溶于200g 水中,试计算该溶液的蒸气压、沸点、凝固点和渗透压。
(已知293K 时的p *=2333.14kPa)解:K 蒸=p *·M A =2333.14kPa ×0.018kg ·mol -1=42.0 kPa ·kg ·mol -1 Δp= K 蒸b(葡萄糖)=42.0×(15÷180)/0.200=42.0×0.417=17.5kPa p = 2333.14 – 17.5 = 2315.6 (kPa)ΔT b =K b ·b(葡萄糖)=0.512×0.417=0.21K T b = 373.15 + 0.21 = 373.36 (K)ΔT f =K f ·b(葡萄糖)=1.86×0.417=0.78K T f = 273.15 – 0.78 = 272.37 (K)π= cRT ≈ bRT = 0.417×8.314×293 = 1015.8 (kPa)1-10 试比较MgSO 4,K 3[Fe(CN)6],和AlCl 3三种电解质在下列两种情况中凝结值大小的顺序。
(1)0.01mol ·L -1 AgNO 3溶液和0.03mol ·L K 2CrO 4(1)0.001mol ·L -1 AgNO 3溶液和0.01mol ·L KBr 溶液等体积混合制成的AgBr 溶胶 (2)0. 01mol ·L -1AgNO 3溶液和0.001mol ·L KBr 溶液等体积混合制成的AgBr 溶胶 解:(1)因为KBr 过量所得AgBr 溶胶为负溶胶,决定AgBr 负溶胶凝结值大小的因素为电解质中阳离子电荷的多少,电荷愈多,凝结值愈小,所以其凝结值由大到小的顺序为,K 3[Fe(CN)6]> MgSO 4>AlCl 3。
(2)因为AgNO 3过量所得AgBr 溶胶为正溶胶,决定AgBr 负溶胶凝结值大小的因素为电解质中阴离子电荷的多少,电荷愈多,凝结值愈小,所以其凝结值由大到小的顺序为,K 3[Fe(CN)6]< MgSO 4<AlCl 3。
1-11 为制备AgI 负溶胶,应向25ml0.016 mol ·L –1的KI 溶液中最多加入多少毫升的0.005 mol ·L –1的AgNO 3溶液?解:要制备负溶胶,则I -要多一些,所以:3005.0016.025AgNO V ⨯>⨯ )(80005.0016.0253ml V AgNO =⨯<∴1-12 混合等体积0.008mol ·L -1AgNO 3溶液和0.003mol ·L -1的K 2CrO 4溶液,制得Ag 2CrO 4溶胶,写出该溶胶的胶团结构,并注明各部分的名称,该溶液的稳定剂是何种物质?解:因为AgNO 3过量,电位离子是Ag +,也是稳定剂,胶团结构为: [(Ag 2CrO 4)m ·nAg +·(n-x)NO 3-]x+·xNO 3-, 胶核:(Ag 2CrO 4)m ,胶粒:[(Ag 2CrO 4)m ·nAg +·(n-x)NO 3-]x+,胶团:[(Ag 2CrO 4)m ·nAg +·(n-x)NO 3-]x+·xNO 3-, 电位离子:Ag +反离子:NO 3-1-13 苯和水混合后加入钾肥皂摇动,得到哪种类型的乳浊液;加入镁肥皂又将得到哪种类型的乳浊液?解:钾肥皂是亲水型乳化剂,形成水包油型乳浊液。
镁肥皂是亲油型乳化剂,形成油包水型乳浊液。
1-14 现有0.01 mol ·L -1AgNO 3溶液和0.01 mol ·L -1KI 溶液,欲制AgI 溶胶,在下列四种条件下,能否形成AgI 溶胶?为什么?若能形成溶胶,胶粒带何种电荷?(1) 两种溶液等体积混合;(2) 混合时一种溶液体积远超过另一种溶液; (3) AgNO 3溶液体积稍多于KI 溶液; (4) KI 溶液体积稍多于AgNO 3溶液。
解:(1) 不能;反应完后,没有剩余的电位离子,恰好生成AgI 沉淀; (2) 不能;由于过多的剩余电解质溶液也能使溶胶凝结;(3) 能;AgI 颗粒能吸附少量的Ag +而形成溶胶粒子;溶胶粒子正电荷。
(4) 能;AgI 颗粒能吸附少量的I -而形成溶胶粒子;溶胶粒子负电荷。
第二章 化学热力学基础2-1 什么叫状态函数?什么叫广度性质?什么叫强度性质?解:体系的性质是由体系的状态确定的,这些性质是状态的函数,称为状态函数; 体系的广度性质在数值上与体系中物质的量成正比,即具有加和性。
体系某一广度性质的数值等于体系中各部分该广度性质的加和。
体系的强度性质在数值上与体系中物质的量无关,即不具有加和性。
平衡体系某一强度性质的数值与体系中任一部分该强度性质的数值相等。
2-2 自发过程的特点是什么? 解:(1)自发过程具有方向性; (2)自发过程具有一定的限度;(3)进行自发过程的体系具有做有用功(非体积功)的能力。