气体和溶液分析报表.doc

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1、/气体和溶液气体和溶液【1-1】在 0和 100kPa 下，某气体的密度是 1.96gL-1。试求它在 85 千帕和 25时的密度。解：根据公式 pM=RT 得，11 1222PT PT 所以gL-121 1 2 1 285.0 1.96 273.15=1.53100 298.15PT PT 【1-2】 在一个 250 mL 容器中装入一未知气体至压力为 101.3 kPa，此气体试样的质量为 0.164 g，实验温度为 25，求该气体的相对分子质量。解：-1101.3 0.250=n 8.314n=0.0102 mol 0.1640.0102=16.1g mol298.15，【1-3】收集反

2、应中放出的某种气体并进行分析，发现 C 和 H 的质量分数分别为 0.80 和 0.20。并测得在 0和 101.3 kPa 下，500 mL 此气体质量为 0.6695 g。试求该气态化合物的最简式、相对分子质量和分子式。解：（1）(0.80(12.01):(0.20(1.008) = 1:3.0，最简式为 CH3 （2）-1101.3 0.500=n 8.314n=0.0223mol 0.66950.023=30.0 g mol273.15，（3）C2H6【1-4】将 0和 98.0 kPa 下的 2.00 mL N2和 60 53.0 kPa 下的 50.00 mL O2在 0混合于一个

3、50.0 mL 容器中，问此混合物的总压力是多少？解：1 1 2 298.0 2.00(N )3.92kPa50.0pVpV1 2 2 153.0 273(O )43.5kPa333pTpT3.9243.547.4kPap混合【1-5】现有一气体，在 35和 101.3 kPa 的水面上捕集，体积为 500 mL。如果在同样条件下将它压缩成 250 mL，干燥气体的最后分压是多少？ 解：查教科书第 4 页表 1-1，得 35时水的饱和蒸气压为 5.63 kPa，101.35.630.500=n 8.314n=0.01867mol308.15（），P 0.250=0.01867 8.314P=1

4、91.3kPa308.15，/【1-6】CHCl3在 40时蒸气压为 49.3 kPa，于此温度和 101.3 kPa 压力下，有 4.00 L 空气缓缓通过 CHCl3（即每一个气泡都为 CHCl3蒸气所饱和） ，求： （1）空气和 CHCl3混合气体的体积是多少？ （2）被空气带走的 CHCl3质量是多少？ 解：（1）49.3:(101.3 - 49.3) = V:4.00， V = 3.79 (L)，4.00 + 3.79 = 7.79 (L) （2）49.3 7.79=n 8.314n=0.1475mol 0.1475 119.2=17.6g313.15，【1-7】在 15和 100

5、kPa 压力下，将 3.45 g Zn 和过量酸作用，于水面上收集得 1.20 L 氢气。求 Zn 中杂质的质量分数（假定这些杂质和酸不起作用） 。 解：查教科书第 4 页表 1-1，得 35时水的饱和蒸气压为 1.71 kPa，100 1.711.20=n 8.314n=0.0492mol 0.0492 65.39=3.22g288.15（），(3.45 - 3.22)3.45 = 0.067【1-8】定性地画出一定量的理想气体在下列情况下的有关图形：（1）在等温下，pV 随 V 变化；（2）在等容下，p 随 T 变化；（3）在等压下，T 随 V 变化；（4）在等温下，p 随 V 变化；（5

6、）在等温下，p 随变化；1 V（6）pV/T 随 p 变化。解：（1） pV=nRT=c；（3）T=pnRV=cV；（4） pV=nRT=c【1-9】在 57，让空气通过水，用排水取气法在 100kPa 下，把气体收集在一个带活塞的瓶中。此时，湿空气体积为 1.00 L。已知在 57，p(H2O)=17 kPa；在 10，p(H2O)=1.2 kPa，问：（1）温度不变，若压力降为 50kPa，该气体体积为多少？（2）温度不变，若压力增为 200kPa，该气体体积为多少？（3）压力不变，若温度升高到 100，该气体体积为多少？/（4）压力不变，若温度降为 10，该气体体积为多少？解：（1）53

7、 31 1 24 21.00 10 Pa 1.00dm2.00dm2L5.00 10 PapVVp（2）57，p（H2O）=17kPa，P2（空气）V2=P1（空气）V1，3 3 2(100 17)kPa 1.00dm0.45dm0.45L(200 17)kPaV（3）3 311 2 21.00dm373K1.13dm1.13L330KVTVT（4）3 32211 2 21()()(100 17)kPa 1.00dm283K,0.72dm0.72L(100 1.2)kPa330KpVpVVTT空气空气【1-10】已知在标准状态下 1 体积的水可吸收 560 体积的氨气，此氨水的密度为 0.90

8、 g/mL，求此氨溶液的质量分数和物质的量浓度。解：设水（A）的体积为 1L，则被吸收的氨气（B）的体积为 560L，那么：氨气的物质的量：mol25molL4 .22L5601Bn氨气的质量： g425molg17mol251 Bm氨溶液的质量： g1425425gg1000BAm氨溶液的体积： 1.58LmL3 .1583mLg90. 0g14251BA BA mV氨的质量分数： 298. 0g1425g425BAB Bmmx氨的量的浓度： 1BAB BLmol8 .1558L. 1mol25Vnc【1-11】经化学分析测得尼古丁中碳、氢、氮的质量分数依次为 0.7403， 0.0870，

9、0.1727。今将 1.21 g 尼古丁溶于 24.5 g 水中，测得溶液的凝固点为 -0.568(C。求尼古丁的最简式、相对分子质量和分子式。解：，求得：5 .24/21. 11086. 1)568. 0(03M162M0.740 0.087 0.1727(C): (H): (N):0.06167:0.087:0.012335:7:112114nnn尼古丁的最简式：，式量：，NHC75811471512M/，所以尼古丁的分子式为；结构式如上所示。281/162/MM21410NHC【1-12】为了防止水在仪器内冻结，在里面加入甘油，如需使其冰点下降至-2.00，则在每100 克水中应加入多少

10、克甘油（甘油的分子式为 C3H8O3）? 解：设 100g 水中加入的甘油质量为 mg，甘油的相对分子质量。根据稀溶液的依数性，92M凝固点下降：，则有：bKTf，求得10092/1086. 1)2(03mg89. 9m【1-13】在下列溶液中：（a）0.10mol/L 乙醇， （b）0.05mol/L CaCl2， （c）0.06mol/L KBr， （d）0.06mol/LNa2SO4（1）何者沸点最高？（2）何者凝固点最低？（3）何者蒸气压最高？解：根据电解质理论，溶解中电离出的离子越多，其蒸气压下降越多，相应的沸点上升最高，凝固点下降最多。因此分别计算四种溶液中微粒的数量：（a）0.1

11、 mol 乙醇 （b）1mol 氯化钙可以电离出 2mol 氯离子和一摩尔氯离子，共：0.053=0.15mol（c）0.12mol（d）0.18mol。因此沸点最高和凝固点最低的是（d） ，蒸气压最高的是（a） ，因为乙醇沸点只有 76，更容易蒸发，溶液上将含有更多的蒸气。【1-14】医学临床上用葡萄糖等渗液的冰点为-0.543(C，试求此葡萄糖溶液的质量分数和血浆的渗透压（血液体的温度为 37） 。解：根据凝固点下降求等渗液中葡萄糖的质量摩尔浓度 b：bKTf1 1 fkgmol292. 0molkgK86. 1K543. 0 KTb设等渗液体积是 1.00L，稀溶液的1Lmol292.

12、0 bc葡萄糖的相对分子质量：1molg180M葡萄糖的质量：g56.52molg180L00. 1Lmol292. 011MVcmB等渗液的总质量：1052.56gg56.52g1000BAm葡萄糖的质量分数：0499. 01052.56g52.56gBABmmxB血浆的渗透压：kPa753K310)KmolLkPa(315. 8Lmol292. 0111cRT【1-15】下面是海水中含量较高的一些离子的浓度（单位为 mol/kg）：Cl-Na+Mg2+SO42-Ca2+K+HCO3-/0.5660.4860.0550.0290.0110.0110.002今在 25欲用反渗透法使海水淡化，试

13、求所需的最小压力。解：海水是各种离子的稀溶液，其，根据稀溶液的依数性，总溶质微粒的数量为：bc 1Lmol16. 1002. 0011. 0011. 0029. 0055. 0486. 0566. 0c在 25欲用反渗透法使海水淡化所需压力为：kPa2874K298)KmolLkPa(315. 8Lmol16. 1111cRT【1-16】20时将 0.515g 血红素溶于适量水中，配成 50.00mL 溶液，测得此溶液的渗透压为375Pa，求：（1）溶液的浓度 c；（2）血红素的相对分子质量；（3）此溶液的沸点升高值和凝固点降低值；（4）用（3）的计算结果来说明能否用沸点升高和凝固点降低的方法

14、来测定血红素的相对分子质量。解：（1）溶液的浓度：14 11Lmol1054. 1293KKmolL8.315kPa0.375kPa RTc（2）血红素的相对分子质量：由于，故MVMmc/14 314molg1069. 6L100 .50Lmol1054. 1g515. 0 cVmM（3）此溶液的沸点升高值：TK1088. 71054. 1512. 054 bbKT此溶液的凝固点降低值：TK1086. 21054. 186. 144 fbKT（4）从理论上来说，根据稀溶液的依数性定律，是可以通过来测定血红素的相对分子T质量的，但从（3）的结果可知，血红素溶液的沸点升高值和凝固点下降值都非常小，

15、T测得其准确值很困难，相对误差很大， 实际上是不能用于测定血红素的相对分子质量的。【1-17】写出 As2S3(H2S 为稳定剂) 的胶团结构简式。解：(As2S3)mnS2-2(n-x)H+2x-2xH+（拓展）画出 As2S3(H2S 为稳定剂) 的胶团结构。/【1-18】若聚沉一下 A、B 两种胶体，试分别将 MgSO4，K3Fe(CN)6和 AlCl3三种电解质按聚沉能力大小的顺序排列。A：100mL 0.005mol/L KI 溶液和 100mL 0.01mol/L AgNO3溶液混合制成的 AgI 溶胶。B：100mL 0.005mol/L AgNO3溶液和 100mL 0.01m

16、ol/L KI 溶液混合制成的 AgI 溶胶。解：第一步，确定 A、B 两种胶体的胶团结构。胶体 A，混合生成胶核后，由于 AgNO3过量，溶液中剩余离子有、和，m(AgI)KAg 3NO首先吸附与胶核组成类似的离子，胶粒带正电荷，胶团结构为：Ag； 33NONO)(Ag(AgI)xxnnx m胶体 B，混合生成胶核后，由于 KI 过量，溶液中剩余离子有、和，首先吸m(AgI)KI 3NO附与胶核组成类似的离子，胶粒带负电荷，胶团结构为：。IKK)(I(AgI)xxnnx m第二步，根据 A、B 胶团结构，分析三种电解质的聚沉能力大小。胶体 A，胶粒带正电荷，中能够引起胶粒聚沉的为负离子：、2

17、 4SO3 6)CN(Fe，带负电荷越多的离子，聚沉能力越大，所以三种电解质的聚沉能力依次为；Cl胶体 B，胶粒带负电荷，中能够引起胶粒聚沉的为正离子：、，带正2MgK3Al电荷越多的离子，聚沉能力越大，所以三种电解质的聚沉能力依次为。【19】解释下列术语： 电势、凝胶、盐析、反渗透。解： 电势: 在胶体的双电模型中，从滑移面到液体内部的电势差，称为 电势。吸附正离子 0 ；吸附负离子 0 ； 的大小，反离子越多 越小。 。凝胶：是一种特殊的分散系统。它是由胶体粒子或线性大分子之间相互连接，形成立体结构，大量溶剂分子被分隔在网状结构的空隙中而失去流动性所形成。其性质介于固体和液体之间。形成凝胶

18、的过程称为胶凝。盐析：加入大量电解质，使大分子物质从水溶液中析出的过程称为盐析。盐析主要作用是去溶剂化。/反渗透：如果外加在溶液上的压力超过渗透压，则使溶液中的水向纯水的方向流动，使水的体积增加，这个过程叫做反渗透。【20】解释下列现象：（1）海鱼放在淡水中会死亡。（2）盐碱地上栽种植物难以生长。（3）雪地里洒些盐，雪就熔化了。（4）江河入海处易形成三角洲。（5）有一金溶胶，先加明胶（一种大分子溶液）再加 NaCl 溶液时不发生聚沉，但先加 NaCl溶液时发生聚沉，再加明胶也不能复得溶胶。解：（1）是渗透压的平衡破坏导致的。海鱼在海水中时，鱼体中的细胞溶液与海水溶液之间的渗透压是平衡状态的。当

19、把海鱼放到淡水中时，淡水含盐浓度比海水低很多，鱼体中的细胞溶液与淡水溶液之间的渗透压增大而平衡被破坏，淡水中的水分子大量渗透到鱼体细胞溶液中，以至于涨破细胞壁，使海鱼死亡。（2）是渗透压太小引起的。在盐碱地里，土壤中的溶液含盐浓度太高，与植物种子或植株的细胞溶液浓度相差不大，渗透压就小，无法将水分渗透到种子或植株的细胞溶液中，所以植物难以生长。（3）盐溶解到雪中使水的凝固点降低。（4）是由于胶体凝聚沉降引起的。江河水含有大量泥沙，可以看成是一种胶体溶液（如粘土的硅酸盐胶体） ，而海水是含有大量盐的溶液，胶体遇上带相反电荷的离子，很容易凝聚沉降，所以江河入口处易形成三角洲。（5）在金溶胶中先加入明胶，明胶大分子的保护作用大大增加了金溶胶的稳定性，所以后面再加 NaCl 溶液时不发生聚沉了；如果先加 NaCl 溶液，则使金溶胶凝聚，再加明胶也不能恢复胶体状。