【名师推荐】某名牌大学无机化学第二版-河北师范某名牌大学-课后习题答案.doc
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1 第1章物质的聚集态习题答案
1-1实验室内某氦气钢瓶,内压为18MPa,放出部分氦气后,钢瓶减重500kg,瓶内氦气的压强为9.5MPa。假定放出气体前后钢瓶的温度不变,钢瓶原储有氦气为多少(物质的量)?
解:V与T一定时,n与p成正比,
即:mol.0026410500MPa)5.918(MPa183-总n解得mol10645.25总n
1-2273K和101kPa的1.00dm3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚(CH3OCH3)。假定(1)通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失0.0335g;(2)被二甲醚饱和的空气的总压强仍为101kPa。计算二甲醚在273K时的饱和蒸汽压。
解:由理想气体状态方程得:
空气的物质的量:mol0445.0K273Kmoldm8.314kPa1.00dmkPa1011133--空RTpVn
二甲醚的物质的量:mol10283.7molg0.46g02335.041--二甲醚Mmn
二甲醚的摩尔分数:0161.00445.010283.710283.744--二甲醚空二甲醚二甲醚nnnx
二甲醚的饱和蒸汽压:1.626kPakPa1010161.0pxp二甲醚二甲醚
1-3在273.15K和1.01325×105Pa压力下,测得某气体的密度为1.340g·dm-3,在一实验中测得这种气体的组成是C79.8%和H20.2%。求此化合物的分子式。
解:因为iiiiiiMRTVMRTmVRTnp
所以:Pa1001325.1K15.273KmoldmPa10314.8dmg340.15-1-133-3iiipRTM
=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:C2H6
1-4在293K和9.33×104Pa条件下,在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据,烧瓶容积为2.93×10-4m3,烧瓶和空气的总质量为48.3690g,烧瓶与该物质蒸气质量为48.5378g,且已知空气的平均相对分子质量为29。计算此物质的相对分子质量。
解:设该物质的相对分子质量为Mi,则
2 9.33×104×2.93×10—4=(48.5378—48.3690)×8.314×293/(Mi-29)
解得Mi=44.04(g·mol-1)
1-5在300K、3.03975×106Pa时,一气筒含有480g的氧气,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1.01325×105Pa时,问共放出多少克的氧气?
解:设筒内剩余O2Gg,则:
G=101325×480×300/(3039750×373)=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和氮气的体积比是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1.52×107Pa,求氮、氢的分压。
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将一定量的氯酸钾加热后,其质量失去0.480g。生成的氧气在水面上用排水集气法收集起来。在温度为294K压力为9.96×104Pa时,测得其体积为0.337L。试计算氧气的相对分子质量。294K时水的饱和蒸汽压为2.48×103Pa。
解:设氧气的相对分子质量为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和水蒸气压之比,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G1及G2克。303K及323K时水的饱和蒸气压分别为42.429×103Pa,123.34×103Pa。
(1)4.25×103×1.0×10-3=G1×8.314×303/18.016
解得G1=0.030(g)
(2)1.23×104×80%×1.0×10-3=G2×8.314×323/18.016
解得G2=0.662(g)
1-9对于一定量的混合气体,试回答下列问题:
(1)恒压下,温度变化时各组分气体的体积分数是否变化?
(2)恒温下,压力变化时各组分气体的分压是否变化?
(3)恒温下,体积变化时各组分气体的摩尔分数是否变化?
答:(1)不变化(2)变化(3)不变化
3 1-10常温下将装有相同气体的体积为5L,压力为9.1193×105Pa和体积为10L,压力为6.0795×105Pa的两个容器间的连接阀门打开,问平衡时的压力为多少?
解:平衡时压力为:
51010100795.65105101193.955p=7.0928×105(Pa)
1-11将氨气和氯化氢分别置于一根120cm长的玻璃管的两端,并使其自由扩散。试问两种气体在玻璃管的什么地方相遇而生成白烟。
解:设在离放氨气的管口Gcm处相遇。
[M(HCl)/M(NH3)]1/2=u(NH3)/u(HCl)=G/(120—G)
将M(HCl)=36.45M(NH3)=17.0代入
代入得G=71.3(cm)
1-12一敞口烧瓶在280K所盛之气体需加热到什么温度,才能使31的气体逸出烧瓶?
解:逸出1/3,则烧瓶中留下2/3的气体,等压等体积下,瓶中气体温度T与气体的“物质的量”成反比,则有:280/T=32/1,T=420K。
1-13实验室需要4.0mol·L-1的H2SO4溶液1.0L,若已有0.3L密度为1.07g·cm-3的10%的H2SO4溶液,应加入多少(体积)密度为1.82g·cm-3的90%的H2SO4,然后稀释至1.0L?
解:98%9082.198%1007.13000.10.4V
V=2.2×102mL
1-14计算
(1)60℃时,180g水中溶有180g葡萄糖,已知60℃时水的蒸气压为19.9kPa,C6H12O6的相对分子质量为180,求此水溶液的蒸气压。
(2)某难挥发非电解质稀溶液的沸点为100.40℃,求其凝固点(已知水的Kb=0.512K·kg·mol-1,Kf=1.86K·kg·mol-1)
(3)求25℃时,0.1mol·L-1的CO(NH2)2溶液的渗透压。
解:(1)1.189.191801801818018180A*AAxpp(kPa)
(2)ΔTb=Kb·mB
0.40=0.512×mB………..(1)
ΔTf=Kf·mB
ΔTf=1.86×mB………….(2)
)2()1(fT40.0=86.1512.0