气体和溶液

气体和溶液

【1-1】在0℃和100kPa 下，某气体的密度是1.96g·L -1。试求它在85千帕和25℃时的密度。 解：根据公式p M=ρRT 得111222

P T P T ρρ=， 所以211212

85.0 1.96273.15===1.53100298.15P T PT ρρ???g·L -1 【1-2】 在一个250 mL 容器中装入一未知气体至压力为101.3 kPa ，此气体试样的质量为0.164 g ，实验温度为25℃，求该气体的相对分子质量。 解：-1101.30.250=n 8.314n=0.0102mol 0.1640.0102=16.1g mol 298.15

??÷?，， 【1-3】收集反应中放出的某种气体并进行分析，发现C 和H 的质量分数分别为0.80和0.20。并测得在0℃和101.3 kPa 下，500 mL 此气体质量为0.6695 g 。试求该气态化合物的最简式、相对分子质量和分子式。

解：（1）(0.80(12.01):(0.20(1.008) = 1:3.0，最简式为CH 3

（2）-1101.30.500=n 8.314n=0.0223mol 0.66950.023=30.0g mol 273.15

??÷?，， （3）C 2H 6

【1-4】将0℃和98.0 kPa 下的2.00 mL N 2和60℃ 53.0 kPa 下的50.00 mL O 2在0℃混合于一个50.0 mL 容器中，问此混合物的总压力是多少？ 解：112298.0 2.00(N ) 3.92kPa 50.0p V p V ?===

122153.0273(O )43.5kPa 333p T p T ?===

3.9243.547.4kPa

p =+=混合

【1-5】现有一气体，在35℃和101.3 kPa 的水面上捕集，体积为500 mL 。如果在同样条件下将它压缩成250 mL ，干燥气体的最后分压是多少？

解：查教科书第4页表1-1，得35℃时水的饱和蒸气压为5.63 kPa ， 101.3 5.630.500=n 8.314n=0.01867mol 308.15

-??（）， P 0.250=0.018678.314P=191.3kPa 308.15

??， 【1-6】CHCl 3在40℃时蒸气压为49.3 kPa ，于此温度和101.3 kPa 压力下，有4.00 L 空气缓缓通过CHCl 3（即每一个气泡都为CHCl 3蒸气所饱和），求：

（1）空气和CHCl 3混合气体的体积是多少？

（2）被空气带走的CHCl 3质量是多少？

解：（1）49.3:(101.3 - 49.3) = V:4.00， V = 3.79 (L)，4.00 + 3.79 = 7.79 (L)

（2）49.37.79=n 8.314n=0.1475mol 0.1475119.2=17.6g 313.15

???，， 【1-7】在15℃和100 kPa 压力下，将3.45 g Zn 和过量酸作用，于水面上收集得1.20 L 氢气。求Zn 中杂质的质量分数（假定这些杂质和酸不起作用）。

解：查教科书第4页表1-1，得35℃时水的饱和蒸气压为1.71 kPa ，

100 1.71 1.20=n 8.314n=0.0492mol 0.049265.39=3.22g 288.15

-???（），， (3.45 - 3.22)÷3.45 = 0.067

【1-8】定性地画出一定量的理想气体在下列情况下的有关图形：

（1）在等温下，pV 随V 变化；

（2）在等容下，p 随T 变化；

（3）在等压下，T 随V 变化；

（4）在等温下，p 随V 变化；

（5）在等温下，p 随1V

变化； （6）pV/T 随p 变化。

解：（1） pV=nRT=c ；（3）T=pnRV=cV ；（4）

pV=nRT=c

【1-9】在57℃，让空气通过水，用排水取气法在100kPa 下，把气体收集在一个带活塞的瓶中。此时，湿空气体积为1.00 L 。已知在57℃，p (H 2O)=17 kPa ；在10℃，p (H 2O)=1.2 kPa ，问：

（1）温度不变，若压力降为50kPa ，该气体体积为多少？

（2）温度不变，若压力增为200kPa ，该气体体积为多少？

（3）压力不变，若温度升高到100℃，该气体体积为多少？

（4）压力不变，若温度降为10℃，该气体体积为多少？

解：（1）53

311242 1.0010Pa 1.00dm 2.00dm 2L 5.0010Pa

pV V p ??====? （2）57℃，p （H 2O ）=17kPa ，P 2（空气）V 2=P 1（空气）V 1，3

32(10017)kPa 1.00dm 0.45dm 0.45L (20017)kPa

V -?===-

（3）331122 1.00dm 373K 1.13dm 1.13L 330K

V T V T ??==== （4）332211221()()(10017)kPa 1.00dm 283K ,0.72dm 0.72L (100 1.2)kPa 330K

p V p V V T T -??====-?空气空气 【1-10】已知在标准状态下1体积的水可吸收560体积的氨气，此氨水的密度为0.90 g/mL ，求此氨溶液的质量分数和物质的量浓度。

解：设水（A ）的体积为1L ，则被吸收的氨气（B ）的体积为560L ，那么： 氨气的物质的量：mol 25mol L 4.22L 5601

B =?=-n 氨气的质量： g 425

mol g 17mol 251B =??=-m 氨溶液的质量： g 1425425g g 1000

B A =+=+m 氨溶液的体积： 1.58L mL 3.1583mL

g 90.0g 14251B A B A ≈=?==-++ρm V 氨的质量分数： 298.0g

1425g 425B A B B ===+m m x 氨的量的浓度： 1B A B B L m o l 8.1558L .1mol 25-+?===

V n c 【1-11】经化学分析测得尼古丁中碳、氢、氮的质量分数依次为0.7403， 0.0870，0.1727。今将1.21 g 尼古丁溶于24.5 g 水中，测得溶液的凝固点为 -0.568(C 。求尼古丁的最简式、相对分子质量和分子式。 解：5

.24/21.11086.1)568.0(03

M ??=--，求得：162=M 0.7400.0870.1727(C):(H):(N)::0.06167:0.087:0.012335:7:112114n n n === 尼古丁的最简式：N H C 75，式量：811471512=+?+?='M ，

281/162/=='M M ，所以尼古丁的分子式为21410N H C ；结构式如上所示。

【1-12】为了防止水在仪器内冻结，在里面加入甘油，如需使其冰点下降至-2.00℃，则在每100克水中应加入多少克甘油（甘油的分子式为C 3H 8O 3）?

解：设100g 水中加入的甘油质量为m g ，甘油的相对分子质量92=M 。根据稀溶液的依数性，凝固点下降：b K T ?=?f ，则有：

100

92/1086.1)2(03m ??=--，求得g 89.9=m 【1-13】在下列溶液中：（a ）0.10mol/L 乙醇，（b ）0.05mol/L CaCl 2，（c ）0.06mol/L KBr ，（d ）0.06mol/LNa 2SO 4

（1）何者沸点最高？（2）何者凝固点最低？（3）何者蒸气压最高？

解：根据电解质理论，溶解中电离出的离子越多，其蒸气压下降越多，相应的沸点上升最高，凝固点下降最多。因此分别计算四种溶液中微粒的数量：（a ）0.1 mol 乙醇 （b ）1mol 氯化钙可以电离出2mol 氯离子和一摩尔氯离子，共：0.05×3=0.15mol （c ）0.12mol （d ）0.18mol 。因此沸点最高和凝固点最低的是（d ），蒸气压最高的是（a ），因为乙醇沸点只有76℃，更容易蒸发，溶液上将含有更多的蒸气。

【1-14】医学临床上用葡萄糖等渗液的冰点为-0.543(C ，试求此葡萄糖溶液的质量分数和血浆的渗透压（血液体的温度为37℃）。

解：根据凝固点下降求等渗液中葡萄糖的质量摩尔浓度b ：b K T ?=?f

11

f k

g mol 292.0mol kg K 86.1K 543.0--?=??=?=K T b 设等渗液体积是1.00L ，稀溶液的1L mol 292.0-?=≈b c

葡萄糖的相对分子质量：1mol g 180-?=M

葡萄糖的质量：g 56.52mol g 180L 00.1L mol 292.011=????=??=--M V c m B

等渗液的总质量：1052.56g g 56.52g 1000

B A =+=+m 葡萄糖的质量分数：0499.01052.56g

52.56g B A B ===+m m x B 血浆的渗透压：kPa 753K 310)K mol L kPa (315

.8L mol 292.0111=??????==∏---cRT 【1-15】下面是海水中含量较高的一些离子的浓度（单位为mol/kg ）：

Cl -

Na + Mg 2+ SO 42- Ca 2+ K + HCO 3- 0.566 0.486 0.055 0.029 0.011 0.011 0.002

今在25℃欲用反渗透法使海水淡化，试求所需的最小压力。

解：海水是各种离子的稀溶液，其b c ≈，根据稀溶液的依数性，总溶质微粒的数量为： 1L mol 16.1002.0011.0011.0029.0055.0486.0566.0-?=++++++=c

在25℃欲用反渗透法使海水淡化所需压力为：

kPa 2874K 298)K mol L kPa (315.8L mol 16.1111=??????==∏---cRT

【1-16】20℃时将0.515g 血红素溶于适量水中，配成50.00mL 溶液，测得此溶液的渗透压为375Pa ，求：

（1）溶液的浓度c ；（2）血红素的相对分子质量；（3）此溶液的沸点升高值和凝固点降低值；

（4）用（3）的计算结果来说明能否用沸点升高和凝固点降低的方法来测定血红素的相对分子质量。

解：（1）溶液的浓度：1411L mol 1054.1293K

K mol L 8.315kPa 0.375kPa ----??=????=∏=

RT c （2）血红素的相对分子质量M ：由于V

M m c /=，故 14314mol g 1069.6L 100.50L mol 1054.1g 515.0----??=????==cV m M （3）此溶液的沸点升高值T ?：K 1088.71054.1512.054b --?=??=?=?b K T

此溶液的凝固点降低值T ?：K 1086.21054.186.144f --?=??=?=?b K T

（4）从理论上来说，根据稀溶液的依数性定律，是可以通过T ?来测定血红素的相对分子质量的，但从（3）的结果可知，血红素溶液的沸点升高值和凝固点下降值T ?都非常小，测得其准确值很困难，相对误差很大， 实际上是不能用于测定血红素的相对分子质量的。

【1-17】写出As 2S 3(H 2S 为稳定剂) 的胶团结构简式。

解：[(As 2S 3)m ·n S 2-·2(n -x )H +]2x -·2x H +

（拓展）画出As 2S 3(H 2S 为稳定剂) 的胶团结构。

【1-18】若聚沉一下A 、B 两种胶体，试分别将MgSO 4，K 3[Fe(CN)6]和AlCl 3三种电解质按聚沉能力大小的顺序排列。

A ：100mL 0.005mol/L KI 溶液和100mL 0.01mol/L AgNO 3溶液混合制成的AgI 溶胶。

B ：100mL 0.005mol/L AgNO 3溶液和100mL 0.01mol/L KI 溶液混合制成的AgI 溶胶。

解：第一步，确定A 、B 两种胶体的胶团结构。

胶体A ，混合生成胶核m (AgI)后，由于AgNO 3过量，溶液中剩余离子有+K 、+Ag 和-3NO ，首先吸附与胶核组成类似的离子+Ag

，胶粒带正电荷，胶团结构为：

-+-+?-??33NO ]NO )(Ag [(AgI)x x n n x m ； 胶体B ，混合生成胶核m (AgI)后，由于KI 过量，溶液中剩余离子有+K 、-I 和-3NO ，首先吸附与胶核组成类似的离子-I ，胶粒带负电荷，胶团结构为：+-+-?-??K ]K )(I [(AgI)x x n n x m 。

第二步，根据A 、B 胶团结构，分析三种电解质的聚沉能力大小。

胶体A ，胶粒带正电荷，①②③中能够引起胶粒聚沉的为负离子：-24SO 、-

36])CN (Fe [、-Cl ，带负电荷越多的离子，聚沉能力越大，所以三种电解质的聚沉能力依次为②＞①＞③；

胶体B ，胶粒带负电荷，①②③中能够引起胶粒聚沉的为正离子：+2Mg 、+K 、+3Al ，带正电荷越多的离子，聚沉能力越大，所以三种电解质的聚沉能力依次为③＞①＞②。

【19】解释下列术语：ξ电势、凝胶、盐析、反渗透。

解：ξ电势: 在胶体的双电模型中，从滑移面到液体内部的电势差，称为ξ电势。吸附正离子ξ＞0 ；吸附负离子ξ＜0 ；ξ的大小，反离子越多ζ越小。。

凝胶：是一种特殊的分散系统。它是由胶体粒子或线性大分子之间相互连接，形成立体结构，大量溶剂分子被分隔在网状结构的空隙中而失去流动性所形成。其性质介于固体和液体之间。形成凝胶的过程称为胶凝。

盐析：加入大量电解质，使大分子物质从水溶液中析出的过程称为盐析。盐析主要作用是去溶剂化。 反渗透：如果外加在溶液上的压力超过渗透压，则使溶液中的水向纯水的方向流动，使水的体积增加，这个过程叫做反渗透。

【20】解释下列现象：

（1）海鱼放在淡水中会死亡。

（2）盐碱地上栽种植物难以生长。

（3）雪地里洒些盐，雪就熔化了。

（4）江河入海处易形成三角洲。

（5）有一金溶胶，先加明胶（一种大分子溶液）再加NaCl 溶液时不发生聚沉，但先加NaCl 溶液时发生聚沉，再加明胶也不能复得溶胶。

解：（1）是渗透压的平衡破坏导致的。海鱼在海水中时，鱼体中的细胞溶液与海水溶液之间的渗透压是平衡状态的。当把海鱼放到淡水中时，淡水含盐浓度比海水低很多，鱼体中的细胞溶液与淡水溶液之间的渗透压增大而平衡被破坏，淡水中的水分子大量渗透到鱼体细胞溶液中，以至于涨破细胞壁，使海鱼死亡。

（2）是渗透压太小引起的。在盐碱地里，土壤中的溶液含盐浓度太高，与植物种子或植株的细胞溶液浓度相差不大，渗透压就小，无法将水分渗透到种子或植株的细胞溶液中，所以植物难以生长。

（3）盐溶解到雪中使水的凝固点降低。

（4）是由于胶体凝聚沉降引起的。江河水含有大量泥沙，可以看成是一种胶体溶液（如粘土的硅酸盐胶体），而海水是含有大量盐的溶液，胶体遇上带相反电荷的离子，很容易凝聚沉降，所以江河入口处易形成三角洲。

（5）在金溶胶中先加入明胶，明胶大分子的保护作用大大增加了金溶胶的稳定性，所以后面再加NaCl 溶液时不发生聚沉了；如果先加NaCl 溶液，则使金溶胶凝聚，再加明胶也不能恢复胶体状。

第一章 气体、液体和溶液

第一章 气体、液体和溶液
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 气体的概念与相关性质 理想气体及相关定律 实际气体和van der Waals方程 液体 溶液、溶解度 稀溶液的依数性 胶体溶液

物质的三种聚集状态
水的三态变化

1.1 气体的概念与相关性质
气体的压力
分子的运动与气体的压力
1643年E. Torriceli的实验

气体的一般性质
气体的扩散 气体的压缩性 气体的热胀冷缩 气体的液化
因扩散气体的混合

1.2
1.2.1
理想气体及相关定律
理想气体的概念及理想气体状态方程
理想气体的概念：温度不太低，压力不太高的稀薄气体。 两点基本假设： (1) 分子间距离很远，相互作用力可忽略不计； (2) 分子自身的体积很小，与气体所占体积相比，可忽略不计。 显然，理想气体并不存在。但当气压趋近于零时，可无限接近理想气体。 理想气体状态方程 (The Ideal Gas Law)：
pV ＝ nRT
式中 p：压力 (压强，Pa或kPa); V：体积(dm3或cm3) n：气态物质的量 (摩尔，mol); R：摩尔气体常数，或叫普适气体恒量

The Gas Constant R
R= PV = 0.082057 L atm mol-1 K-1 nT = 8.3149 m3 Pa mol-1 K-1 = 8.3149 J mol-1 K-1
相关单位换算： 1 Pa = 1 N?m-2 1 bar = 1×105 Pa = 100 kPa 1 atm = 760 mmHg = 1.01325×105 Pa ≈ 101 kPa ≈ 0.1 MPa 1 kPa?dm3 = 1 J = 0.239 cal 1 cal = 4.184 J

气体和溶液教学文稿

气体和溶液 【1-1】在0℃和100kPa 下，某气体的密度是1.96g·L -1。试求它在85千帕和25℃时的密度。 解：根据公式p M=ρRT 得111222 P T P T ρρ=， 所以211212 85.0 1.96273.15===1.53100298.15P T PT ρρ???g·L -1 【1-2】 在一个250 mL 容器中装入一未知气体至压力为101.3 kPa ，此气体试样的质量为0.164 g ，实验温度为25℃，求该气体的相对分子质量。 解：-1101.30.250=n 8.314n=0.0102mol 0.1640.0102=16.1g mol 298.15 ??÷?，， 【1-3】收集反应中放出的某种气体并进行分析，发现C 和H 的质量分数分别为0.80和0.20。并测得在0℃和101.3 kPa 下，500 mL 此气体质量为0.6695 g 。试求该气态化合物的最简式、相对分子质量和分子式。 解：（1）(0.80(12.01):(0.20(1.008) = 1:3.0，最简式为CH 3 （2）-1101.30.500=n 8.314n=0.0223mol 0.66950.023=30.0g mol 273.15 ??÷?，， （3）C 2H 6 【1-4】将0℃和98.0 kPa 下的2.00 mL N 2和60℃ 53.0 kPa 下的50.00 mL O 2在0℃混合于一个50.0 mL 容器中，问此混合物的总压力是多少？ 解：112298.0 2.00(N ) 3.92kPa 50.0p V p V ?=== 122153.0273(O )43.5kPa 333p T p T ?=== 3.9243.547.4kPa p =+=混合 【1-5】现有一气体，在35℃和101.3 kPa 的水面上捕集，体积为500 mL 。如果在同样条件下将它压缩成250 mL ，干燥气体的最后分压是多少？ 解：查教科书第4页表1-1，得35℃时水的饱和蒸气压为5.63 kPa ， 101.3 5.630.500=n 8.314n=0.01867mol 308.15 -??（）， P 0.250=0.018678.314P=191.3kPa 308.15 ??，

气体、液体和溶液的性质

第一章 气体、液体和溶液的性质 §1-1 气体的性质 本节的重点是三个定律： 1．道尔顿分压定律（Dalton’s law of partial pressures ） 2．阿码加分体积定律（Amagat’s law of partial volumes ） 3．格拉罕姆气体扩散定律（Graham’s law of diffusion ） 一、理想气体(Ideal Gases )――讨论气体性质时非常有用的概念 1．什么样的气体称为理想气体？ 气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略； 气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。 即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体，称为理想气体。 2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。 3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？ 只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。 二、理想气体定律（The Ideal Gas Law ） 1．由来 (1) Boyle’s law （1627-1691）British physicist and chemist － The pressure-volume relationship n 、T 不变 ， V ∝ 1/ p or pV = constant (2) Charles’s law （1746-1823）French scientist 1787年发现－The temperature-volume relationship n 、p 不变 ， V ∝ T or V /T = constant (3) Avogadro’s law （1778-1823）Italian physicist Avogadro’s hypothesis :Equal volumes of gases at the same temperature and pressure contain equal numbers of molecular. Avogadro’s law The volume of a gas maintained at constant temperature and pressure is directly proportional to the number of moles of the gas. T 、p 不变 ， V ∝ n 2．理想气体方程式（The ideal-gas equation ） 由上三式得：V ∝ nT / p ，即pV ∝ nT ，引入比例常数R ，得：pV = nRT pV = nRT R---- 摩尔气体常量 在STP 下，p =101.325kPa, T =273.15K n =1.0 mol 时, V m =22.414L=22.414×10-3m 3 R =8.314 kPa ?L ?K -1?mol -1 nT pV R =K 15.2731.0mol m 1022.414Pa 1013253 3???=-1 1K mol J 314.8--??=

第1章 气体和溶液练习题及答案

第1章气体、溶液和胶体 练习题 一、选择题 1．用来描述气体状态的四个物理量分别是（用符号表示）（） A. n,V,p,T B. n,R,p,V C. n,V,R,T D. n,R,T,p 2．现有两溶液：A为mol·kg-1氯化钠溶液；B为mol·kg-1氯化镁溶液（） A. A比B沸点高 B. B比A凝固点高 C. A比B沸点低 D. A和B沸点和凝固点相等 3．稀溶液在蒸发过程中（） A.沸点保持不变 B.沸点不断升高直至溶液达到饱和 ' C.凝固点保持不变 D.凝固点不断升高直至溶液达到饱和 4．与纯液体的饱和蒸汽压有关的是（） A. 容器大小 B. 温度高低 C. 液体多少 D. 不确定 5．质量摩尔浓度是指在（） 溶液中含有溶质的物质的量 B. 1kg溶剂中含有溶质的物质的量 C. 溶剂中含有溶质的物质的量溶液中含有溶质的物质的量 6．在质量摩尔浓度为·kg-1的水溶液中，溶质的摩尔分数为（） B. C. D. 7．下列有关稀溶液依数性的叙述中，不正确的是（） A. 是指溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压 > B. 稀溶液定律只适用于难挥发非电解质的稀溶液 C. 稀溶液依数性与溶液中溶质的颗粒数目有关 D. 稀溶液依数性与溶质的本性有关 8．质量摩尔浓度均为mol·kg-1的NaCl溶液，H2SO4溶液，HAc溶液，C6H1206(葡萄糖)溶液，蒸气压最高的是（） A. NaCl溶液 B. H2SO4溶液 C. HAc溶液 D. C6 H1206溶液 9．糖水的凝固点（） A.等于0℃ B. 低于0℃ C. 高于0℃ D.无法判断

10．在总压力100kPa的混合气体中，H2、He、N2、CO2的质量都是，其中分压最小的是（） A. H2 B. He C. N2 D. CO2 二、填空题 》 1.理想气体状态方程的表达式为。 2.按分散质颗粒直径大小，可将分散系分为，，。 3．·kg-1的KCl溶液，K2SO4溶液，HAc溶液，C6H1206溶液的渗透压由低到高的顺序为，凝固点由高到低的顺序。 4．稀溶液的依数性分别是、、和，其核心性质是。 5．已知水的K f为·kg·mol-1,要使乙二醇（C2H6O2）水溶液的凝固点为-10℃，需向100g水中加入g乙二醇。 6．将相同浓度的30mLKI和20mLAgNO3溶液混合制备AgI溶胶，其胶团结构为，进行电泳时，胶粒向极移动。 三、判断题 1．（）液体的蒸汽压随温度的升高而升高。 2．（）液体的正常沸点就是其蒸发和凝聚速率相等时的温度。 3．（）将100gNaCl和100gKCl溶于等量水中，所得溶液中NaCl和KCl的摩尔分数都是。4．（）b B相等的两难挥发非电解质稀溶液，溶剂相同时凝固点就相同。 5．（）“浓肥烧死苗”的现象与溶液依数性中的渗透压有关。 、 6．（）两种溶液的浓度相等时，其沸点也相等。 四、计算题 1．混合气体中含96gO2和130g N2，其总压力为120kPa，其中N2的分压是多少2．将（20℃，120KPa）氨气溶于水并稀释到250mL，求此溶液的物质的量浓度。3．某物质水溶液凝固点是℃，估算此水溶液在0℃时的渗透压。 4．取血红素溶于水配成100mL溶液，测得此溶液在20℃时的渗透压为336Pa 。

无机化学笔记 第一章 气体和稀溶液(详细版)

第一章 气体和稀溶液 一、混合气体的分压定律 1、理想气体的状态方程 A 、理想气体：气体分子本身的体积可以忽略、分子间没有作用力的气体。理想气体实 际并不存在。当实际气体处于低压（＜100kPa ）、高温（＞273K ）时，可近似处理成理想气体。 B 、状态方程：PV nRT ==PM RT m PV RT M ρ?????→?=??变形，其中R 为气体摩尔常数，标况下，由状态方程可知33 31111101325P 22.41410m ==8.314P m mol K =8.314J mol K 1mol 273.15K PV a R a nT -----??=?????? 拓展：其中pV 的单位为23 J N m m N --??=?，故pV 的单位即功的单位，pV 为一种体积功。 2、混合气体的分压定律 A 、内容：混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。 B 、数学表达式：B B p p =∑，式中，p 为混合气体的总压，B p 为组分气体B 的分压。 根据理想气体状态方程，有 B B n RT p V = ① 而总压 B B p p =∑ ② 故由①②得到 B B p n p n = ??? →变形得 =B B B n p p px n = ③ 式中B x 称为组分气体B 的摩尔分数。 混合气体中组分气体B 的分体积B V 等于该组分气体单独存在并具有与混合气体B 相同温 度和压强时具有的体积。由理想气体状态方程易知 = B B B V n V n ?= 式中B ?称为组分气体B 的体积分数。代入③得 B B p p ?=

二、非电解质稀溶液的依数性——稀溶液的蒸汽压下降、稀溶液的沸点升高和凝固点降低、稀溶液的渗透压能力等。『质点个数→∞?依数性→∞』 1、五种常见的溶液浓度表示方法（以下表达式中，B 表示溶质，A 表示溶剂） ①物质的量浓度：B B n c V = 单位为1mol L -? ②质量分数：B B m m ω= ③质量摩尔浓度：溶液中溶质B 的物质的量B n 除以溶剂A 的质量A m 称为溶质B 的质量 摩尔浓度，用符号B b 表示，单位为1mol kg -?。表达式为B B A n b m = ④摩尔分数：组分B 的物质的量B n 与混合物总物质的量n 之比称为组分B 的摩尔分数。 用符号B x 表示，单位为1。表达式为B B n x n = 对于由A 和B 两种物质组成的混合物，易知1A B x x += ⑤质量浓度：=B B m V ρ 其单位是1g L -?或1mg L -? 2、稀溶液的依数性—只与溶质的微粒数有关而与溶质的本性无关的性质 （一）稀溶液的蒸汽压下降(核心性质) 在一定温度下，将纯液体引入真空、密闭容器中，当液体的蒸发与凝聚速率相等时，液面上方的蒸汽所产生的压力称为该液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。记作：*p ，单位：Pa 或kPa 。 a 、同一种液体，温度升高，蒸气压增大； b 、相同温度下，不同液体蒸气压不同； c 、当液体的蒸气压等于外界大气压时，液体沸腾，此时的温度称为该液体的沸点。 在溶剂中溶入少量难挥发的溶质后，一部分液面被溶质分子占据，在单位时间内从液面逸出的溶剂分子数减少相应地减少。当在一定温度下达到平衡时，溶液的蒸气压必定小于纯溶剂的蒸气压，这种现象称为溶液的蒸气压下降。 当溶剂或溶液与蒸气实现平衡时，若使蒸气压小于其饱和蒸气压，平衡右移，液体汽化；若使蒸气压大于其饱和蒸气压，平衡左移，气体液化。 经验公式： * A A p p x = 式中，p 为稀溶液的蒸气压，* A p 为溶剂 A 的蒸气压，A x 为溶剂的摩尔分数。由于1A x ＜，故有* A p p ＜ 。 ????→公式变形 *A B p p x =（1-）

第一章气体、液体和溶液的性质

第一章气体、液体和溶液的性质Chapter 1The Behaviors of Gas、Liquid and Solution §1-1 气体的性质 The Properties of Gases 本节的重点是三个定律： 1．道尔顿分压定律（Dalton’s law of partial pressures） 2．阿码加分体积定律（Amagat’s law of partial volumes） 3．格拉罕姆气体扩散定律（Graham’s law o f diffusion） 一、理想气体(Ideal Gases)――讨论气体性质时非常有用的概念 1．什么样的气体称为理想气体？ 气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略； 气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。 即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体，称为理想气体。2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。 3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？ 只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。二、理想气体定律（The Ideal Gas Law） 1．由来 (1) Boyle’s law（1627-1691）British physicist and chemist － The pressure-volume relationship n、T不变，V∝ 1/ p or pV = constant (2) Charles’s law（1746-1823）French scientist 1787年发现－The temperature-volume relationship n、p不变，V∝T or V/T = constant (3) Avogadro’s law（1778-1823）Italian physicist Avogadro’s hypothesis :Equal volumes of gases at the same temperature and pressure contain equal numbers of molecular. Avogadro’s law The volume of a gas maintained at constant temperature and pressure is directly proportional to the number of moles of the gas. T、p不变，V∝n 2．理想气体方程式（The ideal-gas equation） 由上三式得：V∝nT / p，即pV∝nT，引入比例常数R，得：pV = nRT 3．R：Gas constant Units l·atm·mol-1·K-1J·mol-1·K-1m3 ·Pa·mol-1·K-1cal·mol-1·K-1l·torr·mol-1·K-1 Numerical Value 0.08206 8.314 8.314 1.987 62.36 在标准状况下： 1.000 0.08206 273.15 22.41(L) 1.000 nRT V p ?? ===

新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体(知识点详解及配套习题)

第二章气体、固体和液体 1. 温度和温标 ...................................................................................................................... - 1 - 2. 气体的等温变化............................................................................................................. - 11 - 3. 气体的等压变化和等容变化......................................................................................... - 20 - 4. 固体 ................................................................................................................................ - 37 - 5. 液体 ................................................................................................................................ - 45 - 章末复习提高...................................................................................................................... - 54 - 1. 温度和温标 一、状态参量与平衡态 1．热力学系统：由大量分子组成的系统。 2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体。 3．状态参量：为确定系统的状态所需要的一些量，如：体积、压强、温度等。 4．平衡态：无外界影响，状态参量稳定的状态。 说明：平衡态是状态参量，不是过程量，处于平衡态的系统，状态参量在较长时间内不发生变化。 二、热平衡与温度 1．热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。经过一段时间，各自的状态参量不再变化了，即这两个系统达到了热平衡。 2．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。 3．温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即温度。这就是温度计能够用来测量温度的基本原理。 三、温度计与温标 1．温度计

普通化学辅导：气体、液体和溶液常见问题1

普通化学辅导：气体、液体和溶液常见问 题1 1. effusion(小孔扩散，渗流)和diffusion(相对扩散)有什么区别? 答：小孔扩散与相对扩散的区别在于前者是气体向真空扩散，比较适合作为理论模型。相对扩散时两侧气体分子相互撞击，虽然它仍然符合Graham扩散定律，但是比前一种情况要复杂一些。 2. 为什么气体速率分布函数会有两种不同表示形式? 答：我们在课堂上学到了Maxwell-Boltzmann气体速率分布函数的两种形式。一个是球极坐标系的表达式，另外一个是直角坐标系的表达式。(参见“补充材料”里的“Maxwell-Boltzmann气体速率分布函数的推导”) 通常我们根据体系性质的特点来选择坐标系。例如考虑气体分子运动体系，通常我们都会选择直角坐标系，因为这样比较直观简捷。但是当我们考虑中心力场体系时，如原子内部核与电子的相互吸引、气体分子各向同性的运动速率时，我们倾向于使用球极坐标。因为这样可以方便推导、简化公式。 3. 在实验测定气体分子速率分布的装置中，用两个同速转动的

圆盘来筛选符合要求的分子。那么如果较慢的分子恰好与检出分子的速率相差一个或几个周期时会出现什么情况? 答：我们可以检查实验测定中各个运动速率是否存在周期性关系。如果的确发现周期性关系的话，那么我们就应当校正相应部分。 4. 实际气体压缩因子与压力的曲线：为什么在压力刚开始加大时，压缩因子会下降? 答：我们知道实际气体分子之间存在范德华力。范德华力的特点是：远距离相互吸引，近距离相互排斥。当压力开始增加时，气体之间的引力增加，使得气体实际压力下降，导致压缩因子下降。当气体压缩到一定程度之后，气体分子之间以排斥力为主，导致气体体积下降慢于压力的提高。所以会有压缩因子-压力曲线先降后升的现象。实际气体在高压下还会形成范德华簇，使实际气体的行为进一步复杂化。另外，温度也是影响上述曲线的关键因素，通常温度越高，实际气体的行为越接近于理想气体。 5. 什么是空气的相对湿度(relative humidity)? 答：在某一温度下，如果空气中水的蒸汽压等于该温度下水的饱和蒸汽压，那么此时空气的相对湿度为100%。因此，空气的相对湿度就是空气中水蒸气压(p)与同一温度下水的饱和蒸汽压(psat)的比值(p/psat×100%)。 6. 为什么液体在沸点会沸腾? 答：液体在到达沸点时，与液体平衡的饱和蒸气压等于外界压力(1个大气压)。按照分子运动论的观点，此时液体分子的平均动能

大学无机第1章 气体、溶液和胶体

第1章 气体、溶液和胶体 一、 教学要求 1．了解理想气体状态方程，气体分压定律； 2．了解有关溶液的基本知识，并能进行溶液浓度的有关计算； 3．掌握稀溶液的四个依数性及其应用； 4．了解胶体溶液的基本性质，了解吸附的基本规律。掌握胶团的组成和结构，理解溶胶的双电层结构和溶胶稳定性之间的关系，掌握胶体的保护及破坏，熟练写出胶团结构式； 5．了解表面活性物质和乳状液的基本概念。 【重点】： 1．理想气体状态方程式及分压定律的应用和相关计算； 2．溶液浓度的表示法，各浓度之间的相互换算； 3．稀溶液依数性的含义，各公式的适用范围及进行有关的计算； 4．胶团结构和影响溶胶稳定性和聚沉的因素。 【难点】： 1.稀溶液依数性的原因； 2. 胶团结构和影响溶胶稳定性和聚沉的因素。 二、重点内容概要 在物质的各种存在状态中，人们对气体了解得最为清楚。关于气体宏观性质的规律，主要是理想气体方程，混合气体的分压定律。 1. 理想气体状态方程 所谓理想气体，是人为假设的气体模型，指假设气体分子当作质点，体积为零，分子间相互作用力忽略不计的气体。 理想气体状态方程为： PV = nRT ① RT M m pV = ② RT M p ρ= 此二式可用于计算气体的各个物理量p 、V 、T 、n ，还可以计算气体的摩尔质量M 和密度ρ。 原则上理想气体方程只适用于高温和低压下的气体。实际上在常温常压下大多数气体近似的遵守此方程。理想气体方程可以描写单一气体或混合气体的整体行为，它不能用于同固、液共存时的蒸气。 2.分压定律 混合理想气体的总压力等于各组分气体分压力之和。分压是指在与混合气体相同的温度下，该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所具有的压力。 ∑i 321p p p p p = +++= 还可以表述为： i i px p =

普通化学：气体、液体和溶液练习题

普通化学：气体、液体和溶液练习题 普通化学：气体、液体和溶液练习题普通化学：气体、液体和溶液练习题1.1室温下，某混合气体中含有10.0molco和12.5molo2。 （a)计算co的摩尔分数； （b)加热混合气体，使co与o2反应生成co2: 2co(g)+o2(g)=2co2(g) 在加热后的某一时刻，体系中有3.0molco2，求此时co的摩尔分数。 1.220°c时水在空气中的饱和蒸气压为0.023atm。 (a)求20°c时1cm3空气中水分子的数目； (b)求20°c时含有0.500mol水气的空气的总体积。 1.3研究人员在格陵兰收集到-20.0°c、1.01atm、20.6dm3的"纯净"空气，然后将它充入到1.05dm3的瓶子中带回实验室。 (a)计算瓶子内的压力； (b)假如实验室的温度为21.0°c，求此时瓶内的压力。 1.4甲烷(ch4)的小孔扩散速率为1.30×10-8mols-1。某未知气体的扩散速率为5.42×10-9mols-1(实验温度和压力与甲烷相同)。

求未知气体的分子量。 1.5在实验室和医院，氧气都贮存在钢瓶中。通常，钢瓶的内部容积为28dm3，贮存6.80kg氧气。应用vanderwaals方程，计算20°c时钢瓶内部的压力。(氧气的vanderwaals参数为：a=137.8dm6kpamol-2,b=0.03183dm3mol-1) 1.6研究人员发现，在一个极微小的钠阱中的500个气态钠原子的温度为0.00024k。 (a)计算气态钠原子的均方根速率； (b)若全部500个钠原子有相同的速率0.25ms-1，那么钠气体的温度又是多少？ 答案： 1.1(a)0.444;(b)0.33。 1.2(a)5.8×1017;(b)520dm3。 1.3(a)19.8atm;(b)23.0atm。 1.49 2.0g/mol。 1.51.6×104kpa。 1.6(a)0.51m/s,气态钠原子接近于静止;(b)5.8×10-5k。 普通化学：气体、液体和溶液练习题相关内容:

气体溶液和胶体

第一章气体溶液和胶体 1.1 气体 1.1.1 理想气体状态方程 1基本特征：无限膨胀性和无限掺混性。 2理想气体：将气体的分子假设为一个几何点，只有位置而无体积，并且气体分子之间没有相互作用力。 注：低压、高温条件下的实际气体的性质非常接近于理想气体性质。 3理想气体状态方程：高温低压下气体的p、V、T之间的关系。 即：pV = nRT (1-1) 4物理意义：1mol理想气体的体积和压力的乘积与温度的比值。指定273.15 K和101.3 kPa 为气体的标准状态，简写成STP。 5适用范围：对于低压和远离沸点的高温时的多数气体可以用这个方程来描写，可以描写单纯一种气体或混合气体的整体行为。 6作用：在已知三个变量的条件下可以求算第四个物理量，还可以求得气体的相对分子质量和密度。 【例1.1】某气体在293 K和99.7 kPa时，占有体积0.19 dm3，质量为0.132 g，求该气体的相对分子量，并指出它可能是何种气体。 【解】由理想气体状态方程pV=nRT，可得气体的摩尔质量为 气体的相对分子质量为17，表明该气体可能是NH3。 【例1.2】NH3(g)在67℃，106.64kPa下密度为多少? 【解】：密度ρ= m（g）／V（dm3）= n×M／V 由(1．1)式得：n／V = p／RT ρ= pM／RT 已知NH3 M=17.0gmol-1则 ρ= pM／RT = = 0.641gdm-3 1.1.2 道尔顿（Dalton）分压定律 1分压：在一定温度下，各组分气体单独占据与混合气体相同体积时所呈现的压力叫做该组分气体的分压。 2分压定律：1801年英国化学家道尔顿(Dalton)通过实验发现，在一定温度下气体混合物的总压力等于其中各组分气体分压力之和。 用数学式表示为： 根据状态方程式有 pV＝nRT piV＝niRT 两式相除得， 推论1：某一组分气体的分压和该气体组分的摩尔分数成正比。 (1-2) 推论2：理想气体在同温同压下摩尔数与体积成正比，因而各组分的摩尔分数等于它的体积分数。 3应用：

气体、溶液和胶体-答案

第一章气体、溶液和胶体 一、选择题 1．实际气体与理想气体更接近的条件是（） A. 高温高压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 低温低压2．22℃和100.0 kPa下，在水面上收集H2O.100g，在此温度下水的蒸气压为2.7 kPa，则H2的体积应为（） A. 1.26 mL B. 2.45 mL C. 12.6 mL D. 24.5 mL 3．下列溶液中凝固点最低的是（） A. 0.01mol kg-1 K2SO4 B. 0.02mol kg-1 NaCl C. 0.03mol kg-1 蔗糖 D. 0.01mol kg-1 HAc 4．常温下，下列物质中蒸气压最大的是（） A. 液氨 B. 水 C. 四氯化碳 D. 碘 5．在工业上常用减压蒸馏，以增大蒸馏速度并避免物质分解。减压蒸馏所依据的原理是（） A. 液相的沸点降低 B. 液相的蒸气压增大 C. 液相的温度升高 D. 气相的温度降低 6．将5.6 g非挥发性溶质溶解于100 g水中（K b＝0.51℃?kg?mol-1），该溶液在100 kPa下沸点为100.5℃，则此溶液中溶质的摩尔质量为（） A. 14 g mol－1 B. 28 g mol－1 C. 57.12 g mol－1 D. 112 g mol－1 7．欲使溶胶的稳定性提高，可采用的方法是（） A. 通电 B. 加明胶溶液 C. 加热 D. 加Na2SO4溶液8．土壤中养分的保持和释放是属于( )。 A. 分子吸附 B. 离子选择吸附 C. 离子交换吸附 D. 无法判断 二、填空题 1．某蛋白质的饱和水溶液5.18g·L-1，在293K时的渗透压为0.413kPa，此蛋白质的摩尔质量为30553g/mol。 2．在下列溶液中：①0.1mol·L-1 NaCl；②0.1mol·L-1 C6H12O6；③0.1mol·L-1 HAc；④0.1mol·L-1 CaCl2； 凝固点最低的是⑴，凝固点最高的是⑹，沸点最高的是⑴，沸点最低的是⑹。 3．写出用过量的KI和AgNO3制备AgI胶体的胶团结构式为： [( AgI)m?nI-—(n-x)K+]x-·xK+，胶粒所带电荷为：正。写出用过量的AgNO3和KI制备AgI胶体的胶团结构式为[( AgI)m·nAg+—·(n-x)NO3-]x+-·x NO3-，胶粒所带电荷为：负。 4．溶胶分子具有稳定性的主要原因是胶粒带电，高分子溶液具有稳定性的主要原因是溶剂化作用。 5．溶胶的光学性质——丁达尔效应是由于溶胶中的分散质粒子对光的散射的结果；电泳和电渗证明溶胶具有电学性质。 6、浓度为98%，密度等于1.83g/mL的浓硫酸的物质的量浓度为18mol·L-1。

第1章气体和溶液练习题及答案资料讲解

第 1 章气体和溶 液 练习题及答案

第1章气体、溶液和胶体 练习题 一、选择题 1 ?用来描述气体状态的四个物理量分别是（用符号表示）（） A. n,V,p,T B. n,R,p,V C. n,V,R,T D. n,R,T,p 2 ?现有两溶液：A为0.1 mol kg-1氯化钠溶液；B为0.1 mol kg-1氯化镁溶液（） A. A比B沸点高 B. B比A凝固点高 C. A比B沸点低 D. A和B沸点和凝固点相等 3 ?稀溶液在蒸发过程中（） A.沸点保持不变 B.沸点不断升高直至溶液达到饱和 C.凝固点保持不变 D.凝固点不断升高直至溶液达到饱和 4 ?与纯液体的饱和蒸汽压有关的是（） A.容器大小 B.温度高低 C.液体多少 D.不确定 5 ?质量摩尔浓度是指在（） A.1kg溶液中含有溶质的物质的量 B. 1kg溶剂中含有溶质的物质的量 C. 0.1kg溶剂中含有溶质的物质的量 D.1L溶液中含有溶质的物质的量6?在质量摩尔浓度为1.00mol ?的水溶液中，溶质的摩尔分数为（） A.1.00 B. 0.055 C. 0.0177 D. 0.180 7 ?下列有关稀溶液依数性的叙述中，不正确的是（） A. 是指溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压 B. 稀溶液定律只适用于难挥发非电解质的稀溶液 C. 稀溶液依数性与溶液中溶质的颗粒数目有关 D. 稀溶液依数性与溶质的本性有关

8 ?质量摩尔浓度均为0.050 mol kg-1的NaCI溶液，H2SO4溶液，HAc溶液, C6H12O6（葡萄糖）溶液，蒸气压最高的是（） A. NaCl 溶液 B. H2SO4溶液 C. HAc 溶液 D. C6 H1206溶液 9 ?糖水的凝固点（） A.等于0C B.低于0C C.高于0C D.无法判断 10.在总压力100kPa的混合气体中，H2、He、N2、CO2的质量都是1.0g,其 中分压最小的是（） A. H2 B. He C. N2 D. CO2 二、填空题 1. 理想气体状态方程的表达式为 ___________________________ 。 2. 按分散质颗粒直径大小，可将分散系分 3. 0.10mol kg-1的KCl溶液，K2SO4溶液，HAc溶液，C6H1206溶液的渗透 压由低到高的顺序为 ______ ，凝固点由高到低的顺序________ O 4. ________________________ 稀溶液的依数性分别是、、_和，其核心性质 __________________________ O 5. 已知水的K f为1.86K kg mol-1,要使乙二醇（C2H6O2）水溶液的凝固点为- 10C，需向100g水中加入—g乙二醇。 6. 将相同浓度的30mLKI和20mLAgNO3溶液混合制备AgI溶胶，其胶团 结构为 _________ ，进行电泳时，胶粒向—极移动。 三、判断题 1. （）液体的蒸汽压随温度的升高而升高

第一章 气体和溶液

第一章 《气体和溶液》习题 1．1 在25℃，用排水取气法收集的氮气体积为0.75L ，总压力为98658Pa ，25℃ 时水蒸气的饱和蒸汽压力为3199.7Pa ，求氮气物质的量。 解： []mol 0289.01000 298314.875.07.319998658-)(=???-=?= ）（（氮气） （水蒸气）总压（氮气）RT V p p n 1．2 680K 时2.96g 氯化汞在1.00L 的真空容器中蒸发，压力为61061Pa ，求氮 化汞的摩尔质量。 解： 1 3 m o l g 27410 00.161061680314.896.2m )M(--?=????= = PV RT （氯化汞） 氯化汞 1．3 在合成氮的生产中，H 2与N 2若按物质的量比3：1投料，在772.15K 下， 反应达到一定时间后，取样分析，结果在30.39?105Pa 下，NH 3占总体积的10.70%，计算混合气体中各组分气体的分压为多少？ 解：在772.15K ，30.39?105Pa 下， %70.10V NH V n n(NH 33==（总） ） （（总）），所以， Pa 1025.31070.01039.30n NH n P NH P 5 533?=??=? =（总） ）（（总））（ Pa 1078.64/1]NH P P [N P 5 32?=?-=）（（总））（ Pa 1035.204/3]NH P P [H P 5 32?=?-=）（（总））（ 1．4 2.60g 尿素[CO （NH 2）2]溶于50.0g 水中，计算此溶液的凝固点和沸点。已知：水的K f =1.86，K b =0.52。 解： 溶液的物质的量浓度（b B ）为： b B = 1 kg mol 867.0050 .06060.2-?=? 所以，凝固点T f 为： K 54.271867.086.115.273*=?-=?-=B f f f b K T T 沸点T b 为： K 6.373867.052.015.373*=?+=?+=B b b b b K T T 。 1．5 在26.6g 氯仿中溶于0.402g 萘（C 10H 8）的溶液，其沸点比纯氯仿的沸点 高0.455℃，求氯仿的沸点上升常数。