无机及分析化学(Ⅰ)习题解答

目 录

第1章 分散体系……………………………………………………………………………1 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第10章第11章第12章第13章第14章第15章第16章第17章第18章化学热力学基础……………………………………………………………………8 化学反应速率和化学平衡…………………………………………………………15 物质结构……………………………………………………………………………22 分析化学概述………………………………………………………………………27 酸碱平衡……………………………………………………………………………31 酸碱滴定法…………………………………………………………………………36 沉淀溶解平衡………………………………………………………………………44 重量分析法和沉淀滴定法…………………………………………………………49 配位化合物…………………………………………………………………………53 配位滴定法…………………………………………………………………………62 氧化还原反应………………………………………………………………………67 氧化还原滴定法……………………………………………………………………78 电势分析法…………………………………………………………………………83 吸光光度分析法……………………………………………………………………86 试样分析中常用的分离方法简介…………………………………………………90 重要生命元素简述…………………………………………………………………93 原子核化学简介……………………………………………………………………96

第1章 分散体系

1-1．人体注射用的生理盐水中，含有NaCl 0.900%，密度为1.01g?mL-1，若配制此溶液3.00×103g，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%×3.00×103g=27.0g 该溶液的物质的量浓度为：

27.0g/58.5g?mol-1-1 c(NaCl)==0.155mol?L3-1-3(3.00?10g/1.01g?mL)?101-2．把30.0g乙醇(C2H5OH)溶于50.0g四氯化碳(CCl4)中所得溶液的密度为1.28g?mL-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)w(C2H5OH) =

m(C2H5OH)30.0g=0.38 ?m(C2H5OH)?m(CCl4)30.0g?50.0gn(C2H5OH)30.0g/46g?mol-1(2)c(C2H5OH)==10.4mol·L-1 ?-1-3V[(30.0+50.0)g/1.28g?mL]?1030.0g-1n(CHOH)-146g?mol25(3)b(C2H5OH) ==13.0mol·kg ?-3m(CCl4)50.0?10kg30.0gn(C2H5OH)46g?mol-1(4)x(C2H5OH) = =30.0g50.0gn(C2H5OH)+n(CCl4)+-146g?mol153.6g?mol-1=

0.65?0.66

0.65?0.331-3．将5.0g NaOH、NaCl、CaCl2分别置于水中，配成500mL溶液，试求c(NaOH)、c(NaCl)、c(

1CaCl2)。 2解：NaOH、NaCl和

1CaCl2的摩尔质量分别为： 2 1

M(NaOH)= 40g·mol-1 M(NaCl)= 58.5g·mol-1 M(所以，它们的物质的量浓度分别为： c(NaOH) =c(NaCl) =c(

1CaCl2)= 55.5g·mol-1 25.0/40= 0.25 (mol·L-1)

500/10005.0/58.5= 0.17 (mo·L-1)

500/100015.0/55.5CaCl2)== 0.18 (mol·L-1) 2500/10001-4．盐酸含HCl 37.0%(质量分数)，密度为1.19g·mL-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36.5 c(HCl) =

1000?1.19?37.0%= 12.06 mol·L-1

36.5(2)b(HCl) =

1000?37.0%= 16.09 mol·kg-1

36.5?(1?37.0%)(3)x2 =

37.0%/36.5=0.225；

37.0%/36.5?(1?37.0%)/18x1 = 1－x2 = 0.775

1-5．计算0.10mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液的离子强度。 解：I=

1(0.30×12+0.10×32)=0.6 21-6．应用德拜－休克尔极限公式计算0.10mol·L-1KCl溶液中的离子平均活度系数。 解：KCl I=0.1

lg????0.509z??z?1?II=?0.509?1?0.1=-0.12 1?0.1γ±=0.76

1-7．将19g某生物碱溶于100g水中，测得溶液的沸点升高了0.060K，凝固点降低了

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0.220K。计算该生物碱的相对分子质量。

解：?Tb?KbbB?0.512K?kg?mol?1?M = 1.62×103 g·mol-1

19g?0.060K

M?0.1kg?Tf?KfbB?1.86K?kg?mol?1?M=1.61×103 g·mol-1

19g=0.220K

M?0.1kg所以，该生物碱的相对分子质量为：

(1.61?1.62)?103g?mol-1?1.62?103g?mol-1

21-8．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 K?kg?mol-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 g?mol-1

0.324gnB32xg?mol?12.53?1 bB???mol?kg?3mA4?10x由于?Tb?K沸bB，

?Tb?0.81K?2.53K?kg?mol-1?所以x=8

2.53mol?kg-1 x故溶液中的1个硫分子是由8个硫原子组成的。

1-9．计算0.005mol·L-1KCl溶液在398K时的渗透压：(1)用浓度计算；(2)用活度计算(γ±=0.92)。

解：(1)Π=icRT=2×0.005×8.314×398=33.09(kPa)

(2)Π=iγ±cRT=2×0.92×0.005×8.314×398=30.44(kPa)

1-10．101mg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 Π=cBRT

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所以 4.34kPa=101?10-3g?8.314kPa?L?mol-1?K-1?298.15K -3M?10?10LM=5.78×103g·mol-1 该溶液的凝固点下降为：

(101?10-3/5.78?103)mol?Tf?K凝bB?1.86K?kg?mol?=0.0033K ?310?10kg?1所以，该溶液的凝固点Tf = - 0.0033℃

1-11．今有两种溶液，其一为1.50g尿素(NH2)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：

1.5g42.8g?

60g?mol-1?0.2kgM?1kgM = 342.4g·mol-1

所以，该未知物的摩尔质量为342.4g?mol-1。

1-12．人体血浆的凝固点为272.59K，计算正常体温(36.5℃)下血浆的渗透压。(设血浆密度为1g?mL-1)

解：K凝=1.86 K?kg?mol-1

bB??Tf(273.15?272.59)K??0.30mol?kg-1 -1K凝1.86K?kg?mol为计算方便，设有血浆1kg，则其在36.5℃下的渗透压为：

??nBb?1kgRT?BRT V1kg/?0.30mol?8.314kPa?L?mol-1?K-1?(273.15?36.5)K

1.0L＝

＝772kPa

1-13．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、MgCl2、AlCl3三种电解质对该溶胶的凝结能力，并说明原因。

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