工科化学与实验(金继红)第1章思考题及习题答案

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1、第一章物质的聚集状态思考题答案1、物质的气、液、固三种状态各貝•有哪些特性?3、范徳华方程对理想气体做了哪两项校正？1）在pV*RT方程式中，Vm是lmol气体分子自由活动的空间。理想气体因为分子本身没有体积，则就等于容器的体积。对于真实气体来说，因为要考虑分子本身的体积，所以lmol气体分子自由活动的空间已不是Vm，而要从Vm中减一个与气体分子本身体积有关的修止项b°对1mol气体而言：实验表明，从数量级上看b的值粗略等于该气体物质的液体的摩尔体积。2）在pVm=RT方程中p是指分子间无引力时，气体分子碰撞容器壁所产生的压力。但由于分子间引力的存在，真实气体所产生的压力要比无引力时小。

2、若真实气体表现出來的压力为P，换算为没有引力时（作为理想气体）的压力应该为p+仝。范徳华把二项称为分子内压，它反映分子间引力对气体压力所产生的影响。_a_P内=771P真实―卩理想_P内ym式中a为一比例系数，它与真实气体分子间的引力大小冇关。经过两项修正，真实气体可看作理想气体加以处理。用Vm-b代替理想气体状态方程中的Vm,以p+匕代替方程中的p,即得到范德华方程式：（P+Q/必）（匕"）=灯或（p+n2a/V2）（V-nb）=nRT以上即为著名的范德华方程。方程式中的a,b是气体的特性参暈，称为范德华参暈（常数）。它们分别与气体分子之间引力的大小及气体分子本身的体积大小有关。范德华

3、认为，a和b的值不随温度而变。卜表给出了宙实验测得細旳厶41啲蔣德华参星之値l由表中数假屮头呑斟一般來说,对于较易液化的气体，如CI2,SO?等，a的值较大，说明这些气体分子间的吸引力较强；而对于如H2,He等不易液化的气体，a的值很小，说明分子间的引力很弱。4、什么叫沸点？什么液体的饱和蒸气压？温度对液体饱和蒸汽压冇什么影响？外压对液体沸点冇什么影响？1）沸点：沸腾是在一定温度下液体内部和表而同时发生的剧烈汽化现象。液体沸腾时候的温度被称为沸点匚即液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度。浓度越高，沸点越高一不同液体的沸点是不同的，所谓沸点是针对不同的液态物质沸腾时的温度。沸点随外界压力

4、变化而改变，压力低，沸点也低。液体孤度越高，沸点越高。2）饱和蒸汽压：当液体汽化的速率与其产生的气体液化的液体速率相同时的气压。3）液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯-克拉佩龙方程式表示：带格式的：字体：+西文正文（Calibri）在温度较小的变化范围内，H汽可视为常数，对上式积分得:£scEx、話糕£«0800700■■■爹=I址協泊Jo.■»■16018020020406080100120厘度/K4）外压对鮎体沸点的关系沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度。沸点随外界压力变化而改变，压力低,沸点也低。PV=nRT,因为压力越高，在共它条件不变的情况下，温度越高。当其气压

5、要升高到饱和蒸汽压时，需要更高的温度才可以得到沸腾状态，即外压升高，沸点也越高。5、溶液浓度的常用表示方法有哪儿种？如果工作环境温度变化较大，应釆用哪一种浓度表示方法为好？1）B的物质的皐浓度cR=—BVCB—B的物质的暈浓度，单位为mol・I?。叶一物质B的物质的量，单位为moLV-混合物的体积，单位为L。2）溶质B的质量摩尔浓度叫&一溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol-Kg^如一溶质B的物质的量，单位为moL“a—溶剂的质量，单位为kg。3）溶质B的摩尔分数Zb=—nB-B的物质的量，SI单位为mol；门一混合物总的物质的量，SI单位为mol；龙R—SI单位为1。两组分的溶液系统：溶

6、质B的暈分数：Zb=—兀A+如溶剂A的量分数：%严4~叫+Za+Zb=1任何一个多组分系统，则工乙=1质量浓度的值不因温度变化而变化，而体积浓度的值随温度的变化而相应变化。如果工作环境温度变化较大，采用质量摩尔浓度表示方法为好。6、两只各装有lkg水的烧杯，一只溶有O.Olmol蔗糊，另一只溶有O.OlmolNaCh按同样速度降温冷却，则哪个先结冰？因为NaCI完全解离，相当于溶质的浓度增大，所以凝固点降低更很多，故按同样速度降温冷却，蔗糖先达到结冰的凝固点。7、为什么人体输液用一定浓度的生理盐水或葡萄糖溶液？因为人体内的细胞要在生理盐水和一定浓度的葡萄糖溶液中才能保持正常形态，因为他们

7、的浓度是临床规定中符合人体情况的等渗溶液，否则会因为在浓度过高或低的情况下，发生高渗或低渗的情况，导致人体内的细胞因渗透压的变化而失水皱缩导致血栓，或者吸水破裂导致溶血。因此输液时使用一定浓度的牛•理盐水或葡萄糖溶液是为了使身体的渗透压维持稳定状态。&在两只烧杯中分別装入等体积的纯水和饱和的糖水，将两只烧杯放在一个钟罩中，一段时间后，会发生什么现象？糖水的液而上升，纯水的液面下降，因为两者的表而饱和蒸汽压（水）有区别。溶液的饱和蒸汽