高中化學(xué)知識拓展專題匯總

1、PAGE Page PAGE 461 of NUMPAGES 461第一章 溶液【競賽要求】分散系。膠體。溶解度。亨利定律。稀溶液通性。溶液濃度。溶劑（包括混合溶劑）。【知識梳理】分散系的基本概念及分類一種或幾種物質(zhì)以細(xì)小的粒子分散在另一種物質(zhì)中所形成的體系稱分散系。被分散的物質(zhì)稱分散質(zhì)，把分散質(zhì)分開的物質(zhì)稱分散劑。按照分散質(zhì)粒子的大小，常把分散系分為三類，見表2-1。表2-1 分散系銨分散質(zhì)粒子的大小分類分散系類型分散質(zhì)粒子直徑 / nm分散質(zhì)主要性質(zhì)實(shí)例分散系分散質(zhì)分散劑分子分散系1小分子、離子或原子均相*，穩(wěn)定，擴(kuò)散快，顆粒能透過半透膜糖水糖水膠體分散系高分子溶液1100大分子均相，穩(wěn)定

2、擴(kuò)散慢，顆粒不能透過半透膜血液蛋白質(zhì)水溶膠1100分子的小聚集體多相，較穩(wěn)定，擴(kuò)散慢，顆粒不能透過半透膜Fe(OH)3膠體Fe(OH)3n水粗分散系100分子的大聚集體多相，不穩(wěn)定，擴(kuò)散很慢，顆粒不能透過半透膜泥水泥土水*在體系中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的一部分稱相。分子分散系又稱溶液，因此溶液是指分散質(zhì)分子、離子或原子均勻地分散在分散劑中所得的分散系。溶液可分為固態(tài)溶液（如某些合金）、氣態(tài)溶液（如空氣）和液態(tài)溶液。最常見也是最重要的是液態(tài)溶液，特別是以水為溶劑的水溶液。溶解度和飽和溶液1、溶解度在一定溫度下的飽和溶液中，在一定量溶劑中溶解溶質(zhì)的質(zhì)量，叫做該物質(zhì)在該溫度下的溶解度。易溶于水的

3、固體的溶解度用100 g水中溶解溶質(zhì)的質(zhì)量（g）表示；一定溫度下，難溶物質(zhì)飽和溶液的“物質(zhì)的量”濃度也常用來表示難溶物質(zhì)的溶解度。例如298 K氯化銀的溶解度為110-5 molL-1。2、飽和溶液在一定溫度下，未溶解的溶質(zhì)跟已溶解的溶質(zhì)達(dá)到溶解平衡狀態(tài)時(shí)的溶液稱為飽和溶液。在飽和溶液中，存在著下列量的關(guān)系： = 常數(shù) = 常數(shù)3、溶解度與溫度溶解平衡是一個(gè)動態(tài)平衡，其平衡移動的方向服從勒沙特列原理。一個(gè)已經(jīng)飽和的溶液，如果它的繼續(xù)溶解過程是吸熱的，升高溫度時(shí)溶解度增大；如果它的繼續(xù)溶解過程是放熱的，升高溫度時(shí)溶解度減小。大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大。氣體物質(zhì)的溶解度隨著溫度的升高

4、而減小。4、溶解度與壓強(qiáng)固體或液體溶質(zhì)的溶解度受壓力的影響很小。氣體溶質(zhì)的溶解度受壓力影響很大。對于溶解度很小，又不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體，“在溫度不變時(shí)，氣體的溶解度和它的分壓在一定范圍內(nèi)成正比”，這個(gè)定律叫亨利（Henry）定律。其數(shù)學(xué)表達(dá)式是：Cg = Kgpg （2-1）式中pg為液面上該氣體的分壓，Cg為某氣體在液體中的溶解度（其單位可用gL-1、LL、molL-1表示），Kg稱為亨利常數(shù)。5、溶解平衡任何難溶的電解質(zhì)在水中總是或多或少地溶解，絕對不溶的物質(zhì)是不存在的。對于難溶或微溶于水的物質(zhì)，在一定條件下，當(dāng)溶解與結(jié)晶的速率相等，便建立了固體和溶液中離子之間的動態(tài)平衡，簡稱溶解平衡

5、。三、溶液組分含量的表示方法有很多方法表示溶液的組成，化學(xué)上常用物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度、摩爾分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等表示。（1）物質(zhì)的量濃度在國際單位制中，溶液的濃度用物質(zhì)的量濃度（簡稱濃度）表示。其定義為：溶液中所含溶質(zhì)A的物質(zhì)的量除以溶液的體積，用符號c表示。c= （2-11）若溶質(zhì)A的質(zhì)量為m，摩爾質(zhì)量為M，則：c= = （2-12）（2）質(zhì)量摩爾濃度用1kg溶劑中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量表示的濃度稱為質(zhì)量摩爾濃度，用b表示，單位為molkg-1，即：b= = （2-13）（3）摩爾分?jǐn)?shù)溶液中某一組分A的物質(zhì)的量（n）占全部溶液的物質(zhì)的量（n）的分?jǐn)?shù)，稱為A的摩爾分?jǐn)?shù)，記為x。x = （2-14）

6、若溶液由A和B兩種組分組成，溶質(zhì)A和B的物質(zhì)的量分別為n和n，則：x= x= 很顯然 x + x = 1（4）質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶質(zhì)A的質(zhì)量占溶液總質(zhì)量的分?jǐn)?shù)稱為溶質(zhì)A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，符號為wA，即 wA = （2-15）溶液的性質(zhì)1、稀溶液的依數(shù)性稀溶液的某些性質(zhì)主要取決于其中所含溶質(zhì)粒子的數(shù)目，而與溶質(zhì)本身的性質(zhì)無關(guān)，這些性質(zhì)稱為依數(shù)性。稀溶液的依數(shù)性包括溶液的蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低和和滲透壓。（1）溶液的蒸氣壓下降19世紀(jì)80年代拉烏爾（Raoult）研究了幾十種溶液的蒸氣壓與溫度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)：在一定溫度下，難揮發(fā)的非電解質(zhì)溶液的蒸氣壓p等于純?nèi)軇┱魵鈮簆與溶劑的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x的乘積，即：p

7、 = px （2-2） 這就是拉烏爾定律。用分子運(yùn)動論可以對此作出解釋。當(dāng)氣體和液體處于相平衡時(shí)，液態(tài)分子氣化的數(shù)目和氣態(tài)分子凝聚的數(shù)目應(yīng)相等。若溶質(zhì)不揮發(fā)，則溶液的蒸氣壓全由溶劑分子揮發(fā)所產(chǎn)生，所以由液相逸出的溶劑分子數(shù)目自然與溶劑的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)成正比，而氣相中溶劑分子的多少決定蒸氣壓大小，因此有： = 即： p = px 由于溶質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x與x之和應(yīng)等于1，因此p = px式可作如下變換： p = p（1x）pp = pxp = px （2-3）這是拉烏爾定律的另一表達(dá)式，p為溶液的蒸氣壓下降值。對于稀溶液而言，溶劑的量n遠(yuǎn)大于溶質(zhì)的量n，n + n n，因此（2-3）式可改寫為：p

8、 = p在定溫下，一種溶劑的p為定值， 用質(zhì)量摩爾濃度b表示，上式變?yōu)椋簆 p = Kb （2-4）式中K = pM/1000，M是溶劑的摩爾質(zhì)量。（2-4）式也是拉烏爾定律的一種表達(dá)形式。T T圖2-1溶液的沸點(diǎn)升高溫度溶液純?nèi)軇┱魵鈮?01.3kPa（2）液體的沸點(diǎn)升高液體的蒸氣壓隨溫度升高而增加，當(dāng)蒸氣壓等于外界壓力時(shí)，液體就沸騰，這個(gè)溫度就是液體的沸點(diǎn)（T）。因溶液的蒸氣壓低于純?nèi)軇栽赥時(shí)，溶液的蒸氣壓小于外壓。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到T時(shí)，溶液的蒸氣壓才等于外壓，此時(shí)溶液沸騰。T與T之差即為溶液的沸點(diǎn)升高值（T）TpT = kp kp = Kb即： T Kb （2-5） 式中K是溶劑的

9、摩爾沸點(diǎn)升高常數(shù)。不同溶劑的K值不同（表2-2）。利用沸點(diǎn)升高，可以測定溶質(zhì)的分子量。在實(shí)驗(yàn)工作中常常利用沸點(diǎn)升高現(xiàn)象用較濃的鹽溶液來做高溫?zé)嵩?。?）溶液的凝固點(diǎn)降低在101 k Pa下，純液體和它的固相平衡的溫度就是該液體的正常凝固點(diǎn)，在此溫度時(shí)液相的蒸氣壓與固相的蒸氣壓相等。純水的凝固點(diǎn)為0，此溫度時(shí)水和冰的蒸氣壓相等。但在0水溶液的蒸氣壓低于純水的，所以水溶液在0不結(jié)冰。若溫度繼續(xù)下降，冰的蒸氣壓下降率比水溶液大，當(dāng)冷卻到T時(shí)，冰和溶液的蒸氣壓相等，這個(gè)平衡溫度（T）就是溶液的凝固點(diǎn)。TT = T就是溶液的凝固點(diǎn)降低值。同樣，它也是和溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，即：T Kb （2-6）式

10、中K是溶劑的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)。不同溶劑的K值不同（表2-2）。利用凝固點(diǎn)降低，可以測定溶質(zhì)的分子量，并且準(zhǔn)確度優(yōu)于沸點(diǎn)升高法。這是由于同一溶劑的K比K大，實(shí)驗(yàn)誤差相應(yīng)較小，而且在凝固點(diǎn)時(shí)，溶液中有晶體析出，現(xiàn)象明顯，容易觀察，因此利用凝固點(diǎn)降低測定分子量的方法應(yīng)用很廣。此外，溶液的凝固點(diǎn)降低在生產(chǎn)、科研方面也有廣泛應(yīng)用。例如在嚴(yán)寒的冬天，汽車散熱水箱中加入甘油或乙二醇等物質(zhì)，可以防止水結(jié)冰；食鹽和冰的混合物作冷凍劑，可獲得22.4的低溫。表2-2 常用溶劑的K和K溶劑T/KK/(Kkgmol-1)T/KK/(Kkgmol-1)水273.01.863730.512苯278.55.10353.1

11、52.53環(huán)己烷279.520.20354.02.79乙酸290.03.90391.02.93氯仿333.193.63萘353.06.90491.05.80樟腦451.040.00481.05.95從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，溶液沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低乃是熵效應(yīng)的結(jié)果。如水在沸點(diǎn)時(shí)的相變過程：H2O(1) H2O(g) G = 0。根據(jù)吉布斯-亥姆霍茲方程，有T= H/（SH2O(g)SH2O(l)）半透膜糖水圖2-2溶液的滲透壓加入難揮發(fā)的溶質(zhì)后，使液體熵值增加，而SH2O(g)和H卻幾乎不變，于是式中分母項(xiàng)變小，導(dǎo)T升高。對凝固點(diǎn)降低，可作同樣的分析。（4）溶液的滲透壓如圖2-2所示，用一種能夠讓溶劑分

12、子通過而不讓溶質(zhì)分子通過的半透膜（如膠棉、硝酸纖維素膜、動植物膜組織等）把純水和蔗糖溶液隔開，這時(shí)由于膜內(nèi)外水的濃度不同，因此單位時(shí)間內(nèi)純水透過半透膜而進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)比從蔗糖水溶液透過半透膜而進(jìn)入純水的水分子數(shù)多，從表觀看來，只是水透過半透膜而進(jìn)入蔗糖溶液。這種讓溶劑分子通過半透膜的單方向的擴(kuò)散過程，稱為滲透。由于滲透作用，蔗糖溶液的體積逐漸增大，垂直的細(xì)玻璃管中液面上升，因而靜水壓隨之增加，這樣單位時(shí)間內(nèi)水分子從溶液進(jìn)入純水的個(gè)數(shù)也就增加。當(dāng)靜水壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)，水分子從兩個(gè)方向穿過半透膜的數(shù)目彼此相等，這時(shí)體系達(dá)到滲透平衡，玻璃管內(nèi)的液面停止上升，滲透過程即告終止。這種

13、剛剛足以阻止發(fā)生滲透過程所外加的壓力叫做溶液的滲透壓。19世紀(jì)80年代，范特荷甫對當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納比較后發(fā)現(xiàn)，稀溶液的滲透壓與濃度、溫度的關(guān)系，與理想氣體狀態(tài)方程相似，可表示為： = RT （2-8）式中是溶液的滲透壓，V式溶液體積，n是溶質(zhì)的物質(zhì)的量，R是氣體常數(shù)，T是絕對溫度。滲透作用在動植物生活中有非常重要的作用。動植物體都要通過細(xì)胞膜產(chǎn)生的滲透作用，以吸收水分和養(yǎng)料。人體的體液、血液、組織等都有一定的滲透壓。對人體進(jìn)行靜脈注射時(shí)，必須使用與人體體液滲透壓相等的等滲溶液，如臨床常用的0.9 %的生理鹽水和5 %的葡萄糖溶液。否則將引起血球膨脹（水向細(xì)胞內(nèi)滲透）或萎縮（水向細(xì)胞外滲透

14、）而產(chǎn)生嚴(yán)重后果。同樣道理，如果土壤溶液的滲透壓高于植物細(xì)胞液的滲透壓，將導(dǎo)致植物枯死，所以不能使用過濃的肥料?；瘜W(xué)上利用滲透作用來分離溶液中的雜質(zhì)，測定高分子物質(zhì)的分子量。近年來，電滲析法和反滲透法普遍應(yīng)用于海水、咸水的淡化。非電解質(zhì)稀溶液的p，T，T以及的實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值基本相符，但電解質(zhì)溶液的實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值差別相當(dāng)大。如0.01 molkg-1的NaCl溶液，T計(jì)算值為0.0186 K，而實(shí)際測定T值卻是0.0361 K。阿累尼烏斯認(rèn)為，這是由于電解質(zhì)在溶液中發(fā)生了電離的結(jié)果。有些電解質(zhì)（如醋酸、氨水、氯化汞等）電離度很小，稱為弱電解質(zhì)；有些電解質(zhì)（如鹽酸、氫氧化鈉、氯化鉀等）的電離度相當(dāng)

15、大，稱為強(qiáng)電解質(zhì)?，F(xiàn)代的強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論認(rèn)為，強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中是完全電離的，但由于離子間存在著相互作用，離子的行動并不完全自由，所以實(shí)際測定的“表觀”電離度并不是100 %。2、分配定律（1）分配定律在一定溫度下，一種溶質(zhì)分配在互不相溶的兩種溶劑中的濃度比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)規(guī)律就稱為分配定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：K = c/c （2-9）式中K為分配系數(shù)；c為溶質(zhì)A在溶劑中的濃度；c為溶質(zhì)A在溶劑中的濃度。（2）萃取分離萃取分離法是利用一種與水不相溶的有機(jī)溶劑與試液一起震蕩，使某組分轉(zhuǎn)入有機(jī)相，另外的組分留在水相，從而達(dá)到分離的目的。溶劑萃取的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中的分配差異。萃取過程

16、是物質(zhì)在兩相中溶解過程的競爭，服從相似相溶原理。萃取分離的主要儀器是分液漏斗。具體操作如下：將試液（水溶液）置于60 125mL的梨形分液漏斗中，加入萃取溶劑后立即震蕩，使溶質(zhì)充分轉(zhuǎn)移至萃取溶劑中。靜置分層，然后將兩相分開。在實(shí)際工作中，常用萃取百分率E來表示萃取的完全程度。萃取百分率是物質(zhì)被萃取到有機(jī)相中的比率。 E = 100%萃取時(shí)，為提高萃取效率，通常采用“少量多次”的方法。設(shè)有V(mL)溶液內(nèi)含有被萃取物質(zhì)m(g)，用V(mL)溶劑萃取n次后，水相中剩余被萃取物質(zhì)m(g)，則m= m()n （2-10）式中K為分配系數(shù)，K = ；c為溶質(zhì)A在水溶液中的濃度，c為溶質(zhì)A在萃取溶劑中的濃

17、度。3、溶解度原理（相似相溶原理）限于理論發(fā)展水平，至今我們還無法預(yù)言氣體、液體、固體在液體溶劑中的溶解度，但是我們可以按照“相似相溶”這個(gè)一般溶解度原理來估計(jì)不同溶質(zhì)在液體溶劑中的相對溶解程度?！跋嗨啤笔侵溉苜|(zhì)與溶劑在結(jié)構(gòu)或極性上相似，因此分子間作用力的類型和大小也基本相同；“相溶”是指彼此互溶。也就是說，極性分子易溶于極性溶劑（如水），而弱極性或非極性分子易溶于弱極性或非極性溶劑（如有機(jī)溶劑氯仿、四氯化碳等）液體溶質(zhì)，如乙醇C2H5OH在水中的溶解度比乙醚CH3OCH3大得多，這是因?yàn)橐掖际菢O性分子，分子中含有OH基，與水相似，而且C2H5OH與C2H5OH、C2H5OH與H2O、H2O與

18、H2O分子間都含有氫鍵，作用力也大致相等；而乙醚屬非極性分子。在固體溶質(zhì)中，大多數(shù)離子化合物在水中的溶解度較大，非極性分子如固態(tài)I2難溶于水而易溶于弱極性或非極性的有機(jī)溶劑（如四氯化碳）中。另外，固態(tài)物質(zhì)的熔點(diǎn)對其在液體溶劑中的溶解度也有一定的影響，一般結(jié)構(gòu)相似的固體化合物在同一溶劑中低熔點(diǎn)的固體將比高熔點(diǎn)固體易溶解。對于氣體而言，在液體溶劑中的溶解度規(guī)律是：在同一溶劑中，高沸點(diǎn)氣體比低沸點(diǎn)氣體的溶解度大；具有與氣體溶質(zhì)最為近似分子間力的溶劑是該氣體的最佳溶劑。如鹵化氫氣體較稀有氣體易溶于水，而且隨著鹵素原子序數(shù)的遞增，鹵化氫的沸點(diǎn)升高，在水中的溶解度增大。【典型例題】例1、在某溫度下，當(dāng)蔗糖

19、的溶解達(dá)成平衡后，杯底還剩有大量蔗糖，試分析這種溶液是否為過飽和溶液？分析：在這種情況下，溶質(zhì)雖然大大地過量，但過量的溶質(zhì)并未進(jìn)入溶液中，該溶液的濃度等于而并未超過該溫度下飽和溶液的濃度，而且過飽和溶液一般不穩(wěn)定，溶液中必須沒有固體溶質(zhì)存在，才有形成過飽和溶液的可能。因此，該溶液不是過飽和溶液，而是飽和溶液。答：該溶液不是過飽和溶液。例2、已知20時(shí)Ca(OH)2的溶解度為0.165 g / 100 g水，及在不同的CO2壓力下碳酸鈣的溶解度為：CO2壓力/Pa01408499501溶解度(g CaCO3/100g H2O)0.00130.02230.109請用計(jì)算說明，當(dāng)持續(xù)把CO2（壓強(qiáng)為

20、99501Pa，下同）通入飽和石灰水，開始生成的白色沉淀是否完全“消失”？在多次實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了下列現(xiàn)象，請解釋：（1）由碳酸鈣和鹽酸（約6 mol/L）作用生成的CO2直接通入飽和石灰水溶液，所觀察到的現(xiàn)象是：開始通CO2時(shí)生成的沉淀到最后完全消失。若使CO2經(jīng)水洗后再通入飽和石灰水溶液則開始生成的白色沉淀到最后不能完全“消失”，為什么？（2）把飽和石灰水置于一敞口容器中，過了一段時(shí)間后，溶液表面有一層硬殼。把硬殼下部的溶液倒入另一容器中，再通入經(jīng)水洗過的CO2，最后能得清液，請解釋。若把硬殼取出磨細(xì)后，全部放回到原石灰水溶液中，再持續(xù)通入經(jīng)水洗過的CO2，最后能得清液嗎？（3）用適量水稀釋飽和

21、石灰水溶液后，再持續(xù)通入經(jīng)水洗過的CO2結(jié)果是因稀釋程度不同，有時(shí)到最后能得清液；有時(shí)得不到清液，請估算用水將飽和石灰水稀釋多少倍時(shí)，準(zhǔn)能得到清液（設(shè)反應(yīng)過程中，溫度保持恒定，即20）分析：CO2通入澄清石灰水中產(chǎn)生渾濁，繼續(xù)通入過量的CO2渾濁“消失”。本題借助于一些數(shù)據(jù)，定量地分析這一常見實(shí)驗(yàn)的各種可能發(fā)生的變化，加深對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識。在數(shù)據(jù)處理時(shí)，由于是等物質(zhì)的量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，即1 mol Ca(OH)2吸收1 mol CO2，生成1 mol CaCO3 因此將溶解度中溶質(zhì)的克數(shù)換算成物質(zhì)的量，便于分析得出結(jié)論。20時(shí)飽和石灰水溶解度為0.165 g，相當(dāng)于0.165/74 = 0.00223

22、mol，而當(dāng)CO2壓力為1.01105 Pa時(shí)，CaCO3溶解度為0.109 g，相當(dāng)于0.109/100 = 0.00109 mol。由于0.00109 mol0.00223 mol，所以把過量CO2通入飽和石灰水后產(chǎn)生的沉淀不能全部消失。（1）由CaCO3和6 mol /L鹽酸制取的CO2中混有逸出的HCl氣體，當(dāng)過量的該氣體通入飽和石灰水中，開始產(chǎn)生的沉淀溶于鹽酸及生成Ca(HCO3)2而消失。用水洗過的CO2，因除去了混有的HCl氣體，所以沉淀不消失。（2）飽和石灰水吸收空氣中的CO2，在表面形成一層硬殼，取硬殼下面的溶液，由于產(chǎn)生表面的硬殼，消耗了一定量的Ca(OH)2。當(dāng)CO2通入

23、時(shí)產(chǎn)生CaCO3的量將減少，通入過量水洗的CO2可能沉淀消失，得澄清溶液。若將硬殼全部放回，由于生成的沉淀CaCO3總量不變，再通入水洗過的過量CO2，沉淀不消失。（3）要使開始產(chǎn)生的沉淀消失，必須將Ca(OH)2在100g水中溶解量降到0.00109 mol，這樣產(chǎn)生的CaCO3也是0.00109 mol，過量水洗過的CO2通入，沉淀將消失。所以加水量是：（1）= 1. 05倍解：由于0.165/740.109/100，沉淀不消失（1）CO2中混有HCl氣體，沉淀溶解；水洗除去HCl后，沉淀不消失。（2）CaCO3總量減少，沉淀可能消失；“硬殼”返回后，CaCO3總量不變，沉淀不消失。（3）

24、加入超過1.05倍體積的水，可得清液。例3、A、B兩種化合物的溶解度曲線入右圖所示?，F(xiàn)要用結(jié)晶法從A、B混合物中提取A（不考慮A、B共存時(shí)，對各自溶解度的影響）（1）50 g混合物，將它溶于100 g熱水，然后冷卻至20，若要使A析出而B不析出，則混合液中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高不能超過多少？（2）取w g混合物，將它溶于100 g熱水，然后冷卻至10，若仍要A析出而B不析出，則混合物中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)滿足什么關(guān)系式（以w、a、b表示）分析：本題不考慮A、B共存時(shí)，對各自溶解度的影響，因此只需要找出同時(shí)滿足各自條件的量即可。由于都溶于熱水中，可直接用溶解度數(shù)值計(jì)算。解：（1） A要析出 50A%10 B

25、不析出 50 B%20 B%40%（2）10溶解度：Aa；BbA要析出 wA%a A% = 1 * GB3 B不析出 wB%b （A% + B%= 1） A% = 2 * GB3 當(dāng)wba即 wa + b = 2 * GB3 包含 = 1 * GB3 A%wba即 wa + b = 1 * GB3 包含 = 2 * GB3 A%例4、Na2CrO4在不同溫度下的溶解度見下表。現(xiàn)有100 g 60時(shí)Na2CrO4飽和溶液分別降溫到（1）40（2）0時(shí)，析出晶體多少克？（020 析出晶體為Na2CrO410H2O，3060析出晶體為Na2CrO44H2O）溫度/010203040506070Na2

26、CrO4(g/100g H2O)31.7050.1788.7088.7095.96104114.6123.0分析：表中所列數(shù)據(jù)是指在該溫度下，100g水中溶解無水物的克數(shù)。若析出晶體不含結(jié)晶水，其計(jì)算方法很簡單，這里不再贅述。若析出晶體含結(jié)晶水，晶體質(zhì)量將超過無水物的質(zhì)量。其計(jì)算方法通常有兩種：（1）先假設(shè)析出無水物，并計(jì)算其質(zhì)量；根據(jù)化學(xué)式計(jì)算，求出無水物對應(yīng)結(jié)晶水的質(zhì)量。再由結(jié)晶水量（相當(dāng)于溶劑減少）計(jì)算又析出無水物質(zhì)量 無限循環(huán)。求和，取極限，導(dǎo)出晶體總質(zhì)量，此法繁瑣。（2）從最終結(jié)果考慮，析出一定質(zhì)量的晶體。其中晶體中無水物為原溶液中溶質(zhì)的一部分，結(jié)晶水為溶劑的一部分，剩余溶質(zhì)和溶劑和

27、該溫度下的溶解度對應(yīng)。解：（1）設(shè)析出x g Na2CrO44H2O晶體 = x =21.876 g（2）設(shè)析出y g Na2CrO410H2O晶體 = y = 125.9g因?yàn)?25.9100說明已全部結(jié)晶析出，但不全為Na2CrO410H2O例5、若某溶質(zhì)在水和一有機(jī)溶劑中的分配常數(shù)為K 一次萃取后，溶質(zhì)在有機(jī)溶劑和水中的濃度（g/L）之比。求證：（1）用與水溶液等體積的該有機(jī)溶劑進(jìn)行一次萃取后，溶質(zhì)在水溶液中的殘留量為原質(zhì)量的；（2）用相當(dāng)于水溶液體積的的該有機(jī)溶質(zhì)進(jìn)行10次萃取后，溶質(zhì)在水溶液中的殘留量為原質(zhì)量的()10證：（1）假設(shè)：有機(jī)相的體積為V（L）；水相的體積為V（L）；萃取

28、前溶質(zhì)的質(zhì)量為m（g）；一次萃取后溶質(zhì)在有機(jī)相中的質(zhì)量為m（g）濃度為c（g/L）；一次萃取后溶質(zhì)在水相中的質(zhì)量為m（g）；濃度為c（g/L）；分配常數(shù)為K根據(jù)分配定律：K = K = = m = m根據(jù)題意 V= V m = m 即一次萃取后溶質(zhì)在水相中的殘留量m為原質(zhì)量（m）的（2）由上述可知，一次萃取后溶質(zhì)在水相中的質(zhì)量為：m（1） = m 據(jù)題意：V = V 代入上式得：m（1） = m = m同理，二級萃取時(shí)，溶質(zhì)在水相中的質(zhì)量為：m（2） = m（1） = m ()2三級萃取時(shí)，溶質(zhì)在水相中的質(zhì)量為：m（3）= m（2） = m ()3n級萃取時(shí)，溶質(zhì)在水相中的質(zhì)量為：m（n）=

29、m（n-1） = m ()n當(dāng)n = 10時(shí)，則溶質(zhì)在水相中的殘留質(zhì)量為：m（10）= m ()10例6、有每毫升含碘1 mg的水溶液10 mL，若用6 mL CCl4一次萃取此水溶液中的碘，問水溶液中剩余多少碘？若將6 mL CCl4分成三次萃取，每次用2 mL CCl4，最后水溶液中剩余多少碘？哪個(gè)方法好？（已知K為85）解：溶液中碘的含量為：m = 110 =10 mg用6 mL CCl4一次萃取后水相中碘的剩余量為：m = m = 10 0.19 mg若每次萃取用2 mL CCl4（相當(dāng)于水相體積的進(jìn)行三次萃取，則水相中碘的剩余量應(yīng)為：m（3）= m ()3 = 10 ()30.001

30、7 mg顯然后一種方法比前一種方法的萃取效果要好，后者碘在水相中的剩余量為前者的。例7、在20和101 kPa下，每升水最多能溶解氧氣0.0434 g，氫氣0.0016 g，氮?dú)?.0190 g，試計(jì)算：（1）在20時(shí)202 k Pa下，氧、氫、氮?dú)庠谒械娜芙舛龋ㄒ詍LL-1表示）。（2）設(shè)有一混合氣體，各組分氣體的體積分?jǐn)?shù)是氧氣25 %、氫氣40 %、氮?dú)?5 %?？倝毫?05 k Pa。試問在20時(shí)，該混合氣體的飽和水溶液中含氧氣、氫氣、氮?dú)獾馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)各為多少？分析： = 1 * GB3 根據(jù)亨利定律，求出202 k Pa下各組分氣體的溶解度。 = 2 * GB3 再根據(jù)氣態(tài)方程pV=

31、nRT公式就可將這些理想氣體質(zhì)量換算為體積。 = 3 * GB3 根據(jù)分壓定律，分別求出O2、H2、N2分壓，從而求出它們在每升水中的溶解度。解：（1）在202 k Pa下各組分氣體的溶解度為：O2：(20.0434)gL-1 = 0.0868 gL-1H2：(20.0016)gL-1 = 0.0032 gL-1N2：(20.0190)gL-1 = 0.0380 gL-1應(yīng)用pV= nRT公式，將這些氣體質(zhì)量換算成體積：V() = (8.31103 k PaL-1mol-1K293K) = 32.70 mLV() = (8.31103 k PaL-1mol-1K293K) = 19.29 mL

32、V() = (8.31103 k PaL-1mol-1K293K) = 16.36 mL（2）根據(jù)分壓定律：p() =（50525%）kPa = 126 kPap() =（50540%）kPa = 202 kPap() =（50535%）kPa = 177 kPa所以它們在每升水中的溶解度為：O2（0.434）gL-1 = 0.05425 gL-1H2（0.0016）gL-1 = 0.0032 gL-1N2（0.019）gL-1 = 0.03325 gL-1所以它們在飽和水溶液中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：O2：100% = 59.81 %H2：100% = 3.53 %N2：100% = 36.66

33、%例8、已知某不揮發(fā)性物質(zhì)的水溶液的沸點(diǎn)是100.39，在18 101 kPa下，將3.00 L空氣緩慢地通過此溶液時(shí)，將帶走水多少克？（已知水的摩爾沸點(diǎn)升高常數(shù)K= 0.52）分析： = 1 * GB3 根據(jù)稀溶液定律公式求得溶液質(zhì)量摩爾濃度b， = 2 * GB3 根據(jù)18時(shí)水的飽和蒸氣壓公式求得溶液的蒸氣壓。 = 3 * GB3 將水的蒸氣壓按理想氣體處理，根據(jù)氣態(tài)方程式求得。解：根據(jù)稀溶液定律T= Kbb = T=100.39100.00 = 0.39b = 0.75查表得18時(shí)水的飽和蒸氣壓p= 2.06 kPa，則溶液的蒸氣壓為：p = p 水為1Kg b = p = 0.9867

34、2.06 k Pa =2.03 k Pa如將此水蒸氣按理想氣體處理，忽略水蒸氣所增加的體積（精確計(jì)算時(shí)不可忽略），則根據(jù)氣態(tài)方程式得：m = = 0.0453 g【知能訓(xùn)練】1、現(xiàn)有50 g 5 %的硫酸銅溶液，要使其溶液濃度提高至10 %，應(yīng)該采取措施有：（1）可蒸發(fā)水 g。（2）加入12.5 %的硫酸銅溶液 g。（3）加入無水硫酸銅粉末 g。（4）加入藍(lán)礬晶體 g。2、在1 L水中溶解560 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氨氣，所得氨水的密度是0.9 g/cm3，該氨水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（1） ，物質(zhì)的量濃度是（2） ，質(zhì)量摩爾濃度是（3） ，摩爾分?jǐn)?shù)是（4） 。3、分子的相對質(zhì)量為M，化學(xué)式為A的物質(zhì)（

35、不含結(jié)晶水），在溫度t1時(shí)，用W g水配制成飽和溶液，該溶液中若按物質(zhì)的量計(jì)算，A占a %，問：（1）t1時(shí)該物質(zhì)的溶解度為若干？（2）當(dāng)溫度降至t2時(shí)，析出An H2O結(jié)晶多少克？（已知t2時(shí)每克水中能溶解S g該物質(zhì)）。（3）t2時(shí)，剩余溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為若干？（4）若A是Na2CO3，將t2 = 373 K，W = 180g，a % = 6.96 %，t2 = 393 K，S = 0.22，n = 10，分別代入（1）、（2）、（3）題所得關(guān)系式中得到什么結(jié)果？4、已知CO2過量時(shí)，CO2與NaOH反應(yīng)生成NaHCO3（CO2NaOHNaHCO3）。參照物質(zhì)的溶解度，用NaOH（固）、

36、CaCO3（固）、水、鹽酸為原料制取33 g純NaHCO3。25NaHCO3Na2CO3NaOH溶解度/g933110（1）若用100 g水，則制取時(shí)需用NaOH g。（2）若用17.86 g NaOH（固），則需用水 g。5、下表是四種鹽的溶解度（g）。溫溶解度 鹽度/ / g0102030406080100NaCl35.735.836.036.336.637.338.439.8NaNO373808896104124148180KCl27.63134.037.040.045.551.156.7KNO313.320.931.645.863.9110.0169246請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)從硝酸鈉和氯化鉀制備

37、純硝酸鉀晶體的實(shí)驗(yàn)（要求寫出化學(xué)方程式及實(shí)驗(yàn)步驟）。6、下面是四種鹽在不同溫度下的溶解度（g100g水）NaNO3KNO3NaClKCl1080.520.935.731.010017524639.156.6（計(jì)算時(shí)假定：鹽類共存時(shí)不影響各自的溶解度；過濾晶體時(shí)，溶劑損耗忽略不計(jì)）取23.4 g NaCl和40.4 g KNO3，加70.0 g H2O，加熱溶解，在100時(shí)蒸發(fā)掉50.0 g H2O，維持該溫度，過濾析出晶體。計(jì)算所得晶體的質(zhì)量（）；將濾液冷卻到10，待充分結(jié)晶后、過濾，計(jì)算所得晶體的質(zhì)量（）。7、25時(shí)，水的飽和蒸氣壓為3.166 kPa，求在相同溫度下5.0 %的尿素CO(N

38、H2)2水溶液的飽和蒸氣壓。8、煙草的有害成分尼古丁的實(shí)驗(yàn)式是C5H7N，今將496 mg尼古丁溶于10.0 g水中，所得溶液的沸點(diǎn)是100.17。求尼古丁的分子量。（水的K= 0.512 Kkgmol-1）9、把1.00 g硫溶于20.0 g萘中，溶液的凝固點(diǎn)為351.72 K，求硫的分子量。（萘的Kf = 6.9 Kkgmol-1 萘的T= 353.00 K）10、在1.00 dm3溶液中，含有5.0 g馬的血紅素，在298 K時(shí)測得溶液的滲透壓為1.82102 Pa，求馬的血紅素分子量。11、含I2的水溶液100 mL，其中含I2 10.00 mg，用90 mL CCl4按下述兩種方法進(jìn)

39、行萃取：（1）90 mL一次萃??；（2）每次用30 mL，分三次萃取。試比較其萃取效率（K = c/c= 85）。12、已知A + B C + 水。t、A、B、C三種物質(zhì)的溶解度分別為S1、S2、S3 g?，F(xiàn)取t時(shí)A的飽和溶液M g，B的飽和溶液N g，混合后恰好完全反應(yīng)生成C物質(zhì)P g。（1）求反應(yīng)中生成水多少g？（2）通過計(jì)算推斷：在此反應(yīng)中C物質(zhì)沉淀的條件是什么？參考答案：1、（1）25 g （2）100 g （3）2.78 g （4）4.63 g2、（1）29.82 % （2）15.79 mol / L （3）25 mol / kg （4）0.313、（1） （2） （3）100% （

40、4）44.1；171；18.03%4、（1）20 （2）505、化學(xué)方程式為：NaNO3KClKNO3NaCl 步驟如下：將NaNO3和KCl按化學(xué)方程式中要求的用量用水加熱溶解。加熱至沸，不斷攪拌，蒸發(fā)水分。當(dāng)析出晶體時(shí)，趁熱過濾，晶體必為NaCl，因在100其溶解度最小。接收濾液容器中預(yù)先加入少量蒸餾水，預(yù)防NaCl飽和液降溫時(shí)析出。 由于過濾出NaCl晶體，上述反應(yīng)強(qiáng)烈向右進(jìn)行，當(dāng)濾液冷卻后析出大量KNO3（因其溶解度隨溫度下降迅速降低）時(shí)，過濾，得KNO3晶體。 將所得KNO3用少量水加熱溶解，冷卻后析出較純的KNO3，過濾。濾液含NaCl及KNO3?？芍貜?fù)第步，獲得更純的KNO3。6

41、、100析出的NaCl質(zhì)量：15.58克 10析出NaCl晶體質(zhì)量為：0.68克；析出KNO3晶體的質(zhì)量為36.22克；析出晶體總質(zhì)量36.9克7、利用p = pxp = p= 3.166 = 3.12 k Pa8、解：利用T Kb求解（273.15 + 100.17）（273.15 + 100.00） = 0.512 = ； M = 1.5102 gmol-19、利用TKb353.00351.72 = 6.90 ； M = 270 gmol-1 故M=27010、利用=RT0.182 = 8.31298 ；M = 6.8104 gmol-1 故M= 6.810411、（1）用90 mL一次萃

42、取時(shí)，m1 = 10.00 （）= 0.13 mgE = 100% = 98.7 %（2）每次用30 mL，分三次萃取時(shí)，m3 = 10.00 （）3 = 0.00054 mgE = 100% = 99.99%由此可見，同樣量的萃取溶劑，分幾次萃取的效率比一次萃取的效率高。12、（1） + P （2）P 第二章 氣 體【競賽要求】氣體。理想氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。理想氣體狀態(tài)方程。氣體密度。分壓定律。氣體相對分子質(zhì)量測定原理?！局R梳理】一、氣體氣體、液體和固體是物質(zhì)存在的三種狀態(tài)。氣體的研究對化學(xué)學(xué)科的發(fā)展起過重大作用。氣體與液體、固體相比較，具有兩個(gè)明顯特點(diǎn)。1、擴(kuò)散性當(dāng)把一定量的氣體充入真空容器時(shí)

43、，它會迅速充滿整個(gè)容器空間，而且均勻分布，少量氣體可以充滿很大的容器，不同種的氣體可以以任意比例均勻混合。2、可壓縮性當(dāng)對氣體加壓時(shí)，氣體體積縮小，原來占有體積較大的氣體，可以壓縮到體積較小的容器中。二、理想氣體如果有這樣一種氣體：它的分子只有位置而無體積，且分子之間沒有作用力，這種氣體稱之為理想氣體。當(dāng)然它在實(shí)際中是不存在的。實(shí)際氣體分子本身占有一定的體積，分子之間也有吸引力。但在低壓和高溫條件下，氣體分子本身所占的體積和分子間的吸引力均可以忽略，此時(shí)的實(shí)際氣體即可看作理想氣體。三、理想氣體定律1、理想氣體狀態(tài)方程將在高溫低壓下得到的波義耳定律、查理定理和阿佛加德羅定律合并，便可組成一個(gè)方程

44、：pV= nRT （1-1）這就是理想氣體狀態(tài)方程。式中p是氣體壓力，V是氣體體積，n是氣體物質(zhì)的量，T是氣體的絕對溫度（熱力學(xué)溫度，即攝氏度數(shù)+273），R是氣體通用常數(shù)。在國際單位制中，它們的關(guān)系如下表：表1-1 R的單位和值pVnTR國際單位制Pam3molK8.314或kPadm3molK8.314（1-1）式也可以變換成下列形式：pV= RT （1-2）p = = 則： = （1-3）式中m為氣體的質(zhì)量，M為氣體的摩爾質(zhì)量，為氣體的密度。對于一定量（n一定）的同一氣體在不同條件下，則有： = （1-4）如果在某些特定條件下，將（1-1）、（1-2）和（1-3）式同時(shí)應(yīng)用于兩種不同的氣

45、體時(shí)，又可以得出一些特殊的應(yīng)用。如將（1-1）式n =，在等溫、等壓、等容時(shí)應(yīng)用于各種氣體，則可以說明阿佛加德羅定律。因?yàn)槲镔|(zhì)的量相等的氣體，含有相等的分子數(shù)。若將（1-2）式 = 在等溫、等壓和等容時(shí)應(yīng)用于兩種氣體，則得出： = （1-5）如果將（1-3）式= ，在等溫等壓下應(yīng)用于兩種氣體，則有： = （1-6）若令 = D ，D為第一種氣體對第二種氣體的相對密度，則有：D = 或 M1 = DM2 （1-7）已知M = 2gmol，= 29gmol 則 M1 = 2 D 或 M1 = 29DD為某氣體相對H2的密度，D為某氣體相對空氣的密度。2、氣體分壓定律和分體積定律（1）氣體分壓定律當(dāng)

46、研究對象不是純氣體，而是多組分的混合氣體時(shí)，由于氣體具有均勻擴(kuò)散而占有容器全部空間的特點(diǎn)，無論是對混合氣，還是混合氣中的每一組分，均可按照理想氣體狀態(tài)方程式進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)一個(gè)體積為V的容器，盛有A、B、C三種氣體，其物質(zhì)的量分別為nA、nB、nC，每種氣體具有的分壓分別是pA、pB、pC，則混合氣的總物質(zhì)的量為：n= nA + nB + nC （1-8）混合氣的總壓為：p = pA + pB + pC （1-9）在一定溫度下，混合氣體的總壓力等于各組分氣體的分壓力之和。這就是道爾頓分壓定律。計(jì)算混合氣各組分的分壓有兩種方法。 = 1 * GB3 根據(jù)理想氣態(tài)方程計(jì)算在一定體積的容器中的混合氣體p

47、V = nRT ，混合氣中各組分的分壓，就是該組分單獨(dú)占據(jù)總體積時(shí)所產(chǎn)生的壓力，其分壓數(shù)值也可以根據(jù)理想氣態(tài)方程式求出：pAV = nART （1-10）pBV = nBRT （1-11）pCV = nCRT （1-12） = 2 * GB3 根據(jù)摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算：摩爾分?jǐn)?shù)（XA）為混合氣中某組分A的物質(zhì)的量與混合氣的總的物質(zhì)的量之比： XA = （1-13）混合氣體中某組分的分壓等于總壓與摩爾分?jǐn)?shù)的乘積：pA = pXA （1-14）（2）氣體分體積定律在相同的溫度和壓強(qiáng)下，混合氣的總體積（V）等于組成混合氣的各組分的分體積之和：V = VA +VB + VC （1-15）這個(gè)定律叫氣體分體積定

48、律。根據(jù)混合物中各組分的摩爾分?jǐn)?shù)等于體積分?jǐn)?shù)，可以計(jì)算出混合氣中各組分的分體積：據(jù) = 得 VA = V （1-16）四、實(shí)際氣體狀態(tài)方程理想氣體定律是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的，并得到了理論上的解釋。但應(yīng)用實(shí)際氣體時(shí)，它只有一定的適用范圍（高溫低壓），超出這個(gè)范圍就有偏差，必須加以修正。對于實(shí)際氣體的實(shí)驗(yàn)值與理想值的偏差，我們常用壓縮系數(shù)Z來表示：Z = 其中p、T都是實(shí)驗(yàn)值。若氣體完全理想，則Z = 1，否則Z1或Z1。出現(xiàn)這種偏差，是由于實(shí)際氣體分子本身的體積不容忽視，那么實(shí)測體積總是大于理想狀態(tài)體積（即V = V b）；實(shí)際上分子之間也不可能沒有吸引力（內(nèi)聚力P），這種吸引力使氣體對器壁碰撞產(chǎn)

49、生的壓力減小，使實(shí)測壓力要比理想狀態(tài)壓力小（即p = p + p），所以Z1。實(shí)際上以上兩種因素同時(shí)存在，前者起主導(dǎo)作用時(shí)，Z1，后者起主導(dǎo)作用時(shí)，Z1，若兩種因素恰好相當(dāng)，則Z = 1（CO2在40和52 MPa時(shí)）。將以上修正項(xiàng)代入理想氣體狀態(tài)方程，即得：(p + p)( b) = RTp既與容器內(nèi)部得分子數(shù)目成正比，又與近壁分子數(shù)目成正比。這兩種分子數(shù)目又都與氣體的密度成正比，所以p2而，所以p()2 或 p = 則 （p +）（ b） = RT對于n摩爾氣體來說，則， （p + ）（V nb）= nRT （1-17）注意，上式中p、V、T都是實(shí)測值；a和b都是氣體種類有關(guān)的特性常數(shù)，統(tǒng)

50、稱為范德華常數(shù)。（1-17）式稱為范德華方程。它是從事化工設(shè)計(jì)必不可少的依據(jù)。五、氣體相對分子質(zhì)量測定原理1、氣體相對分子質(zhì)量測定由（1-3）式： = ，可以變換成以下形式：M = （1-18）可見，在一定溫度和壓強(qiáng)下，只要測出某氣體的密度，就可以確定它的相對分子質(zhì)量。2、氣體精確相對分子質(zhì)量測定根據(jù)M = RT，理想氣體在恒溫下的/p值應(yīng)該是一個(gè)常數(shù)，但實(shí)際情況不是這樣。如：在273 K時(shí)測得CH3F蒸氣在不同壓力下的值及/p值如下表：p/Pa/(gm-3)/(p10-2)1.0131051.54541031.52556.7531051.02411031.52123.3751040.5091

51、1031.5084從表中數(shù)據(jù)可以看到，壓力越大，/p越大，不是常數(shù)。因?yàn)閴毫υ酱?，氣體分子間的吸引力越大 ，分子本身的體積也不能忽略，因而就不能用理想氣體狀態(tài)方程來描述了，所以對于實(shí)際氣體/p不是一個(gè)常數(shù)。0.3366 0.6733 1.0101.531.521.511.501.49p/(105Pa)/(p10-2)（圖1-1）CH3F的-p圖以/p對作圖（圖1-1）如果將直線內(nèi)推到p = 0時(shí)，則CH3F這一實(shí)際氣體已接近理想氣體，所以從圖上所得的(/p) = 1.5010-2是符合理想氣體狀態(tài)方程的。若將(/p) 之值代入理想氣體狀態(tài)方程M = RT，即可求得CH3F的精確分子量。這種求氣

52、體分子量的方法，叫極限密度法。M = （）RT = 1.5010-2gdm-3k Pa-18.314 k Padm3mol-1K-1273.16K = 34.05 gmol-1故CH3F的分子量為34.02。按相對原子質(zhì)量計(jì)算：M = 12.011 + 31.0079 + 18.9984 = 34.033兩者結(jié)果非常接近。【典型例題】例1、300K、3.30105 Pa時(shí)，一氣筒含有480g的氧氣，若此筒被加熱到373K，然后啟開活門（溫度保持373K）一直到氣體壓強(qiáng)降低到1.01105 Pa時(shí)，問共放出多少重的氧氣？分析：因?yàn)閜V =nRT，n = ；所以pV = RT，由此式求出氣筒的體積

53、。然后再根據(jù)氣態(tài)方程式求出壓強(qiáng)降到1.01105 Pa，氣筒內(nèi)剩余氧氣的質(zhì)量m。最后算出放出氧氣的質(zhì)量。解：pV = RT則氣筒的體積：V = = = 0.123 m3再根據(jù)方程式求壓強(qiáng)降低到1.01105 Pa時(shí)，氣筒內(nèi)剩余氧氣的質(zhì)量mm = = = 128 g因此放出氧氣的質(zhì)量m= 480-128 = 352 g例2、設(shè)有一真空的箱子，在288 K時(shí)，1.01105 Pa的壓力下，稱量為153.679 g，假若在同溫同壓下，充滿氯氣后為156.844 g；充滿氧氣后為155.108 g，求氯氣的分子量。分析：M=32.00gmol-1，若將pV= RT 式先用于氧氣 ，求出箱子的體積V，再

54、將 pV= RT式用于氯氣，求出M，這當(dāng)然是可行的。但運(yùn)算繁雜，既費(fèi)時(shí)又易出錯(cuò)。由題意可知，這實(shí)際上是在等溫、等壓和等容條件下，pV= RT式的兩次應(yīng)用。所以可以直接用 = 式，則簡便得多。解：M= 155.108g 153.679g = 1.429g M= 156.844g 153.679g =3.165g M= = = 70.87gmol-1故氯氣的分子量為70.87。例3、某砷的氧化物化學(xué)式為As2O3，加熱升溫氣化，實(shí)驗(yàn)測得在101 k Pa和844 K時(shí)，其蒸氣密度為5.70 g/L。計(jì)算：該氧化物的相對分子質(zhì)量，并求其分子式。分析：依據(jù)題目給出的一定溫度和壓強(qiáng)下的氣體密度，可以算出

55、氣體的相對分子質(zhì)量。由pV= nRT 可得 M = 因?yàn)?= ， 所以 M = 根據(jù)化學(xué)式As2O3可以算出式量，用相對分子質(zhì)量除以式量，即可確定氣態(tài)氧化物的分子式。解：氣態(tài)氧化物的相對分子質(zhì)量（M）為：M = = = 396As2O3的式量為：752+163 =198所以，在氣態(tài)時(shí)這種砷的氧化物的分子式是As4O6 。例4、在298K，101000 Pa時(shí)，用排水集氣法收集氫氣，收集到335 mL。已知298K時(shí)水的飽和蒸氣壓為3200 Pa，計(jì)算：（1）氫氣的分壓是多少？（2）收集的氫氣的物質(zhì)的量為多少？（3）這些氫氣干燥后的體積是多少（干燥后氣體溫度，壓強(qiáng)視為不變）？分析：用排水集氣法收

56、集的氫氣，實(shí)際上是氫氣和水蒸氣的混合氣?？捎蓺怏w分壓定律：p = p + p ，計(jì)算得氫氣的分壓。再利用理想氣體氣態(tài)方程式：pV = nRT求出氫氣的物質(zhì)的量n ，根據(jù)p = p 算出V 。解：（1）混合氣中氫氣的分壓p為：p = p p = 101000 Pa 3200 Pa = 97800 Pa（2）所得氫氣的物質(zhì)的量n (H2) n = = = 0.0140 mol注意：R = 8.314(Pam3mol-1K-1) ，V必須用m3作單位，355 mL一定要換算成35510-6 m3。（3）所得干燥氫氣得體積V為：V= V = 355 mL = 344mL【知能訓(xùn)練】1、在678 K，2

57、.96 g氯化汞在體積為1.00 L的真空容器中蒸發(fā)，其壓強(qiáng)為6.09104 Pa，計(jì)算氯化汞的摩爾質(zhì)量。2、現(xiàn)有A、B兩容器，A容器中裝有體積為6.0 L壓強(qiáng)為9.09105 Pa的氮?dú)?，B容器中裝有體積為12.0 L，壓強(qiáng)為3.03105 Pa的氧氣，A、B兩容器間由活塞連接，當(dāng)打開活塞兩氣體均勻混合后，在溫度不變時(shí)計(jì)算氮?dú)?、氧氣的分壓?、人在呼吸時(shí)，吸入的空氣與呼出的氣體組成不同。一健康人在310 K，1.01105 Pa時(shí)，吸入的空氣體積分?jǐn)?shù)約為：N2 79 %；O2 21.0 %。而呼出的氣體體積分?jǐn)?shù):約為：N2 75.1 %；O2 15.2 %；CO2 3.80 %；H2O5.9

58、 %。（1）試計(jì)算呼出氣體的平均摩爾質(zhì)量及CO2的分壓；（2）用計(jì)算結(jié)果說明呼出的空氣比吸入的空氣的密度是大還是小。4、相對濕度的定義為：在某一溫度時(shí)，空氣中水蒸氣的分壓與同溫度應(yīng)有的飽和水蒸氣壓之比。試計(jì)算：（1）303 K，相對濕度為100 % 時(shí)1 L空氣中含水汽之質(zhì)量；（2）323 K，相對濕度為80 % 時(shí)1 L空氣中含水汽之質(zhì)量。（已知：水的飽和蒸氣壓：303 K 4239.6 Pa，323K 12332.3 Pa）5、在300 K、1.013105 Pa時(shí)，加熱一敞口細(xì)頸瓶到500 K，然后封閉其細(xì)頸口，并冷至原來的溫度，求此時(shí)瓶內(nèi)的壓強(qiáng)。6、在1.32 L容器中充入1 mol

59、CO2氣體，加熱至321 K，分別用理想氣態(tài)方程式和范德華方程計(jì)算氣體的壓強(qiáng)。（CO2的范德華常數(shù)：a = 3.6410-1 m6Pamol-2，b = 4.2710-5 m3mol-1）7、在273K和1.01105 Pa下，將1.0 dm3潔凈干燥的空氣緩慢通過CH3OCH3液體，在此過程中，液體損失0.0335 g，求此液體273 K時(shí)的飽和蒸氣壓。8、在273K時(shí)，O2在不同壓強(qiáng)下的p值如下表：p/105Pa1.00000.75000.50000.2500p/105Padm3mol-122.392922.39792.403422.4088用作圖外推法（將p對p作圖）求在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)O2的

60、摩爾體積。9、某實(shí)驗(yàn)測出人類呼吸中各種氣體的分壓/Pa如下表所示：氣體吸入氣體呼出氣體792747584821328154634037326676265（1）請將各種氣體的分子式填入上表。（2）指出表中第一種和第二種呼出氣體的分壓小于吸入氣體分壓的主要原因。10、無水氯化鋁可用干燥的氯化氫氣體與鋁加熱制得，今以2.7g鋁與標(biāo)態(tài)下7.84L HCl作用。然后在1.013105 Pa、546K下（此時(shí)氯化鋁也為氣體）測得氣體總體積為11.2L。試通過計(jì)算寫出氣態(tài)氯化鋁的分子式。11、溫度為0時(shí)，三甲胺的密度是壓力的函數(shù)，有人測得了如下數(shù)據(jù)：patm0.20.40.60.8dgL10.533 61.