大学无机化学第二版-河北师范大学-课后习题答案(完整教资)

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： mol .0026

410500MPa )5.918(MPa 183⨯=－总n 解得 mol 10645.25⨯=总n 1-2 273Ｋ和101 kPa 的1.00 dm 3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚（CH 3OCH 3）。假定（１）通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失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：m ol 0445.0K

273K m ol dm 8.314kPa 1.00dm kPa 1011133

=⨯⋅⋅⋅⨯==－－空RT pV n 二甲醚的物质的量：mol 10283.7mol

g 0.46g 02335.041－－二甲醚⨯=⋅==M m n 二甲醚的摩尔分数：0161.00445

.010283.710283.744=+⨯⨯=+=－－二甲醚空二甲醚二甲醚n n n x 二甲醚的饱和蒸汽压： 1.626kPa kPa 1010161.0=⨯=⋅=p x p 二甲醚二甲醚

1-3 在273.15 K 和1.01325×105 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。

解：因为i

i i i i i M RT V M RT m V RT n p ρ=== 所以：Pa

1001325.1K 15.273K mol dm Pa 10314.8dm g 340.15-1-133-3⨯⨯⋅⋅⋅⨯⨯⋅==i i i p RT

M ρ =30.02(g·mol -1)

每分子含碳原子：30.02×0.798/12.01=1.9953≈2

每分子含氢原子：30.02×0.202/1.008=6.016≈6

即分子式为：C 2H 6

1-4在293 K和9.33×104 Pa条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧瓶容积为2.93×10-4 m3，烧瓶和空气的总质量为48.3690 g，烧瓶与该物质蒸气质量为48.5378 g，且已知空气的平均相对分子质量为29。计算此物质的相对分子质量。

解：设该物质的相对分子质量为M i，则

9.33×104×2.93×10—4=(48.5378—48.3690)×8.314×293/(M i-29)

解得M i=44.04(g·mol-1)

1-5在300 K、3.03975×106 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1.01325×105 Pa时，问共放出多少克的氧气？

解：设筒内剩余O2 x g，则：

x=101325×480×300/(3039750×373)=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3:1，除这两种气体外，原料气中还含有其它杂质气体4%（体积百分数）原料气总压力1.52×107 Pa，求氮、氢的分压。

解：p(H2)=1.52×107×(1-4%)×3/4=1.0944×107（Pa）

P(N2)=1.52×107×(1-4%)/4=3.648×106（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9.96×104 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2.48×103 Pa。

解：设氧气的相对分子质量为M，则

（9.96×104—2.48×103）×0.377×10-3=0.480×8.314×294/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42.429×103Pa，123.34×103Pa。

（1）4.25×103×1.0×10-3=x1×8.314×303/18.016

解得x1=0.030（g）

（2）1.23×104×80%×1.0×10-3= x2×8.314×323/18.016