无机及分析化学课后习题第一章答案
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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。
第一章 气体和溶液2. 解:根据理想气体状态方程:nRTV p =可得: RTpV M n ==m 则: mol /0.160.250L101.3kPa K 298K mol L kPa 315.8164.0-11g g pV mRT M ≈⨯⨯⋅⋅⋅⨯==-该的相对分子质量为16.04. 解:由题意可知,氮气为等温变化,氧气为等容变化 kPa 92.350.0mL2.00mL kPa 0.98211N 2=⨯==V V p p kPa 45.43333K 732kPa 0.53121O 2=⨯==K T T p p 根据道尔顿分压定律:kPa4.4792.345.4322O N ≈+=+=p p p 总7. 解: T =(273+15)K = 288K ; p 总 =100kPa ;V =1.20L 288K 时,p (H 2O)=1.71kPaM (Zn)=65.39则 p 氢气= (100-1.71)kPa = 98.29kPa mol 0493.0K288K mol L 8.315kPa L 20.18.29kPa 911-=⨯⋅⋅⋅⨯==-RT pV n 氢气根据: Zn(s) + 2HCl → ZnCl 2 + H 2(g)65.39g 1molm (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 = 0.06714. 解:因溶液很稀,可设ρ ≈1 g·mL -1(1) 14113L mol 1054.1K293K mol L kPa 315.8kPa 10375-----⋅⨯=⋅⋅⋅⋅⨯=∏=RT c (2) mol g L L g cV m n m M /1069.6mol 1054.1010.50515.04143⨯=⋅⨯⨯⨯===--- 血红素的相对分子质量为41069.6⨯ (3) K1086.2kg mol 1054.1mol kg K 86.14141----⨯=⋅⨯⨯⋅⋅=⋅=∆b K T f f K1088.7kg mol 1054.1mol kg K 512.05141----⨯=⋅⨯⨯⋅⋅=⋅=∆b K T b b (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。
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(C3H8O3)溶液 D. 尿素( (NH2)2CO)溶液解:选A。
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。
第一章原子结构与元素周期律14.解:(1)Be核外电子排布情况为1s22s2,处于相对比较稳定的全充满状态,N 核外电子排布情况为1S22S23P3,处于相对比较稳定的半充满状态,所以它们的电离能比相邻的元素大些。
(2)在长周期的内过渡元素(镧系和锕系)中,随着原子序数的增加,电子填充到倒数第三层,它对外层电子屏蔽作用更大,外层电子感受到的有效核电荷增加得更小,所以原子半径减小得更缓慢,其电离能变化不大。
15.解:I H=2.179*10-18*6.02*1023*10-3=1311.76kJ/molI Na=0.823*10-18*6.02*1023*10-3=495.45 kJ/mol16.解:(1)原子序数13元素Al核外电子排布情况为1s22s22p63s23p13d04s0Z*3d=13﹣(12*1.00)=1Z*4s=13﹣(0.85*2+1.00*10)=1.3E3d=﹣(2.179*10-18*12)/9=﹣2.42*10-19JE4s=﹣(2.179*10-18*1.32)/16=﹣2.30*10-19 J所以E3d<E4s原子序数17元素Cl核外电子排布情况为1s22s22p63s23p53d04s0Z*3d=17﹣(16*1.00)=1Z*4s=17﹣(0.85*6+1.00*10)=1.9E3d=﹣(2.179*10-18*12)/9=﹣2.42*10-19JE4s=﹣(2.179*10-18*1.92)/16=-4.92*10-19 J所以E3d>E4s原子序数27元素Co核外电子排布情况为1s22s22p63s23p63d74s2Z*3d=27﹣(18*1.00+0.35*6)=27﹣20.1=6.9Z*4s=27﹣(0.85*15+1.00*10+0.35*1)=27﹣23.1=3.9E3d=﹣(2.179*10-18*6.92)/9=﹣1.15*10-17JE4s=﹣(2.179*10-18*3.92)/16=﹣2.07*10-18 J所以E3d<E4s(2)Fe核外电子排布情况为1s22s22p63s23p63d64s2Z*3s=26﹣(2*1.00+0.85*8+0.35*1)=26﹣9.15=16.85Z*3p=26﹣(0.85*8+1.00*2+0.35*7)=26﹣11.25=14.75Z*3d=26﹣(18*1.00+0.35*5)=26﹣19.75=6.25Z*4s=26﹣(0.85*14+1.00*10+0.35*1)=26﹣22.25=3.75E3s =﹣(2.179*10-18*16.852)/9=﹣6.874*10-17JE3p =﹣(2.179*10-18*14.752)/ 9=﹣5.27*10-17 JE3d =﹣(2.179*10-18*6.252)/9=﹣9.46*10-18JE4s=﹣(2.179*10-18*3.752)/16=﹣1.92*10-18 JZ*1s=26﹣(0.3*1)=25.7E1s =﹣(2.179*10-18*25.72)/1=-1.439*10-15JZ*2s=26﹣(0.85*2+0.35*1)=26﹣2.05=23.95E2s =﹣(2.179*10-18*23.952)/4=﹣3.12*10-16JZ*2p=26﹣(0.85*2+0.35*7)=26-4.15=21.85E2p =-(2.179*10-18*21.852)/9=-2.6*10-16JE=2 E1s +2 E2s +6 E2p +2 E3s +6 E3p +6 E3d +2 E4s =-5.58*10-15 J17.解:电离势:一个基态的气态原子失去电子形成气态正离子所需的能量。
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。
第一章 分散体系习题参考答案1-1、16.67克;0.292mol/L解:m(Na 2CO 3)=3%×1.03×200=6.2(g ), Na 2CO 3则需16.67g Na 2CO 3.10H 2O,c=31020014.106/2.6-⨯=0.292mol.L -1 1-2、 123.7克解:△T f =273.15-268=5.15K △T f =K f b ,b=)()(A m M ((B)B m ⨯ ∴m(B)=100086.15009215.5⨯⨯⨯=123.7(g)1-3、(1)0.375;(2)0.666;(3)13.04mol/kg;(4)10.43mol/L 解:(1)w(B)=503030+=0.375;(2)X(B)=1545046304630+=0.666(3)b(B)=310504630-⨯=13.04mol/kg;(4) c(B)=31028.150304630-⨯+ =10.43mol/L 1-4、5760g/mol 解:M(B)=V mRT ∏=001.01034.4298314.8001.0101⨯⨯⨯⨯⨯=5760(g) 1-5、373.30K; 272.6K 解:b=3.0298314.8750=⨯=RTπ; T b =K b b+T b ※=0.512×0.3+373.15=373.30KT f =T f ※-K f b=273.15-1.86×0.3=272.6K 1-6、S 8 1-7、692.8kPa 1-8、400g.mol1-9、2.3kPa; 373.37K; 272.22K; 1023.12kPa解:p=p ※x(A)=2333.14×180/150.18/2000.18/200+=2300b=0.42△T b =K b b=0.512×0.42=0.22K,T b =373.15+0.22=373.37K △T f =K f b=1.86×0.42=0.78K, T f =273.15-0.78=272.22K ∏=bRT=1023.12kPa 1-10、690g/mol解:平衡时,b(甲)=b(乙))22.320(45.2)68.19.24(34268.1-=-M M=6901-11、因为K 2CrO 4过量,所以:+-+-•-••xK K x n nCrO CrO Ag x m ])2()[(2442稳定剂K 2CrO 4 ;起凝结作用的是K +、Mg 2+、[Co(NH 3)6]3+; 凝结值大小:K 3[Fe(CN)6]>MgSO 4>[Co(NH 3)]Cl 31-12、80ml 解:设最多加XmL, X<005.025016.0⨯=80 1-13、O/W; W/O 1-14、C 6H 12O 6 1-15、不是电解质1-16、6.59%,0.442mol/kg 1-17、膨胀(0.6),收缩(1)第二章 化学热力学基础习题参考答案2-5、-3269kJ/mol; -3276kJ/mol(提示:△U=Q v =ζ△r U m θ=-272.3kJ, ζ=6.5/78,△r H m θ=△r U m θ+∑μRT ) 2-6、90.84kJ/mol; 22.40kJ/mol 解:HgO(s)=Hg(l)+21O 2(g) ,∑μ=0.5 ,ζ=0.250 ,Q p =ζ△r H m θ=22.71 △r H m θ=90.84kJ.mol -1;△r H m θ=△r U m θ+∑μRT △r U m θ=90.84×1000-0.5×8.314×298=89601 J.mol -1,Q v =ζ△r U m θ=0.5×89601=22.40 kJ 。
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 mL )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)。
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A。
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。
5.有浓度同为0.01 mol·L -1的电解质①NaNO 3 ②Na 2SO 4 ③Na 3PO 4 ④MgCl 2,它们对Fe(OH)3溶胶的聚沉能力大小顺序为( )A. ①②③④B. ②④③① C ③②①④ D. ③②④①解:选D 。
根据哈迪-叔尔采规则:起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的离子。
相反电荷离子的价态愈高,聚沉能力愈大。
Fe(OH)3溶胶中胶粒带正电荷,起聚沉作用的应是电解质中的阴离子,且价态愈高,聚沉能力愈大。
所以聚沉能力由大到小的顺序为③②④①,其中由于④中氯离子数目大于①中硝酸根数目,参与聚沉溶胶的粒子数目多,所以④聚沉能力比①强。
二、填空题1.1 mol H ,1 mol H 2SO 4,1 mol 21H 2SO 4所表示的基本单元分别是 H 、 H 2SO 4 、21H 2SO 4。
2.丁铎尔效应能够证明溶胶具有 光学 性质,其动力学性质可以由 布朗运动 实验证明,电泳和电渗实验证明溶胶具有 电学 性质。
3.将等体积的0.003mol·L -1 AgNO 3溶液和0.008mol·L -1KCl 溶液混合所得的AgCl 溶胶的胶团结构式为 [(AgCl) m . n Cl -. (n –x ) K + ] x - . x K + ,该溶胶在电场中向 正 极移动。
三、简答题1.什么叫分散系? 分散系是如何分类的?答:分散系:一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合物叫分散系。
被分散的物质叫分散质,分散其他物质的物质叫分散剂。
(1)按分散质或分散剂的状态分:九种,包括气-气分散系、液-气分散系、固-气分散系和气-液分散系、液-液分散系、固-液分散系及气-固分散系、液-固分散系、固-固分散系。
(2)按分散质粒子的大小分:三种。
分子离子分散系(d<1 nm)、胶体分散系(1 nm<d<100 nm)、粗分散系(d>100 nm)2.对稀溶液依数性进行计算的公式是否适用于电解质稀溶液和易挥发溶质的稀溶液? 为什么?答:不适用。
当溶质是电解质的时候,拉乌尔定律发生偏离,主要原因电解质溶液由于溶质发生解离,使溶液中溶质粒子数增加,计算时应考虑其解离的因素,否则会使计算得到的Δp、ΔT b、ΔT f 、Π值比实验测得值小;另一方面,电解质溶液由于离子间的静电引力比非电解质之间的作用力大得多,因此用离子浓度来计算强电解质溶液的Δp、ΔT b、ΔT f 、Π时,其计算结果与实际值偏离较大,应该用活度代替浓度进行计算。
对易挥发溶质的稀溶液,由于其溶质不断挥发,溶液浓度不断变化,所以也无法进行依数性计算。
3.难挥发溶质的溶液,在不断的沸腾过程中,它的沸点是否恒定?其蒸气在冷却过程中的凝聚温度是否恒定?为什么?答:由于溶剂的挥发,溶液浓度逐渐增大,其沸点是逐渐升高的, 至溶液达到饱和后,沸点恒定;在蒸气冷却过程中,由于溶剂是纯净的,其凝聚温度是恒定的,等于溶剂的沸点。
4.若渗透现象停止了,是否意味着半透膜两端溶液的浓度也相等了?答:据范特霍夫的渗透压定律,若渗透现象停止了,说明渗透压相等,但其浓度不一定相等。
5.溶胶稳定的因素有哪些? 促使溶胶聚沉的办法有哪些? 用电解质聚沉溶胶时有何规律?答:溶胶稳定的因素有两个,一是溶胶具有动力学稳定性,另一个是聚结稳定性。
溶胶的动力学稳定性系指在重力的作用下,分散质粒子不会从分散剂中沉淀出来,从而保持系统的相对稳定的性质。
溶胶的聚结稳定性是指溶胶在放置过程中不发生分散质粒子的相互聚结,从而保持系统一定的分散度的性质。
促使溶胶聚沉的办法有加入电解质、将两种带相反电荷的胶体按一定的比例混合及加热等。
电解质对溶胶的聚沉作用取决于与胶粒所带电荷符号相反的离子,而且与其所带电荷的多少有关,一般来说,离子电荷越高,对溶胶的聚沉能力就越强,这个规律称为哈迪—叔尔采规则。
6.什么叫表面活性剂? 其分子结构有何特点?答:溶于水后能显著降低水的表面自由能的物质称为表面活性物质或表面活性剂。
表面活性剂的特性取决于其分子结构。
它的分子都是由极性基团和非极性基团两部分组成,极性基团如--OH,-COOH,-NH:,-SO3:H等对水的亲和力很强,称为亲水基;非极性基因如脂肪烃基-R,芳香基-Ar等对油的亲和力较强,称为亲油基或疏水基。
在表面活性剂溶于水后,分子中的亲水基进入水相,疏水基则进入油相,这样表面活性剂分子就浓集在两相界面上,形成了定向排列的分子膜,使相界面上的分子受力不均匀情况得到改善,从而降低了水的表面自由能。
7.乳浊液的类型与所选用的乳化剂的类型有何关系? 举例说明。
答:乳化剂不仅能提高乳浊液的稳定性,还能决定乳浊液的类型。
一般来说,亲水性乳化剂有利于形成O/W型乳浊液,亲油性乳化剂有利于形成W/O型乳浊液。
8.解释如下现象:(1)为何江河入海处常会形成三角洲?答:三角洲的形成过程体现了胶体的性质:当河水和海水混合时,由于它们所含的胶体微粒所带电荷的性质不同,由于静电作用,异性电荷相互吸引,导致胶体的颗粒变大,最终沉淀了出来,日积月累的堆积,就形成了三角洲。
(2)加明矾为什么能够净水?答:由于天然水中含有带负电荷的悬浮物(黏土等),使天然水比较浑浊,而明矾的水解产物Al(OH)3胶粒却带正电荷,当将明矾加入天然水中时,两种电性相反的胶体相互吸引而聚沉,从而达到净水的效果。
(3)不慎发生重金属离子中毒,为什么服用大量牛奶可以减轻病状?答: 由于可溶性重金属离子(强电解质)可使胶体聚沉,人体组织中的蛋白质作为一种胶体,遇到可溶性重金属盐会凝结而变性,误服重金属盐会使人中毒。
如果立即服用大量鲜牛奶这类胶体溶液,可促使重金属与牛奶中的蛋白质发生聚沉作用,从而减轻重金属离子对机体的危害。
(4)肉食品加工厂排出的含血浆蛋白的污水,为什么加入高分子絮凝剂可起净化作用? 答: 因为含有血浆蛋白的污水具有胶体溶液的性质,加入高分子絮凝剂会对胶体溶液起到敏化作用,促进胶体的凝聚,从而净化了污水。
四、计算题1.10.00 mL 饱和 NaCl 溶液质量为 12.003 g ,将其蒸干后得到 NaCl 3.173 g ,求:(1)NaCl 的质量分数 ;(2)NaCl 的质量摩尔浓度 ; (3)NaCl 的物质的量浓度 ;(4) 各组分的摩尔分数。
解:(1)2644.0g003.12g 173.3)NaCl ()NaCl (===总m m w (2)1kg mol 149.6kg 1000/)173.3003.12(mol )443.58/173.3()NaCl ()NaCl (/)NaCl ()NaCl ()NaCl ()NaCl (-⋅ =-=-=-=m m M m m m n b 总总 (3)1L mol 429.51000/00.10443.58/173.3)NaCl (/)NaCl ()NaCl ()NaCl (-⋅ ====V M m V n c (4) )O H (/)NaCl (/)NaCl ()NaCl (/)NaCl ()O H ()NaCl ()NaCl ()NaCl (2O H 22M m M m M m n n n x +=+= 09972.0015.18/830.8443.58/173.3443.58/173.3=+=9.04901.005429.04901.0015.18/830.8443.58/173.3015.18/830.8)O H ()NaCl ()O H ()O H (222=+=+=+=n n n x 2.今有两种溶液,其一为1.50g 尿素(NH 2)2CO 溶于200g 水中;另一为42.8g 未知物溶于1000g 水中,这两种溶液在同一温度开始沸腾,计算这种未知物的摩尔质量。
解:由于都是水溶液,所以溶剂的沸点升高常数K b 相同,又知, 未知尿素t t ∆=∆,由稀溶液的依数性公式:B b b b K t ⋅=∆ ,可得两种溶液的质量摩尔浓度相等:[])B (CO )(NH 22b b =设未知物的摩尔质量为)B (M ,代入上式得)kg(1000/1000)B (/g 8.42kg )1000/200(mol g 06.60/g 50.1-1M =⋅ 解之得: )B (M =342.7 g·mol -13.将1.00 g 硫溶于20.0 g 萘中,使萘的凝固点降低1.30℃,萘的K f 为6.8℃·kg · mol -1,求硫的摩尔质量和分子式。
解:设未知物的摩尔质量为)B (M ,根据溶液的凝固点降低公式: B f f b K t ⋅=∆,将数据代入得:kg)1000/0.20()B (/g 00.1mol kg C 8.6C 30.11M ⨯⋅⋅=- 解之得 )B (M =261.5 g · mol -1由于单个硫元素的摩尔质量为M (S) = 32.065g·mol -1, 则M (B) / M (S)= 261.5/32.065 =8.155,即约8个S 原子形成一个硫分子。