武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第02章-溶液和胶体

溶液和胶体1. 什么叫稀溶液的依数性？试用分子运动论说明分子的几种依数性？答：稀溶液的某些性质主要取决于其中所含溶质粒子的数目而与溶质本身的性质无关，稀溶液的这些性质叫做依数性，它包含溶质的蒸气压下降，沸点升高，凝固点降低和椮透压。分子运动论说明：蒸气压下降，溶剂的部分表面被溶质所占据，因此在单位时间内，溢出液面的溶剂分子就相应减少，结果达到平衡时溶液的蒸气压必然低于纯溶剂的蒸气压。沸点升高和凝固点降低都是由于蒸气压下降而引起。2. 利用溶液的依数性设计一个测定溶质分子量的方法。答 ：物质摩尔质量的测定可用沸点升高法和凝固点降低法，尤其是后者，一般说现象较明显，利用Tb = Kbm或Tb = Kbm m:溶剂的质量摩尔浓度，即1Kg溶剂所含溶质的摩尔数。3. 溶液与化合物有什么不同？溶液与普通混合物又有什么不同？答 ：溶液：一种物质以分子，原子或离子状态分散于另一种物质中所形成的均匀而又稳定的体系叫溶液，其特征是均匀而又稳定，这与普通混合物相区别，在溶液中，溶质与溶剂的相对含量在一定范围内可变化，这与化合物相区别。 4. 试述溶质、溶剂、溶液、稀溶液、浓溶液、不饱和溶液、饱和溶液、过饱和溶液的含意。答 ：在液态物质与液态物质组成的溶剂中，一般将含量较多的组分叫做溶剂，含量较少的称为溶质， 溶液：一种物质以分子，原子或离子状态分散于另一种物质中所形成的均匀而又稳定的体系叫溶液，把单位体积中含少量（大量）溶质的溶液称为“稀溶液”（“浓溶液”）。在一定条件下，不能再继续溶解某溶质的溶液叫做该溶质的饱和溶液，反之，称为不饱和溶液。有时，溶液中所含的溶质可以超过它的溶解度这种溶液叫过饱和溶液。5. 什么叫做溶液的浓度？浓度和溶解度有什么区别和联系？固体溶解在液体中的浓度有哪些表示方法？比较各种浓度表示方法在实际使用中的优缺点。答 ：溶液的浓度使溶液中各组分相对含量的一种定性描述，它是一个相对值，相对于溶液中各个组分而言，溶解度是指提定温度下，对某溶质而言，它是确定的，溶液的浓度有好多表示方法：质量摩尔浓度，物质的量浓度，质量分数，摩尔分数体积分数。6. 如何绘制溶解度曲线？比较KNO3、NaCl和NaSO4的溶解度曲线，说明为什么着三条曲线的变化趋势（及斜率）不一样？答 ： 以溶解度为纵坐标，以温度为横坐标所做出的溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。 KNO3溶解度随温度升高而增大； NaCl溶解度随温度升高几乎不变； NaSO4溶解度随温度升高而减小。7. 为什么NaOH溶解于水时，所得的碱液是热的，而NH4NO3溶解与水时，所得溶液是冷的？答 ：固体物质的溶解是一个非常复杂的过程，首先要发生电离，后来要发生水解，前者吸热，后者放热，在固体物质的溶解过程中，就要看这两个作用以那一个为主，定性的说：NaOH的溶解，后者为主，而NH4NO3的溶解，前者为主，定量说明可查阅相关数据8. 把相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g水中，问所得溶液的沸点、凝固点、蒸汽压和渗透压相同否？为什么？如果把相同物质的量的葡萄糖和甘油溶于100g水中，结果又怎样？说明之。答 ：依数性中的数是指溶剂中溶质例子的数目，所以，若是相同质量的葡萄糖和甘油，明显，沸点凝固点不同，而相同物质的量的葡萄糖和甘油，非典和凝固点相同9. 回答下列问题：（a）提高水的沸点可采用什么方法？（b）为什么海水鱼不能生活在淡水中？（c）气体压强 和溶液渗透压 有何差别？（d）为什么临床常用质量分数为0.9%生理食盐水和用质量分数为5%葡萄糖溶液作输液？（e）为什么浮在海面上的冰山其中含盐极少？（f）试述亨利（Henry）定律和拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是。答 ：（a）增大水的蒸气压；（b）因为渗透压不同；（c）=CRT 稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度的关系同理想气体方程式一致。（d）在一定条件下，难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液中溶质的浓度成正比，而与溶质的本性无关。（e）非极性或弱极性的固态物质溶于弱极性溶剂而难溶于强极性溶剂。（f）亨利（Henry）定律的适用范围是中等强度； 拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是任何强度。10. 采用何种简便的办法可得到223K的低温？答 ：加入某些非挥发性溶质即可。11. 10.00cm3NaCl饱和溶液重12.003g，将其蒸干后得NaCl3.173g，试计算：（a）NaCl的溶解度。（b）溶液的质量分数。（c）溶液物质的量的浓度。（d）溶液的质量摩尔浓度。（e）盐的摩尔分数。（f）水的摩尔分数。解 ：12.003g饱和NaCl溶液，溶质3.173g，溶剂8.83g 溶解度，3.173100/8.83 = 36g/100g 水质量分数 3.173/12.003100% = 26.4%物质的量的浓度 3.173/58.5/0.001 = 5.54mol/L质量摩尔浓度 36/58.5/0.1 = 6.15mol/Kg摩尔分数 3658.5（3658.5 + 10018） = 0.1水的摩尔分数为0.912. 在288K时，将NH3气通入一盛有水的玻璃球内，至NH3不再溶解为止。已知空玻璃球重3.926g，盛有饱和溶液共重6.944g，将此盛液的玻璃球放在50.0cm、0.55moldm的H2SO4溶液中，将球击破，剩余的酸需用10.4 cm、1.0 moldmNaOH中和，试计算288K时，NH3在水中的溶解度。解 ：NH3及OH都是1：1反应，设玻璃球内含有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. 计算下列各溶液的物质的量浓度（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. 制备5.00dm3、0.5moldm的氢溴酸，问需要在标准情况下的HBr气体多少dm3？解 ： PV = n RT 即56.5R273.2101.325 = 56.04 dm315. 现有一甲酸溶液，它的密度是1.051gcm，含有质量分数为20.0%的HCOOH，已知此溶液中含有25.00g纯甲酸，求此溶液的体积。解 ：2551.051 = 119 cm3 即0.199 m316. 现拟制备一种质量分数为20%的氨水溶液，它的密度为0.925gcm。问制备250 dm3此溶液需用多少体积的氨气（在标准情况下）？解 ：PV = n RT 即 0.9252501030.2R273.235101325 = 29.6 m317. 现有一K2HPO4溶液，它的体积为300 dm3，其中含有5.369gK2HPO43H2O，计算这种溶液K2HPO4的物质的量浓度。解 ：5.3692280.3 = 0.078 mol/L18. 为防止1 dm3水在10 时凝固，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，其沸点比氯仿的沸点高0.455K，求氯仿的沸点升高常数。解 ： Tb =Kbm 0.455 = Kb0.402100012826.6 Kb = 3.85 Kg/mol20. 与人体血液具有相等渗透压的葡萄糖溶液，其凝固点降低值为0.543K，求氯仿的沸点升高常数。解 ：Tf =Kfm 0.5431801.86（0.5431.861801000）= 5% = c RT = 0.54310008.314298.21.86=724 Kpa21. 323K时200g乙醇中含有23g非挥发性溶质的溶液，其蒸汽压等于2.76104Pa。已知 323K乙醇的蒸汽压为2.93104Pa，求溶质的相对分子质量。解 ： P = P0 x 即2.76104 = 2.9310420046（2004623x） = x = 85.8822. 有某化合物的苯溶液，溶质和溶剂的质量比是15100；在293K，1.013105Pa下以4dm3空气缓慢地通过该溶液时，测知损失了1.185g的苯（假设失去苯以后，溶液的浓度不变）试求？（1） 该溶质的相对分子质量；（2） 该溶液的沸点和凝固点（已知293K时，苯的蒸汽压为1104Pa；1.013105Pa下，苯的沸点为353.10K，苯的凝固点为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