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[化学]无机化学宋天佑第二版习题选解
无机化学
宋天佑第二版 习题选讲
1.273K,101.3kPa时,将1dm3干燥空气缓慢通过二甲醚液体,测得二甲醚失重0.0335g.求273K时二甲醚的蒸汽压.
n(二甲醚)=0.0335/46=7.28×10-4 mol
n(空气)=PV/RT=101.3 ×1/(8.314 ×273)=4.46 ×10-2 mol
x(二甲醚)= 7.28×10-4 /(7.28×10-4 + 4.46 ×10-2 )=0.0161
P(二甲醚)=101.3 ×0.0161=1.63kPa
思路:二甲醚的蒸汽压是二甲醚和空气混合气体中二甲醚的分压 Pi=xiPt xi=ni/nt nt=∑ni
2.298K,0.1mol苯在容器中,容器体积膨胀导致苯蒸发(苯的蒸气压12.3kPa)。求
(1)体积增加到多少时液体恰好消失?
(2)体积为12L和30L时,苯的蒸气压分别为多少?
(3)101.3kPa、4L空气缓慢鼓泡通过足量的液体苯,苯损失多少?
解:(1)12.3V=0.1×R×298 V=6.62L
(2)PiV=常数,12Pi=0.1×R×298
30Pi=0.1×R×298
(3)101.3kPa、4L空气缓慢鼓泡通过足量的液体苯,苯损失多少?
解:(3)101.3×4= nR×298 n空气=0.1636 mol
x苯= p苯/p总 =12.3/101.3 = 0.1214
n苯/(n苯+n空气)=0.1214
n苯=0.0226mol, m苯=1.763 g
3.当NO2冷却到室温时发生聚合反应:2NO2=N2O4。
高温下将15.2 g NO2 充入10.0 L容器中,然后冷却到25℃,测得总压为0.500 atm.
计算NO2、 N2O4的摩尔分数和分压。
解:
根据总压.温度和体积计算反应后的气体物质的量n
PV=nRT 0.5×10= n×0.08206×298 n=0.204 mol
起始NO2的物质的量n0=15.2/46=0.330mol
根据方程式: 2NO2=N2O4可知,减少的物质的量△n=n(N2O4)=0.126 mol
则n(NO2)=0.204-0.126=0.078 mol
XNO2=0.078/0.204=0.38; XN2O4=0.62
PNO2=0.5*0.38=0.19atm; PN2O4=0.31atm
4.将1.5 mol的NO、1.0 mol的Cl2、2.5 mol的NOCl在容积为15 L的容器中混合,230 ℃发生如下反应:
2NO + Cl2 = 2NOCl
达到平衡时,有3.06 molNOCl存在。
计算平衡时NO的物质的量和该反应的标准平衡常数。
解: 2NO + Cl2 = 2NOCl
起始: 1.5 1.0 2.5
平衡: 0.94 0.72 3.06
pV=nRT
p(NO)=0.94*8.314*503/15=262kPa
p(Cl2)=0.72*262/0.94=201kPa
p(NOCl)=3.06*262/0.94=853kPa
结论:NO的物质的量为0.94mol,平衡常数为5.27
5.利用配合物稳定常数计算配合物溶液中有关离子的浓度
例1:50.0cm3 0.20 mol·dm-3 AgNO3溶液中,加入等体积的1.00 mol·dm-3 NH3·H2O,试计算平衡时溶液中的C[Ag(NH3)2+]、C(NH3)、C(Ag+)。
解:混合瞬间: C(Ag+)=0.10 mol·dm-3
C(NH3)=0.50 mol·dm-3
设:平衡时溶液中[Ag+]=Xmol·dm-3
起始浓度 0.10 0.50 0
平衡浓度 x 0.50-2(0.10-x) 0.10-x
∴C(Ag+)=6.9×10-8(mol·dm-3)
C(NH3)≈0.30(mol·dm-3)
C[Ag(NH3)2+]≈0.10(mol·dm-3)
例2:若在100cm3氨水中溶解0.01molAgCl,
问氨水的最初浓度是多少?
解:由题意推知,1000cm3氨水中能溶解 AgCl0.1mol
(设溶解的AgCl全部转化为配离子) 设:氨水的最初浓度是C
平衡浓度 C-2×0.1 0.1 0.1
K=KθSPKf=1.7×10-10×1.6×107=2.7×10-3
6 欲配制250 mL pH为5.0的缓冲溶液,在125 mL 浓度为1.
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