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基礎(chǔ)化學(xué)第三版習(xí)題解答基礎(chǔ)化學(xué)第三版習(xí)題解答/基礎(chǔ)化學(xué)第三版習(xí)題解答基礎(chǔ)化學(xué)(第3版)思考題和練習(xí)題解析第一章緒論為什么說(shuō)化學(xué)和醫(yī)學(xué)的關(guān)系密切,醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生必須學(xué)好化學(xué)?答:(略)“1硫酸的質(zhì)量是98.0g”,對(duì)嗎?答:錯(cuò)誤!未指明基本單元,正確說(shuō)法是1H24的質(zhì)量是98.0g或1[(1/2)(H24)]的質(zhì)量是49.0g0.4H24溶解于水,配成500mLA.c(H24)=0.8·1B.c[(H24)]=0.8·1C.c[(H24)]=0.4·1D.硫酸的濃度為0.8·1答;正確的是A。根據(jù)定義,1L溶液中含有0.8H24,c(H24)=0.8·1。下列說(shuō)法正確的是A.“1O”可以說(shuō)成“1原子O”B.1摩爾碳C原子等于12C.1L溶液中含有H2498g,該溶液的摩爾濃度是1·D.基本單元不僅可以是構(gòu)成物質(zhì)的任何自然存在的粒子或粒子的組合,也可以是想象的或根據(jù)需要假設(shè)的種種粒子或其分割與組合答:正確的是D。A應(yīng)說(shuō)成“1氧原子”;B應(yīng)為“1摩爾碳C原子的質(zhì)量等于12g”;C不應(yīng)該使用“摩爾濃度”求0.100(2+)的物質(zhì)的量。解:M(2+)=(40.08/2)=20.04(g·1),n(2+)=[m/M(2+)]=(0.100×103)/20.04=4.99()每100mL血漿含為20,計(jì)算的物質(zhì)的量濃度,單位用·1表示。解:M()=39.10g·1,n()=[m/M()]=20/39.10=0.51()c()=[n()]=0.51/0.100L=5.1·1計(jì)算下列常用試劑的物質(zhì)的量濃度(1)濃硝酸,含3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.700,密度為1.42g·濃氨水,含3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.280,密度為0.900g·-1解:(1)(2)某患者需補(bǔ)充5.0×10-2,應(yīng)補(bǔ)充的質(zhì)量是多少?若用生理鹽水[ρ()=9.0g·解:m=5.0×10-2×58.5=2.9(g)設(shè)補(bǔ)充生理鹽水xL,則x·9.0=2.9x=0.32L實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有剩余的0.100·1H24500和0.0500·1H24300,如何利用上述溶液加入一定體積的ω0.960的H24(相對(duì)密度d=1.84·1)配制成1000濃度為0.250·1的H24溶液?解:5000.100·1H24中,n(H24)=c1V1=500×0.100=50.0()3000.0500·1H24中,n(H24)=c2V2=300×0.0500=15.0()ω=0.960H24的濃度為,這里(H24)=98.0g設(shè)取該酸體積為V3,則有(50.0+15.0+18.0V3)=1000×0.250V3=10.3(mL)溶液中與4反應(yīng),假如最終有0.508gI2析出,以(4)為基本單元,所消耗的反應(yīng)物的物質(zhì)的量是多少?解:5+4+4H24=4+3K24+I2+4H2O4+H24=424+I2+H2On[4]]=n[I2]==4.00()用質(zhì)量摩爾濃度來(lái)表示溶液的組成標(biāo)度有何優(yōu)點(diǎn)?答:質(zhì)量摩爾濃度不會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓兓谖锢砘瘜W(xué)應(yīng)用較多.100g濃硫酸中含純H2495g,將此100g濃硫酸加入400g水中,混合后溶液的密度為解:a1.00·1?解:A20.0g3,250g.(1)3H2O(2)?解:(1)x(H2O)=1–0.023=0.977(2)第二章稀溶液的依數(shù)性1.一杯白糖水和一杯等量的純水同時(shí)放置,哪個(gè)蒸發(fā)得快?為什么?答:純水蒸發(fā)得快。在相同溫度下,糖水溶液的蒸氣壓低于純水,即純水易于揮發(fā),所以蒸發(fā)得快。2.冬天,室外水池結(jié)冰時(shí),腌菜缸里的水為什么不結(jié)冰?答:腌菜缸里是鹽的水溶液,溶液的凝固點(diǎn)比純水低,冬天室外水池結(jié)冰時(shí)溫度為0℃3.0.01·1葡萄糖(C6H12O6)、鹽()及蔗糖(C12H22O11)水溶液答:C6H12O6、C12H22O11都為非電解質(zhì),同為0.01·1溶液的沸點(diǎn)比100℃高,且沸點(diǎn)相同。但是是強(qiáng)電解質(zhì),1近似產(chǎn)生1的和1的,總的質(zhì)量摩爾濃度變?yōu)?.02·14.在20℃時(shí)水的飽和蒸氣壓為2.34,若于100g水中溶有10.0g蔗糖(C12H22O11解;先求溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù):根據(jù)拉烏爾定律可求出溶液的蒸氣壓5.甲溶液由1.68g蔗糖(C12H22O11,342)和20.00g水組成,乙溶液由2.45g(1)在相同溫度下,哪個(gè)溶液的蒸氣壓高?(2)將兩份溶液放入同一個(gè)恒溫密閉的容器中,經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間,兩份溶液濃度會(huì)不會(huì)發(fā)生變化,為什么?(3)當(dāng)達(dá)到系統(tǒng)蒸氣壓平衡時(shí),轉(zhuǎn)移的水的質(zhì)量是多少?答:(1)先比較兩份溶液中的水的摩爾分?jǐn)?shù)甲溶液乙溶液乙溶液溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)大,所以乙溶液的蒸氣壓大。(2)在同一個(gè)恒溫密閉的鐘罩里,乙溶液的蒸氣壓大,乙溶液的水會(huì)向甲溶液轉(zhuǎn)移,甲溶液變稀,乙溶液變濃,直到二者蒸氣壓相等,兩溶液的濃度不再變化。(3)設(shè)當(dāng)達(dá)到系統(tǒng)蒸氣壓平衡時(shí),從乙溶液轉(zhuǎn)移到甲溶液的水的質(zhì)量為yg,平衡時(shí)兩溶液中水的摩爾分?jǐn)?shù)相等y=3.226.現(xiàn)有碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(C)=0.944的某種難揮發(fā)碳?xì)浠衔?.00g。在20℃時(shí)將它溶解在100g苯中,使苯的蒸氣壓從9.9538降低到9.8672解:根據(jù)拉烏爾定律有p=p*,設(shè)該碳?xì)浠衔锏哪栙|(zhì)量為g·1,=178g·1,ω(C)=0.944,設(shè)碳原子(C)數(shù)為x個(gè),氫原子(H)數(shù)為y個(gè),x=178×0.944÷12=14,y=178×(1-0.944)÷1.00=9.97≈10此碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)式為C14H10。7.將2.80g難揮發(fā)性物質(zhì)溶于100g水中,該溶液在101.3下,沸點(diǎn)為100.51℃。求該溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量及此溶液的凝固點(diǎn)。(=0.512K··1,=1.86K解:=-1.85℃8.煙草有害成分尼古丁的實(shí)驗(yàn)式是C5H7N,今將538尼古丁溶于10.0g水,所得溶液在101.3下的沸點(diǎn)是100.17℃。求尼古丁的分子式。(水的=0.512K··解: C5H7N的相對(duì)式量為81,所以尼古丁的分子式為C10H14N2。9.溶解3.24g硫于40.0g苯中,苯的凝固點(diǎn)降低1.61℃。問此溶液中硫分子是由幾個(gè)硫原子組成的?(=5.10K··解:硫原子(S)的摩爾質(zhì)量是32.07g·1組成硫分子S原子個(gè)數(shù)為256.6÷32.07=810.今有兩種溶液,一為1.50g尿素(=60.05)溶于200g水中,另一為42.8g解:兩份非電解質(zhì)的溶液在同一溫度下結(jié)冰,說(shuō)明兩溶液的質(zhì)量摩爾濃度相同。設(shè)某非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量為g·1,有342.7g·該非電解質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為342.7。11.試比較下列0.1·1溶液的凝固點(diǎn)的高低(苯的凝固點(diǎn)為5.5℃,=5.10K··1,水的凝固點(diǎn)為0.0℃,=1.86K··A.蔗糖C12H22O11水溶液B.葡萄糖C6H12O6的水溶液C.萘C10H8的苯溶液D.氯化鈉水溶液解:討論凝固點(diǎn)時(shí)要考慮以下幾個(gè)問題:①溶質(zhì)是電解質(zhì)還是非電解質(zhì),非電解質(zhì)以分子在溶液中存在,電解質(zhì)在溶液中解離,以離子存在,產(chǎn)生較大的依數(shù)性。②溶劑是水還是其他什么物質(zhì),不同的溶劑有不同的凝固點(diǎn)和不同的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)。③溶質(zhì)的濃度(或質(zhì)量摩爾濃度),濃度越大,凝固點(diǎn)降低越多。A、B中2種非電解質(zhì)溶液的濃度都為0.1·1,所以凝固點(diǎn)都為-0.186℃D溶液為電解質(zhì),近似凝固點(diǎn)為-0.372℃純苯的凝固點(diǎn)是5.5℃Δ=5.10K··1×0.10·1≈5.10K··1×0.10·-1=0.51K=5.5℃-0.51所以,這4種溶液的凝固點(diǎn)從高到低的順序?yàn)镃>A=B>D12.試比較相同溫度下以下溶液滲透壓的大小A.c(C6H12O6)=0.2·1B.c[(1/2)23]=0.2·1C.c[(1/3)34]=0.2·1D.c()=0.2·1解:B溶液的離子總濃度為0.3·1,C溶液的離子總濃度為0.27·1,D溶液的離子總濃度為0.4·1。在相同溫度下,總濃度越大滲透壓越大,所以4種溶液滲透壓由大到小的順序是D>B>C>A13.有一氯化鈉()溶液,測(cè)得凝固點(diǎn)為-0.26℃A.此溶液的滲透濃度為140·1B.此溶液的滲透濃度為280·1C.此溶液的滲透濃度為70·1D.此溶液的滲透濃度為7153·1答:正確說(shuō)法是A。≈140·1注意利用凝固點(diǎn)降低法來(lái)求其滲透濃度時(shí),凝固點(diǎn)的降低是由溶液的總的粒子濃度(即滲透濃度)決定的。14.100水溶液中含有2.00g白蛋白,25℃時(shí)此溶液的滲透壓力為0.717解:,15.測(cè)得淚水的凝固點(diǎn)為-0.52℃,求淚水的滲透濃度及37解:Δ=,≈280·1Π=≈=0.280×8.314×310=722()16.實(shí)驗(yàn)測(cè)得4.94g化學(xué)式為K3()6的物質(zhì)溶解在100g水中所得溶液的凝固點(diǎn)為-1.12℃,M(K3()6)=329g·1,寫出K解:按題目所給數(shù)據(jù)計(jì)算基本單元為K3()6的質(zhì)量摩爾濃度根據(jù)凝固點(diǎn)降低的數(shù)據(jù)求出該物質(zhì)在溶液中的質(zhì)量摩爾濃度這兩者不一致,是因?yàn)镵3()6為電解質(zhì),在溶液中發(fā)生解離,1K3()6產(chǎn)生4離子,所以解離方程為K3()6→3+[()6]3-17.a,10%(C6H12O6),10%(C12H22O11)?(.)解:兩者都是非電解質(zhì),但C6H12O6的摩爾質(zhì)量小,所以質(zhì)量相同時(shí),C6H12O6的濃度大,在同樣溫度下滲透壓大。18.20℃2.338.a10.0g1.00100%,20解:p=p*2.338×0.9939=2.32419.(右旋糖酐)a.a.0.582g10621℃1.47.解:20.(尿素),(2)2,.44%.?(,).解:Δ=1.86×[(44÷60)÷0.056]=24.4(K),=-24.421.37℃780,A(由靜脈內(nèi)).(物質(zhì)的量濃度)a78037解:第三章電解質(zhì)溶液1.強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的解離度有何不同?答:強(qiáng)電解質(zhì)的解離度與弱電解質(zhì)的解離度意義不同,后者反映電解質(zhì)解離的百分?jǐn)?shù),而前者表示溶液中離子間相互牽制作用的大小,因此強(qiáng)電解質(zhì)的解離度被稱為2.測(cè)得質(zhì)量摩爾濃度b為0.10·1的某電解質(zhì)水溶液凝固點(diǎn)為0.19℃,求該電解質(zhì)的解離度。解:在水溶液中存在解離平衡,設(shè)其解離度為α,則+H2OH3+初始時(shí)·10.1000平衡時(shí)·10.10-0.10α0.10α0.10α達(dá)到解離平衡后,溶液中所含分子和離子的總濃度為0.10-0.10α+0.10α+0.10α=0.10+0.10α(·1)根據(jù)Δ=bB0.19=1.86×(0.10+0.10α)α=0.022=2.2%3.答:、-、32-、3、、、22、H2O4.答:、、、、H-、325.H34溶液中存在著哪幾種離子?其中濃度是否為43-濃度的3倍?已知H34的1=6.922=6.233=4.79答:H34不是強(qiáng)酸,給出質(zhì)子分三步進(jìn)行。H34+H224-+H3H24-+H242-+H3422433H24-42-43-的濃度并不是6.決定酸的強(qiáng)度的因素是A.解離度B.濃度C.解離平衡常數(shù)D.濃度與解離平衡常數(shù)的乘積答:選C7.在下列哪一種溶液中解離度最大A.0.1·1B.0.1·1C.0.1·1D.純水答:選A8.以下敘述正確的是A.凡是多元弱酸溶液中,其酸根的濃度都等于其最后一級(jí)的酸常數(shù)。B.溶液與溶液起反應(yīng),反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),平衡常數(shù)等于醋酸的酸常數(shù)的倒數(shù)。C.H23溶液中加入3后產(chǎn)生同離子效應(yīng),往3溶液中加入23不會(huì)產(chǎn)生同離子效應(yīng)。D.中和體積和均相同的鹽酸溶液和醋酸溶液,所需的的物質(zhì)的量相同。答:選B9.試述在氨水中分別加入下列各物質(zhì),對(duì)氨水的解離常數(shù)、解離度及溶液的有何影響?(假設(shè)氨水溫度維持不變)(1)4(2)H2O(3)答:在氨水中所加物質(zhì)解離常數(shù)解離度4固體不變降低降低H2O不變?cè)龃蠼档凸腆w不變降低增大固體不變略為增大略為增大10.乳酸3H5O3是糖酵解的最終產(chǎn)物,劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉組織會(huì)積累一些乳酸,在體內(nèi)積蓄過量會(huì)引起機(jī)體疲勞和酸中毒。已知乳酸的1.4×10-4,試計(jì)算濃度為1.0×10-3·1的乳酸溶液的[H3]和。解:·=1.4×10-4×1.0×10-3=1.4×10-7>20=2.00×10-13,/=(1.0×10-3)/(1.4×10-4)=7.1<500,故只能用近似式進(jìn)行計(jì)算=3.1×10-4(·1)[H3]=(3.1×10-4)=3.5111.疊氮鈉(3)加入水中可起殺菌作用。計(jì)算0.010·13溶液的。已知疊氮酸(3)的=1.9×10-5。解:>20,/>500,=5.64,=14-=8.3612.將50.00.10·1H34與50.00.20·1相混合,求混合后溶液的。解:H34是個(gè)多元酸,有多個(gè)與中和,混合后c(H34)=0.050·1c()=0.10·1,c()是c(H34)的二倍,正好將H34反應(yīng)為4-H34+224+2H2O生成的c(24)=0.05·1,24為兩性物質(zhì),其計(jì)算公式為(23)=(7.21+12.32)=9.7613.現(xiàn)有0.20·1溶液,問(1)如要調(diào)整該溶液至=4.0,應(yīng)該加入還是?(2)如果加入等體積的2.0·1溶液,則混合溶液的是多少?(3)如果加入等體積的2.0·1溶液,則混合溶液的又是多少?解:(1)。(2)生成0.9·和0.10·,=5.70(3)過量[]=0.9014.計(jì)算下列溶液的(1)0.10·1溶液與0.10·13·H2O等體積混合;(2)0.10·1溶液與0.10·123溶液等體積混合;(3)0.10·1溶液與0.10·13溶液等體積混合。解:(1)反應(yīng)后,產(chǎn)物為4,c(4)=0.050·4+的=5.62>20,/>500,(2)反應(yīng)后,產(chǎn)物為3,c(3-)=0.050·(3)反應(yīng)后,產(chǎn)物是3,c(3)=0.050·2/1=1.00×10-14/(4.47×10-7)=2.24×10-8因1/2>102,作一元弱堿;1c(3)>20,c(3)/1>500,用=11.5115.3-和H24-均為兩性物質(zhì),為什么前者的水溶液呈弱堿性而后者的水溶液呈弱酸性?答:兩性物質(zhì)的酸常數(shù)比堿常數(shù)大,則顯酸性;酸常數(shù)比堿常數(shù)小,則顯堿性。3-:作為酸2=4.68作為堿2=1.01=1.04.47=2.22>2,所以溶液顯弱堿性。=(1+2)=(6.35+10.33)=8.34>7(堿性)作為酸2=6.23作為堿3=1.01=1.06.922>3,所以溶液顯弱堿性。=(12)=(2.16+7.21)=4.68<7(酸性)16.喹啉(C20H24O2N2,324.4)是一種重要的主要來(lái)源于金雞納樹皮的生物堿,具有抗瘧疾的作用。已知1.00L水中能溶解喹啉0.53g,計(jì)算該飽和喹啉溶液的。喹啉的1=5.48,2=9.87。解:喹啉的濃度為c=0.53/(1.00×324.4)=1.63×10-3(·)1=5.48,1=3.31×10-62=9.87,2=1.35×10-1012=3.31×10-6/(1.35×10-10)=2.45×104>102,可作一元弱堿處理;1=3.31×10-6×1.63×10-3=5.40×10-9>20,可忽略水的質(zhì)子自遞反應(yīng)產(chǎn)生的-;/1=1.63×10-3/(3.31×10-6)=492≈500,可用最簡(jiǎn)式。[]=(·1)3.1314.00-3.13=10.8717.取0.10·1溶液50.00,與0.10·1溶液20.00混合,將混合溶液加水稀釋至100.0,測(cè)得其為5.25,試求此弱酸()的酸常數(shù)。解:180.20·1三甲胺[(3)3N]溶液250.0加水至500.0,求稀釋后溶液的。已知(3)3N的8.1×10解:稀釋后(3)3N的濃度為0.20×250/500=0.10(·1)因>20,/>500,故用式[-]=計(jì)算[OH-]===2.80×10-3(·1)[H3]=/[]=1.0×10-14/(2.8×10-3)=3.6×10-12(·1)=-[]=(3.6×10-12)=11.44計(jì)算0.100·1H2S溶液的[H3]、[H2S]、[-]、[S2-]和[]。已知1=8.91×10-8,2=1.12×10-12。解:先檢查是否符合簡(jiǎn)化處理?xiàng)l件12=8.91×10-8/(1.12×10-12)=1.96×104>102,可作一元弱酸處理;1=8.91×10-8×0.10=8.91×10-9>20,可忽略水產(chǎn)生的H3;/1=0.100/(8.91×10-8)=1.12×106>500,可用最簡(jiǎn)式。=9.44×10-5(·1)由于第二步質(zhì)子傳遞反應(yīng)程度很小,所以[H2S]≈0.100·1,[-]≈[H3]=9.44×10-5·1多元弱酸第二步質(zhì)子傳遞平衡反應(yīng)程度很小,所得的共軛堿的濃度近似等于2,故H2S水溶液中,[S2-]=2(H2S)=1.12×10-12·1[]=/[H3]=1.00×10-14/(9.44×10-5)=1.06×10-10(·1)20.在H23和混合溶液中,已知H+濃度為0.10·1,H23的濃度0.020·1,求該溶液的32-濃度。解:H23為二元弱酸,其第一步質(zhì)子傳遞反應(yīng)和質(zhì)子傳遞平衡常數(shù)為H23+H2OH3+3-=4.47×10-7

第二步的反應(yīng)為3-+H2OH3+32-=4.68×10-11122.09×10-17[32-]=4.18×10-17·121.,37℃,2.4×10-14.?A.[]=[OH-]=10-7·1B.[]=[OH-]=1.55×10-7·C.+=14D.[]<[OH-]=10-7·1B22.A.2—2-B.H3—C.—S2-D.33+—32B23.,C6H5,a.A0.10·1a5.43.??C6H5+H23+C6H5[H3]=[C6H5]=10-5.43=3.71×10-6(·1)[C6H5]=0.10-3.71×10-6≈0.10(·1)α=[H3]/=3.71×10-6/0.10=3.71×10-524.,C17H193,a,7.9×10-7.0.010·1?·=>20,/0.015/(7.9×10-7)>500,(·1)4.0514.00-4.05=9.9525.’s4.20,[],[]:(1)a0.10·10.20·1;(2)a0.10·10.20·1.(1)+H23+/·10.1000.20/·10.10-[]≈0.10[]0.20+[]≈0.20[][]/[]=10-4.20=6.31×10-5[]·[]/[]=(6.31×10-5×0.10/0.20)·1=3.16×10-5·1=4.50[]=0.20·1(2)+H2OH3+/·10.100.200/·10.10-[]≈0.10[]+0.20≈0.20[][H3][]/[]=[]·[]/[]=6.31×10-5×0.10/0.20=3.16×10-5(·1)[]=0.20·1=0.70第四章緩沖溶液1.什么是緩沖溶液?什么是緩沖容量?決定緩沖溶液和緩沖容量的主要因素各有哪些?答:能夠抵抗外來(lái)的少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿或稍加稀釋,而保持基本不變的溶液稱為緩沖溶液。緩沖容量是緩沖能力大小的量度,定義為:?jiǎn)挝惑w積的緩沖溶液改變1時(shí)(1),所需加入的一元強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的物質(zhì)的量。決定緩沖溶液的主要因素是和緩沖比。決定緩沖容量的主要因素是總濃度和緩沖比。2.試以2424緩沖溶液為例,說(shuō)明為何加少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿時(shí)其溶液的值基本保持不變。答:2424緩沖溶液由濃度較大的H24-和42-組成,有同離子效應(yīng),溶液處于質(zhì)子傳遞平衡中H24-+H242324422其中42-是抗酸成分,當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí),42-與H3結(jié)合成H24-而使平衡左移,[42-]略為減少,[H24-]略有增加,溶液的H3濃度無(wú)顯著的增加。H24-是抗堿成分,當(dāng)加入少量強(qiáng)堿時(shí),與溶液的H3生成H2O,平衡右移,H24-進(jìn)一步解離,提供更多的H3。達(dá)到新的平衡時(shí),[H24-]略為減少,[42-]略有增加,溶液的H3濃度無(wú)顯著的減少。3.已知下列弱酸,試求與配制的緩沖溶液的緩沖范圍。(1)硼酸(H33)的9.27;(2)丙酸(32)的4.87;(3)磷酸二氫鈉(24)的7.21;(4)甲酸()3.75。答:緩沖溶液的緩沖范圍為±1,據(jù)此算出各緩沖系的緩沖范圍。(1)8.27~10.27;(2)3.87~5.87;(3)6.21~8.21;(4)2.75~4.75。4.0.20·13和0.10·14組成的緩沖溶液的為多少?已知解:14.0014.00-4.75=9.259.25+9.555.計(jì)算下列3和4組成的不同的緩沖溶液的[3]/[4+]緩沖比。已知4.75。(1)=9.00;(1)=8.80;(3)=10.00;(4)=9.60。解:14.0014.00-4.7=9.25。緩沖比的計(jì)算可利用方程式(1)=9.00;[3]/[4+]=0.56;(2)=8.80;[3]/[4+]=0.35;(3)=10.00;[3]/[4+]=5.6;(4)=9.60;[3]/[4+]=2.2。6.一個(gè)由0.25·13和0.32·1K23組成的緩沖溶液,H23是二元酸,1=4.4710-7;2=4.6810-11。(1)哪一個(gè)對(duì)于這個(gè)緩沖溶液是更重要?(2)這個(gè)緩沖溶液的為多少?解:組成緩沖溶液的緩沖對(duì)為3和K23,其中共軛酸為3-;共軛堿為32-。(1)計(jì)算緩沖溶液的方程式:=式中為共軛酸的酸常數(shù),所以2=4.6810-11對(duì)于這個(gè)緩沖溶液更重要。(2)=2(H23)+(4.710-11)+10.447.用0.055·124和0.055·124兩種溶液配成近似值為7.40的緩沖溶液1000,問需取上述溶液各多少毫升?(H24-)=7.21解:相同濃度共軛酸、堿組成緩沖溶液的配制,緩沖溶液值的計(jì)算可利用方程式=+7.40=7.21+=1.55V(H24-)+V(42-)=1000V(H24-)=392V(42-)=6088.阿司匹林(乙酰水楊酸,以表示)以游離酸(未解離的)形式從胃中吸收,若病人服用解酸藥,調(diào)整胃容物的為2.95,然后口服阿司匹林0.65g。假設(shè)阿司匹林立即溶解,且胃容物的不變,問病人可以從胃中立即吸收的阿司匹林為多少克(乙酰水楊酸的180.2、3.50)?解:+3.50+2.95=0.28又n()+n()0.0036(),所以n()=0.0028被吸收的阿司匹林的質(zhì)量0.0028×180.2g·1=0.50(g)。9.配制7.40的緩沖溶液1500。(1)今有緩沖系33、2424、43,問選用何種緩沖系最好?(2)如選用的緩沖系的總濃度為0.200·1,需要固體共軛酸和固體共軛堿物質(zhì)的量為多少(假設(shè)不考慮體積的變化)?解:(1)由于(H24-)=7.21,更接近所需緩沖溶液的,在相同總濃度下緩沖容量最大,所以選擇2424緩沖系。(2)(H24-)+7.40=7.21+=1.55n總=0.200×1.5=0.30()=0.182,=0.11810.溶解有4和3的溶液中3的濃度為0.500·1,并且溶液的是8.95,(4+)=9.25。(1)計(jì)算4+的平衡濃度;(2)當(dāng)4.00g的(s)被加入到1.00L的此溶液后(忽略體積的變化),為多少?解:(1)計(jì)算可利用方程式8.95=9.25+[4+]=1.0(·1)(2)4.00g的(s)的物質(zhì)的量0.100。+=9.25+=9.0711.單純性酸堿失衡主要靠血?dú)夥治鲈\斷,根據(jù)的變化可判斷酸中毒還是堿中毒。臨床檢驗(yàn)測(cè)得三人血漿中3-和溶解的2的濃度如下(1)[3-]=24.0·1、[2()]=1.20·1;(2)[3-]=21.6·1、[2()]=1.34·1;(3)[3-]=56.0·1、[2()]=1.40·1。試計(jì)算三人血漿的,并判斷何人屬正常,何人屬酸中毒(<7.35),何人屬堿中毒(>7.45)。1,[2()]=6.10(37℃)解:2()是共軛酸;3-是共軛堿。1?[2()]+=6.10+(1)6.10+=7.40,正常;(2)6.10+7.31<7.35,酸中毒;(3)6.10+7.70>7.45,堿中毒。12.由1840.442·1和0.500L0.400·1混合形成的緩沖溶液,已知()=4.76,問(1)此緩沖溶液的為多少?(2)多少質(zhì)量固體加到0.500L此緩沖溶液可以使改變0.15(=0.15)?解:(1)此緩沖溶液的計(jì)算可利用方程式+4.76+4.92(2)[]0.173(·1)[]0.119(·1)加入后緩沖溶液+4.92+0.15=4.76+=2.04n()=0.0115()m(固體)=0.64(g13.檸檬酸(縮寫為H3)及其鹽為一種多元酸緩沖系,常用于配制供培養(yǎng)細(xì)菌用的緩沖溶液。如用1000的0.200·1檸檬酸,須加入多少質(zhì)量的固體,才能配成為5.00的緩沖溶液?(已知檸檬酸的1=3.13,2=4.76,3=6.40)解:由于2更接近所需的緩沖溶液的,所以應(yīng)該選擇H2和H22-緩沖系,而H2和2-是H3與反應(yīng)生成H3+=H22O第一步反應(yīng)需要物質(zhì)的量為n1,則n1=n(H3)=0.200·1×1.00L=0.200()生成的H2物質(zhì)的量也相等n(H2)=0.200設(shè)第二步反應(yīng)所需物質(zhì)的量為n2,則H2+=2-+H2O0.2002n22n22+5.00=4.76+=1.74n2=0.127()n()=n1+n2=0.200+0.127=0.327m()=n()·=0.327×40.0=13.1(g)14.今欲配制37℃時(shí)近似為7.40的緩沖溶液,試求在和·濃度均為0.050·1,總體積為1.0L的溶液中,需加0.10·1多少體積?在此溶液中需加入多少固體才能配成與滲透濃度為300·1等滲的溶液?(已知·在37℃時(shí)的7.85;忽略離子強(qiáng)度的影響)。解:根據(jù)方程式(1)設(shè)需加0.10·1的體積為V(),則7.40=7.85+=0.35V()=0.24(L)(2)總體積為V總=1.0+0.24=1.24L,設(shè)加入的的質(zhì)量為m,有2×+2×=0.30(·1)m()=5.8(g)15.a.(1)(2)(3)(4)(5)(6)(3)(5)..16.[H3]a0.25·1320.15·132?(32)=1.310-5:——丙酸鹽。(32)=1.310-5=4.89=4.89+5.11[H3]=7.810-6(·1)17.a0.55·10.63·1?3.75=3.75+3.8118.A50.00.050·110.00.10·1.2(H23)=10.33.(1)?(2)25.00.07?:——碳酸氫鈉。(1)2(H23)+=10.33+10.15(2)+=2(H23)+10.15-0.07=10.33=0.56n()=0.043(),m()=1.6(g)19.7.40..a2424。(H24-)=7.21:——?jiǎng)用}血;——磷酸鹽離子。=(H24-)+7.40=7.21+,=1.5520.,0.600La3.75.()=3.75(1)?(2)1.0·11.0·1?:x(600).(3)?:——食品及藥物管理局;——貯備溶液。(1),(2)4001.0·12001.0·1.(3)0.333·1.21.A75g500.0a0.64·1.?(.).()=4.76+4.76+5.2222.7.40.[3-]/[2].1,[2()]=6.10(371,[2()]+7.40=6.10+,=20第五章難溶強(qiáng)電解質(zhì)的多相離子平衡1.如何應(yīng)用溶度積常數(shù)來(lái)比較難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度?答:(1)對(duì)于相同類型的難溶強(qiáng)電解質(zhì)來(lái)說(shuō),由于溶度積與溶解度的關(guān)系表達(dá)式相同,所以可以根據(jù)溶度積直接比較它們的溶解度的大小。越大,S越大,反之亦然。(2)對(duì)于不同類型的難溶電解質(zhì)來(lái)說(shuō),其溶度積與溶解度的關(guān)系表達(dá)式是各不相同的,因此,不能根據(jù)溶度積來(lái)直接比較它們的溶解度的大小,但可以通過用溶度積常數(shù)來(lái)計(jì)算它們的溶解度,然后再比較它們的溶解度大小。2.溶度積常數(shù)與溫度和離子濃度有關(guān)嗎?答:溶度積常數(shù)在一定溫度下是一個(gè)常數(shù),它是溶液處在平衡狀態(tài)(或飽和溶液狀態(tài))時(shí)的有關(guān)離子冪的乘積,所以溶度積常數(shù)與溫度有關(guān),溫度不同溶度積常數(shù)也不同。但它與離子的濃度無(wú)關(guān),在一定溫度下,不管溶液中離子濃度怎么變化,溶度積常數(shù)都是不變的。3.同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)對(duì)難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度有什么影響?答:同離子效應(yīng)就是在難溶電解質(zhì)溶液中,加入與難溶電解質(zhì)具有共同離子的強(qiáng)電解質(zhì),而使難溶電解質(zhì)的溶解度降低的效應(yīng),它對(duì)難溶電解質(zhì)溶解度的影響是使其溶解度大大地降低;而鹽效應(yīng)就是在難溶電解質(zhì)溶液中,加入與難溶電解質(zhì)不具有共同離子的強(qiáng)電解質(zhì),由于強(qiáng)電解質(zhì)的加入,增大了離子強(qiáng)度而使難溶電解質(zhì)溶解度略微增大的效應(yīng),它對(duì)難溶電解質(zhì)溶解度的影響是使其溶解度稍有增加。當(dāng)兩種效應(yīng)共存時(shí),同離子效應(yīng)起主要作用,可忽略鹽效應(yīng)作用的影響。4.難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶度積越大,其溶解度也越大嗎?為什么?答:不能簡(jiǎn)單地用溶度積的大小來(lái)比較溶解度的大小,對(duì)于同類型的難溶電解質(zhì),可以直接用溶度積的大小來(lái)比較溶解度的大小。而對(duì)于不同類型的難溶電解質(zhì),要通過計(jì)算來(lái)比較溶解度的大小,不能直接根據(jù)溶度積的大小來(lái)比較。所以難溶電解質(zhì)的溶度積越大,其溶解度不一定也越大。5.解釋為什么4在生理鹽水中的溶解度大于在純水中的,而的溶解度在生理鹽水中卻小于在純水的。答:4在純水中的溶解度小于在生理鹽水中的溶解度,這是因?yàn)樵谏睇}水中有電解質(zhì)而產(chǎn)生鹽效應(yīng),致使4在生理鹽水中的溶解度稍有增加。在純水中的溶解度大于在生理鹽水中的溶解度,這是因?yàn)樵谏睇}水中有電解質(zhì),溶液中含有與相同的而產(chǎn)生同離子效應(yīng),致使在生理鹽水中的溶解度大大下降。6.當(dāng)向含有幾種能與某沉淀劑生成沉淀的離子混合溶液中逐滴加入該沉淀劑時(shí),它們的沉淀順序是否按溶度積的大小進(jìn)行?答:錯(cuò)。首先析出的是離子積最先達(dá)到溶度積的化合物。7.解釋下列現(xiàn)象(1)2O4溶于而不溶于;(2)在H2C2O4中加入2溶液,則產(chǎn)生2O4沉淀;當(dāng)濾去沉淀后,加氨水于濾液中,又產(chǎn)生2O4沉淀。解:(1)H2C2O4的1=5.9×10-2,2=6.5×10-5,的=1.75×10-5解離的與C2O42-離子結(jié)合成弱酸2O4-(或H2C2O4),[C2O42-]不斷減少,[2+][C2O42-]<,使平衡向右(溶解)方向移動(dòng),所以2O4能溶于中。而的酸常數(shù)(1.75×10-5)比2O4-的2(6.5×10-5)還小,因此加入溶液后不能形成比它還強(qiáng)的2O4-,更不能形成H2C2O4。加入后,2O4沉淀平衡中任一離子的濃度都不減小,故2O(2)a.H2C2O4+2C2O4↓+濾去沉淀,溶液(飽和溶液)中:[2+][C2O42-]=b.H2C2O42+C2O42-溶液中的[C2O42-]增大。此時(shí),[2+][C2O42-]>,生成2O4↓。8.在含有固體3的飽和溶液中,加入下列物質(zhì),對(duì)3的溶解度有什么影響?并解釋之。(1)23(2)2(3)3(4)答:加入(1)23和(2)2,由于同離子效應(yīng),將使3的溶解度降低;加入(3)3則由于鹽效應(yīng),將使3的溶解度稍有增加;加入(4),由于與32-離子形成的H23分解成2逸出,將使32-+離子的濃度大大地減少,3的溶解度大大地增加。9.()3溶解度(S)與溶度積常數(shù)()之間的關(guān)系是A.S=()1/2B.S=(1/4)1/2C.S=()1/3D.S=(1/27)解:()33+3+平衡時(shí)S3SS=(3S)3S(1/27)1/4所以,答案是:D10.欲使()2的溶解度降低,最好加入 A.B.()3C.H2答:選A。11.,A.B.C.D.答:選C。12.已知某難溶強(qiáng)電解質(zhì)A2B(=80g·1),常溫下在水中溶解度為2.4×10-3g·1,則A2BA.1.1×10-13B.2.7×10-14D.9.0×10-10E.1.77×10-11.解:A2B(s)2A+BS=2.4×10-3/80=3.0×10-5·1(A2B)=(2S)2S=1.08×10-13所以,答案是A。13.2S3的溶度積表達(dá)式是A.[3+][S2-]B.=[23+][S32-]C.=2[3+]×3[S2-]D.=[3+]2[S2-]3.E.Ksp=[1/23+]2[1/3S2-]答:選D。14.將1.0·12溶液通入2氣體至飽和,則溶液中有無(wú)3沉淀?[已知3的3.36×10-9,H23的1=4.47×10-7,2=4.68×10-11]A.剛好飽和,無(wú)沉淀B.未達(dá)到飽和,無(wú)沉淀C.有沉淀D.與溶液無(wú)關(guān),無(wú)沉淀E.與溶液無(wú)關(guān),有沉淀解:根據(jù)題意,溶液中[2+]=1.0·1[32]=2=4.68×10-11·1Q=[2+][32]=1.0×4.68×10-11=4.68×10-11<3.36×10-9所以,答案是:B。15.如果溶液中3+和2+離子的濃度都是0.10·1,如何控制溶液的使3+定量形成氫氧化物沉淀,而與2+加以分離?已知[()3]=2.79×10-39,[()2]=5.61×10-12。解:3+離子沉淀完全時(shí)==3.03×10-13(·1)>1.482+離子不生成沉淀時(shí)7.49×10-6(·1)<8.87控制溶液在1.48~8.87之間,3+離子定量形成氫氧化物沉淀,而與2+加以分離。16.已知{M()2}=1.0×10-12,假設(shè)溶于水中的M()2完全解離,試計(jì)算:(1)M()2在水中的溶解度·1;(2)M()2飽和溶液中的[M2+]和[];(3)M()2在0.10·1溶液中的溶解度[假如M()2在溶液中不發(fā)生其它變化];(4)M()2在0.20·12溶液中的溶解度。(5)比較(1)、(3)、(4)的結(jié)果,能說(shuō)明什么問題?解:M()2(s)M2++2-(1)6.3×10-5(·1)(2)[M2+]=6.3×10-5(·1),[]=1.26×10-4(·1)(3)[OH-]=0.10·S=[M2+]1.0×10-10(·1)(4)[M2+]=0.20·1[OH-]/21.1×10-6(·1)(5)比較(1)、(3)、(4)的結(jié)果,得到M()2在純水的溶解度為6.3×10-5·1,在0.10·1溶液中的溶解度為1.0×10-10·1,而在0.20·12溶液中的溶解度為1.1×10-6l·1,說(shuō)明同離子效應(yīng)使M()2的溶解度大大地降低,而-的影響比M2+大。17.在0.200·12100溶液中,加入含有4的0.100·13·H2O溶液100.0,為了不使()2沉淀形成,需含4多少克?(已知()2的=2.06×10-13,(3·H2O)=1.78×10-5)解:為了不使()2沉淀形成,允許最高[-]為[-]1.44×10-6(·1)=1.78×10-5c(4+)≈[4+]=0.618·1m(4)=0.618×2×=6.61(g)需含4至少為6.61g。18.5000.20·1的24溶液與同濃度同體積的2溶液混合,計(jì)算混合后的溶液(1)離子強(qiáng)度;(2)滲透濃度。已知(4)=1.08×10-10解:24溶液與2溶液混合后,反應(yīng)生成了4與,由于兩種溶液的濃度和體積都相同,兩者剛好反應(yīng)完全,生成的濃度為0.20·1,而4因?yàn)槠淙芏确e很小而以沉淀的形式存在,所以混合后溶液中可認(rèn)為只有,因此可以通過的濃度來(lái)計(jì)算混合后溶液離子強(qiáng)度和滲透濃度。(1)離子強(qiáng)度為[c()z2()+c()z2()]=[(0.20)(+1)2+(0.20)(-1)2]=0.20(·1)(2)滲透濃度為=()=2×0.20=0.40(·1)=400(·1)19.把0.010·1的2,加入1L=5的酸性溶液中,會(huì)有沉淀出現(xiàn)嗎?已知[()2]=5.61×10-12解:在溶液中,c(2+)=0.010·1c()=/c()=1.0×10-14/10-5=1.0×10-9(·1)所以,Q=[2+][]2=0.010×(1.0×10-9)2=1.0×10-20<[()2]因此溶液中沒有沉淀生成。20.43.44×10-7.(1)4H2O.(2)4a0.1000·解:(1)求硫酸鍶在純水中的溶解度在4飽和溶液中,其溶度積與溶解度的關(guān)系為:(4)=S2則=5.87×10-4(·1)(2)求在0.10·142-溶液中的溶解度在有42-離子存在的溶液中,4的溶解-沉淀平衡為4(s)2++42-平衡時(shí)S0.10≈0.10S=(4)/c(42-)=3.44×10-7/0.10=3.44×10-6(·1)(3)計(jì)算表明,4的溶解度比在純水中的溶解度要小100多倍。這是因?yàn)樵?的沉淀平衡系統(tǒng)中,若加入含有共同離子42-的試劑后,會(huì)有更多的4沉淀生成,致使4溶解度降低。這就是難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的同離子效應(yīng)的影響所致。21.3(4)3,,3(4)3F.1.0×10-361.0×10-605(4)3(s)52+()+343-()+OH-()5(4)3F(s)52+()+343-()+()——羥磷灰石,——氟磷灰石解:設(shè)5(4)3,和5(4)3F.的溶解度分別為S1和S2(1)5(4)3(s)52+()+343-()+OH-()S15S13S1S1(5(4)3)=[2+]5[43-]3[]=(5S1)5(3S1)3(S1)=55×33×S19=84375S19=1.0×10-36S1=2.8×10-5(·1)(2)5(4)3F(s)52+()+343-()+()(5(4)3F)=[2+]5[43-]3[]=(5S2)5(3S2)3(S2)=55×33×S2=84375S29=1.0×10-60S2=6.1×10-8(·1)22.(1)A0.15·12+0.20·1.24,,424?(2)24.?4=2.53×10-8,24=1.2×10-5.解:(1)4開始沉淀時(shí)所需的42-最低濃度:c(42-)=(4)/c(2+)=2.53×10-8/0.15=1.69×10-7(·1)24開始沉淀時(shí)所需的42-最低濃度:c(42-)=(24)/c()2=1.2×10-5/(0.20)2=3.0×10-4(·1)計(jì)算表明,沉淀2+所需的c(42-)比沉淀所需的42-少,所以4的離子積Q最先達(dá)到溶度積而先生成白色沉淀。(2)當(dāng)加入的c(42-)=3.0×10-4·1時(shí),24才開始沉淀,此時(shí)溶液中剩余的2+濃度為:c(2+)=(4)/c(42-)=2.53×10-8/(3.0×10-4)=8.4×10-5(·1)23.,4.,2+,24.4(1),(2)0.10·124.(4=1.1×10-10解(1):42+()+42-()SS[2+][42-]=S2(2)42+()+42-()S0.10+S≈0.10S=(4)/c(42-)=1.08×10-10./0.10=1.1×10-9(·1)第六章膠體和乳狀液1.粒為何會(huì)帶電?何種情況帶正電荷?何種情況帶負(fù)電荷?答:膠核吸附與其組成類似的離子而帶電荷,所帶電荷與吸附離子電荷性質(zhì)一致。有的溶膠表面分子會(huì)解離,如硅膠,這樣也會(huì)使膠粒帶電。2.由3(過量)和制備溶膠,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.膠核是B.膠核吸附的離子是-C.電場(chǎng)中膠粒向正極運(yùn)動(dòng)D.進(jìn)入吸附層的反離子越多,溶膠越不穩(wěn)定答:選C。因?yàn)樾纬闪苏苣z,膠粒向負(fù)極運(yùn)動(dòng)。3.對(duì)于2S3(負(fù)溶膠),聚沉能力最強(qiáng)的是?A.K24B.2C.3D.答:選C。因?yàn)閷?duì)于負(fù)溶膠,正離子起主要作用。4.設(shè)有未知帶何種電荷的溶膠A和B兩種,A種只需加入0.69·1的2或51·1的,就有同樣的聚沉能力;B種加入0.22·1的24或9.3·1的,也有同樣的聚沉能力,問A和B兩種溶膠原帶有何種電荷?答:A和B兩種溶膠原分別帶有負(fù)電荷和正電荷。5.(1)由3水解制備的()3溶膠;(2)向H33稀溶液中通入H2S氣體制備的2S3溶膠。寫出膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)式。若將兩溶膠等體積混合將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?答:(1)[(()3)m·n·()]·x;(2)[(2S3)m··()]·x由于兩溶膠帶相反電荷,因此將兩溶膠等體積混合將會(huì)產(chǎn)生沉淀。6.電動(dòng)電位是指哪兩部分之間的電位差?A.膠核表面與均勻液相B.膠粒表面與均勻液相C.吸附離子與反離子D.擴(kuò)散層與整個(gè)溶劑答:B7.什么是氣溶膠?什么是霧霾及2.5?答:由微納米固體或液體粒子懸浮在氣體介質(zhì)中所形成的膠體分散系稱為氣溶膠。霾(灰霾)是懸浮于空氣中的直徑1到2.5微米之間微小顆粒物形成的氣溶膠。""2.5直徑小于等于2.5""微米的顆粒物也稱細(xì)顆粒物。8.怎樣解釋高分子物質(zhì)對(duì)溶膠的保護(hù)作用?答:分子化合物溶液對(duì)溶膠的保護(hù)作用的機(jī)理是,高分子化合物分子被溶膠膠粒所吸附,并在膠粒表面形成保護(hù)膜,因而大大削弱了膠粒聚結(jié)的可能性,可以顯著地增加溶膠的穩(wěn)定性。9.在雞蛋清溶液中加入95%乙醇,溶液變混濁的主要原因是什么?A.乙醇去蛋白質(zhì)電荷B.乙醇去蛋白質(zhì)水化膜C.乙醇既能去水化膜又能去電荷D.蛋白質(zhì)使乙醇凝固答:B10.什么叫凝膠?凝膠的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有哪些?答:在一定條件下,高分子溶液粘度逐漸增大至使失去流動(dòng)性而成為半固體狀,稱為凝膠。凝膠中的高分子相互交聯(lián)形成立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而溶劑小分子充滿在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙中。凝膠主要有自動(dòng)吸收溶劑而膨脹的溶脹性質(zhì)及靜置后部分液體自動(dòng)從凝膠分離出來(lái)的離漿性質(zhì)。11.溶膠與高分子溶液具有穩(wěn)定性的原因是哪些?用什么方法可以分別破壞它們的穩(wěn)定性?答:溶膠具有相對(duì)穩(wěn)定性質(zhì)的主要原因是膠粒帶有電荷。當(dāng)膠粒相互接近時(shí),相同性質(zhì)的電荷的排斥作用使其不能聚集。另外,膠團(tuán)吸附層和擴(kuò)散層的溶劑化,也阻礙了膠粒碰撞聚集;加之膠粒粒徑較小,布朗運(yùn)動(dòng)所造成的擴(kuò)散現(xiàn)象使膠??朔亓Τ两?,也是溶膠的穩(wěn)定的因素。加入少量強(qiáng)電解質(zhì)電解質(zhì)或帶相反電荷的溶膠以及加熱可使溶膠發(fā)生聚沉。高分子化合物周圍形成的水合膜是高分子化合物溶液具有穩(wěn)定性的主要原因。加入一定量的易溶強(qiáng)電解質(zhì)[如(4)24、24等],或可與水強(qiáng)烈結(jié)合的有機(jī)溶劑(如乙醇、甲醇、丙酮、乙腈等),可降低了高分子的水合程度,使其因水合膜受破壞而聚集沉淀。12.什么是表面活性劑?試從其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)說(shuō)明它能降低溶劑表面張力的原因。答:體系中可使相間的表面張力顯著降低的物質(zhì),叫做表面活性劑。表面活性劑分子,都有一端為親水的極性基團(tuán),另一端為疏水的非極性基團(tuán)。親水的極性基團(tuán)朝向水相,而疏水的非極性基團(tuán)朝向油相。這樣就在油和水兩相界面上作定向排列,形成一層把分散液滴包裹起來(lái)的薄膜。這些定向排列的表面活性劑分子,降低了兩相界面的張力,。13.什么是乳化劑?乳化劑的乳化作用原理是什么?答:使乳狀液趨于穩(wěn)定的表面活性劑稱為乳化劑。表面活性劑在乳狀液中,親水的極性基團(tuán)朝向水相,而疏水的非極性基團(tuán)朝向油相。這樣就在油和水兩相界面上作定向排列,形成一層把分散液滴包裹起來(lái)的薄膜。這些定向排列的表面活性劑分子,一方面降低了兩相界面的張力,另一方面又由于形成一層具有機(jī)械強(qiáng)度的膜層,阻止它們?cè)谙嗷ヅ鲎矔r(shí)的聚集,形成穩(wěn)定的乳狀液。14.有一金溶膠,先加明膠溶液再加溶液,與先加溶液再加明膠溶液相比,現(xiàn)象有何不同?答:先加明膠溶液,明膠對(duì)金溶膠起保護(hù)作用,再加溶液時(shí)金溶膠不會(huì)聚沉。若先加溶液,金溶膠發(fā)生聚沉,再加明膠溶液時(shí),沉淀也不會(huì)溶解。15.200.20·13350.15·1,.34、()34,。答:[()m·n-·()]·,()3>4>34化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)1、化學(xué)熱力學(xué)的定義、主要內(nèi)容及意義是什么?答:化學(xué)熱力學(xué)是研究化學(xué)變化的方向和限度及其伴隨變化過程中能量的相互轉(zhuǎn)換所遵循規(guī)律的科學(xué)?;瘜W(xué)熱力學(xué)的主要內(nèi)容是:(1)利用熱力學(xué)第一定律來(lái)計(jì)算變化中的熱效應(yīng)問題,即研究化學(xué)變化和相變化過程中的能量轉(zhuǎn)化,主要是吸熱和放熱的規(guī)律,應(yīng)用于生產(chǎn)中的能量或熱量衡算,以有助于在生產(chǎn)過程中更合理地利用能量。(2)利用熱力學(xué)第二定律及其熱力學(xué)第三定律研究化學(xué)變化和相變化的方向與限度,建立化學(xué)平衡與相平衡的理論,這些理論是化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計(jì)及精餾、萃取、結(jié)晶等工藝單元操作的理論基礎(chǔ),應(yīng)用于選擇工藝路線、設(shè)計(jì)工藝裝置、確定操作條件時(shí)。化學(xué)熱力學(xué)提供科學(xué)原理和方法,依據(jù)體系的宏觀可測(cè)性質(zhì)和熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系,判斷給定條件下物質(zhì)的穩(wěn)定性和它們朝某一方向變化的能力,它給出化學(xué)反應(yīng)過程或物理變化過程的熱效應(yīng),它提供化學(xué)反應(yīng)的深度及結(jié)晶、精餾、萃取的限度的計(jì)算方法。2、熱力學(xué)中的系統(tǒng)與環(huán)境各怎樣定義?它們之間有何關(guān)系?系統(tǒng)與環(huán)境之間的能量傳遞和物質(zhì)交換存在怎樣的關(guān)系?答:系統(tǒng)是指將一部分物質(zhì)從其余的物質(zhì)中劃分出來(lái)作為研究的對(duì)象;環(huán)境是指系統(tǒng)之外與系統(tǒng)密切相關(guān)的部分;系統(tǒng)與環(huán)境是共存的,在系統(tǒng)與環(huán)境之間總有一個(gè)實(shí)際存在的或想象中的界面存在。系統(tǒng)與環(huán)境之間能量傳遞和物質(zhì)交換的不同可分為三種情況:(1)系統(tǒng)與環(huán)境之間既無(wú)物質(zhì)的交換,也無(wú)能量的傳遞,這種系統(tǒng)稱為孤立系統(tǒng);(2)系統(tǒng)與環(huán)境之間既有物質(zhì)的交換,又有能量的傳遞,這種系統(tǒng)稱為敞開系統(tǒng)。(3)系統(tǒng)與環(huán)境之間沒有物質(zhì)的交換,但有能量的傳遞,這種系統(tǒng)稱為封閉系統(tǒng)。3、狀態(tài)函數(shù)是怎樣定義?它具有哪些特性??jī)?nèi)能是怎樣定義?它的改變?nèi)Q于什么?答:由系統(tǒng)的狀態(tài)所確定的系統(tǒng)的各種熱力學(xué)性質(zhì)稱為體系的狀態(tài)函數(shù)。它具有下列特性:(1)狀態(tài)函數(shù)是系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù),狀態(tài)一經(jīng)確定,狀態(tài)函數(shù)就有唯一確定的數(shù)值,此數(shù)值與系統(tǒng)到達(dá)此狀態(tài)前的歷史無(wú)關(guān)。(2)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化,狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值隨之發(fā)生變化,變化的多少僅取決于系統(tǒng)的終態(tài)與始態(tài),與所經(jīng)歷的途徑無(wú)關(guān)。無(wú)論系統(tǒng)發(fā)生多么復(fù)雜的變化,只要系統(tǒng)恢復(fù)原態(tài),則狀態(tài)函數(shù)必定恢復(fù)原值,即狀態(tài)函數(shù)經(jīng)循環(huán)過程,其變化必定為零。(3)狀態(tài)函數(shù)的組合(和、差、積、商)仍然是狀態(tài)函數(shù)。內(nèi)能是體系中物質(zhì)所有能量的總和。它包括分子的平動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)能、振動(dòng)能,電子的運(yùn)動(dòng)能,電子與核及電子之間、核與核之間的作用能、分子之間的作用能等。內(nèi)能是系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)。系統(tǒng)從始態(tài)變?yōu)榻K態(tài),內(nèi)能的改變值僅取決于始、終態(tài),與所經(jīng)歷的過程或途徑無(wú)關(guān)。若系統(tǒng)經(jīng)一循環(huán)過程,則內(nèi)能的變化必定為零。4、什么是自發(fā)過程?在一定條件下不用外力幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的過程稱為自發(fā)過程。5、在等溫等壓下,如果用△H來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)的方向(即△H<0可以自發(fā)進(jìn)行),也常與事實(shí)相符,但有時(shí)卻不符。這是為什么?答:等溫等壓下,應(yīng)該用△G作判據(jù)。在△G=△H-T△S式中,第一項(xiàng)△H代表焓效應(yīng),第二項(xiàng)T△S反映熵效應(yīng)。有的反應(yīng)△S較小,溫度不高時(shí),T△S項(xiàng)較小。這時(shí),用△H作判據(jù)與用△G作判據(jù)的結(jié)果基本一致。但當(dāng)熵效應(yīng)起主導(dǎo)作用時(shí),即︱△H︱<︱T△S︱時(shí),用△H作判據(jù)與用△G作判據(jù)所得的結(jié)果不一致。這時(shí),用△H作判據(jù)就會(huì)得出錯(cuò)誤結(jié)論。6、從熱力學(xué)數(shù)據(jù)手冊(cè)查出,25℃,100下,反應(yīng)H2O(l)→H2(g)+O2(g)的△G值為237.2·1,說(shuō)明此反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。但在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)卻用電解水制取氫與氧。這兩者有無(wú)矛盾?答:不矛盾。反應(yīng)的△G>0,說(shuō)明在該條件下(25℃,100),水不能自發(fā)分解為氫和氧,但這不意味著根本不能進(jìn)行。電解水是靠環(huán)境對(duì)體系作電功而進(jìn)行的,和△G>0并不矛盾。7、下列說(shuō)法是否正確?請(qǐng)判斷。(1)狀態(tài)函數(shù)的變化取決于體系的終態(tài)與始態(tài),與經(jīng)歷的途徑無(wú)關(guān)。(2)封閉系統(tǒng)的循環(huán)過程中,△U=0,Q=。(3)在非體積功為零時(shí),經(jīng)恒容過程的封閉系統(tǒng)所吸收的熱全部用于增加系統(tǒng)的內(nèi)能。(4)赫斯定律只應(yīng)用于非體積功的系統(tǒng)中。(5)H=U+是在定壓條件下推導(dǎo)出來(lái)的,因此只有定壓過程才有焓變。答:(1)對(duì)(2)錯(cuò)(3)對(duì)(4)對(duì)(5)錯(cuò)8、下列關(guān)于熵函數(shù)的說(shuō)法是否正確?請(qǐng)判斷。(1)同一物質(zhì),當(dāng)溫度升高時(shí),熵值增大。(2)熵增加的放熱反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng)。(3)孤立系統(tǒng)中的熵值總是有增無(wú)減。(4)系統(tǒng)的混亂度越大,則其熵值越大。(5)熱力學(xué)第三定律可表示為:在0K時(shí)任何物質(zhì)的熵值S為零。答:(1)對(duì)(2)對(duì)(3)對(duì)(4)對(duì)(5)錯(cuò)9、下列關(guān)于化學(xué)平衡的說(shuō)法是否正確?請(qǐng)判斷。(1)是溫度的函數(shù),數(shù)值大小與計(jì)量方程式的寫法無(wú)關(guān)。(2)化學(xué)反應(yīng)等溫方程式可用于判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向和限度,但不能用于判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡。(3)△r是特定情況下的△r,它可以決定反應(yīng)的限度。(4)當(dāng)△r>40·1時(shí),反應(yīng)自發(fā)地由左向右進(jìn)行。答:(1)錯(cuò)(2)錯(cuò)(3)對(duì)(4)錯(cuò)10、系統(tǒng)接受環(huán)境作功為280J,熱力學(xué)能增加了360J,則系統(tǒng)()。A、吸收熱量80JB、放出熱量80JC、吸收熱量640JD、放出熱量640J答:A11、某系統(tǒng)經(jīng)一循環(huán)過程回到始態(tài),則不一定為零的是()。A、B、C、D、Q答:D12、封閉體系中公式ΔH=Q的適用條件是()。A、定壓過程B、定壓、只做體積功C、定容過程D、定壓、不做體積功答:B13、下列過程中,△S為負(fù)值的是()A、液態(tài)溴蒸發(fā)為氣態(tài)溴B、2+2H2(g)(s)+2H2O(l)C、電解水生成氫氣和氧氣D、公路上撒鹽,使冰融化答:B14、試求下列反應(yīng)在298.15K、100時(shí)的恒壓熱效應(yīng)。(1)2H2S(g)+2(g)=2H2O(l)+3S(斜方)=-223.8(2)2C(石墨)+O2(g)=2(g)=-231.3解:(1)=+△=-223.8+(0-3)×8.314×10-3×298=-231.2()(2)=+△=-231.3+(2-1)×8.314×10-3×298=-228.8()15、某反應(yīng)系統(tǒng),起始時(shí)含10H2和20O2,在反應(yīng)進(jìn)行的t時(shí)刻,生成了4H2O。請(qǐng)計(jì)算下述反應(yīng)方程式的反應(yīng)進(jìn)度:(1)(2)解:(1)(2)16、已知下列反應(yīng)在298.15K的時(shí)熱效應(yīng)。(1)Δm,1=-411·1(2)Δm,2=-811.3·1(3)Δm,3=-1383·1(4)Δm,4=-92.3·1求反應(yīng)在298.15K時(shí)的Δm。解:根據(jù)赫斯定律,所求反應(yīng)=[(3)+(4)×2]-[(1)×2+(2)]Δ[Δm,3+Δm,4×2]-[Δm,1×2+Δm,2]=[-1383+(-92.3)×2]-[(-411)×2+(-811.3)]=65.7(·1)17、已知下述反應(yīng)298.15K時(shí)的熱效應(yīng):(1)Δm,1=-3230·1(2)Δm,2=-394·1(3)Δm,3=-286·1求C6H5(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓Δ。解:由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的定義可知,C6H5(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓Δ為以下反應(yīng)的反應(yīng)熱7C(s)+3H2(g)+O2(g)=C6H5(1)該反應(yīng)=(2)×7+(3)×3-(1)Δ=Δm,2×7+Δm,3×3-Δm,1=-394×7+(-286)×3–(-3230)=-386(·1)18、已知下列反應(yīng)298.15K時(shí)的熱效應(yīng):C(金剛石)+O2(g)=2(g)Δm,1=-395.4·1(2)C(石墨)+O2(g)=2(g)Δm,2=-393.5·1求C(石墨)=C(金剛石)在298.15K時(shí)的Δ。解:該反應(yīng)=(2)-(1)Δ=Δ,2-Δ,1393.5-(-395.4)=1.9(·1)19、試分別由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱計(jì)算下列反應(yīng):3C2H2(g)=C6H6(l)在100和298.15K時(shí)的Δ。解:查表數(shù)據(jù)為C2H2(g)C6H6(l)Δ/·1227.449.1Δ/·1-1301.1-3267.6由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓計(jì)算:Δ=49.1-3×(227.4)=-633.1(·1)由標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱計(jì)算:Δ=3×(-1301.1)-(-3267.6)=-635.7(·1)20、已知反應(yīng)23(s)=23(s)+H2O(g)+2(g)在溫度為50℃、100℃時(shí)系統(tǒng)的平衡總壓分別為3950和96300。設(shè)反應(yīng)的Δr與溫度無(wú)關(guān),試求:(1)計(jì)算50℃時(shí)該反應(yīng)的和△r(2)計(jì)算該反應(yīng)的ΔrHm。解:(1)設(shè)平衡總壓為p,則23(s)=23(s)+H2O(g)+2(g)平衡壓力22平衡常數(shù)1y={p[H2O(g)]/}×{p[2(g)]/}=(p/)2/4=(3950/100000)2/4=0.0003901由Δ=,代入數(shù)據(jù),得:Δ=-8.314×323.15×(0.0003901)=2.109×104(J·1)=21.09(·1)(2)2y=(p’/)2/4=(96300/100000)2/4=0.2318根據(jù)=,得:ΔrH===1.281×105(J·1)=128.1(·1)21、298.15K時(shí),反應(yīng)N2O4(g)=22(g)的平衡常數(shù)=0.155,標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?yōu)?7.24·1(溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的影響可以忽略不計(jì)),試計(jì)算373.15K時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)。解:由題意知,ΔrH=57.24·1,K298.15y=0.155,代入=,得:=計(jì)算得K373y=16.0722、已知下列各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯能△

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