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【1-1】在0C和100kPa下,-1。试求它在85千帕和25C时的密度。
PPT
解:根据公式pM=pRT得11丄,
P
2^2T2
2?1-1
1
所以焉=二口二=
2
【1-2】,
g,
实验温度为25C,求该气体的相对分子质量。
1013x0250
解:1°1^,,=-1
【1-3】收集反应中放出的某种气体并进行分析,。
,。试求该气态化合物的最简式、相对分子质
量和分子式。
解:(1)(():(()=1:,最简式为CH
3
1013x0500
(2),n=,“=-1
(3)C2H6
【1-4】
,问此混合物的总压力是多少?
P(N)
解:2=孚=
2
=53L^=
2应丁
T
1
p==
昆合
【1-5】现有一气体,,体积为500mL。如果在同样条件下将
它压缩成250mL,干燥气体的最后分压是多少?
解:查教科书第4页表1-1,,
1/7
(-)
,n=
P°250
=,P=
【1-6】,,
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通过CHCI3(即每一个气泡都为CHCI3蒸气所饱和),求:
(1)空气和CHCI3混合气体的体积是多少?
(2)被空气带走的CHCI3质量是多少?
解:(1):(-)=V400,V=(L),+=(L)
“、
(2),n=,=
【1-7】在15C和100kPa压力下,,。
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,,
(100-)
=,n=,=
(-)=
【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;
1
(5)在等温下,
p随一变化;
V
(6)pV/T随p变化。
解:(1)pV=nRT=c;(3)T=pnRV=cV;(4)pV=nRT=c
【1-9】在57C,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,。已知在57C,p(H2O)=17kPa;在10C,p(H2O)=,问:
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(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100C,该气体体积为多少?
(4)压力不变,若温度降为10C,该气体体积为多少?
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V53
解:(1)二型!
P
(2)57C,p(H2O)=17kPa,P2(空气)V2=P“(空气)V1,
(10017)kPa10dm3
_.°=
3』
(200-17)kPa
VT1^0dm373K
(3)3,^
11330K
_°^
P(空气)VP(空气)M(100-17)kPa".00dm3汎283K72dm°72L
(4)22i
(100-)kPa330K
【1-10】已知在标准状态下1体积的水可吸收560体积的氨气,,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:
560L”.
氨气的物质的量:n=25mol
B.
氨气的质量:m=25mol17gmol二=425g
B
氨溶液的质量:m=1000g425g=1425g
AB
Vm二1425g=:
氨溶液的体积:AB=AB,
m425g
氨的质量分数:BB
m1425g
A七
n25mol“c—
B
氨的量的浓度:
B
【1-11】经化学分析测得尼古丁中碳、氢、氮的质量分数依次为AB
,,。今
***中,测得溶液的凝固点为-(C。求尼古丁的最简式、相对分子质
量和分子式。
121/M
解:0-(0568)=,求得:M=162
n(C):n(H):n(N)::::^5:7:1
12114
尼古丁的最简式:CHN,式量:M=1251714=81,
57
M/M>162/81=2,所以尼古丁的分子式为CHN;结构式如上所示。
10142
【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-,则在每100
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克水中应加入多少克甘油(甘油的分子式为C3H8O3)?
解:设100***中加入的甘油质量为mg,甘油的相对分子质量M=92。根据稀溶液的依数性,
T=Kb
凝固点下降:f,则有:
0-(-2)=^^92,求得m=
100
【1-13】在下列溶液中:(a),(b),(c),
2
(d)
(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)(b)1mol***化钙可以电
离出2mol***离子和一摩尔***离子,共:>3=(c)(d)。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76C,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-(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37C)。
b
解:根据凝固点下降求等渗液中葡萄糖的质量摩尔浓度b:AT=Kf
=
K~
f
,稀溶液的c^b=-
mo*
葡萄糖的相对分子质量:M=180gmolJ
葡萄糖的质量:m=cVM==
B
等渗液的总质量:m==
AB
m5256g
葡萄糖的质量分数:.“.0499
XB=B
血浆的渗透压:;二cRT=」(kPaLmol」KJ)310K=753kPa
【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):
-+2+2-2++-
ClNaMgSO4CaKHCO3
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今在25C欲用反渗透法使海水淡化,试求所需的最小压力。
解:海水是各种离子的稀溶液,其c:b,根据稀溶液的依数性,总溶质微粒的数量为:
c==
在25C欲用反渗透法使海水淡化所需压力为:
111
:二cRT=(kPaLmol"K~)298K=2874kPa
【1-16】,,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来测定血红素的相对分子质量。
口0375kPa
解:(1)溶液的浓度:c----
(2)血红素的相对分子质量M:由于c二巴旦,故
V
一c““4〜
413
^
(3)此溶液的沸点升高值:T:T=K^^=‘K
b
此溶液的凝固点降低值T:T=Kb=^=*K
f
(4)从理论上来说,根据稀溶液的依数性定律,是可以通过T来测定血红素的相对分子质
;
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:T都非常小,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为定稳剂)的胶团结构简式。
2-2"-+
解:[(As2S3)mnS2(n-x)"]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MgS04,a[Fe(CN)6]和AlCl3三种电解质按聚
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沉能力大小的顺序排列。
A:/LAgNO3溶液混合制成的AgI溶胶。
B:/LKI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。
(Agl)K\AgN0
胶体A,混合生成胶核m后,由于AgN03过量,溶液中剩余离子有■和『,
首先吸附与胶核组成类似的离子Ag,胶粒带正电荷,胶团结构为:
[(Agl)mnAg(n-x)NO;1^xNOr;
(Agl)KN0
胶体B,混合生成胶核m后,由于KI过量,溶液中剩余离子有•、丨-和「首先吸附与胶核
I[(Agl)nl~(n-x)K]^xK
组成类似的离子-,胶粒带负电荷,胶团结构为: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。
SO[Fe(CN)Cl
胶体A,胶粒带正电荷,①②③中能够引起胶粒聚沉的为负离子::—、6『—、
-,
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②>◎>③;
胶体B,胶粒带负电荷,①②③中能够引起胶粒聚沉的为正离子:Mg2\K\Al3,带正电
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③>◎>②。
【19】解释下列术语:E电势、凝胶、盐析、反渗透。
解:E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E电势。吸附正离子>0;
吸附负离子M0;E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NaCI溶液时不发生聚沉,但先加NaCI溶液时发生
聚沉,再加明胶也不能复得溶胶。
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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)在金溶胶中先加入胶,明胶大分子的明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NaCl溶液,则使金溶胶凝聚,再加明胶也不能恢复胶体状。
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