大学化学第一章

第一章 习题选解

3. 20℃时某地空气中水的实际蒸汽压为

1.001KPa 。此时的相对湿度是多少？若温度降低到10℃，相对湿度又如何变化？

解：设水蒸气服从PV=nRT ，其他因素不变时，P 正比于绝对温度T ，故10℃时：

P H2O 实际＝ 1.001×2

.2932.283＝0.9669（KPa ） 查表1-1（P10）知，P H2O ，饱和是2.339 KPa （20℃）和1.228 KPa （10℃）

按相对湿度＝饱和实际

，O H O H P P 22,计算，此地空气的相对湿度分别是42.80%（20℃）和78.74%

（10℃），温度降低至10℃，其值增大为20℃值的

80.4274.78=1.840（倍） 4. 比较并简述原因

（1）不同浓度蔗糖溶液的凝固点高低；

解：b/mol·Kg -1 0.1 0.2 0.5

/b K t f f ⋅=∆℃ 小 大 更大

/0f f t t ∆-=℃ 高 低 更低

（2）同浓度不同溶质水溶液的凝固点高低；

解：溶质 微粒b/mol·kg -1 /f t ∆℃ /f t ℃

C 6H 12O 6 0.1 小 高

NaCl=Na ++Cl - 0.2 大 低

Na 2SO 4=2Na ++SO 42- 0.3 更大 更低

（3）不同浓度Na 2SO 4溶液的渗透压高低。

解：Na 2SO 4⎩⎨⎧•≈⋅-KPa RT b p kg mol b //1

渗

低1.0 高2.0 更高5.0

5. 比较并说明理由：

解：（1） BaCl 2 FeCl 2 AlCl 3 CCl 4 晶体类型 离子 过渡型（偏离子） 过渡型（偏分子） 分子

熔 点 由高到低

（2） SiO 2 BaO CO 2 晶体类型 原子 离子 分子

硬 度 由大到小

（3） MgO CaO CaF 2 CaCl 2

离子键强度 由强到弱

熔 点 由高到低

（4） SiC SiBr 4 SiF 4 晶体类型 原子 分子 分子

结合力 共价键 色散力较强 色散力，较弱

熔 点 由高到低

（5） 液态HF 、HCl 、HBr 、HI 靠分子间力（主要是色散力）凝聚，从左到右因分子体积增大，色散力增强，故沸点升高。例外的是HF （l ）因形成大量分子间氢键，从而使其沸点升至最高。

8. 不同1 mol·Kg -1 溶液的冰点下降：

NaCl NH 4NO 3 （NH 4）2SO 4

微粒b/mol·kg -1 2 2 3

/f t ∆℃ 少 少 多

故用（NH 4）2SO 4代替NaCl ，既可以提高其融冰雪的效率，又可以为草地施肥。

第一章 补充习题1-1

1. 已知H 2SO 4（Mr=98.07 ）的质量为147g ，求n （H 2SO 4）和n （2

1H 2SO 4）。 解：n （H 2SO 4）=07

.98147=1.50（mol ） n （2

1H 2SO 4）=2×1.50=3.00（mol ） 2. 已知80% H 2SO 4溶液的密度是1.74g/cm -3，求C （H 2SO 4）和C （2

1H 2SO 4）。 解：C （H 2SO 4）=1

07.98%80100074.1⨯⨯⨯≈14（mol ·L -1） C （2

1H 2SO 4）=2×14=28（mol ·L -1） 3. 50.0g 水中溶有2.00g 甲醇（CH 3OH ，Mr=32.04），求甲醇的质量摩尔浓度。

解：b （CH 3OH ）=04.3200.20

.501000⨯=1.25（mol·kg -1） 4. 500g 溶液中含有50gNaCl ，溶液的密度为1.071g ·cm -3，求C （NaCl ），b （NaCl ）和x （NaCl ）。NaCl 的Mr=58.44。

解：n （NaCl ）=44

.5850=0.86 n （H 2O ）=015

.18450=25.0 n （NaCl ）+ n （H 2O ）≈25.9

∴ x （NaCl ）=9

.2586.0=0.033 b （NaCl ）=0.86×450

1000=1.9（mol·kg -1） Θ V 液=071

.1500=467 ∴ C （NaCl ）=0.86×467

1000=1.8（mol ·L -1）

5. 怎样用FeCl 3·6H 2O （Mr=270.30）配制1.5kg35%的FeCl 3溶液，溶质的摩尔分数是多少？ 解：FeCl 3的Mr=270.30－18.015×6=162.21

FeCl 3·6H 2O 的m=1.5×35%×21

.16230.270=0.87（kg ） 加水量m A =1.5－0.87=0.6（kg ）

用尽可能少的盐酸溶解0.87kg FeCl 3·6H 2O ，再加0.6kg 水混匀。

Θn （FeCl 3）=21

.162%3510005.1⨯⨯=3.2（mol ） n （H 2O ）=015

.18%6510005.1⨯⨯=54（mol ） ∴x （FeCl 3）=2

.572.3=0.056

小测验（一）

1. 已知：（1）Zn （s ）+2

1O 2（g ）=ZnO （s ） θrHm ∆= –348.28mol kJ ⋅-1 （2）Hg （l ）+2

1 O 2（g ）=HgO （s ）θrHm ∆= –90.83mol kJ ⋅-1 求（3）Zn （s ）+ HgO （s ）= ZnO （s ）+ Hg （l ）的θ

3rHm ∆

解：Θ（3）式=（1）式–（2）式

∴θ3rHm ∆=（–348.28）–（–90.83）= –257.45（mol kJ ⋅-1）

2. 0℃时，水和三块浮冰组成的系统中有几相？（2相）①撒上一把盐，使其全溶，维持0℃，会有什么现象发生？最后有几相？（冰全熔；1相）②滴加AgNO 3溶液，有何现象？系统有几相？（白色AgCl 沉淀；2相）③又加入一些CCl 4（l ），系统有几相？（沉入底部分层，3相）

补充习题1—2

1. 汽车发动机水箱中加入8.0dm 3乙二醇（密度是1.083-⋅cm g ，Mr=6

2.067）和32 dm 3水，求此溶液的凝固点。

解：0－f t =1.86×32

1067.6208.110000.8⨯⨯⨯=8.1 ∴f t =－8.1（℃）

2. 海水中盐的总浓度约为0.60 mol·L -1（即

3.5%），若均以主要成分NaCl 计，试估算海水开始结冰的温度和沸腾的温度，以及在25℃时用反渗透法提取纯水所需的最低压力（设C≈6）.

解：⎩⎨⎧=⨯⨯=-=⨯⨯=-61.0260.0512.01002.2260.086.10b f t t Θ )(61.100)(2.2C t C t b f οο=-= P 渗=0.60×2×8.314×298.15=3.0×103（Kpa ）=3.0（Mpa ）

3. 血红素1.0g 溶于100ml 水中，20℃时渗透压为366Pa ，计算血红素的相对分子质量。

解：366×10-3=15.293314.8100.00.1⨯⨯⨯M