无机及分析化学(第二版_刘斌 (1)

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。

无机及分析化学(Ⅰ)习题解答目录第1章分散体系 (1)第2章化学热力学基础 (8)第3章化学反应速率和化学平衡 (15)第4章物质结构 (22)第5章分析化学概述 (27)第6章酸碱平衡 (31)第7章酸碱滴定法 (36)第8章沉淀溶解平衡 (44)第9章重量分析法和沉淀滴定法 (49)第10章配位化合物 (53)第11章配位滴定法 (62)第12章氧化还原反应 (67)第13章氧化还原滴定法 (78)第14章电势分析法 (83)第15章吸光光度分析法 (86)第16章试样分析中常用的分离方法简介 (90)第17章重要生命元素简述 (93)第18章原子核化学简介 (96)第1章 分散体系1-1．人体注射用的生理盐水中，含有NaCl 0.900%，密度为1.01g·mL -1，若配制此溶液3.00×103g ，需NaCl 多少克？该溶液物质的量浓度是多少？解：配制该溶液需NaCl 的质量为：m (NaCl)=0.900%×3.00×103g=27.0g该溶液的物质的量浓度为：-1-13-1-327.0g/58.5g mol (NaCl)==0.155mol L (3.0010g/1.01g m L )10c ⋅⋅⨯⋅⨯ 1-2．把30.0g 乙醇(C 2H 5OH)溶于50.0g 四氯化碳(CCl 4)中所得溶液的密度为1.28g∙mL -1，计算：(1)乙醇的质量分数；(2)乙醇的物质的量浓度；(3)乙醇的质量摩尔浓度；(4)乙醇的摩尔分数。

解：(1)w (C 2H 5OH) =25254(C H OH)30.0g (C H OH)(CCl )30.0g 50.0gm m m =++=0.38 (2)-12525-1-3(C H OH)30.0g/46g mol (C H OH)[(30.0+50.0)g /1.28g mL ]10n c V ⋅=⋅⨯==10.4mol·L -1 (3)b (C 2H 5OH) =-125-3430.0g(C H OH)46g mol (CCl )50.010kgn m ⋅=⨯=13.0mol·kg -1 (4)x (C 2H 5OH) =-125254-1-130.0g(C H OH)46g mol =30.0g 50.0g (C H OH)+(CCl )+46g mol 153.6g mol n n n ⋅⋅⋅ =0.650.660.650.33=+ 1-3．将5.0g NaOH 、NaCl 、CaCl 2分别置于水中，配成500mL 溶液，试求c (NaOH)、c (NaCl)、c (12CaCl 2)。

第一章 化学计量、误差和数据处理题解1-1称取纯金属锌0.3250g，溶于HCl 后，在250ml 容量瓶中定容，计算该标准Zn 2+溶液的浓度。

解：1Zn Zn Zn L mol 01988.02500.039.653250.0V M m c 2−⋅=×=×=+1-2计算下列溶液的滴定度T ，以g / ml 表示：①c (HCl) = 0.2015mol·L -1的HCl 溶液，用来测定Ca(OH)２、NaOH； ②c (NaOH) = 0.1732mol·L -1的NaOH 溶液，用来测定HClO 4、CH 3COOH。

解：（1）Ca(OH)2 ＋ 2HCl ＝ CaCl 2 ＋ 2H 2O ； NaOH ＋ HCl ＝ NaCl ＋ H 2O令x 表示待测物的计量系数，b 表示测定滴定物的计量系数，则滴定度滴与定物的量浓度的关系为：3/10−=x B B x M C bxTmlg M C T mlg M C T NaOH B HCl NaOH OH Ca B HCl OH Ca /10060.800.40102015.0111011/10465.709.74102015.0211021333/33)(3/)(22−−−−−−×=×××=××=×=×××=××=（2）3/10−=x B B x M C bx Tmlg M C T mlg M C T COOH CH B NaOH COOH CH HClO B NaOH HClO /1004.105.60101732.01011/1074.146.100101732.01011233/233/3344−−−−−−×=××=××=×=××=××=1-3有一NaOH 溶液，其浓度为0.5450mol·L -1，取该溶液100.0ml，需加水多少ml 方能配成0.5000mol·L -1溶液？解：设需加水x mL ，则 0.5450×100.0=0.5000(100.0+x)x =-109.0-100.0 =9.00 mL1-4欲配制c (HCl) = 0.5000mol·L -1的HCl 溶液。

第一章气体和溶液1.1气体PV=nRT 标准单位：P()、V()、 n(mol)、T（K）R=8.314()V、T相同时 P=P、T相同时T不变时同理得.....当使用分压计算时，必须使用总体积；而使用分体积进行计算时，必须使用分压。

体积分数、气压分数本质都是量分数。

1.2溶液质量摩尔浓度：量浓度：质量分数：标准单位：V（L）n(mol) m(kg)滴定度（T）：T（HCL/NAOH）=2 g/ml 表示每毫升HCL标准液相当于2gNAOH 活度a与实际浓度c的关系为：为活度系数，通常<1离子强度（I)：为电荷数的绝对值。

溶液的离子浓度越大，离子所带的的电荷越多，离子强度越大。

离子强度越大，离子的活度系数越小，相应离子的活度就越低。

盐效应:往弱电解质的溶液中加入与弱电解质没有相同离子的强电解质时，由于溶液中离子总浓度增大，离子间相互牵制作用增强，使得弱电解质解离的阴、阳离子结合形成分子的机会减小，从而使弱电解质分子浓度减小，离子浓度相应增大，解离度增大，这种效应称为盐效应（salt effect）。

第二章定量分析中的误差和分析结果的数据处理2.1系统误差和随机误差系统误差：影响恒定，有重复出现性，可以消除。

随机误差：影响不定，不可消除，可通过多次测量减少误差。

2.1.2准确度和误差准确度：测量值与真实值的接近程度。

用误差衡量，误差越小准确度越高绝对误差：相对误差：2.1.3精密度和偏差精密度：多次测量的结果之间的相互程度，用偏差衡量，偏差越小精密度越高。

绝对偏差:相对偏差：平均偏差：相对平均偏差：标准偏差：相对标准偏差（n-1称为自由度）2.1.4准确度与精密度的关系准确度高要精密度高，精密度高也要准确度高；精密度高是准确度高的前提，精密度高不一定准确度高。

2.2数据的统计处理置信区间：(S为标准偏差，t需查表得）2.3提高分析结果准确度的方法1.减少测量的相对误差2.减少系统误差对照实验空白实验仪器校正方法校正3.增加平行测定次数减少随机误差2.4有效数字1.改变单位不改变有效数字位数2.对数与指数的有效数字取决于小数部分pH=5.33(两位有效数字）lgk=12.53(两位有效数字）3.有效数字的修约规则四舍六入，五后有数要进位，五后没数看前方，奇进偶舍运算时应以小数点后位数最少的数为准。

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 。

2017年王元兰主编《无机及分析化学》(第二版)习题参考答案第1章 分散系统1.有两种溶液在同一温度时结冰，已知其中一种溶液为1.5 g 尿素溶于200 g 水中，另一种溶液为42.8 g 某未知物溶于l000.0 g 水中，求该未知物的相对分子质量(尿素的相对分子质量为60)。

解：根据稀溶液的依数性 Δt f =K f b 两溶液在同一温度结冰，表明它们的浓度相同， 即：(1.50/60)/(200/1000)=(42.5/M)/(1000/1000) 所以：M=340 (g •mol -1)2.浓度均为0.01mol·kg -1的蔗糖、葡萄糖、HAc 、NaCl 、BaCl 2其水溶液的凝固点哪一个最高，哪一个最低？解：NaCl 、BaCl 2是强电解质，HAc 是弱电解质，蔗糖、葡萄糖是非电解质。

同浓度的化合物，其质点数大小依次为： BaCl 2﹥NaCl ﹥HAc ﹥蔗糖 = 葡萄糖 故凝固点最高是蔗糖和葡萄糖，最低是BaCl 2 水溶液。

3.溶解3.24g 硫于40g 苯中，苯的沸点升高0.18K ，已知苯的K b =2.53，问硫在此溶液中的分子是由几个硫原子组成的？解：设〝硫分子〞的摩尔质量为M （g·mol -1）据Δt b =K b ·b b=b bt K ∆=53.281.0=0.32(mol·kg -1)又∵b=M24.3×401000 ∴M=256(g·mol -1)∵硫原子量是32， ∴硫分子是由8个硫原子组成。

4.为了防止水在仪器内结冰，可以加入甘油以降低其凝固点，如需冰点降至271K ，则在100g 水中应加入甘油多少克？（甘油分子式为C 3H 8O 3）解：甘油的摩尔质量为92（g·mol -1）据Δt f =K f ·b b=86.1271273-=1.075(mol·kg -1)∴应加入甘油为1.075×92×100／1000=9.9克5.相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g 水中，比较所得溶液的凝固点、沸点和渗透压。

《无机及分析化学》课程标准课程代码：B0301301 课程类别：专业基础课授课系（部）：制药与环境工程系学分学时： 6学时/周一、课程定位与作用1.课程的定位：《无机及分析化学》是研究物质的组成、结构、性质、应用、组分分析方法和实验技术的一门应用学科，是药品生产技术专业的一门重要专业基础课。

本课程包括理论课和实践课两大教学内容，教学内容是根据专业特点选定的。

理论课以化学基础理论知识和分析方法的应用为主线进行课程设计，主要包括溶液及其浓度的表示、电解质溶液和沉淀—溶解平衡、原子结构、共价键和分子间作用力、化学反应速度和化学平衡、氧化还原反应和电极电势、误差和分析数据处理、滴定分析法概论、酸碱滴定法、沉淀滴定法和重量分析法、配位滴定法、氧化还原滴定法等。

实践课以化学基本操作技术、滴定分析操作技术为主线进行课程设计，根据专业需要开设实验，所开实验包括化学基本操作、溶液的配制和标定、物质含量测定等。

2.课程的作用：通过本课程的教学，要求学生掌握与专业相关的化学基础理论知识和基本操作技术、从事分析检验工作必需的基本知识和操作技能，确立正确的“量”的理念，提高学生分析和解决问题的能力，培养实事求是的科学态度和认真细致的工作作风，为学习后续课程或实际工作打下良好的基础，为今后到各类相关企业工作或从事产品质量检验和控制工作打下良好的基础。

3.与其他课程的关系：本课程是一门承上启下的课程，承接中学化学，为后续的《药用基础化学》、《仪器分析》、《药物化学》等课程打下基础。

二、课程目标本课程以培养学生掌握化学理论基础知识和基本操作技术，掌握从事分析检验工作必需的基本知识和操作技能，确立正确的“量”的理念，具有较强的分析解决问题的能力和实事求是的科学态度为教学目标。

1.知识目标（1）掌握气体溶液、物质结构、化学平衡的基本理论知识（2）掌握分析化学中误差及数据处理；（3）掌握酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法的基本原理和操作技能。

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。

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。