第1章气体、液体和胶体 1.有一煤气罐容积为100L,27℃时压力为500kPa,经气体分析，煤气中含C0的体积分数 0.600,H,的体积分数0.100，其余气体的体积分数为0.300，求此储罐中CO、H,的物质的 量。 解：P 100×500 =20.047mol RT8.314×(273+27) Ico= 1co-0.6 n总 hco=20.074×0.6=12.028mol nH,=20.074×0.1=2.005mol 2.含甲烷和乙烷的混合气体，在20℃时，压力为100kP。己知混合气体中含甲烷与乙烷质 量相等，求它们的分压。 解：设甲烷质量为x克 a话 =x nc He30 Peu.tcu R A气L=R7 PH=cH:=30_15 p八2H6c4H6168 Pa=PcH,十Pc,Ho PCH =65.22kPa PcH =34.78kPa 3.在20℃时，用排水取气法收集到压力为100kPa的氢气300c3,问去除水蒸气后干燥的 氢气体积有多大。 解： 20℃P=100kPa,v=0.3L 20℃时水的饱和蒸汽压为2.33kPa PH,V总=P总h,(干燥)
第 1 章气体、液体和胶体 1．有一煤气罐容积为 100L，27℃时压力为 500kPa，经气体分析，煤气中含 CO 的体积分数 0.600，H2的体积分数 0.100，其余气体的体积分数为 0.300，求此储罐中 CO、H2的物质的 量。 解：n= = =20.047mol RT PV 8.314 (273 27) 100 500 × + × XCO = =0.6 n总 nCO =20.074×0.6=12.028mol n CO =20.074×0.1=2.005mol H2 n 2．含甲烷和乙烷的混合气体，在 20℃时，压力为 100kPa。已知混合气体中含甲烷与乙烷质 量相等，求它们的分压。 解： 设甲烷质量为 x 克 = = CH4 n 16 x C2H6 n 30 x = CH4 p V nCH4 RT = C2H6 p V nC2H6 RT = = = 2 6 4 C H CH p p 4 6 4 C H CH n n 16 30 8 15 P 总＝ pCH4 ＋ C2H6 p ＝65.22kPa CH4 p ＝34.78kPa C2H6 p 3．在 20℃时，用排水取气法收集到压力为 100kPa 的氢气 300cm3，问去除水蒸气后干燥的 氢气体积有多大。 解： 20℃ P=100kPa, v=0.3L 20℃时水的饱和蒸汽压为 2.33 kPa V 总＝P 总 (干燥) H2 p H2 V
(100-2.33)×0.3=100×,(千燥) -9767x03 100 293ml 4.己知浓硫酸的相对密度为1.84gmL,其中H2SO4含量约为96%，求其浓度为多少？如何 配置1L浓度为0.15mol/L硫酸溶液？ 1000×1.84×0.96 解：CHS04 98 =18.02mol/L 配置1L浓度为0.15mol/L硫酸溶液应取18.02mol/L的浓硫酸： 1000×0.15 V= =8.34mL 18.02 5.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，该溶液的密度为1.0gmL, 计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和物质的量分数。 1000×1.0×0.03 解：，02 =0.8824mol 34 n_0.8824 H202m1000×1.0 ×1000=0.8824mol/Kg 0.8824 CH,0,= =0.8824mol/L 1 0.8824 H202= 1000×1.0×0.97 =1.611×103 0.8824+ 18 6.在25℃时，质量分数为0.0947的稀硫酸溶液的密度为1.06×103kgm3,在该温度下纯水 的密度为997kgm。计算H2SO4的物质的量的分数、物质的量浓度和质量摩尔浓度。 1000×1.06×0.0947 解：nHso: =1.024mol MHSO nH,0 1000×1.06×0-0.0947）=53.312mol 18 1.024 s0.53312+1.024 =0.0188 CH,so,=1.024mol/L /7H2S04 1.024 hs0.= 1溶剂 959.6g×10-=1.067 mol/Kg 7.将2.50gNaC1溶于497.5g水中配置成溶液，此溶液的密度为1.002gmL,求NaCl溶液
（100－2.33）×0.3=100× (干燥) H2 V ＝ ＝293mL H2 V 100 97.67 × 0.3 4.已知浓硫酸的相对密度为 1.84 g/mL，其中 H2SO4含量约为 96%，求其浓度为多少？如何 配置 1L 浓度为 0.15 mol/L 硫酸溶液？ 解： = =18.02 mol/L H2SO4 c 98 1000 ×1.84 × 0.96 配置 1L 浓度为 0.15 mol/L 硫酸溶液应取 18.02 mol/L 的浓硫酸： V= =8.34mL 18.02 1000× 0.15 5．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，该溶液的密度为 1.0g/mL， 计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和物质的量分数。 解： = =0.8824mol H2O2 n 34 1000 ×1.0 × 0.03 b H2O2= = ×1000=0.8824mol/Kg m n 1000 1.0 0.8824 × = =0.8824mol/L H2O2 c 1 0.8824 = =1.611×10-3 H2O2 x 18 1000 1.0 0.97 0.8824 0.8824 × × + 6．在 25℃时，质量分数为 0.0947 的稀硫酸溶液的密度为 1.06×103 kg/m3，在该温度下纯水 的密度为 997 kg/m3。计算 H2SO4的物质的量的分数、物质的量浓度和质量摩尔浓度。 解： = =1.024mol H2SO4 n H2SO4 1000 1.06 0.0947 M × × = =53.312mol H2O n 18 1000×1.06 × (1− 0.0947) = =0.0188 H2SO4 x 53.312 1.024 1.024 + =1.024mol/L H2SO4 c = = =1.067mol/Kg H2SO4 b m溶剂 nH2SO4 3 959.6 10 1.024 − g × 7．将 2.50 g NaCl 溶于 497.5 g 水中配置成溶液，此溶液的密度为 1.002 g/mL，求 NaCl 溶液
的质量摩尔浓度、物质的量浓度和物质的质量分数。 2.50 解：NaC溶液的质量摩尔浓度。左一=8 ×1000=8.66mol/Kg m497.5 2.50 物质的量浓度：c=% 58 ×1000=0.0863mol/L V497.5+2.50 1.002 mNac 2.50 物质的质量分数：= =0.005 m497.5+2.5 8.在25℃时，已知氨气在水和氯仿中的分配系数为2.5，现测得水中氨气的体积摩尔浓度 为0.015mol/L,求氨气在氯仿中的溶解度。 解：令a表示水，b表示氯仿，分配系数为： = =0015=2.5 解得：CM,=0.006molL 9.在30℃时，将35g氯化钾溶解到500g水中，形成稀溶液，计算此时溶液的蒸汽压。已 知30℃时水的饱和蒸气压为4.24kPa。 解：根据拉乌尔定律： 500/18 P,=P,x4=4.24× =4.17kPa 500/18+35/74.6 11.将0.911g四氯化碳溶解于50.0g苯中形成稀溶液，凝固点下降了0.6℃，求苯中四氯化 碳的摩尔质量。 解：设CCL4的摩尔质量为Mg,查表可得苯的凝固点下降常数为5.12（℃kg)mol 因为CCL4的质量摩尔浓度为： 0.911/MB bB= 50×10-3 又因为凝固点下降公式： △Tr=rbE 所以： Ma= 09L×K=182x52 50×10×A7 =155.5g/mol 0.6 12.在25mL苯中溶解了0.238g的萘（摩尔质量为128），实验测得苯的凝固点下降了0.422℃
的质量摩尔浓度、物质的量浓度和物质的质量分数。 解：NaCl 溶液的质量摩尔浓度：b= = ×1000=8.66mol/Kg m n 497.5 58 2.50 物质的量浓度：c = = ×1000=0.0863mol/L V n 1.002 497.5 2.50 58 2.50 + 物质的质量分数：w= = =0.005 m mNaCl 497.5 2.5 2.50 + 8．在 25℃时，已知氨气在水和氯仿中的分配系数为 2.5，现测得水中氨气的体积摩尔浓度 为 0.015mol/L，求氨气在氯仿中的溶解度。 解：令a 表示水，b 表示氯仿，分配系数为： β ＝ α = 3 3 NH NH C C K 2.5 0.015 3 = β CNH 解得： =0.006 mol/L β NH3 C 9．在 30℃时，将 35g 氯化钾溶解到 500g 水中，形成稀溶液，计算此时溶液的蒸汽压。已 知 30℃时水的饱和蒸气压为 4.24kPa。 解：根据拉乌尔定律： =4.24× =4.17kPa A A A P P x * = 500 /18 35 / 74.6 500 /18 + 11．将 0.911g 四氯化碳溶解于 50.0g 苯中形成稀溶液，凝固点下降了 0.6℃，求苯中四氯化 碳的摩尔质量。 解：设 CCl4的摩尔质量为 MB，查表可得苯的凝固点下降常数为 5.12(℃·kg)/mol 因为 CCl4的质量摩尔浓度为： 3 50 10 0.911/ − × = B B M b 又因为凝固点下降公式： ∆Tf = K f bB 所以： =18.22× =155.5g/mol f f B T K M ∆ × × = −3 50 10 0.911 0.6 5.12 12．在 25mL 苯中溶解了 0.238g 的萘（摩尔质量为 128），实验测得苯的凝固点下降了 0.422℃
己知苯的密度为0.9001g/mL,求苯的凝固点下降常数K。 解：苯的质量Ma为25mL×0.9001gmL=22.5g 萘的质量摩尔浓度为： 6。=mg/M2=0.2381128 =0.0826mol/kg m 22.5×10-3 由凝固点下降公式： △T=KrbB K=0.422/0.0826=5.11(℃-kg)/mol 13.50.00g的CCL4中溶解了0.5126g的萘，沸点上升了0.402℃。如果溶解了0.6216g未知 物X,沸点上升了0.647℃，求X的分子量。 解：萘的摩尔质量为128， 由沸点上升公式： △T%=K6bB 可计算出CCL4的沸点上升常数K: K=- Ts 0.402 =5.02(℃-kg)/mol b。0.5126、1 1280.05 当溶解了0.6216g的r时，质量摩尔浓度为： =47B-0.62161Mr K6 0.05 0.647 0.6216/ 即 /Mx 5.02 0.05 解得未知物X的摩尔质量k=96.5gmol 14.在22.5g的水中溶解了0.44g的尿素(C0NH2)2),形成的稀溶液沸点为100.17℃，求 水的沸点上升常数Kb。 解：尿素的摩尔质量为60gmol 尿素的质量摩尔浓度： 0.44/ /60 6,-225×100.326
已知苯的密度为 0.9001g/mL，求苯的凝固点下降常数 Kf。 解：苯的质量 MA为 25mL×0.9001g/mL＝22.5g 萘的质量摩尔浓度为： =0.0826mol/kg 3 22.5 10 / 0.238 /128 − × = = A B B B m m M b 由凝固点下降公式： ∆Tf = K f bB Kf＝0.422/0.0826＝5.11(℃·kg)/mol 13．50.00g 的 CCl4中溶解了 0.5126g 的萘，沸点上升了 0.402℃。如果溶解了 0.6216g 未知 物 X，沸点上升了 0.647℃,求 X 的分子量。 解：萘的摩尔质量为 128， 由沸点上升公式： ∆Tb = KbbB 可计算出 CCl4的沸点上升常数 Kb： =5.02(℃·kg)/mol 0.05 1 128 0.5126 0.402 × = ∆ = B b b b T K 当溶解了 0.6216g 的 X 时，质量摩尔浓度 bB为： 0.05 0.6216 / X b b B M K T b = ∆ = 即 0.05 0.6216 5.02 0.647 M X = 解得未知物 X 的摩尔质量 MX＝96.5g/mol 14．在 22.5g 的水中溶解了 0.44g 的尿素（CO(NH2) 2），形成的稀溶液沸点为 100.17℃，求 水的沸点上升常数 Kb。 解：尿素的摩尔质量为 60 g/mol 尿素的质量摩尔浓度： =0.326 3 22.5 10 60 0.44 − × bB =
沸点上升常数K= 72-10.17-100-052℃kg/mol bB0.326 15.在20℃时，将5g血红素溶于适量的水中，然后稀释到500mL,测得渗透压为0.366kPa. 试计算血红素的相对分子量。 解：π=ceRT 0.336 cB=π/(RT)= =1.5×104mol/L 8.314×298 设血红素的摩尔质量为M,则： 5/M =1.5×104 500×10-3 M=6.7×104g/mol
沸点上升常数 Kb＝ =0.52(℃·kg)/mol 0.326 100.17 −100 = ∆ B b b T 15. 在 20℃时，将 5g 血红素溶于适量的水中，然后稀释到 500mL，测得渗透压为 0.366kPa。 试计算血红素的相对分子量。 解：π = cBRT cB =π /(RΤ)= =1.5×10-4mol/L 8.314 298 0.336 × 设血红素的摩尔质量为 M，则： =1.5×10-4 3 500 10 5 / − × M M=6.7×104g/mol