無機及分析化學(xué)課后習(xí)題第一章

一、選擇題1．等壓下加熱

5％的以下水溶液，最初沸騰的是（

）A.蔗糖（C12H22O11）溶液

B.

葡萄糖（

C6H12O6）溶液C.丙三醇（

C3H8O3）溶液

D.

尿素（

(NH2)2CO）溶液解：選A。在等壓下，最初沸騰就是指溶液的蒸氣壓最低。依據(jù)難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性變化規(guī)律，溶液質(zhì)量摩爾濃度增大，溶液的蒸氣壓降落。這里，同樣質(zhì)量分數(shù)下，溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量越小，質(zhì)量摩爾濃度越大。選項D中非電解質(zhì)尿素的摩爾質(zhì)量最小，尿素溶液的質(zhì)量摩爾濃度最大，蒸氣壓最低，在等壓下最初沸騰。2．·kg－1以下水溶液中凝結(jié)點最低的是（）A.NaCl溶液B.C12H22O11溶液C.HAc溶液D.H2SO4溶液解：選D。電解質(zhì)溶液的依數(shù)性固然不可以用拉烏爾定律進行一致的定量計算，但仍舊能夠參照難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性進行定性描繪。即溶質(zhì)的粒子數(shù)量增大，會惹起溶液的蒸氣壓降低，沸點高升，凝結(jié)點降落和溶液的浸透壓增大。本題中，在同樣質(zhì)量摩爾濃度下，溶液中的粒子數(shù)量估量出來是H2SO4溶液最多，所以其凝結(jié)點最低。3．膠體溶液中，決定溶膠電性的物質(zhì)是（）A.膠團B.電位離子C.反離子D.膠粒解：選D。依據(jù)膠團構(gòu)造，膠核和吸附層的整體稱為膠粒，膠粒中反離子數(shù)比電位離子數(shù)少，故膠粒所帶電荷與電位離子符號同樣。即膠粒帶電，溶膠電性由膠粒決定。4．溶膠擁有聚結(jié)不穩(wěn)固性，但經(jīng)純化后的

Fe(OH)3溶膠能夠寄存數(shù)年而不聚沉，其原由是（

）A.膠體的布朗運動

B.

膠體的丁鐸爾效應(yīng)C.膠團有溶劑化膜

D.

膠粒帶電和膠團有溶劑化膜解：選D。溶膠擁有動力學(xué)穩(wěn)固性和聚結(jié)穩(wěn)固性，而聚結(jié)穩(wěn)固性是溶膠穩(wěn)固的根來源因，它包含兩個方面，膠粒帶有同樣電性的電荷，當湊近時會產(chǎn)生靜電排擠，阻擋膠粒聚聯(lián)合并；而電位離子和反離子形成的溶劑化膜，也會隔斷膠粒的聚結(jié)歸并。因為純化的Fe(OH)3溶膠擁有這種聚結(jié)穩(wěn)固性，進而能夠寄存數(shù)年而不聚沉。-15．有濃度同為mol·L的電解質(zhì)①NaNO3②Na2SO4③Na3PO4④MgCl2，它們對Fe(OH)3溶膠的聚沉能力大小次序為（）A.①②③④B.②④③①C③②①④D.③②④①解：選D。依據(jù)哈迪-叔爾采規(guī)則：起聚沉作用的主假如與膠粒帶相反電荷的離子。相反電荷離子的價態(tài)愈高，聚沉能力愈大。Fe(OH)3溶膠中膠粒帶正電荷，起聚沉作用的應(yīng)是電解質(zhì)中的陰離子，且價態(tài)愈高，聚沉能力愈大。所以聚沉能力由大到小的次序為③②④①，此中因為④中氯離子數(shù)量大于①中硝酸根數(shù)量，參加聚沉溶膠的粒子數(shù)量多，所以④聚沉能力比①強。二、填空題1．1molH，1molH2SO，1mol1HSO所表示的基本單元分別是H1HSO。2、HSO、242424242．丁鐸爾效應(yīng)能夠證明溶膠擁有光學(xué)性質(zhì)，其動力學(xué)性質(zhì)能夠由布朗運動實考證明，電泳和電滲實考證明溶膠擁有電學(xué)性質(zhì)。3．將等體積的·L－1AgNO溶液和·L－1溶液混淆所得的AgCl溶膠的膠團構(gòu)造式為KCl3mn-.(n–x)K+]x-.xK+，該溶膠在電場中向正極挪動。[(AgCl).Cl三、簡答題1．什么叫分別系?分別系是怎樣分類的?答：分別系：一種或幾種物質(zhì)分別到另一種物質(zhì)中形成的混淆物叫分別系。被分別的物質(zhì)叫分別質(zhì)，分別其余物質(zhì)的物質(zhì)叫分別劑。（1）按分別質(zhì)或分別劑的狀態(tài)分：九種，包含氣-氣分別系、液-氣分別系、固-氣分別系隨和-液分別系、液-液分別系、固-液分別系及氣-固分別系、液-固分別系、固-固分別系。（2）按分別質(zhì)粒子的大小分：三種。分子離子分別系（d＜1nm）、膠體分別系（1nm＜d＜100nm）、粗分別系（d＞100nm）2．對稀溶液依數(shù)性進行計算的公式能否合用于電解質(zhì)稀溶液和易揮發(fā)溶質(zhì)的稀溶液?為什么?答：不合用。當溶質(zhì)是電解質(zhì)的時候，拉烏爾定律發(fā)生偏離，主要原由電解質(zhì)溶液因為溶質(zhì)發(fā)生解離，使溶液中溶質(zhì)粒子數(shù)增添，計算時應(yīng)試慮其解離的要素，不然會使計算獲得的p、Tb、Tf、Π值比實驗測得值?。涣硪环矫?，電解質(zhì)溶液因為離子間的靜電引力比非電解質(zhì)之間的作使勁大得多，所以用離子濃度來計算強電解質(zhì)溶液的p、Tb、Tf、Π時，其計算結(jié)果與實質(zhì)值偏離較大，應(yīng)當用活度取代濃度進行計算。對易揮發(fā)溶質(zhì)的稀溶液，因為其溶質(zhì)不停揮發(fā)，溶液濃度不停變化，所以也沒法進行依數(shù)性計算。3．難揮發(fā)溶質(zhì)的溶液，在不停的沸騰過程中，它的沸點能否恒定？其蒸氣在冷卻過程中的凝聚溫度能否恒定？為何？答：因為溶劑的揮發(fā)，溶液濃度漸漸增大，其沸點是漸漸高升的,至溶液達到飽和后，沸點恒定；在蒸氣冷卻過程中，因為溶劑是純凈的，其凝集溫度是恒定的，等于溶劑的沸點。4．若浸透現(xiàn)象停止了，能否意味著半透膜兩頭溶液的濃度也相等了？答：據(jù)范特霍夫的浸透壓定律，若浸透現(xiàn)象停止了，說明浸透壓相等，但其濃度不必定相等。5．溶膠穩(wěn)固的要素有哪些?促進溶膠聚沉的方法有哪些?用電解質(zhì)聚沉溶膠時有何規(guī)律?答：溶膠穩(wěn)固的要素有兩個，一是溶膠擁有動力學(xué)穩(wěn)固性，另一個是聚結(jié)穩(wěn)固性。溶膠的動力學(xué)穩(wěn)固性系指在重力的作用下，分別質(zhì)粒子不會從分別劑中積淀出來，進而保持系統(tǒng)的相對穩(wěn)固的性質(zhì)。溶膠的聚結(jié)穩(wěn)固性是指溶膠在擱置過程中不發(fā)生疏別質(zhì)粒子的互相聚結(jié)，進而保持系統(tǒng)必定的分別度的性質(zhì)。促進溶膠聚沉的方法有加入電解質(zhì)、將兩種帶相反電荷的膠體按必定的比率混淆及加熱等。電解質(zhì)對溶膠的聚沉作用取決于與膠粒所帶電荷符號相反的離子，并且與其所帶電荷的多少相關(guān)，一般來說，離子電荷越高，對溶膠的聚沉能力就越強，這個規(guī)律稱為哈迪—叔爾采規(guī)則。6．什么叫表面活性劑?其分子構(gòu)造有何特色?答：溶于水后能顯著降低水的表面自由能的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)或表面活性劑。表面活性劑的特征取決于其分子構(gòu)造。它的分子都是由極性基團和非極性基團兩部分構(gòu)成，極性基團如-－OH，－COOH，－NH：，－SO3：H等對水的親和力很強，稱為親水基；非極性基因如脂肪烴基－R，芬芳基－Ar等對油的親和力較強，稱為親油基或疏水基。在表面活性劑溶于水后，分子中的親水基進入水相，疏水基則進入油相，這樣表面活性劑分子就濃集在兩相界面上，形成了定向擺列的分子膜，使相界面上的分子受力不平均狀況獲得改良，進而降低了水的表面自由能。7．乳濁液的種類與所采用的乳化劑的種類有何關(guān)系?舉例說明。答：乳化劑不單能提升乳濁液的穩(wěn)固性，還可以決定乳濁液的種類。一般來說，親水性乳化劑有益于形成O／W型乳濁液，親油性乳化劑有益于形成W／O型乳濁液。8．解說以下現(xiàn)象：（1）為何江河入海處常會形成三角洲？答：三角洲的形成過程表現(xiàn)了膠體的性質(zhì)：當河水和海水混淆時，因為它們所含的膠體微粒所帶電荷的性質(zhì)不一樣，因為靜電作用，異性電荷互相吸引，致使膠體的顆粒變大，最后積淀了出來，與日俱增的聚積，就形成了三角洲。（2）加明礬為何能夠凈水？答：因為天然水中含有帶負電荷的懸浮物（粘土等），使天然水比較污濁，而明礬的水解產(chǎn)物Al(OH)3膠粒卻帶正電荷，當將明礬加入天然水中時，兩種電性相反的膠體互相吸引而聚沉，進而達到凈水的成效。（3）不慎發(fā)生重金屬離子中毒，為何服用大批牛奶能夠減少病狀？答：因為可溶性重金屬離子（強電解質(zhì)）可使膠體聚沉，人體組織中的蛋白質(zhì)作為一種膠體，碰到可溶性重金屬鹽會凝結(jié)而變性，誤服重金屬鹽會令人中毒。假如立刻服用大批鮮牛奶這種膠體溶液，可促進重金屬與牛奶中的蛋白質(zhì)發(fā)生聚沉作用，進而減少重金屬離子對機體的危害。（4）肉食品加工廠排出的含血漿蛋白的污水，為何加入高分子絮凝劑可起凈化作用？答：因為含有血漿蛋白的污水擁有膠體溶液的性質(zhì)，加入高分子絮凝劑會對膠體溶液起到敏化作用，促進膠體的凝集，進而凈化了污水。四、計算題1．mL飽和NaCl溶液質(zhì)量為g，將其蒸干后獲得NaClg，求：（1）NaCl的質(zhì)量分數(shù)；（2）NaCl的質(zhì)量摩爾濃度；（3）NaCl的物質(zhì)的量濃度；（4）各組分的摩爾分數(shù)。解：（1）w(NaCl)m(NaCl)3.173g0.2644m總12.003g（2）b(NaCl)n(NaCl)m(NaCl)/M(NaCl)(3.173/58.443)mol6.149molkg1m總m(NaCl)m總m(NaCl)(12.0033.173)/1000kg（3）c(NaCl)n(NaCl)m(NaCl)/M(NaCl)3.173/58.4435.429molL1VV10.00/1000（4）x(NaCl)n(NaCl)m(NaCl)/M(NaCl)n(NaCl)n(H2O)m(NaCl)/M(NaCl)mH2O/M(H2O)3.173/58.4430.099723.173/58.4438.830/18.015x(H2O)n(H2O)8.830/18.0150.49010.9003n(H2O)3.173/58.4430.4901n(NaCl)2．今有兩種溶液，其一為尿素(NH)CO溶于200g水中；另一為未知物溶于1000g水中，這22兩種溶液在同一溫度開始沸騰，計算這種未知物的摩爾質(zhì)量。解：因為都是水溶液，所以溶劑的沸點高升常數(shù)Kb同樣，又知，t尿素t未知，由稀溶液的依數(shù)性公式：tbKbbB，可得兩種溶液的質(zhì)量摩爾濃度相等：b(NH2)2COb(B)設(shè)未知物的摩爾質(zhì)量為M(B)，代入上式得1.50g/60.06gmol-142.8g/M(B)(200/1000)kg(1000/1000)kg解之得：M(B)=g·mol-1．將g硫溶于g萘中，使萘的凝結(jié)點降低℃，萘的Kf為℃·kg·mol-1，求硫的摩爾質(zhì)量3和分子式。解：設(shè)未知物的摩爾質(zhì)量為M(B)，依據(jù)溶液的凝結(jié)點降低公式：tfKfbB，將數(shù)據(jù)代入得：1.30C6.8Ckgmol11.00g/M(B)(20.0/1000)kg解之得M(B)=g·mol-1因為單個硫元素的摩爾質(zhì)量為M·-1,則M/M(S)=＝，即約8個S原子形成(S)=mol(B)一個硫分子。所以該單質(zhì)硫的分子式為：S84．從某栽種物中分別出一種未知構(gòu)造的有特別功能的生物堿，為了測定其相對分子質(zhì)量，將19g該物質(zhì)溶于100g水中，測得溶液的沸點高升了，凝結(jié)點降低了。計算該生物堿的相對分子質(zhì)量。解：利用沸點高升和凝結(jié)點降低都能夠丈量未知物的摩爾質(zhì)量，但一般選用相對較大的數(shù)據(jù)來計算較正確，這里我們選用凝結(jié)點降低來計算。設(shè)未知物的摩爾質(zhì)量為M(B)，由公式tfKfbB知，119g/M(B)解之得M-1(B)=?mol5．101mg胰島素溶于水，該溶液在℃時的浸透壓是，計算胰島素的摩爾質(zhì)量和該溶液的蒸氣壓降落p已知℃水的飽和蒸氣壓為。(解：（1）設(shè)胰島素的摩爾質(zhì)量為M(B)，則由浸透壓公式知：cRTnmRTVRTM(B)VmRT(101/103)g8.314Pam3K1mol1298.15K5768.7-1因此，M(B)(4.341000)Pa(10.0/106)m3g·molΠV（2）由拉烏爾定律知，pp*xBp*nBp*nBnAnBnA3.17103(101103)/(5768.7gmol1)(10.0/18.015)mol0.09999Pa6．人體血漿的凝結(jié)點為，計算在正常體溫℃)下血漿的浸透壓。解：因為人體血漿為水溶液，因此其溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度可由其凝結(jié)點降低值求得。凝結(jié)點降低值：tf273.15K272.59K0.56K由公式tfKfbB知，血漿的質(zhì)量摩爾濃度為bBtf0.56K0.301molkg-1Kf1.86Kkgmol1人體血漿的浸透壓為bBc0.301molL-1ΠcBRT0.301molL18.314kPaLK1mol1(276.1536.5)K774.9kPa7．硫化砷溶膠是由以下反響而制得的2H3AsO3+3H2S=As2S3+6H2O試寫出硫化砷膠體的膠-團構(gòu)造式（電位離子為HS）。并比較NaCl、MgCl2、AlCl3三種電解質(zhì)對該溶膠的聚沉能力，并說明原由。解：硫化砷膠體的膠團構(gòu)造式為(As2S3)mnHS(nx)HxxH因為硫化砷溶膠帶負電荷，所以依據(jù)哈迪-叔爾采規(guī)則，電解質(zhì)陽離子對其起聚沉作用，且電荷越高，聚沉能力越強，所以NaCl、MgCl、AlCl三種電解質(zhì)中NaCl的聚沉能力最小，AlCl323的聚沉能力最大，MgCl2的聚沉能力居中。8．反浸透法是淡化海水制備飲用水的一種方法。若25℃時用密度為1021kg·m-3的海水提取淡水，應(yīng)在