无机及分析化学第二版习题参考答案王元兰
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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。
第一章分散体系习题参考答案1-1、16.67克;0.292mol/L解:m(Na2CO3)=3%×1.03×200=6.2(g), Na2CO3则需16.67gNa2CO3.10H2O,c==0.292mol.L-11-2、 123.7克解:△Tf=273.15-268=5.15K△Tf=Kfb ,b=∴m(B)==123.7(g)1-3、(1)0.375;(2)0.666;(3)13.04mol/kg;(4)10.43mol/L解:(1)w(B)==0.375;(2)X(B)==0.666(3)b(B)==13.04mol/kg;(4) c(B)= =10.43mol/L1-4、5760g/mol解:M(B)===5760(g)1-5、373.30K; 272.6K解:b=; Tb=Kbb+Tb※=0.512×0.3+373.15=373.30KTf=Tf※-Kfb=273.15-1.86×0.3=272.6K1-6、S81-7、692.8kPa1-8、400g.mol1-9、2.3kPa; 373.37K; 272.22K; 1023.12kPa解:p=p※x(A)=2333.14×=2300b=0.42△Tb=Kbb=0.512×0.42=0.22K,Tb=373.15+0.22=373.37K△Tf=Kfb=1.86×0.42=0.78K, Tf=273.15-0.78=272.22K∏=bRT=1023.12kPa1-10、690g/mol解:平衡时,b(甲)=b(乙)M=6901-11、因为K2CrO4过量,所以:胶核工业扩散层吸附层反离子反离子电位离子胶团胶粒稳定剂K2CrO4 ;起凝结作用的是K+、Mg2+、[Co(NH3)6]3+;凝结值大小:K3[Fe(CN)6]>MgSO4>[Co(NH3)]Cl31-12、80ml 解:设最多加XmL, X<=801-13、O/W; W/O1-14、C6H12O61-15、不是电解质1-16、6.59%,0.442mol/kg1-17、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=Qv=ζ△rUmθ=-272.3kJ, ζ=6.5/78,△rHmθ=△rUmθ+∑μRT)2-6、90.84kJ/mol; 22.40kJ/mol解:HgO(s)=Hg(l)+ O2(g) ,∑μ=0.5 ,ζ=0.250 ,Qp=ζ△rHmθ=22.71△rHmθ=90.84kJ.mol-1;△rHmθ=△rUmθ+∑μRT △rUmθ=90.84×1000-0.5×8.314×298=89601 J.mol-1,Qv=ζ△rUmθ=0.5×89601=22.40 kJ。
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。
无机及分析化学课后习题答案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】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。
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。
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。
无机及分析化学2(山东联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下山东农业大学山东农业大学第一章测试1.为测定某盐酸溶液的浓度,利用已知准确浓度的氢氧化钠溶液进行滴定操作,然后根据二者化学计量关系及消耗的氢氧化钠体积求算出盐酸溶液的浓度,这一测定方法是化学分析法。
A:对 B:错答案:对2.按照分析对象分类,分析方法可分为无机分析法和有机分析法。
A:错 B:对答案:对3.在分析化学中,超微量分析就是痕量成分分析。
A:错 B:对答案:错4.分析化学的任务包括定性分析、定量分析和结构分析,当我们要测定物质的化学结构、晶体结构或者空间分布信息,这属于A:结构分析 B:其他C:定量分析 D:定性分析答案:结构分析5.测定一铁矿石中的铁含量,称取铁矿石100克,分解后测得其中含铁量为0.05%,该分析过程为A:微量成分分析 B:超微量分析 C:常量分析 D:常量成分分析答案:微量成分分析;常量分析第二章测试1.有效数字是指分析工作中实际能测量到的数字,每一位都是准确的。
A:错 B:对答案:错2.从精密度好就可断定分析结果可靠的前提是系统误差小。
A:对 B:错答案:对3.系统误差是由一些不确定的偶然因素造成的。
A:错 B:对答案:错4.系统误差具有重复性、单向性和可测性。
A:错 B:对答案:对5.下列数据中有效数字位数错误的是A:5.0000(1位) B:3.08×(3位) C:5.0008(5位) D:0.3006(4位) 答案:5.0000(1位)6.pH=12.00有效数字位数是A:2位 B:0位 C:4位 D:1位答案:2位7.分析某样品得到四个分析数据,为了衡量其精密度的优劣,可用()表示A:相对相差 B:平均偏差 C:绝对误差 D:相对误差答案:平均偏差8.下列有关随机误差的论述中不正确的是A:随机误差是由一些不确定的偶然因素造成的。
B:随机误差具有单向性; C:随机误差出现正误差和负误差的机会均等; D:随机误差在分析中是不可避免的;答案:随机误差具有单向性;9.可用以减少测定过程中的随机误差的方法是A:进行空白试验 B:进行对照试验 C:增加平行试验的次数 D:进行仪器校准答案:增加平行试验的次数10.滴定分析法要求相对误差为±0.1%,若称取试样的绝对误差为0.0002g,则一般至少称取试样A: 0.3g B: 0.2g C: 0.4g D: 0.1g答案: 0.2g11.关于可用于减少系统误差的方法错误的是A:进行仪器校准 B:进行对照试验 C:进行空白实验 D:增加平行试验的次数答案:增加平行试验的次数12.空白试验所得的空白值是指A:用标准方法对已知组分的标准样品进行分析时所得值与真实值之差; B:不加试样,按照分析试样时同样的手续进行分析,所得的测定值;C:在已知分析试样中加入一定量标准样进行分析,所得的增加值; D:用分析试样时同样的方法,分析组成与待测试样相近的标准试样,所得的测定值;答案:不加试样,按照分析试样时同样的手续进行分析,所得的测定值;13.下列测定过程造成的误差不属于系统误差的是A:重量分析中杂质产生共沉淀 B: 配制溶液过程中,称量样品时,少量样品洒落到天平内; C:以失去少量结晶水的基准为基准物质标定NaOH溶液的浓度D:电位分析法测定自来水中的氯离子,配制溶液所用的蒸馏水中含有少量的氯离子;答案: 配制溶液过程中,称量样品时,少量样品洒落到天平内;14.下列有关精密度和偏差的论述中正确的是A:标准偏差比平均偏差表示分析结果更可靠 B:精密度对测定的结果的准确度没有影响 C:精密度可以通过误差的大小来评价 D:精密度能够反映系统误差的大小答案:标准偏差比平均偏差表示分析结果更可靠第三章测试1.化学计量点和滴定终点之间的差值称为终点误差。
无机及分析化学习题及解答无机及分析化学习题解答严新徐茂蓉葛成艳编第一章绪论1.1判断下列误差属于何种误差?①在分析过程中,读取滴定管读数时,最后一位数字n次读数不一致,对分析结果引起的误差。
②标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2,对分析结果所引起的误差。
③移液管、容量瓶相对体积未校准,由此对分析结果引起的误差。
④在称量试样时,吸收了少量水分,对结果引起的误差。
答:①偶然误差;②系统误差中的试剂误差;③系统误差中的仪器误差;④过失误差1.2测得Cu百分含量为41.64%、41.66%、41.58%、41.60%、41.62%、41.63%,计算测定结果的平均值、平均偏差、相对平均偏差。
(无须舍去数据)解:41.64%41.66%41.58%41.60%41.62%41.63%41.62%6x+++++==1id x xn=-∑=2.2×10-4 100%rddx=⨯=0.053%1.3测定某样品中铁的百分含量,结果如下:30.12%、30.05%、30.07%、30.05%、30.06%、30.03%、30.02%、30.03%根据Q检验法,置信度为90%时是否有可疑数要舍去,计算分析结果的平均值、标准偏差、变异系数和对应的置信区间。
解:排序:30.02%、30.03%、30.03%、30.05%、30.05%、30.06%、30.07%、30.12%先检验最大值30.12%:30.12%30.07%0.530.12%30.02%Q-==-Q0.9=0.47 < 0.5,所以舍去30.12%继续检验最大值30.07%,30.07%30.06%0.230.07%30.02%Q-==-,Q0.9=0.51>0.2,不应舍去,30.07%应该保留。
检验最小值30.02%,30.03%30.02%0.230.07%30.02%Q-==-Q 0.9=0.51>0.2,不应舍去,30.02%应该保留。
.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。
θ2.在298 K,下列反应中r H mθ与r G mθ最接近的是( )A. CCl4 (g) +2H2O (g) =CO2 (g) + 4HCl (g)B. CaO (s) +CO2 (g) =CaCO3 (s)2+ 2+C. Cu2+ (aq) + Zn (s) =Cu (s) + Zn2+ (aq)D. Na (s) +H2O (l) =Na+(aq)+?H 2 (g)+OH-(aq)解:选C。
∵ Δr Gθm Δr H mθTΔr S mθ当Δr S mθ= 0 时, Δr G mθΔr 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,Δr S mθ值较小。
3.已知反应2H2 (g) O2 (g)= 2H2O (g) 的r H mΘ483.63 kJ m·ol –1,下列叙述正确的是( )A. f H mθ(H2O,g) 483.63 kJ m·ol–1B. r H mθ483.63 kJ m·ol –1表示Δξ = 1 mol 时系统的焓变C. r H mθ483.63 kJ m·ol–1表示生成1 mol H2O (g) 时系统的焓变D. r H mθ483.63 kJ m·ol–1表示该反应为吸热反应解:选B。
A 错,根据Δf H mθ定义,H2O (g)的系数应为1。
C 错,该方程为表示生成 2 mol H2O(g) 时系统的焓变。
D 错,ΔrH mθ > 0时表示该系统能量的增加,该反应为吸热反应,ΔrH mθ<0 时表示该系统能量的减少,该反应为放热反应。
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。
绪论一、选择题1、按任务分类的分析方法是 ( )A.无机分析与有机分析 B.定性分析、定量分析和结构分析C.常量分析与微量分析 D.化学分析与仪器分析2、常量分析的称样量是 ( )A.>1g B.>0.1g C.0.01~0.1g D.>10mg3、鉴定物质的化学组成是属于 ( )A.定性分析 B.定量分析 C.结构分析 D.化学分析二.无机及分析化学的任务是什么?三.请简单阐述无机及分析化学在精细化学品、药学、食品及农业科学中的应用。
四.如何区分化学分析和仪器分析?五. 结合自己的实际情况谈一下自己将如何学习该课程。
本章答案:一.1.B 2.B 3.A 二.略三.略四.略五.略第一章物质的结构一、选择题1. 基态钠原子的最外层电子的四个量子数可能是( )A.3,0,0,+1/2B.3,1,0,+1/2C.3,2,1,+1/2D.3,2,0,-1/22. 已知某元素+3价离子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d5, 该元素在周期表中属于( )A.VIII族B.IIIA族C. IIIB族D. VA族3. 有d电子的原子,其电子层数至少是( )A. 1B. 2C. 3D. 44.某元素的价电子构型为3d14s2, 则该元素的原子序数为( )A.20B.21C.30D. 255.在Mn(25)原子的基态电子排布中,未成对电子数为( )A.2B.5C.8D. 16.最外层为5s1,次外层d轨道全充满的元素在( )A.IAB.IBC.IIAD. IIB7. 下列分子中属于极性分子的是( )A.O2 B.CO2 C.BBr3 D.NF38. 下列分子中中心原子采取sp杂化的是 ( )A.NH3 B.CH4C.BF3 D.BeCl29.下列分子中,偶极距为零的是 ( )A.CH3Cl B.NH3 C.BCl3 D.H2O10.下列液体只需要克服色散力就能沸腾的是 ( ) A.CCl4 B.H2O C.NH3 D.C2H5OH11.下列说法正确的是( )A.sp2杂化轨道是指1s轨道与2p轨道混合而成的轨道。
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 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:60)/(200/1000)=M)/(1000/1000) 所以:M=340 (g •mol -1)2.浓度均为·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.溶解硫于40g 苯中,苯的沸点升高,已知苯的K b =,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=(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-=(mol·kg -1)∴应加入甘油为×92×100/1000=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。
解:二者均为非电解质,葡萄糖(C 6H 12O 6)摩尔质量大于甘油(C 3H 8O 3)的摩尔质量。
故相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g 水中,得到的葡萄糖溶液的质量摩尔浓度小于甘油溶液。
按依数性原则,凝固点:葡萄糖溶液﹥甘油溶液;沸点:葡萄糖溶液﹤甘油溶液;渗透压:葡萄糖溶液﹤甘油溶液。
6.四氢呋喃(C 4H 8O )曾被建议用作防冻剂,应往水中加多少克四氢呋喃才能使它的凝固点下降值与加1克乙二醇(C 2H 6O 2)作用相当?解: 四氢呋喃和乙二醇均为非电解质,故两者物质的量相等时,二者水溶液的ΔT f 相同。
C 4H 8O :摩尔质量为72(g·mol -1) C 2H 6O 2 :摩尔质量为62(g·mol -1) 需C 4H 8O 为x 克:则1/62=x/72 解得x=克7.尼古丁的实验式为C 5H 7N ,今有尼古丁溶于水中,所得溶液在压力下的沸点是,求尼古丁的分子式。
解:据Δt b =K b ·b ∴b=b bt K ∆=52.000.37316.373- = (mol·kg -1)尼古丁摩尔质量为M ,则b=M60.0×121000 ∴M=31.01210060.0⨯⨯=(g·mol -1)尼古丁的实验式为C 5H 7N ,其摩尔质量为81(g·mol -1) ∴尼古丁的分子式为C 10H 14N 28.临床上输液时要求输入的液体和血液渗透压相等(即等渗液)。
临床上用的葡萄糖等渗液的凝固点降低为。
试求此葡萄糖溶液的质量分数和血液的渗透压(水的K f =,葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol -1,血液的温度为310K )。
解:据Δt f =K f ·b ,先求b ,后计算质量分数 b=Δt f /K f =/= (mol·kg -1)质量分数 = ×180/ ×180 +1000) × 100% = 5% 据 π= mRT = × × 310 = 773 (kPa)9.孕酮是一种雌性激素,经分析得知其中含%H ,%O 和%C 。
今有孕酮试样溶于苯,所得溶液的凝固点为,求孕酮的分子式。
解:孕酮的摩尔质量为M (g·mol -1) 据Δt f =K f ·b , 苯:t f = K f = b=-/= (mol·kg -1) /M)×(1000/10)= ∴M = 314(g·mol -1) 则H 原子数:314×%/1≈30 O :314×%/16≈2 C :314×%/12≈21 ∴孕酮的分子式为C 21H 30O 210. 溶液中含牛的血红素,在298K 时测得溶液的渗透压为,求牛的血红素的摩尔质量。
解:据π= CRT C=π/RT = 298314.8182.0⨯ = ×10 –5(mol·L -1)∴牛的血红素的摩尔质量 M =5-107.350.5⨯= ×104(g·mol -1)11.试比较下列溶液的凝固点的高低:(苯的凝固点为℃,K f =·kg·mol -1,水的K f =·kg·mol -1)(1)·L -1蔗糖的水溶液; (2)·L -1甲醇的水溶液;(3)·L -1甲醇的苯溶液; (4)·L -1氯化钠的水溶液。
解:据Δt f =K f ·b ≈K f ·C ∵稀溶液C ≈b 按题设,分别计算各种溶液的T fΔt f1=×= T f1=273-= Δt f2=×= T f2=273-=Δt f3=×= T f3=(273+-=278K Δt f4=×= T f4=273-= 所以:t f3﹥t f1 = t f2﹥t f412.下列溶液是实验室常用试剂,它们的物质的量浓度为多少?质量摩尔浓度又是多少?(1)盐酸 密度为 g/m L ,含HCl 38 % (2)氨水 密度为 g/m L ,含NH 3 30 %解:(1)VM %d V V M %m V M /m V n c HClHCl HCl HCl ω⋅⋅=ω⋅===液盐酸13L m ol 125361038191-⋅≈⨯⨯=V.%V .()%d V M %d V m M %m m M m m nb l ω-⋅⋅ω⋅⋅=ω⋅===1HC HCl HCl HCl 剂液剂剂盐酸 13kg m ol 1762195361038191-⋅≈⨯⨯⨯⨯=%V .%V . (2)13L m ol 16171030890-⋅≈⨯⨯=V%V .c 氨水 13L m ol 212570890171030890-⋅≈⨯⨯⨯⨯=.%V .%V .b 氨水13.计算下列溶液的离子强度,并说明哪个溶液最先结冰?(1) mol/LNaCl (2) mol/LCaCl 2 (3) mol/LK 2SO 4 (4) mol/LFeCl 3 (5) mol/LMgSO 4 解:电解质溶液的离子强度:()222221121n n I c ......I c I c I +++= (1)()1.011.011.02122=⨯+⨯=I (2)()15.0110.0105.02122=⨯+⨯=I (3)()075.01050.01025.02122=⨯+⨯=I(4)()18.0109.0103.02122=⨯+⨯=I (5)()12.0103.0203.02122=⨯+⨯=I 0.1 mol/LCaCl 溶液最先结冰。
14.在Al(OH)3溶胶中加入KCl ,其最终浓度为80 mmol ·L-1时恰能完全聚沉,加入K 2C 2O 4,浓度为 mmol ·L -1时也恰能完全聚沉。
问:(1)Al (OH )3胶粒的电荷符号是正还是负?(2)为使该溶胶完全聚沉,大约需要CaCl 2的浓度为多少? 解:(1)Al(OH)3胶粒的电荷符号是正(因为K 2C 2O 4的聚沉值远远小于KCl ,再根据叔采哈迪规则可判断出Al(OH)3胶粒带正电荷)(2)使该溶胶完全聚沉,大约需要CaCl 2的浓度为40 mmol/L (因为无论KCl 还是CaCl 2,对Al(OH)3正性溶胶起作用的主要是Cl -)。
15. 将 mol/LKI 溶液和L 的AgNO 3溶液混合以制备AgI 溶胶,写出胶团结构式,问MgCl 2与K 3[Fe (CN )6]这两种电解质对该溶胶的聚沉值哪个大? 解: ∵n (KI)=12×10-3×=×10-3mol n (AgNO 3)=100×10-3×=×10-3molKI 过量,形成AgI 负性溶胶 ∴胶团结构:[(AgI )m ·nI -·(n-x )K +]x-·x K + 聚沉值: MgCl 2 < K 3[Fe (CN )6]16.在两个充有 mol ·L -1KCl 溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞,塞中细孔道充满了KCl 溶液,在多孔塞两侧放入两个电极,接以直流电源。
问溶液将向什么方向移动?当以 mol ·L -1KCl 溶液代替 mol ·L-1 KCl 溶液时,溶液在相同电压下流动速度变快还是变慢?如果用AgNO 3溶液代替KCl 溶液,液体流动方向又如何? 解:①溶液将向负极移动。
(在KCl 溶液中,AgCl 溶胶的胶粒带负电荷,溶液带正电荷。
) ②变慢。
(因为电解质溶液浓度增大,导致胶团扩散层变薄,胶粒的电荷和溶液的净电荷减少。
)③流动方向为向正极移动。
(在AgCl 溶胶的胶粒带正电荷,溶液带负电荷。
)17.Cu 2[Fe(CN)6]溶液的稳定剂是K 4[Fe(CN)6],试写出胶团结构式及胶粒的电荷符号。
解:()[]()()[]{}+-+-⋅-⋅⋅4xK x)K 4(n CN Fe n CN Fe Cu 4x 46m 62,胶粒带4x 个负电荷。
18.写出下列条件下制备的溶胶的胶团结构:(1)向25 mol ·L -1KI 溶液中加入70 mol ·L-1的AgNO 3溶液;(2)向25 mol ·L-1KI 溶液中加入70 mol ·L-1的AgNO 3溶液。
解:(1)()()[]+-+-⋅-⋅⋅xK Kx n nI AgI x m (KI 过量)(2)()()[]-+-+⋅-⋅⋅3x 3mxNO NO x n nAg AgI (AgNO 3过量)第2章 化学反应基本理论C (s )CO(g) Fe(s) Fe 2O 3(s) ΔH f θ/(kJ·mol -1) 0S θ/(J·K -1·mol -1)90假定上述热力学数据不随温度而变化,请估算标准态下Fe 2O 3能用C 还原的温度。