无机及分析化学课后习题第一章答案

一、选择题

1.等压下加热5％的下列水溶液,最先沸腾的就是( )

A、蔗糖(C12H22O11)溶液

B、葡萄糖(C6H12O6)溶液

C、丙三醇(C 3H8O3)溶液

D、尿素( (NH2)2 CO)溶液

解:选A。在等压下,最先沸腾就就是指溶液的蒸气压最低。根据难挥发非电解质稀溶液的依数性变化规律,溶液质量摩尔浓度增大,溶液的蒸气压下降。这里,相同质量分数下,溶质的摩尔质量越小,质量摩尔浓度越大。选项D中非电解质尿素的摩尔质量最小,尿素溶液的质量摩尔浓度最大,蒸气压最低,在等压下最先沸腾。

2.0、1mol·kg－1下列水溶液中凝固点最低的就是( )

A、NaCl溶液

B、C12H22O11溶液

C、HAc溶液

D、H2SO4溶液

解:选D。电解质溶液的依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一的定量计算,但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液的依数性进行定性描述。即溶质的粒子数目增大,会引起溶液的蒸气压降低,沸点升高,凝固点下降与溶液的渗透压增大。此题中,在相同质量摩尔浓度下,溶液中的粒子数目估算出来就是H2SO4溶液最多,所以其凝固点最低。

3.胶体溶液中,决定溶胶电性的物质就是( )

A、胶团

B、电位离子

C、反离子

D、胶粒

解:选D。根据胶团结构,胶核与吸附层的整体称为胶粒,胶粒中反离子数比电位离子数少,故胶粒所带电荷与电位离子符号相同。即胶粒带电,溶胶电性由胶粒决定。

4.溶胶具有聚结不稳定性,但经纯化后的Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉,其原因就是( )

A、胶体的布朗运动

B、胶体的丁铎尔效应

C、胶团有溶剂化膜

D、胶粒带电与胶团有溶剂化膜

解:选D。溶胶具有动力学稳定性与聚结稳定性,而聚结稳定性就是溶胶稳定的根本原因,它包含两个方面,胶粒带有相同电性的电荷,当靠近时会产生静电排斥,阻止胶粒聚结合并;而电位离子与反离子形成的溶剂化膜,也会阻隔胶粒的聚结合并。由于纯化的Fe(OH)3溶胶具有这种聚结稳定性,从而可以存放数年而不聚沉。

5.有浓度同为0、01 mol·L-1的电解质①NaNO3②Na2SO4③Na3PO4④MgCl2,它们对

Fe(OH)3溶胶的聚沉能力大小顺序为( )

A、①②③④

B、②④③① C ③②①④D、③②④①解:选D。根据哈迪-叔尔采规则:起聚沉作用的主要就是与胶粒带相反电荷的离子。相反电荷离子的价态愈高,聚沉能力愈大。Fe(OH)3溶胶中胶粒带正电荷,起聚沉作用的应就是电解质中的阴离子,且价态愈高,聚沉能力愈大。所以聚沉能力由大到小的顺序为③②④①,其中

由于④中氯离子数目大于①中硝酸根数目,参与聚沉溶胶的粒子数目多,所以④聚沉能力比①强。

二、填空题

1.1 mol H,1 mol H 2SO 4,1 mol 21

H 2SO 4所表示的基本单元分别就是 H 、 H 2SO 4 、21H 2SO 4。 2.丁铎尔效应能够证明溶胶具有 光学 性质,其动力学性质可以由 布朗运动 实验证明,电泳与电渗实验证明溶胶具有 电学 性质。

3.将等体积的0、003mol·L －1 AgNO 3溶液与0、008mol·L －1KCl 溶液混合所得的AgCl 溶胶的胶团结构式为 [(AgCl) m 、 n Cl -、 (n –x ) K + ] x - 、 x K + ,该溶胶在电场中向 正 极移动。

三、简答题

1.什么叫分散系? 分散系就是如何分类的?

答:分散系:一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合物叫分散系。被分散的物质叫分散

质,分散其她物质的物质叫分散剂。(1)按分散质或分散剂的状态分:九种,包括气-气分散系、液-气分散系、固-气分散系与气-液分散系、液-液分散系、固-液分散系及气-固分散系、液-固分散系、固-固分散系。(2)按分散质粒子的大小分:三种。分子离子分散系(d ＜1 nm)、胶体分散系(1 nm ＜d ＜100 nm)、粗分散系(d ＞100 nm)

2.对稀溶液依数性进行计算的公式就是否适用于电解质稀溶液与易挥发溶质的稀溶液? 为什

么?

答:不适用。当溶质就是电解质的时候,拉乌尔定律发生偏离,主要原因电解质溶液由于溶质发生解离,使溶液中溶质粒子数增加,计算时应考虑其解离的因素,否则会使计算得到的Δp 、ΔT b 、ΔT f 、Π值比实验测得值小;另一方面,电解质溶液由于离子间的静电引力比非电解质之间的作用力大得多,因此用离子浓度来计算强电解质溶液的Δp 、ΔT b 、ΔT f 、Π时,其计算结果与实际值偏离较大,应该用活度代替浓度进行计算。对易挥发溶质的稀溶液,由于其溶质不断挥发,溶液浓度不断变化,所以也无法进行依数性计算。

3.难挥发溶质的溶液,在不断的沸腾过程中,它的沸点就是否恒定？其蒸气在冷却过程中的凝聚温度就是否恒定？为什么？

答:由于溶剂的挥发,溶液浓度逐渐增大,其沸点就是逐渐升高的, 至溶液达到饱与后,沸点恒定;在蒸气冷却过程中,由于溶剂就是纯净的,其凝聚温度就是恒定的,等于溶剂的沸点。

4.若渗透现象停止了,就是否意味着半透膜两端溶液的浓度也相等了？

答:据范特霍夫的渗透压定律,若渗透现象停止了,说明渗透压相等,但其浓度不一定相等。

5.溶胶稳定的因素有哪些? 促使溶胶聚沉的办法有哪些? 用电解质聚沉溶胶时有何规律? 答:溶胶稳定的因素有两个,一就是溶胶具有动力学稳定性,另一个就是聚结稳定性。溶胶的动力学稳定性系指在重力的作用下,分散质粒子不会从分散剂中沉淀出来,从而保持系统的相对稳定的性质。溶胶的聚结稳定性就是指溶胶在放置过程中不发生分散质粒子的相互聚结,从而保持系统一定的分散度的性质。促使溶胶聚沉的办法有加入电解质、将两种带相反电荷的胶体按一定的比例混合及加热等。电解质对溶胶的聚沉作用取决于与胶粒所带电荷符号相反的离子,而且与其所带电荷的多少有关,一般来说,离子电荷越高,对溶胶的聚沉能力就越强,这个规律称为哈迪—叔尔采规则。

6.什么叫表面活性剂? 其分子结构有何特点?

答: 溶于水后能显著降低水的表面自由能的物质称为表面活性物质或表面活性剂。表面活性剂的特性取决于其分子结构。它的分子都就是由极性基团与非极性基团两部分组成,极性基团如-－OH,－COOH,－NH:,－SO3:H等对水的亲与力很强,称为亲水基;非极性基因如脂肪烃基－R,芳香基－Ar等对油的亲与力较强,称为亲油基或疏水基。在表面活性剂溶于水后,分子中的亲水基进入水相,疏水基则进入油相,这样表面活性剂分子就浓集在两相界面上,形成了定向排列的分子膜,使相界面上的分子受力不均匀情况得到改善,从而降低了水的表面自由能。

7.乳浊液的类型与所选用的乳化剂的类型有何关系? 举例说明。

答:乳化剂不仅能提高乳浊液的稳定性,还能决定乳浊液的类型。一般来说,亲水性乳化剂有利于形成O／W型乳浊液,亲油性乳化剂有利于形成W／O型乳浊液。

8.解释如下现象:

(1)为何江河入海处常会形成三角洲？

答: 三角洲的形成过程体现了胶体的性质: 当河水与海水混合时,由于它们所含的胶体微粒所带电荷的性质不同,由于静电作用,异性电荷相互吸引,导致胶体的颗粒变大,最终沉淀了出来,日积月累的堆积,就形成了三角洲。

(2)加明矾为什么能够净水？

答: 由于天然水中含有带负电荷的悬浮物(黏土等),使天然水比较浑浊,而明矾的水解产物Al(OH)3胶粒却带正电荷,当将明矾加入天然水中时,两种电性相反的胶体相互吸引而聚沉,从而达到净水的效果。

(3)不慎发生重金属离子中毒,为什么服用大量牛奶可以减轻病状？

答: 由于可溶性重金属离子(强电解质)可使胶体聚沉,人体组织中的蛋白质作为一种胶体,遇到可溶性重金属盐会凝结而变性,误服重金属盐会使人中毒。如果立即服用大量鲜牛奶