无机及分析化学 第二版 作者 倪静安 商少明 答案

1 2
Δ
f
H
O m
(O2
)
=−393.5−(−110.5)=−283.0kJ /mol
CO 反应的热效应： Q=0.0440×(−283.0)=−12.5kJ
6
无机及分析题解
第二章 化学反应的基本原理题解
2-6 由下列数据计算 N—H 键能和 H2N—NH2中 N—N 键能。已知 NH3(g)的 ΔfHm ＝-46kJ·mo1-1，
2
无机及分析题解
第一章 化学计量、误差和数据处理题解
1-8 下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差，应如何消除？
① 砝码未经校正；
②容量瓶和移液管不配套；
③在重量分析中被测组分沉淀不完全；
④试剂含被测组分；
⑤含量为 99％的 Na2C2O4 作基准物标定 KMnO4 溶液浓度；
⑥读取滴定管读数时，小数点后第二位数字估读不准；
⑦天平两臂不等长。
解： （1）系统误差。应采用标准砝码校正。 （2）系统误差。可用配套的容量瓶和移液管做对比试验。 （3）系统误差。该用溶度积小的试剂作沉淀剂，使沉淀完全。 （4）系统误差。通过空白试验加以校正。 （5）系统误差。改用更高纯度的草酸钠做对比试验。 （6）随机误差。多读几次，取平均值。 （7）系统误差。校准天平
达到了 0.1%的准确度。
1-12 下列数据中各包含几位有效数字? ①0.0376；②1.2067；③0.2180；④1.8×10-5。 解：（1）三位；（2）五位；（3）四位；（4）二位
1-13 按有效数字运算规则，计算下列各式：
① 2.187 × 0.854 +9.6 × 10-5-0.0326 × 0.00814；
当消耗的 HCl 体积Ｖ=25mL 时：
3
无机及分析题解
第一章 化学计量、误差和数据处理题解
x=
1 2
c(
HCl
)⋅V
(
HCl
)⋅M
(
Na
2CO3
)
= 1×0.10×25×10 −3 ×105.99=0.13g 2
用碳酸钠作为基准物需称取 0.13g，称量误差 Er=0.0002×100%=0.15% 。所以此时称量误差不能达 0.13
（2）原式＝213.6 + 4.4 + 0.3 = 218.3
（3）
原式 =
9.827×50.62 5.164×10-3×1.366×10
2
=705.2
4
无机及分析题解
（4） 原式= 1.5×6.1×10−11 = 2.77×10−11 =5.3×10−6 3.3
第一章 化学计量、误差和数据处理题解
无机及分析题解
第一章 化学计量、误差和数据处理题解
第一章 化学计量、误差和数据处理题解
1-1 称取纯金属锌 0.3250g，溶于 HCl 后，在 250ml 容量瓶中定容，计算该标准 Zn2+溶液的浓度。
解： c Zn2+
=
m Zn M Zn × V
=
0.3250 65.39 × 0.2500
= 0.01988mol ⋅ L−1
到 0.1%的准确度。
若是改用硼砂（Na2B4O7·10H２O）：
x=
1 2
c(
HCl
)⋅V
(
HCl
)⋅M
(
Na
2
B4
O7
⋅10
H
2O)
= 1×0.10×25×10 −3 ×381=0.48 g 2
则改用硼砂作为基准物需称取 0.48g，称量误差 Er=0.0002×100%=0.04% 。所以从称量误差考虑， 0.48
1-11 标定 c（HCl）= 0.1mol·L-1 的 HCl 溶液。欲消耗 HCl 溶液 25ml 左右，应称取 Na２CO3 基准物多少 g？从称量误差考虑能否达到 0.1％的准确度?若改用硼砂（Na2B4O7·10H２O）为基准物， 结果又如何？
解：设应称取 x g Na2CO3 Na2CO3 + 2HCl ＝ 2NaCl + CO2 + H2O
② 213.64 + 4.4 + 0.3244；
③ 9.827 × 50.62 ； 0.005164 ×136.6
1.5 ×10−8 × 6.1×10−8
④
3.3 ×10−5
。
解： （1）原式＝2.19×0.854＋9.6×10－5－(3.26×10－2)×(8.14×10－3)
＝1.87＋9.6×10－5-2.65×10－4 ＝1.87
/mol
Δ
f
H
O m
(CO2
)=−393.5kJ
/mol
，
Δ
f
H
O m
(H
2O)=−285.8kJ
/mol
CH4 燃烧反应：CH4 + 2O2 ＝ CO2 + 2H2O CH4 反应的标准摩尔焓变：
Δ
r
H
O m
=Δ
f
H
O m
(CO2
)+2Δ
f
H
O m
(H
2O)−Δ
f
H
O m
(CH
4
)−2Δ
f
H
O m
=nF 2
=3.16×10 −5
mol
， WSnF2
=nSnF2
⋅M
SnF2
=3.16×10 −5 ×156.71=4.95×10 −3
g
（2）
w(SnF2
)=WSnF2 ms
= 4.95×10−3 1.340
=3.694×10 −3
=0.3694%
1-6 胃酸中 HCl 的近似浓度 c(HCl) = 0.17 mol·L-1。计算中和 50.0ml 这种酸所需的下列抗酸剂 的质量：① NaHCO3；② Al(OH)3
解：在 0℃，100kPa 压力下，1.00L 气体摩尔数 n= pV = 100kPa×1.00L =0.0440mol RT 8.314×273.15K
查表得 CH4、CO、CO2 和 H2O 在 25℃的标准摩尔生成焓：
Δ
f
H
O m
(CH
4
)=−74.6kJ
/mol
，
Δ
f
H
O m
(CO)=−110.5kJ
2-8 下列各热力学函数中，哪些数值是零? ① ΔfHm (O3，g，298K)； ② ΔfGm (I2，g，298K)； ③ ΔfHm (Br2，s，298K)； ④ Sm (H2，g，298K)； ⑤ ΔfGm (N2，g，298K)；
1-5 SnF2 是一种牙膏的添加剂，由分析得知 1.340g 样品中含 F 1.20×10-3g。问：
① 样品中有多少 g 的 SnF２。
② 样品中 SnF2 的质量分数是多少？
解：（1）含 F 为 1.20×10-3g
nF
=1.20×10 19.00
−3
=6.32×10
−5
mol
，因此：
nSnF2
∑ 标准偏差 s=
(x− x )2
=
0.0012 +0.0022 +0.0022 +0.0012 =1.8×10−3 =0.18%
4−1
3
5
无机及分析题解
第二章 化学反应的基本原理题解
第二章 化学反应的基本原理题解
2-1 某气缸中有气体 1.20L，在 97.3kPa 下气体从环境吸收了 800J 的热量后，在恒压下体积膨胀到 1.50L，试计算系统的热力学能变化 ΔU。
解：W =− p(V2 −V1 )=−97.3kPa×(1.5L−1.2L)=−29.2kPa⋅L=29.2J ΔU =Q+W =800−29.2=770.8J
2-2 在 0℃，100kPa 压力下，取体积为 1.00L 的 CH4 和 1.00L 的 CO 分别完全燃烧。分别计算在 25℃，
100kPa 下它们的热效应（所需数据可查书末附表）。
H2N—NH2(g) 的 ΔfHm ＝ +95kJ·mo1-I ， H—H 的 键 能 ＝ +436kJ·mo1-1 ， N≡N 的 键 能 ＝
+946kJ·mo1-1
解：NH3 的生成反应为：N2 + 3H2 ＝ 2NH3
该反应
2Δ
f
H
O m
=E
N
≡
N
+3EH
−H
−6 E N
−H
=2×(−46kJ
/mol
)
EN−H
= 2×46+EN ≡N 6
+3EH −H
= 2×46+946+3×436 =391kJ 6
/mol
H2N—NH2(g)的生成反应为：N2 + 2H2 ＝ H2N—NH2(g)
( ) 该反应 Δ
f
H
O m
=EN≡N
+2EH −H
−
E' N−N
+4E N −H
=95kJ /mol
E ' N −H =−95−4EN −H +EN ≡N +2EH −H =−95−4×391+946+2×436=159kJ /mol
−3
M
CH 3COOH
=0.1732×10
−3
×60.05=1.04×10
−2
g
/
ml
1-3 有一 NaOH 溶液，其浓度为 0.5450mol·L-1，取该溶液 100.0ml，需加水多少 ml 方能配成 0.5000mol·L-1 溶液？
解：设需加水 x mL，则 0.5450×100.0=0.5000(100.0+x) x =-109.0-100.0 =9.00 mL
1-10 甲、乙两人同时分析一矿物中的 S 的质量分数，每次取样 3.5g，分析结果分别报告为： 甲：0.00042，0.00041； 乙：0.0004199，0.0004201。 哪份报告的分析结果是合理的？为什么？ 解：甲的报告合理。因为取样 3.5g，有效数字只有 2 位，相对误差为 1％，分析结果只能保留 2 位有 效数字。而乙有效数字为 4 位，大于取样有效数字位数，相对误差达到了万分之一，因此是不可信的。
2-7 判断下列反应中，哪些是熵增加过程，并说明理由。
① I2(s) → I2(g)；
② H2O(l) → H2(g) + 1 O2(g)； 2
③ 2CO(g)十 O2(g) → 2CO2(g)； 解：（1）由固体变为气体，混乱度增加，所以是熵增加过程 （2）由液体转化为两种不同的气体，混乱度增加，所以是熵增加过程 （3）两种物质反应生成一种物质，混乱度降低，不是熵增加过程
1-2 计算下列溶液的滴定度 T，以 g / ml 表示：
①c(HCl) = 0.2015mol·L-1 的 HCl 溶液，用来测定 Ca(OH)２、NaOH；
②c(NaOH) = 0.1732mol·L-1 的 NaOH 溶液，用来测定 HClO4、CH3COOH。
解：（1）Ca(OH)2 ＋ 2HCl ＝ CaCl2 ＋ 2H2O； NaOH ＋ HCl ＝ NaCl ＋ H2O
解： n(HCl)=c(HCl)⋅V (HCl)=0.17×50×10−3 =8.5×10−3 mol （1）由于 n(NaHCO3 )=n(HCl) ，所以： W (NaHCO3 )=n(NaHCO3 )⋅M (NaHCO3 )=8.5×10−3×84.00=0.714g （2）由于 n( Al(OH )3 )=3n(HCl) ，所以： W ( Al(OH )3 )=3⋅n(HCl)⋅M ( Al(OH )3 )=8.5×10−3×78.00=0.663g
1-14 某试样经分析测得 Mn 的质量分数为 0.4124，0.4127，0.4123 和 0.4126。求分析结果的
平均偏差和标准偏差。
解：平均值
x
=
1 n
∑
xi
=
1 4
(0.4124+0.4127+0.4123+0.4126)=0.4125
平均偏差
d
=
1 n
∑
x−x
=
1 4
(0.001+0.002+0.002+0.001)=0.015%
1
无机及分析题解
第一章 化学计量、误差和数据处理题解
1-4 欲配制 c(HCl) = 0.5000mol·L-1 的 HCl 溶液。现有 c(HCl) = 0.4920mol·L-1 的 HCl 溶液
100ml，应加入 c(HCl) = 1.021 mol·L-1 的 HCl 溶液多少 ml？ 解：设需 c(HCl) = 1.021 mol·L-1 的 HCl 溶液 x mL 0.5000×(100＋x) = 0.4920×100+1.021×x 50.00+0.5000x=49.20+1.021x x= 50.00−49.20 =1.54mL 1.021−0.5000
−3
M
NaOH
=1×0.2015×10 1
−3
×40.00=8.060×10
−3
g
/
ml
（2）
Tx
/
B
=
x b
C
B
M
x
10
−3
THClO4
/
NaOH
= 1×C 1
B
×10
−3
M
HClO4
=0.1732×10
−3
×100.46=1.74×10
−2
g
/ml
TCH 3COOH
/
NaOH
=1×C 1
B
×10
(O2
)
=−393.5+2×(−285.8)−(−74.6)−2×0=−890.5kJ /mol
CH4 反应的热效应： Q=0.0440×(−890.5)=−39.2kJ
CO 燃烧反应：CO + 1/2O2 ＝ CO2
CO 反应的标准摩尔焓变：
Δ
r
H
O m
=Δ
f
H
O m
(CO2
)−Δ
f
H
O m
(CO)−
令 x 表示待测物的计量系数，b 表示测定滴定物的计量系数，则滴定度滴与定物的量浓
度的关系为：
Tx
/
B
=
x b
C
B
M
x
10
−3
TCa
(OH
)
2
/
HCl
=
1×C 2
B
×10
−3
M
Ca
(
OH
Biblioteka Baidu
)2
=
1×0.2015×10 2
−3
×74.09=7.465×10
−3
g
/
ml
TNaOH
/
HCl
=1×C 1
B
×10