1、无机及分析化学()习题解答目 录第 1 章 分散体系1第 2 章 化学热力学基础8第 3 章 化学反应速率和化学平衡15第 4 章 物质结构22第 5 章 分析化学概述27第 6 章 酸碱平衡31第 7 章 酸碱滴定法36第 8 章 沉淀溶解平衡44第 9 章 重量分析法和沉淀滴定法49第 10 章 配位化合物53第 11 章 配位滴定法62第 12 章 氧化还原反应67第 13 章 氧化还原滴定法78第 14 章 电势分析法83第 15 章 吸光光度分析法861第 16 章 试样分析中常用的分离方法简介90第 17 章 重要生命元素简述93第 18 章 原子核化学简介962第 1 章 分散体
2、系1-1人体注射用的生理盐水中，含有 NaCl 0.900%，密度为 1.01gmL-1，若配制此溶液 3.00103g，需 NaCl 多少克？该溶液物质的量浓度是多少？解：配制该溶液需 NaCl 的质量为：m(NaCl)=0.900%3.00103g=27.0g该溶液的物质的量浓度为： -1-13-327.0g/58.mol(NaCl)=0.5olL(1L)c 1-2把 30.0g 乙醇(C 2H5OH)溶于 50.0g 四氯化碳(CCl 4)中所得溶液的密度为1.28gmL-1，计算：(1)乙醇的质量分数；(2)乙醇的物质的量浓度； (3)乙醇的质量摩尔浓度；(4)乙醇的摩尔分数。解：(1
3、)w(C2H5OH)= =0.38254(CO)30.gl5m(2) =10.4molL-1-12525 -3./6mol()(+)28L0ncV(3)b(C2H5OH) = =13.0molkg-1-125340.g(C)6ollkm(4)x(C2H5OH) = -1254-0.g(OH)6mol=.5+l+3.n= 0.6.31-3将 5.0g NaOH、NaCl、CaCl 2 分别置于水中，配成 500mL 溶液，试求 c(NaOH)、c(NaCl)、c( CaCl2)。1解：NaOH、NaCl 和 CaCl2 的摩尔质量分别为：13M(NaOH)= 40gmol-1 M(NaCl)=
4、58.5gmol-1 M( CaCl2)= 55.5gmol-11所以，它们的物质的量浓度分别为：c(NaOH) = = 0.25 (molL-1)5.0/41c(NaCl) = = 0.17 (moL-1)./8c( CaCl2)= = 0.18 (molL-1)5.0/11-4盐酸含 HCl 37.0%(质量分数)，密度为 1.19gmL-1。计算 ：(1)盐酸的物质的量浓度。(2)盐酸的质量摩尔浓度。(3)HCl 和 H2O 的物质的量分数。解：(1)盐酸的分子量为 36.5c(HCl) = = 12.06 molL-110.937.0%65(2)b(HCl) = = 16.09 mol
5、kg-1.()(3)x2 = =0.225；370/./6.51/8x1 = 1x 2 = 0.7751-5计算 0.10molL-1K3Fe(CN)6溶液的离子强度。解：I= (0.3012+0.1032)=0.61-6应用德拜休克尔极限公式计算 0.10molL-1KCl 溶液中的离子平均活度系数。解：KCl I=0.1= =-0.120.59lg1zI0.591.=0.761-7将 19g 某生物碱溶于 100g 水中，测得溶液的沸点升高了 0.060K，凝固点降低4了 0.220K。计算该生物碱的相对分子质量。解： 1bB9g0.52Kkgmol0.6K.kTMM = 1.62103
6、gmol-1=0.220K1fB1.86l0.gM=1.61103 gmol-1所以，该生物碱的相对分子质量为： 3-13-1(1.62)0gmol.620gol1-8溶解 0.324g 硫于 4.00g C6H6 中，使 C6H6 的沸点上升了 0.81K。问此溶液中的硫分子是由几个原子组成的？ Kb(C6H6)=2.53 Kkgmol-1解：设此溶液中的硫分子由 x 个硫原子组成，则其摩尔质量为 32x gmol-111B3A0.24g.5mololkgnxb由于 ，TKb -1-1b 2.530.812.5kgollkgx所以 x=8故溶液中的 1 个硫分子是由 8 个硫原子组成的。1-
7、9计算 0.005molL-1KCl 溶液在 398K 时的渗透压：(1)用浓度计算；(2)用活度计算( =0.92)。解：(1)=icRT=20.005 8.314398=33.09(kPa)(2)=icRT=20.920.0058.314398=30.44(kPa)1-10101mg 胰岛素溶于 10.0mL 水，该溶液在 25.0时的渗透压是 4.34kPa，计算胰岛素的摩尔质量和该溶液的凝固点。解：设胰岛素的摩尔质量为 M，由于渗透压可由下式计算=cBRT5所以 -3-110g4.3kPa=8.4kPaLmolK298.5MM=5.78103gmol-1该溶液的凝固点下降为： -331
8、fB(0/5.7810)ol1.86Kkgol =.kgTb所以，该溶液的凝固点 Tf = - 0.00331-11今有两种溶液，其一为 1.50g 尿素(NH 2)2CO 溶于 200g 水中；另一为 42.8g 未知物溶于 1000g 水中，这两种溶液在同一温度开始沸腾，计算这个未知物的摩尔质量。解：由于两种水溶液的沸点相同，故其沸点升高值相同，则它们的质量摩尔浓度相同。设未知物的摩尔质量为 M，可得如下关系：-1.5g42.8g60molk1M = 342.4gmol-1所以，该未知物的摩尔质量为 342.4gmol-1。1-12人体血浆的凝固点为 272.59K，计算正常体温(36.5
9、 )下血浆的渗透压。(设血浆密度为 1gmL-1)解： =1.86 Kkgmol-1K -1-1(273.5.9)K0.3molkg186kgolfBTb为计算方便，设有血浆 1kg，则其在 36.5下的渗透压为：/BnbRTV -10.3mol8.14kPaLolK(273.56.)K772kPa1-13硫化砷溶胶是由 H3AsO3 和 H2S 溶液作用而制得的2H3AsO3 + 3H2S As2S3 + 6H2O试写出硫化砷胶体的胶团结构式(电位离子为 HS-)。试比较 NaCl、MgCl 2、AlCl 3 三种6电解质对该溶胶的凝结能力，并说明原因。解：由题意可得，该胶团的结构式为：(A
10、s 2S3)m n (HS-) (n-x) H+ x-x H+由于胶粒带负电荷，所以带正电荷的离子对其有凝结作用，正电荷越多，凝结能力越强。因此，AlCl 3 对该溶胶的凝结能力最强， NaCl 对该溶胶的凝结能力最弱。1-14取血红素 1.00g 溶于水配成 100mL 溶液。测得此溶液在 20时的渗透压为366Pa，计算：(1) 溶液的物质的量浓度；(2)血红素的分子量。解：(1)由渗透压公式 =cRT 得 -4-110.36kPa1.50molL8.4LKmol29.cRT(2)设血红素的摩尔质量为 M，则-4-11.0g/.5lM=6.70104gmol-1所以，血红素的分子量为 6.
11、70104。1-15为防止水箱结冰，可加入甘油以降低其凝固点，如需使凝固点降低到-3.15，在 100g 水中应加入多少甘油？( 甘油的相对分子量为 92)解：由题意得 Tf=3.15因为 fKb -1-13.5.69molkg186Ckglb所以，100g 水中应加入的甘油质量为：m=bmAM=1.69molkg-10.1kg92gmol-1=16g1-16由于食盐对草地有损伤，因此有人建议用化肥如硝酸铵或硫酸铵代替食盐来融化人行道旁的冰雪。下列化合物各 100g 溶于 1kg 水中，问哪一种冰点下降的多？若各0.1mol 溶于 1kg 水中，又问哪一种冰点下降的多？(1)NaCl (2)N
12、H4NO3 (3)(NH4)2SO4答：根据依数性定律，答案分别为(1)；(3)NaCl NH4NO3 (NH4)2SO4100g 物质含离子数 (mol) 1002/58.5 1002/80 1003/1320.1mol 物质含离子数(mol) 0.2 0.2 0.371-17树干内部树汁上升是渗透压所致，设树汁的浓度为 0.20molL-1 的溶液，在树汁的半透膜外部水中非电解质浓度为 0.02molL-1。试估计在 25时，树汁能够上升多高。解：根据求渗透压公式 =cRT = (0.20-0.02)8.314298 =446kPa(446/101.3)10.33 45.48(m)1-18
13、现有0.01 molL -1AgNO3溶液和0.01 molL -1KI溶液，欲制AgI溶胶，在下列四种条件下，能否形成AgI 溶胶？为什么？若能形成溶胶，胶粒带何种电荷？(1)两种溶液等体积混合；(2)混合时一种溶液体积远超过另一种溶液；(3)AgNO3溶液体积稍多于KI 溶液；(4)KI溶液体积稍多于AgNO 3溶液。解：(1)不能；反应完后，没有剩余的电位离子，恰好生成AgI沉淀；(2)不能；由于过多的剩余电解质溶液也能使溶胶凝结；(3)能；AgI颗粒能吸附少量的 Ag+而形成溶胶粒子；溶胶粒子正电荷。(4)能；AgI颗粒能吸附少量的 I 而形成溶胶粒子；溶胶粒子负电荷。1-19试比较M
14、gSO 4，K 3Fe(CN)6和AlCl 3三种电解质在下列两种情况中凝结值大小的顺序。(1)0.008molL-1AgNO3溶液和0.01molL -1KBr溶液等体积混合制成的AgBr 溶胶(2)0.01molL-1AgNO3溶液和0.008molL -1KBr溶液等体积混合制成的AgBr 溶胶解：(1)因为KBr 过量所得AgBr溶胶为负溶胶，决定AgBr负溶胶凝结的因素为电解质中阳离子电荷的多少，电荷愈多，凝结值愈小，所以其凝结值由大到小的顺序为：K3Fe(CN)6MgSO4AlCl3。(2)因为AgNO 3过量所得AgBr溶胶为正溶胶，决定AgBr 正溶胶凝结的因素为电解质中阴离子
15、电荷的多少，电荷愈多，凝结值愈小，所以其凝结值由大到小的顺序为：K3Fe(CN)60，H0，H0 ，G0，H0 ，GS(H2O,l)S(H2O,s) (2)S(H2,g, 310K )S(H2,g, 298K )(3)S(C2H6,g) S(CH4,g) (4)S(Fe2O3,s)S(Fe,s)2-3. 计算体系热力学能的变化 (1)体系从环境吸热 1000J，并对环境作功 540J；(2) 体系向环境放热 535J，环境对体系作功 250J。解: (1) U=Q+W=(+1000)+(-540)=460(J)(2)U=Q+W= ( -535) +(+250) =-285(J) 2-4. 求下
16、列反应的 rHm。 fHm ( Fe2O3,s)=822.2kJmol -1， fHm ( Al2O3,s)= 1670kJmol-1，其余 fHm值查附录一 (1)4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) (2)C2H4(g)+ H2O(g)= C2H5OH(l) (3)Fe2O3(s)+ 2Al(s) = 2Fe(s)+ Al2O3(s)解: (1) rHm =4fHm(NO,g)+6fHm(H2O,g)-4fHm( NH3,g)+5fHm(O2,g)=490.25+6(-241.8)-4(-46.11)+50=-905.36(kJmol-1)(2) rHm=fHm(C2H5OH,l)-fHm(C2H4,g)+fHm(H2O,g)
