1、第四章 液態混合物和溶液1、25時，wB=0.0947的硫酸水溶液，密度為1.0603g/cm-3，求硫酸的摩爾分數，質量摩爾濃度和物質的量濃度以及質量濃度。解：1L 溶液中，硫酸的質量為1000×1.0603×0.0947=100.4g，nB=100.4/98=1.025mol 水的質量為1000×1.0603×（1-0.0947）=959.89g，nA=959.89/18=53.33molxB=1.025/(1.025+53.33)=0.01885；mB=1.025×1000/959.89=1.068mol/kg；cB=1.025mol/L

2、；B=100.4g/L2、25時水的蒸氣壓為3.17kPa，若一甘油水溶液中甘油的質量分數w=0.0100，問溶液的蒸氣壓為多少？（甘油即丙三醇，摩爾質量為93.1g/mol，是不揮發性溶質）。解：=0.998；p=3.17×0.998=3.16kPa3、20時乙醚的蒸氣壓為59.00kPa，今有100.0g乙醚中溶入某揮發性有機物質10.0g，蒸汽壓下降到56.80kPa，試求該有機物的摩爾質量。解：59.00-56.80=59.00×；解得M2=53.6g/mol書上答案不對。4、0時，101325Pa的氧氣在水中的溶解度為344.90cm3，同溫下，101325Pa的

3、氮氣在水中的溶解度為23.50cm3，求0時與常壓空氣呈平衡的水中所溶解的氧氣和氮氣的摩爾比。解：k(O2)=101325/344.9；k(N2)=101325/23.5 c(O2)=0.21×101325/k(O2)=72.43 cm3；c(N2)=0.78×101325/k(N2)=18.33 cm3顯然二者之比為3.955、40時苯及二氯乙烷的蒸氣壓分別為24.33及20.66kPa，求40時與x(苯)=0.250的苯-二氯乙烷溶液呈平衡的蒸氣組成及苯的分壓。設系統可視為理想液態混合物。解：p=p1+p2=24.33×0.25+20.66×0.75

4、=21.58kPa；y1=24.33×0.25/21.58=0.282 P2=20.66×0.75=15.506、100時，己烷的蒸氣壓是2.45×105Pa，辛烷的是4.72×104Pa，這兩種液體的某一混合物的正常沸點是100，求（1）己烷在液體里的摩爾分數；（2）蒸氣里己烷的摩爾分數。（假定系統可作為理想液態混合物）解：p=2.45×105x(己)+ 4.72×104 (1-x)=101325，解得x(己)=0.2736 Y(己)= 2.45×105×0.2736/101325=0.66167、已知純Zn、P

5、b、Cd的蒸氣壓與溫度的關系如下：設粗鋅中含有Pb和Cd的摩爾分數分別為0.0097和0.013。求在950，粗鋅蒸餾時最初蒸餾產物中Pb和Cd的質量分數。設系統可視為理想液態混合物。解：求最初蒸餾產物中Pb和Cd的質量分數即求平衡氣象組成。將1223K代入前三式，求得p*(Zn)=156190Pa，p*(Pb)=80.76Pa，p*(Cd)=492072PaP(Pb)=80.76×0.0097=0.78Pa，p(Cd)= 492072×0.013=6397Pa，p(Zn)=156190×(1-0.0097-0.013)=152644Pa y(Pb)=0.78/(

6、0.78+6397+152644)=4.9×10-6 y(Cd)=6397/(0.78+6397+152644)=0.0402與書上答案稍有差別。8、計算含Pb和Sn質量分數各為0.5的焊錫在1200時的蒸氣壓及此合金的正常沸點。已知解：將1473K代入前二式，求得p*(Pb)=2132Pa，p*(Sn)=1.48Pa X(Pb)=0.365P=2132×0.365+1.48×0.635=779(Pa)×0.365+×0.635=101325試解法求得 T=2223K9、已知AgCl-PbCl2在800時可作為理想液態混合物，求300g PbC

7、l2和150g AgCl混合成混合物時系統的摩爾熵變和摩爾吉布斯函數變以及AgCl和PbCl2在混合物中的相對偏摩爾吉布斯函數。解：n(PbCl2)=300/278=1.079，n(AgCl)=150/143.5=1.045 X(PbCl2)=0.508= -1.079×8.314×ln0.508-1.045×8.314×ln0.402=13.99(J·K-1)=-13.99×1073=-15011(J)G(PbCl2)=8.314×1073×ln0.508=-6042(J·mol-1)G(AgCl)=8

8、.314×1073×ln0.402=-8130(J·mol-1)書上答案稍有問題。10、在1073時曾測定了氧在100g液態Ag中的溶解度數據如下：p(O2)/Pa 17.06 65.05 101.31 160.36V(O2標況下) /cm3 81.5 156.9 193.6 247.8（1）試判斷，氧在Ag中溶解是否遵守西弗特定律；（2）在常壓空氣中將100g Ag加熱至1073，最多能從空氣中吸收多少氧？解：（1）若基本為常數，則遵守西弗特定律=81.5/(17.06/101325)0.5=6281；同理=6192；=6123；=6229。尊守平均值為=（62

9、81+6192+6123+6229）/4=6206 （2）V=×0.210.5=2844（cm3）11、利用表4-7計算與空氣平衡的1600鐵液中溶解的氮與氧之比（分子比）。解：=1.079×104+20.89×1873=49917N%=0.0405×0.780.5=0.036=-1.1715×105-3×1873=-122769O%=2654×0.210.5=1216(結果合理嗎?!)溶解的氮與氧之比（分子比）=3.38×10-512、純金的結晶溫度等于1335.5K。金從含Pb的質量分數0.055的Au-Pb溶

10、液中開始結晶的溫度等于1272.5K。求金的熔化焓。解：x(Pb)=0.05248=11770(J·mol-1)13、Pb的熔點為327.3，熔化焓為5.12kJ/mol。（1）求Pb的摩爾凝固點下降常數Kf。（2）100g Pb中含1.08g Ag的溶液，其凝固點為315，判斷Ag在Pb中是否以單原子形式存在。解：（1）Kf=8.314×600.32×207/5120=121129（K·g·mol-1）（2）m(Ag)=0.1mol/kg Kf=(327.3-315)/0.1=123（K·kg·mol-1），與（1）相同，

11、是以單原子形式存在14、在50.0g CCl4中溶入0.5126g萘（M=128.16g/mol），測得沸點升高0.402K，若在等量溶劑中溶入0.6216g某未知物，測得沸點升高0.647K，求此未知物的摩爾質量。解：Kb=0.402/()=5.025 0.647=5.025×，解得M=96.55(g·mol-1)15、25時某有機酸在水和醚中的分配系數為0.4。（1）若100cm3水中含有機酸5g，用60cm3的醚一次倒入含酸水中，留在水中的有機酸最少有幾克？（2）若每次用20cm3醚倒入含酸水中，連續抽取三次，最后水中剩有幾克有機酸？解：(1)設留在水中的有機酸為xg

12、，則，解得x=2(2) 類似計算連算三次，可求得留在水中的有機酸為1.48g16、鋼液中存在如下反應：C + O = CO（g）已知 CO2(g)+C=2CO(g) ; =1.3933×105-127.3T/K J/mol CO(g)+O=CO2(g) ; =-1.6192×105+87.3T/K J/mol(濃度%B=1又服從理想稀溶液定律的假想狀態為標準態)。試求：（1）1600時的平衡常數；（2）當1600，p(CO)=101325Pa時，%C=0.02的鋼液中氧的平衡含量%O解：（1）(1)+(2)=所求=1.3933×105-127.3×187

13、3+ -1.6192×105+87.3×1873= -97510J/molln=97510/(8.314×1873)=6.2618 ； =524（2），解得O%=0.09517、由丙酮（1）和甲醇（2）組成溶液，在101325Pa下測得下列數據：x1=0.400，y1=0.516，沸點為57.20，已知該溫度下p1*=104.8kPa，p2*=73.5kPa。以純液態為標準態，應用拉烏爾定律分別求溶液中丙酮及甲醇的活度因子及活度。解：p1=101325×0.516=104800a1，a1=0.4989 P2=101325×(1-0.516)=7

14、3500a2，a2=0.6672 a1=0.4989=0.400f1，f1=1.247 a2=0.6672=(1-0.516)f2，f2=1.379(書上答案不對)18、液態鋅的蒸氣壓與溫度的關系為實驗測出含鋅原子分數為0.3的Cu-Zn合金熔體800時的蒸氣壓是2.93kPa，求此時鋅的活度因子，指出所用的標準態。解：1073K時，p*=30845 2930=30845a，a=0.095，0.095=0.3f，f=0.317所用的標準態為800時的純液態鋅。19、下表給出三氯甲烷（A）-丙酮（B）二組分液態溶液在t=55.10時的數據：xB00.1180.2340.3600.3850.508

15、0.6450.7200.9001.00yB00.0910.1900.3600.4000.5570.7380.8120.9441.00p/Pa×10-48.4378.0397.7267.4947.5137.7258.2108.5578.7749.890試按不同慣例計算xB =0.385溶液的B。解：（1）以純液態為標準態75130×0.400=98900×0.385B，B=0.789（2）以B%=1且符合亨利定律的狀態為標準態80390×0.091=k×0.118，k=6199675130×0.400=61996×0.385B，B=1.25920、Fe-C溶液中碳的活度因子與碳