大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案
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
18 MPa，放出部分氦气后，钢瓶减重
500 kg，瓶内
氦气的压强为9.5 MPa。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:
18MPa n总
(18- 9.5)MPa 500 10 , mol 4.0026
3
5
解得 n总 2.645 10 mol
1-2 273K和101 kPa的1.00 dm3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚(
CH3OCH3)。假定
(1)
且液态二甲醚损失
通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和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:
PV n空 RT
101kPa 1.00dm3
8.314kPa dm mol K
3
-1
-1
-4.-1 7.283 10mol
M 46.0g mol
273K
0.0445mol
m
n二甲醚 二甲醚的物质的量：
002335g
二甲醚的摩尔分数:
x二甲醚
n
二甲醚
n空 n二甲醚
甲醚的饱和蒸汽压:
7.283 10
7.283 10- 4 0.0445
-4
0.0161
P二甲醚 x二甲醚 p 0.0161 101kPa 1.626kPa
1-3 在 273.15 K 和 1.01325X 105 Pa压力下, 测得某气体的密度为 1.340 g ? dm-3，在一
实验中测得这种气体的组成是 C 79.8%和H 20.2%。求此化合物的分子式。
所以: 解：因为ini RT Pi V mi RT MiV iRT M i RT 1.340g dm-3 8.314 103Pa dm3 mol-1 K-1 273.15K Pi =30.02(g mol-1)
1.01325 105 Pa 每分子含碳原子：30.02 X 0.798/12.01=1.9953?2 每分子含氢原子：30.02 X 0.202/1.008=6.016 ?6 即分子式为：C2H6
1-4在293 K和9.33 X 104 Pa条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧瓶
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容积为2.93X 10-4 m3，烧瓶和空气的总质量为 g,且已知空气的平均相对分子质量为 解：设该物质的相对分子质量为
—
48.3690 g，烧瓶与该物质蒸气质量为 48.5378
29。计算此物质的相对分子质量。 Mi，则
9.33X 104 x 2.93X 104=(48.5378 — 48.3690) X 8.314 X 293/(Mi-29)
解得 Mi=44.04(g mol-1)
1-5 在300 K、3.03975 X 106 Pa时，一气筒含有 480 g的氧气，若此筒被加热到 373 K , 然后启开活门(温度保持不变)一直到气体压力降低到 克的氧气？
解：设筒内剩余O2 x g,则：
x=101325 X 480X 300/(X 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 它杂质气体4% (体积百分数)原料气总压力
3:1 ,除这两种气体外， 原料气中还含有其 1.52 X 107 Pa,求氮、氢的分压。
1.01325X 105 Pa时，问共放出多少
解:p(H 2)=1.52 X 107 X (1-4%) X 3/4=1.0944 X 107 ( Pa)
P(N2)=1.52 X 107X (1-4%)/4=3.648 X 106 ( Pa) 1-7将一定量的氯酸钾加热后，其质量失去
0.480 g。生成的氧气在水面上用排水集气
法收集起来。在温度为 294 K压力为9.96 X 104 Pa时，测得其体积为 0.337 L。试计算氧气 的相对分子质量。294K时水的饱和蒸汽压为 2.48 X 103 Pa。
解：设氧气的相对分子质量为
M，则
(9.96X 104— 2.48X 103)X 0.377X 10-3=0.480 X 8.314X 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) 303 K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 X1及x2克。303K及323K时水的饱和蒸气压 分别为 42.429 X 103Pa, 123.34 X 103Pa。
(1) 4.25X 103X 1.0X 10-3=x1 X 8.314X 303/18.016
解得 禺=0.030 (g)
(2) 1.23X 104X 80% X 1.0X 10-3= X2X 8.314X 323/18.016
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解得 X2=0.662 (g)
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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
5 L,压力为9.1193X 105 Pa和体积为10 L ,压
1-10 常温下将装有相同气体的体积为
力为6.0795x 105 Pa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:
9.1193 10 10 5 5 5 6.0795 1010 10 5 5 =7.0928 x 105 (Pa) 1-11将氨气和氯化氢分别置于一根 120 cm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 x cm处相遇。 [M(HCI)/ M(NH3)]1/2=U(NH3)/U(HCI)= x/(120 — x) 将 M (HCI)=36.45 M(NH 3)=17.0 代入
代入得 x = 71.3 ( cm)
1
1-12 一敞口烧瓶在280 K所盛之气体需加热到什么温度，才能使 丄的气体逸出烧瓶？
3
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 = | /1 , T=420K。
1-13实验室需要 4.0 mol ? L-1的H2SO4溶液1.0 L ,若已有0.3 L密度为1.07 g ? cm-3 的10%的H2SO4溶液，应加入多少(体积)密度为
1.82 g ? cm-3 的 90% 的 H2SO4,然后
稀释至 1.0 L ?
解:
4.0 1.0
300 1.07 10% 98
V= 2.2 x 102 mL
V 1.82 90%
98
1-14计算
(1)60C时，180 g水中溶有180 g葡萄糖， 已知60C时水的蒸气压为 C6H12O6的相对分子质量为 180,求此水溶液的蒸气压。
⑵某难挥发非电解质稀溶液的沸点为 K ? kg ? mol-1, Kf= 1.86 K ? kg ? mol-1)
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100.40 C ,求其凝固点(已知水的 Kb= 0.512
19.9 kPa,
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(3) 求25 C时，0.1 mol ? L-1的CO(NH 2)2溶液的渗透压。
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