基础化学第8版-自测题及课后习题解答-第1章.pdf 9页

'第一章绪论首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题答案难题解析-1例1-1市售过氧化氢（俗称双氧水）含量为30%，密度为1.11kg·L。计算该溶液的浓度、质量摩尔浓度和摩尔分数。分析市售过氧化氢含量为质量体积百分比30%，运用式(1.1)能把H2O2的质量(H2O2)转换为物质的量：n(H2O2)=m(H2O2)/M(H2O2)，然后除以体积，即得浓度。求算质量摩尔浓度，需用溶剂的质量做分母。这一步通过密度把溶液的体积转换为溶液质量可以求得，方法是：溶液质量=溶液体积×密度；m(H2O)=溶液质量-m(H2O2)。−1解c(HO)=m(H2O2)/M(H2O2)30g/34g⋅mol1000mL=8.8mol·L-122=×V100mL1L-11.11g密度=1.11kg·L=1mL−11.11g1kg-1b(H2O2)=(30g/34g⋅mol)÷100mL×−30g×=11mol·kg1mL1000g−130g/34g⋅molx(H2O2)==0.16−1−1−130g/34g⋅mol+(100ml×1.11g⋅mL−30g)/18g⋅mol-1例1-2有3.18g铜粉，先让它全部氧化成氧化铜，再用6.00mol·L的硫酸转化为硫酸铜。试计算反应中消耗了多少摩尔氧气，需要硫酸多少毫升？分析本题看似复杂，但各步反应中都涉及铜的转化，因此把握铜的物质的量是关键。第一步反应，1Cu、O2和CuO的物质的量相等；第一步反应，CuO和H2SO4的物质的量相等。21计算中注意，以O2为基本单元的氧气的物质的量是以O2为基本单元的氧气的物质的量的一半。2硫酸的体积通过硫酸的浓度和硫酸的物质的量来换算。解根据化学反应式1Cu+O2=CuO2CuO+H2SO4=CuSO4+H2O以及1 -1M(CuO)=63.6g·mol有3.18gn(Cu)==0.0500mol−163.6g⋅mol1n(O2)=n(Cu)=0.0500mol2消耗氧气n(O2)=0.0250mol-1需要6.00mol·L的硫酸的物质的量与铜的物质的量相等，因此需要硫酸的体积为-11L6.00mol·L×V×=0.0500mol1000mLV=8.33mL学生自测题判断题选择题填空题问答题计算题一、判断题（对的打√，错的打×）1.一切属于SI的单位都是我国的法定单位，反之亦然。（）2.0.5mol硫酸的质量是49.0g。（）3.“物质B的物质的量浓度”可以简称为“物质B的浓度”。（）-14.若某稀溶液的密度近乎1kg·L，其物质的量浓度和质量摩尔浓度可近似相等。（）-15.0.9%的NaCl溶液就是ρNaCl=9g·L的溶液。（）二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出）1.下列符号中表示质量的是（）A.MB.mC.WD.wE.ρ2.下列符号中表示摩尔质量的是（）A.CB.cC.MD.mE.b3.下列不属于SI基本单位制的单位符号是（）A.LB.molC.kgD.KE.s4.下列属于SI基本单位的量的名称为（）2 ①质量②体积③物质的量④速度A.①②③B.①③C.②④D.④E.①②③④5.在下列溶液的各种组成标度中，不随温度变化而变化的是（）①质量摩尔浓度②物质的量浓度③摩尔分数④质量浓度⑤质量分数A.①②③B.①③C.②④D.①③⑤E.①②③④三、填空题1.国际单位制由SI单位和（1）组成。其中SI单位又分为（2）和（3）。2.质量摩尔浓度定义为物质B的（4）除以_（5）_的质量。其单位是（6）。3.物质的量浓度定义为物质B的（7）除以（8）的体积。如果某一溶液的组成标度用物质的量-1-1浓度cB（mol·L）或质量浓度ρB（g·L）表示时，二者之间的换算式是（9）；若用物质的量浓度cB-1（mol·L）和质量分数ωB互相换算时要以（10）为桥梁。四、问答题1.医学上常见的溶液的组成标度有哪些？它们是怎么定义的？2.指出下列哪些单位属于SI单位，哪些不是。频率单位Hz、时间单位h、能量单位J、体积单位L、质量单位μg、长度单位nm、温度单位℃、物质的量单位mmol、重力单位N。五、计算题-11.25℃时B物质（M=100.00g⋅mol）的饱和溶液8.00ml重10.00g，将其蒸干后得溶质2.00g。求：（1）-1-1该溶液的质量分数ωB；（2）该溶液的质量浓度ρB（g⋅L）；（3）该溶液的质量摩尔浓度bB（mol⋅kg）；-1（4）该溶液的物质的量浓度cB（mol⋅L）。将2.50g的结晶草酸（H2C2O4·2H2O）溶于95.0g水中，试计算草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)、摩尔分数x(H2C2O4)和质量分数2.1.000L硫酸铝钾溶液含118.6mg的12-水合硫酸铝钾样品，KAl(SO4)2·12H2O。计算：(1)KAl(SO4)2的物质的量浓度；.2-(2)SO4的物质的量浓度；-1(3)KAl(SO4)2的质量摩尔浓度，假定溶液的密度是l.00kg·L。3 学生自测答案一判断题1.×2.×3.√4.√5.√二、选择题1.B2.C3.A4.B5.D三、填空题1.（1）SI的倍数单位（2）SI基本单位（3）SI导出单位-12.（4）物质的量（5）溶剂（6）mol·kg3.（7）物质的量（8）溶液（9）cB·MB=ρB或cB=ρB/MB（10）密度（ρ）四、问答题1.物质的量浓度、质量摩尔浓度、质量浓度、摩尔分数、质量分数和体积分数。物质的量浓度的定义：溶质的物质的量除以溶液的体积质量摩尔浓度的定义：溶质的物质的量除以溶剂的质量质量浓度的定义：溶质的质量除以溶液的体积摩尔分数的定义：溶质的物质的量除以溶液的物质的量质量分数的定义：溶质的质量除以溶液的质量体积分数的定义：溶质的体积除以溶液的体积2.SI单位：Hz、J、μg、nm、℃、mmol、N；非SI单位：h、L。3.相同点：两者的质量均为14.007g；1不同点：两者的概念不同，前者的基本单元是N，而后者的基本单元是N2。24.C3H8O3五、计算题1.解2.00gω==0.2B10.00g2.00g-1ρ==250g⋅LB-3-1(8.00mL×10L⋅mL)-12.00g/100.00g⋅molb==2mol⋅kgB-3-110.00g×10kg⋅g)4 -12.00g/100.00g⋅molc==2.5mol⋅LB−3-1(8.00mL×1095.0L⋅mL2.解0.1186g−4-1(1)c(KAl(SO))==2.500×10mol⋅L42−1(258.2+12×18.01)g⋅mol×1.000L2−−4-1−4-1(2)c(SO4)=2.500×10mol⋅L×2=5.000×10mol⋅L0.1186g(3)b(KAl(SO))=42−1-1−3474.3g⋅mol×(1.000L×1.00kg⋅L−0.1186×10kg)−4-1=2.50×10mol⋅kg章后习题答案习题1.为什么说化学是一门中心科学？试举几例说明化学和医学的关系。解因为现代化学几乎与所有的科学和工程技术相关联，起着桥梁和纽带作用；这些科学和技术促进了化学学科的蓬勃发展，化学又反过来带动了科学和技术的进展，而且很多科技进步以化学层面的变革为突破口。因此，化学是一门中学科学。化学和医学的关系极为密切，无论是制药、生物材料、医学材料、医学检验，还是营养、卫生、疾病和环境保护，乃致对疾病、健康、器官组织结构和生命规律的认识，都离不开化学。2.SI单位制由哪几部分组成？请给出5个SI倍数单位的例子。解国际单位制由SI单位和SI单位的倍数单位组成。其中SI单位分为SI基本单位和SI导出单位两大部分。SI单位的倍数单位由SI词头加SI单位构成。例如mg、nm、ps、μmol、kJ等等。3.下列数据，各包括几位有效数字？-5(1)2.0321g(2)0.0215L(3)pKHIn＝6.30(4)0.01﹪(5)1.0×10mol解(1)5位，(2)3位，(3)2位，(4)1位，(5)2位。4.某物理量的真实值T=0.1024，实验测定值X=0.1023，测定值的相对误差RE是多少？运用公X−T式RE=，以百分率表示。T0.1023−0.1024−0.0001解RE===−0.001=−0.1%0.10240.10245.关于渗透压力的Van′tHoff公式写作Π=cRT，式中，c是物质的量浓度，R是摩尔气体常数，T是绝对温度。通过量纲分析证明渗透压力Π的单位是kPa。5 解Π=cRT={c}⋅[c]×{R}⋅[R]×{T}⋅[T]=({c}×{R}×{T})⋅([c]×[R]×[T])=({c}×{R}×{T})mol⋅L-1×J⋅K−1⋅mol−1×K=({c}×{R}×{T})J⋅L−1式中，花−33−2=({c}×{R}×{T})N⋅m⋅dm=({c}×{R}×{T})×10N⋅m=({c}×{R}×{T})kPa括号代表量的值，方括号代表量的单位。6.地球水资源是被关注的热点。有国外资料给出水资源的分布：3水资源水资源体积/mi占水资源总量百分比/%海洋31700000097.23,冰盖，冰川70000002.15地下水20000000.61淡水湖300000.0092已知1mile=1.609344km，把表中数据换算成SI单位数据并计算水资源的总体积。3333解1mi=1.609344km=4.168182km，所以水资源的总体积393V=(317000000+7000000+2000000+30000)×4.168182km=1.3590×10km12+17.求0.010kgNaOH、0.100kg(Ca)、0.100kg(Na2CO3)的物质的量。22解0.010kg1000gn(NaOH)=×=0.25mol-1(23.0+16.0+1.00)g⋅mol1kg12+0.100kg1000gn(Ca)=×=4.99mol21-11kg×40.08g⋅mol210.100kg1000gn(NaCO)=×=1.89mol2321-11kg×(2×22.99+12.01+3×16.00)g⋅mol28.20℃，将350gZnCl2溶于650g水中，溶液的体积为739.5mL，求此溶液的物质的量浓度和质量摩尔浓度。解350gn(ZnCl)==2.57mol2-1(65.39+2×35.45)g⋅mol2.57mol1000mL-1c(ZnCl)=×=3.48mol⋅L2739.5mL1L2.57mol1000g-1b(ZnCl)=×=3.95mol⋅kg2650g1kg+--19.每100mL血浆含K和Cl分别为20mg和366mg，试计算它们的物质的量浓度，单位用mmol·L表示。解-3+20×10g1000mL1000mmol-1c(K)=××=5.1mmol⋅L-139.1g⋅mol100L×1L1mol6 -3-366×10g1000mL1000mmol-1c(Cl)=××=103mmol⋅L-135.45g⋅mol100L×1L1mol-110.如何用含结晶水的葡萄糖(C6H12O6·H2O)配制质量浓度为50.0g·L的葡萄糖溶液500mL？设-1溶液密度为1.00kg·L，该溶液的物质的量浓度和葡萄糖C6H12O6的摩尔分数是多少？解设称取含结晶水的葡萄糖(C6H12O6·H2O)的质量为m,(6×12.0+12×1.01+6×16.0)gρ(CHO⋅HO)=m×61262(6×12.0+12×1.01+6×16.0+2×1.01+16.0)g1-1×=50.0g⋅L0.500Lm=27.5g-150.0g⋅L-1c(CHO)==0.278mol⋅L6126-1(6×12.0+12×1.01+6×16.0)g⋅mol0.278molx(CHO)==0.005266126-10.28mol+(1000-50)g/[(2×1.01+16.0)g⋅mol+-111.某患者需补充Na5.0g，如用生理盐水补充{ρ(NaCl)=9.0g·L}，应需多少？解V(NaCl)=5.0g×(23.0+35.5)g×1=1.4L-123.0g9.0g⋅L112.溶液中KI与KMnO4反应，假如最终有0.508gI2析出，以(KI+KMnO4)为基本单元，所消耗的5反应物的物质的量是多少？++解∵10KI+2KMnO4+8H=12K+2MnO2+5I2+4H2O∴Exercises1.Whichofthefollowingisnon-SIunit—milliliter,milligram,kilopascalcentimeterandmillimole?SolutionMilliliterisanon-SIunit.2.Ifyouhadtodothecalculationof(29.837-29.24)/32.065,whatwouldbethecorrectresultofsignificantfigure?29.837−29.24Solution=0.01932.0653.Ifamoleofmarblesstackedtightlytogether,howkilometersdeepwouldtheycoverthelandofour62country?Theradiusofthemarbleis1.0cmandtheareaofourlandis9.6×10km.SolutionAmarblewouldtakeahexagonalareaof223cmwhenstackedtightlytogether,andeachlayerofmarbleswouldbe3cmdeep.Thereforethedeepof1moleofmarblescoveringourlandwouldbe:7 223-121km11km6.02×10mol×1mol×23cm×××3cm×56251×10cm9.6×10km1×10cm2=3.8×10km4.Anaqueoussolutionis8.50%ammoniumchloride,NH4Cl,bymass.Thedensityofthesolutionis-11.024g·mL.Whatarethemolality,molefraction,andamount-of-substanceconcentrationofNH4Clinthesolution?Solutionn(NHCl)=8.50g=0.159mol4-1(14.01+4×1.008+35.45)g⋅mol0.159mol1000g-1b(NHCl)=×=1.74mol⋅kg4100.0g-8.50g1kg0.159molx(NHCl)==0.03044-10.159mol+(100.0-8.50)g/(18.02g⋅mol)0.159mol1000mL-1c(NHCl)=×=1.63mol⋅L4-1100.0g/(1.024g⋅mL)1L5.A58-gsampleofagaseousfuelmixturecontains0.43molefractionpropane,C3H8;theremainderofthemixtureisbutane,C4H10.Whatarethemassesofpropaneandbutaneinthesample?Solution-1m(CH)=0.43mol×44.0g⋅mL=19g38m(CH)=58g−19g=39g4106.Asampleofpotassiumaluminumsulfate12-hydrate,KAl(SO4)2·12H2O,containing118.6mgisdissolvedin1.000Lofsolution.Calculatethefollowingforthesolution:(1)Theamount-of-substanceconcentrationofKAl(SO4)2.2-(2)Theamount-of-substanceconcentrationofSO4.-1(3)ThemolalityofKAl(SO4)2,assumingthatthedensityofthesolutionis1.00g·mL.Solution(1)n(KAl(SO)⋅12HO)422-3118.6×10g=-1[39.098+26.982+2×(32.065+4×15.999)+12×(2×1.0079+15.999)]g⋅mol-4=2.500×10mol-42.500×10mol-4-1c(KAl(SO))==2.500×10mol⋅L421.000L(2)2−-4-4-1c(SO)=2×2.500×10mol=5.000×10mol⋅L4-4(3)2.500×10mol1000g-4-1b(KAl(SO))=×=2.500×10mol⋅kg423-1-31.000×10mL×1.00g⋅mL-118.6×10g1kg8 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