武漢大學(xué)版無(wú)機(jī)化學(xué)課后習(xí)題答案(第三版)第02章-溶液和膠體

溶液和膠體1. 什么叫稀溶液的依數(shù)性？試用分子運(yùn)動(dòng)論說(shuō)明分子的幾種依數(shù)性？答：稀溶液的某些性質(zhì)主要取決于其中所含溶質(zhì)粒子的數(shù)目而與溶質(zhì)本身的性質(zhì)無(wú)關(guān)，稀溶液的這些性質(zhì)叫做依數(shù)性，它包含溶質(zhì)的蒸氣壓下降，沸點(diǎn)升高，凝固點(diǎn)降低和椮透壓。分子運(yùn)動(dòng)論說(shuō)明：蒸氣壓下降，溶劑的部分表面被溶質(zhì)所占據(jù)，因此在單位時(shí)間內(nèi)，溢出液面的溶劑分子就相應(yīng)減少，結(jié)果達(dá)到平衡時(shí)溶液的蒸氣壓必然低于純?nèi)軇┑恼魵鈮?。沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低都是由于蒸氣壓下降而引起。2. 利用溶液的依數(shù)性設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定溶質(zhì)分子量的方法。答 ：物質(zhì)摩爾質(zhì)量的測(cè)定可用沸點(diǎn)升高法和凝固點(diǎn)降低法，尤其是后者，一般說(shuō)現(xiàn)象較明顯，利用Tb = Kbm或Tb = Kbm m:溶劑的質(zhì)量摩爾濃度，即1Kg溶劑所含溶質(zhì)的摩爾數(shù)。3. 溶液與化合物有什么不同？溶液與普通混合物又有什么不同？答 ：溶液：一種物質(zhì)以分子，原子或離子狀態(tài)分散于另一種物質(zhì)中所形成的均勻而又穩(wěn)定的體系叫溶液，其特征是均勻而又穩(wěn)定，這與普通混合物相區(qū)別，在溶液中，溶質(zhì)與溶劑的相對(duì)含量在一定范圍內(nèi)可變化，這與化合物相區(qū)別。 4. 試述溶質(zhì)、溶劑、溶液、稀溶液、濃溶液、不飽和溶液、飽和溶液、過(guò)飽和溶液的含意。答 ：在液態(tài)物質(zhì)與液態(tài)物質(zhì)組成的溶劑中，一般將含量較多的組分叫做溶劑，含量較少的稱為溶質(zhì)， 溶液：一種物質(zhì)以分子，原子或離子狀態(tài)分散于另一種物質(zhì)中所形成的均勻而又穩(wěn)定的體系叫溶液，把單位體積中含少量（大量）溶質(zhì)的溶液稱為“稀溶液”（“濃溶液”）。在一定條件下，不能再繼續(xù)溶解某溶質(zhì)的溶液叫做該溶質(zhì)的飽和溶液，反之，稱為不飽和溶液。有時(shí)，溶液中所含的溶質(zhì)可以超過(guò)它的溶解度這種溶液叫過(guò)飽和溶液。5. 什么叫做溶液的濃度？濃度和溶解度有什么區(qū)別和聯(lián)系？固體溶解在液體中的濃度有哪些表示方法？比較各種濃度表示方法在實(shí)際使用中的優(yōu)缺點(diǎn)。答 ：溶液的濃度使溶液中各組分相對(duì)含量的一種定性描述，它是一個(gè)相對(duì)值，相對(duì)于溶液中各個(gè)組分而言，溶解度是指提定溫度下，對(duì)某溶質(zhì)而言，它是確定的，溶液的濃度有好多表示方法：質(zhì)量摩爾濃度，物質(zhì)的量濃度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，摩爾分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)。6. 如何繪制溶解度曲線？比較KNO3、NaCl和NaSO4的溶解度曲線，說(shuō)明為什么著三條曲線的變化趨勢(shì)（及斜率）不一樣？答 ： 以溶解度為縱坐標(biāo)，以溫度為橫坐標(biāo)所做出的溶解度隨溫度變化的曲線叫做溶解度曲線。 KNO3溶解度隨溫度升高而增大； NaCl溶解度隨溫度升高幾乎不變； NaSO4溶解度隨溫度升高而減小。7. 為什么NaOH溶解于水時(shí)，所得的堿液是熱的，而NH4NO3溶解與水時(shí)，所得溶液是冷的？答 ：固體物質(zhì)的溶解是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，首先要發(fā)生電離，后來(lái)要發(fā)生水解，前者吸熱，后者放熱，在固體物質(zhì)的溶解過(guò)程中，就要看這兩個(gè)作用以那一個(gè)為主，定性的說(shuō)：NaOH的溶解，后者為主，而NH4NO3的溶解，前者為主，定量說(shuō)明可查閱相關(guān)數(shù)據(jù)8. 把相同質(zhì)量的葡萄糖和甘油分別溶于100g水中，問(wèn)所得溶液的沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)、蒸汽壓和滲透壓相同否？為什么？如果把相同物質(zhì)的量的葡萄糖和甘油溶于100g水中，結(jié)果又怎樣？說(shuō)明之。答 ：依數(shù)性中的數(shù)是指溶劑中溶質(zhì)例子的數(shù)目，所以，若是相同質(zhì)量的葡萄糖和甘油，明顯，沸點(diǎn)凝固點(diǎn)不同，而相同物質(zhì)的量的葡萄糖和甘油，非典和凝固點(diǎn)相同9. 回答下列問(wèn)題：（a）提高水的沸點(diǎn)可采用什么方法？（b）為什么海水魚不能生活在淡水中？（c）氣體壓強(qiáng) 和溶液滲透壓 有何差別？（d）為什么臨床常用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%生理食鹽水和用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%葡萄糖溶液作輸液？（e）為什么浮在海面上的冰山其中含鹽極少？（f）試述亨利（Henry）定律和拉烏爾（Raoult）定律的適用范圍是。答 ：（a）增大水的蒸氣壓；（b）因?yàn)闈B透壓不同；（c）=CRT 稀溶液的滲透壓與溶液的濃度和溫度的關(guān)系同理想氣體方程式一致。（d）在一定條件下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓與溶液中溶質(zhì)的濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。（e）非極性或弱極性的固態(tài)物質(zhì)溶于弱極性溶劑而難溶于強(qiáng)極性溶劑。（f）亨利（Henry）定律的適用范圍是中等強(qiáng)度； 拉烏爾（Raoult）定律的適用范圍是任何強(qiáng)度。10. 采用何種簡(jiǎn)便的辦法可得到223K的低溫？答 ：加入某些非揮發(fā)性溶質(zhì)即可。11. 10.00cm3NaCl飽和溶液重12.003g，將其蒸干后得NaCl3.173g，試計(jì)算：（a）NaCl的溶解度。（b）溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（c）溶液物質(zhì)的量的濃度。（d）溶液的質(zhì)量摩爾濃度。（e）鹽的摩爾分?jǐn)?shù)。（f）水的摩爾分?jǐn)?shù)。解 ：12.003g飽和NaCl溶液，溶質(zhì)3.173g，溶劑8.83g 溶解度，3.173100/8.83 = 36g/100g 水質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3.173/12.003100% = 26.4%物質(zhì)的量的濃度 3.173/58.5/0.001 = 5.54mol/L質(zhì)量摩爾濃度 36/58.5/0.1 = 6.15mol/Kg摩爾分?jǐn)?shù) 3658.5（3658.5 + 10018） = 0.1水的摩爾分?jǐn)?shù)為0.912. 在288K時(shí)，將NH3氣通入一盛有水的玻璃球內(nèi)，至NH3不再溶解為止。已知空玻璃球重3.926g，盛有飽和溶液共重6.944g，將此盛液的玻璃球放在50.0cm、0.55moldm的H2SO4溶液中，將球擊破，剩余的酸需用10.4 cm、1.0 moldmNaOH中和，試計(jì)算288K時(shí)，NH3在水中的溶解度。解 ：NH3及OH都是1：1反應(yīng)，設(shè)玻璃球內(nèi)含有NH3 xmolX+18.410-31 = 5010-30.52=X = 0.039 mol共0.6732mol 溶解度 0.6732100（6.944-3.926-0.6732） = 28.7/100 g H2013. 計(jì)算下列各溶液的物質(zhì)的量濃度（1） 把15.6gCsOH溶解在1.50dm3水中；（2） 在1.0dm3水溶液中含有20gHNO3；（3） 在100cm3四氯化碳（CCl4）溶液中含有7.0mmolI2；（4） 在100mL水溶液中含1.00gK2Cr2O7。解 ： 15.6（32.91+17）1.5 = 0.069 mol/L2063 = 0.32 mol/L710-312720.1 = 2.7610-4 mol/L12940.1 0.034 mol/L14. 制備5.00dm3、0.5moldm的氫溴酸，問(wèn)需要在標(biāo)準(zhǔn)情況下的HBr氣體多少dm3？解 ： PV = n RT 即56.5R273.2101.325 = 56.04 dm315. 現(xiàn)有一甲酸溶液，它的密度是1.051gcm，含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%的HCOOH，已知此溶液中含有25.00g純甲酸，求此溶液的體積。解 ：2551.051 = 119 cm3 即0.199 m316. 現(xiàn)擬制備一種質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氨水溶液，它的密度為0.925gcm。問(wèn)制備250 dm3此溶液需用多少體積的氨氣（在標(biāo)準(zhǔn)情況下）？解 ：PV = n RT 即 0.9252501030.2R273.235101325 = 29.6 m317. 現(xiàn)有一K2HPO4溶液，它的體積為300 dm3，其中含有5.369gK2HPO43H2O，計(jì)算這種溶液K2HPO4的物質(zhì)的量濃度。解 ：5.3692280.3 = 0.078 mol/L18. 為防止1 dm3水在10 時(shí)凝固，需要向其中加入多少克甲醛HCHO？解 ：Tf =Kfm 10 = 1.86X30 X = 161.3g19. 在26.6g氯仿（CHCl3）中溶解0.402g萘C10H8，其沸點(diǎn)比氯仿的沸點(diǎn)高0.455K，求氯仿的沸點(diǎn)升高常數(shù)。解 ： Tb =Kbm 0.455 = Kb0.402100012826.6 Kb = 3.85 Kg/mol20. 與人體血液具有相等滲透壓的葡萄糖溶液，其凝固點(diǎn)降低值為0.543K，求氯仿的沸點(diǎn)升高常數(shù)。解 ：Tf =Kfm 0.5431801.86（0.5431.861801000）= 5% = c RT = 0.54310008.314298.21.86=724 Kpa21. 323K時(shí)200g乙醇中含有23g非揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液，其蒸汽壓等于2.76104Pa。已知 323K乙醇的蒸汽壓為2.93104Pa，求溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。解 ： P = P0 x 即2.76104 = 2.9310420046（2004623x） => x = 85.8822. 有某化合物的苯溶液，溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量比是15100；在293K，1.013105Pa下以4dm3空氣緩慢地通過(guò)該溶液時(shí)，測(cè)知損失了1.185g的苯（假設(shè)失去苯以后，溶液的濃度不變）試求？（1） 該溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量；（2） 該溶液的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)（已知293K時(shí)，苯的蒸汽壓為1104Pa；1.013105Pa下，苯的沸點(diǎn)為353.10K，苯的凝固點(diǎn)為278.4K）。解 ： 1.18578=0.0152 mol PV = n RT V = 0.3652 dm3 P* = 0.3652(0.3652+4)101325 = 0.8477104 Pa =p0x = 110410078(1007815x)=>x = 65.17Tb =Kbm Tf =Kfm m = 151065.17 Kb = 2.53 Kf =5.00 =>Tb = 5.82 T = Tb Tb=353.15.82 = 358.9 KTf=11.74 T = TF TF= 278.4-11.7=266.7 K