第一章
习题解答
基本题
1-1有一混合气体，总压为150Pa ，其中N 2和H 2的体积分数分别为0.25和
海参怎么烧0.75，求H 2和N 2的分压。解：根据式(1-6)
p V
V p B B =p (N 2)=0.25p =0.25×150Pa =37.5Pa
p (H 2)=0.75p =0.75×150Pa =112.5Pa
1-2液化气主要成分是甲烷。某10.0m 3贮罐能贮存-164℃、100kPa 下的密度为415kg ⋅m -3的液化气。计算此气罐容纳的液化气在20︒C 、100kPa 下的气体的体积。
解：甲烷的物质的量为
n ＝(415×1000g.m -3×10m 3/l -1)=259×103mol 所以
入吾彀中3
3-1-133m 6309 Pa
10100.293K .K .mol 8.314Pa.m mol 10259nRT =⨯⨯⨯==p V 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0.03，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、物质量的浓度和摩尔分数。
解：1L 溶液中，m (H 2O 2)=1000mL ⨯1.0g ⋅mL -1⨯0.030=30g
m (H 2O)=1000mL ⨯1.0g ⋅mL -1⨯(1-0.030)=9.7⨯102g
n (H 2O 2)=30g/34g ⋅moL -1=0.88mol
n (H 2O)=970g/18g.⋅mol -1=54mol
b (H 2O 2)=0.88mol /0.97kg =0.91mol ⋅kg -1
c (H 2O 2)=0.88mol/1L =0.88mol ⋅L -1
x (H 2O 2)=0.88/(0.88.+54)=0.016
1-4计算5.0%的蔗糖(C 12H 22O 11)水溶液与5.0%的葡萄糖(C 6H 12O 6)水溶液的沸点。
解：b (C 12H 22O 11)=5.0g/(342g.⋅mol -1⨯0.095kg)=0.15mol ⋅kg -1
b(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=373.30K
1-5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-1C12H22O11溶液，0.1mol⋅kg-1CH3COOH溶液，0.1mol⋅kg-1KCl溶液；
(2)渗透压：0.1mol⋅L-1C6H12O6溶液，0.1mol⋅L-1CaCl2溶液，0.1mol⋅L-1KCl 溶液，1mol⋅L-1CaCl2溶液。（提示：从溶液中的粒子数考虑。）
解：凝固点从高到低：
0.1mol⋅kg-1C12H22O11溶液>0.1mol⋅kg-1CH3COOH溶液>0.1mol⋅kg-1KCl溶液
渗透压从小到大：
0.1mol⋅L-1C6H12O6溶液<0.1mol⋅L-1KCl溶液<0.1mol⋅L-1CaCl2溶液<1mol⋅L-1CaCl2溶液
1-6在20℃时，将5.00g血红素溶于适量水中，然后稀释到500毫升，测得渗透压为0.366kPa，试计算血红素的相对分子质量。
解：根据∏=c⋅R⋅T博卡萨
c=∏/RT=[0.366/(8.314⨯293.15)]mol⋅L-1=1.50⨯10-4mol⋅L-1
500⨯10-3L⨯1.50⨯10-4mol⋅L-1=5.00g/M
M=6.67⨯104g⋅mol-1
所以血红素的相对分子质量为6.67⨯104
1-7在严寒的季节里．为了防止仪器中的水冰结，欲使其凝固点下降到-3.00℃，试问在500g水中应加甘油(C3H8O3)多少克?
解：ΔT f=K f(H2O)⨯b(C3H8O3)
b(C3H8O3)=ΔT f/K f(H2O)
=[3.00/1.86]mol⋅kg-1
=1.61mol⋅kg-1
m(C3H8O3)=1.61⨯0.500⨯92.09g
=74.1g
1-8硫化砷溶胶是通过将硫化氢气体通到H3AsO3溶液中制备得到：
2H3AsO3+3H2S→As2S3+6H2O
试写出该溶胶的胶团结构式。
解：[(As2S3)m⋅n HS-⋅(n-x)H+]x-⋅x H+
1-9将10.0mL0.01mol⋅L-1的KCl溶液和100mL0.05mo1⋅L-1的AgNO3溶液混合以制备AgCl溶胶。试问该溶胶在电场中向哪极运动？并写出胶团结构。
解:AgNO3溶液是过量的，胶核优先吸附Ag+，胶粒带正电，因此该溶胶在电场中向负极运动。胶团结构为：
[(AgCl)m⋅n Ag+⋅(n-x)NO3-]x+⋅x NO3-
1-10用0.1mol·L-1的KI和0.08mol·L-1的AgNO3两种溶液等体积混合，制成溶胶，在4种电解质NaCl、Na2SO4、MgCl2、Na3PO4中，对溶胶的聚沉能力最强的是哪一种？
解:KI溶液过量，溶胶吸附I－，溶胶带负电，阳离子对溶胶的聚沉起作用，因此MgCl2对溶胶的聚沉能力最强。
提高题
1-11为了节约宇宙飞船中氧气的供应，有人建议用氢气来还原呼出的CO2，使其转变为水。每个宇航员每天呼出的CO2约1.00kg。气体转化器以600mL⋅min-1（标准状态下）的速率还原CO2。为了及时转化一个宇航员每天呼出的CO2，此转化器的工作时间百分比为多少？
解：转化器一天还原的CO2为600×60×24×10-3×22.4×44＝1.70×103g
此转化器的工作时间百分比为1000g/1700=0.588
1-12人体肺泡气中N2，O2，CO2的体积百分数分别为80.5%、14.0%和5.50%，假如肺泡总压力为100kPa，在人体正常温度下，水的饱和蒸气压为6.28 kPa，计算人体肺泡中各组分气体的分压。
解:p=100kPa-6.28kPa=93.7kPa
p(N2)=0.805p=0.805×93.7kPa=75.4kPa
p(O2)=0.140p=0.140×93.7kPa=13.1kPa
p(Ar)=0.0550p=0.0550×93.7kPa=5.15kPa
1-13将某绿色植物经光合作用产生的干燥纯净气体收集在65.301g的容器中，在30℃及106.0kPa下称重为65.971g，若已知该容器的体积为0.500L，计算此种气体的相对分子质量，并判断可能是何种气体。
生蚝怎么选解：气体的质量为m=65.971g－65.301g＝0.67g
n＝PV/RT=(106.0×103Pa×0.5L)/(8.314×103Pa·L·mol-1·K-1×303.15K)＝0.0210mol
M＝m/n＝0.67g/0.0210mol＝31.9g·mol-1
气体的相对分子质量为31.9，该气体可能为氧气。
1-14医学上用的葡萄糖(C6H12O6)注射液是血液的等渗溶液，测得其凝固点下降为0.543℃，
(l)计算葡萄糖溶液的百分含量；
(2)如果血液的温度为37℃，血液的渗透压是多少？
解:(1)∆T f=K f(H2O)⨯b(C6H12O6)
b(C6H12O6)=∆T f/K f(H2O)
=0.543K/1.86K⋅kg⋅mol-1
=0.292mol⋅kg-1
w=0.292⨯180/(0.292⨯180+1000)
=0.0499
(2) =c⋅R⋅T
=0.292mol⋅L-1⨯8.314kPa⋅L⋅mol-1⋅K-1⨯(273.15+37)K柳垂金
=753kPa
1-15孕甾酮是一种雌性激素，它含有9.5%H、10.2%O和80.3%C，在5.00g 苯中含有0.100g的孕甾酮的溶液在5.18℃时凝固，孕甾酮的相对分子质量是多少？分子式是什么？
解：∆T f=T f-T f'=[278.66-(273.15+5.18)]K=0.33K
∆T f=K f(苯)⨯b(孕甾酮)=K f(苯)⋅m(孕甾酮)/[M(孕甾酮)⋅m(苯)]
M(孕甾酮)=K f(苯)⋅m(孕甾酮)/[ΔT f⋅m(苯)]
=[5.12⨯0.100/(0.33⨯0.00500)]g⋅mol-1
=310g⋅mol-1
C:H:O=310⨯80.3%/12.011:310⨯9.5%/1.008:310⨯10.2%/16.00
=21:29:2
所以孕甾酮的相对分子质量是310，分子式是C21H29O2。
1-16海水中含有下列离子，它们的质量摩尔浓度分别为：
b(Cl-)=0.57mol⋅kg-1；b(SO42-)=0.029mol·kg-1；b(HCO3-)=0.002mol·kg-1；
b(Na+)=0.49mol·kg-1；b(Mg2+)=0.055mol·kg-1；b(K+)=0.011mol·kg-1；
(Ca2+)=0.011mol·kg-1；
试计算海水的近似凝固点和沸点。
解：∆T f=K f(H2O)⨯b
=[1.86⨯(0.57+0.029+0.002+0.49+0.055+0.011+0.011)]K
=2.17K
T f=273.15K–2.17K
=270.98K
ΔT b=K b(H2O)·b索姆河战役
=[0.52⨯(0.57+0.029+0.002+0.49+0.055+0.011+0.011)]K
=0.61K银行卡挂失怎么办理
T b=373.15K+0.61K
=373.76K
所以海水的近似凝固点和沸点分别为270.98K和373.76K。
1-17取同一种溶胶各20.00mL分别置于三支试管中。欲使该溶胶聚沉，至少在第一支试管加入4.0mol·L-1的KCl溶液0.53mL，在第二支试管中加入0.05mol·L-1的Na2SO4溶液1.25mL，在第三支试管中加入0.0033mol·L-1的Na3PO4溶液0.74mL，试计算每种电解质溶液的聚沉值，并确定该溶胶的电性。
解：第一支试管聚沉值： 4.0⨯0.53⨯1000/(20.00+0.53)=1.0⨯102(m mo1⋅L-1)第二支试管聚沉值：0.050⨯1.25⨯1000/(20+1.25)=2.9(m mo1⋅L-1)
第三支试管聚沉值：0.0033⨯0.74⨯1000/(20+0.74)=0.12(m mo1⋅L-1)
Na3PO4的聚沉值最小，负电荷起作用，说明溶胶带正电。
1-18The sugar fructo contains40.0%C，6.7%H，and53.3%O by mass.A solution of11.7g of fructo in325g of ethanol has a boiling point of78.59︒C.The boiling point of ethanol is78.35︒C，and K b for ethanol is1.20K·kg.mol-1.What is the molecular formula of fructo?(C6H12O6)
Solution:∆T b=T b-T b'=(78.59-78.35)K=0.24K
∆T b=K b(ethanol)⨯b(fructo)
=K b(ethanol)⨯m(fructo)/M(fructo)⋅m(ethanol)
M(fructo)=K b(ethanol)⨯m(fructo)/∆T b⋅m(ethanol)
=[1.20⨯11.7/(0.24⨯0.325)]g⋅mol-1=180g⋅mol-1
C:H:O=180⨯40%/12.011:180⨯6.75%/1.008:180⨯53.32%/16.00
=6:12:6
Molecular formula of fructo is C6H12O6.
1-19A sample of HgCl2weighing9.41g is dissolved in32.75g of ethanol，C2H5OH.The boiling-point elevation of the solution is 1.27︒C.Is HgCl2an electrolyte in ethanol?Show your calculations.(K b=1.l-1)
Solution:If HgCl2is not an electrolyte in ethanol
b(HgCl2)=[9.41/(271.5⨯0.03275)]mol⋅kg-1
=1.05mol⋅kg-1
now，∆T b=K b(ethanol)⨯b(HgCl2)
我读懂了友谊
b(HgCl2)=∆T b/K b(ethanol)
