漳州市化学奥林匹克辅导材料

1、漳州市化学奥林匹克辅导材料-绪 论学好化学要用科学方法，要付出辛勤的劳动。对化学原理：弄清定义，基本公式，多做练习，熟练运用；对元素化学：反复记忆，反复对比，不断总结，理论解释。【竞赛要求】1有效数字。在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等）测量数据的有效数字。运算结果的有效数字。 2004年第1期化学教育57页：有效数字的定义：即从第一位非零的数字开始,到最后一位字为止,在数字中间和最后的零都计算在内，例如下列数字的有效数字为:1.0005 5位 6.021023 3位 0.5000 4位 0.000035 2位 有效数字的修约规则为“四舍六

2、入五留双” 例如, 要修约为四位有效数字时： 尾数4时舍, 0.52664 - 0.5266 尾数6时入, 0.36266 - 0.3627 尾数5时, 若后面数为0, 舍5成双: 10.2350-10.24, 250.650-250.6 若5后面还有不是0的任何数皆入: 18.0850001-18.09练：0.54640.546 0.54660.547 0.54650.546 0.54750.548 0.5465040.547 0.547490.547进行数字修约时,需一次修约到指定的位数,如0.54749先修约到0.5475再修约到0.548就不对了，另外使用计算器进行计算时,一般不对中间

3、步骤的结果进行修约,仅对最后的结果进行修约,使其符合事先所确定的位数。 有效数字相加减时,应以绝对误差最大的数为依据,以确定保留到小数点后第几位有效数字相乘除时,应以相对误差最大的数为依据,以确定有效数字的位数。例如:1.4562.34=3.41(4位有效数字乘3位有效数字得3位有效数字)5.1039+0.023=5.127(绝对误差最大的数为0.023,故结果应保留小数点后3位)4.888+7.067=11.955(4位有效数字加4位有效数字得5位有效数字理由同上) 但是,对于非测量所得的数字,如倍数、分数关系等,他们可视为无限多位有效数字。例如:氧气的分子量为16.002=32.00,并不

4、能因为2是一位有效数字,而结果也取一位有效数字即3101另外,从lg6.02=0.780及lg(6.021023)=23.780可以看出,23.780中,其整数部分23其实是指10的23次方,并不表明有效数字,所以,23.780在表示对数时只有3位有效数字。但在表示一般数字时,却有5位有效数字，因此pH=12.68有2位有效数字,pH=2.68也有2位有效数字，当然作为数字,12.68和2.68却分别有4位、3位有效数字。有效数字-包括全部可靠数字及一位不确定数字在内m 分析天平(称至0.1mg):12.8218g(6) , 0.2338g(4) , 0.0500g(3) 千分之一天平(称至0

5、.001g): 0.234g(3) 1%天平(称至0.01g): 4.03g(3), 0.23g(2) 台秤(称至0.1g): 4.0g(2), 0.2g(1)V 滴定管(量至0.01mL):26.32mL(4), 3.97mL(3) 容量瓶:100.0mL(4),250.0mL (4) 移液管:25.00mL(4); 量筒(量至1mL或0.1mL):25mL(2), 4.0mL(2)几项规定1. 数字前0不计,数字后计入 : 0.024502. 数字后的0含义不清楚时, 最好用指数形式表示 : 1000 ( 1.0103 ，1.00103 )3. 自然数可看成具有无限多位数(如倍数关系、分数

6、关系)；常数亦可看成具有无限多位数，如，e4. 数据的第一位数大于等于8的,可多计一位有效数字，如 9.45104, 95.2%, 8.655. 对数与指数的有效数字位数按尾数计， 如 10-2.34 ; pH=11.02, 则H+=9.510-126. 误差只需保留12位；7. 化学平衡计算中,结果一般为两位有效数字(由于K值一般为两位有效数字)；8. 常量分析法一般为4位有效数字(Er0.1%），微量分析为2位。9单位变换不影响有效数字位数第一章 气体【竞赛要求】2气体。理想气体标准状态。理想气体状态方程。气体密度。分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度（亨利定律）。一、理想气体1

7、气体与液体、固体相比较，具有两个明显特点: (1)扩散性 (2)可压缩性2理想气体: 在低压和高温条件下，气体分子本身所占的体积和分子间的吸引力均可以忽略，此时的实际气体即可看作理想气体。二、理想气体定律（The Ideal Gas Law） 1、理想气体状态方程：pV= nRT（1-1）式中p是气体压力，V是气体体积，n是气体物质的量，T是气体的绝对温度（热力学温度，即摄氏度数+273），R是气体通用常数。在国际单位制中，它们的关系如下表：表1-1 R的单位和值pVnTR国际单位制Pam3molK8.314或kPadm3molK8.314（1-1）式也可以变换成其他形式和结论：pV= RT（

8、1-2） p = = 则： = （1-3）式中m为气体的质量，M为气体的摩尔质量，为气体的密度。对于一定量（n一定）的同一气体在不同条件下，则有： = （1-4）如果在某些特定条件下，将（1-1）、（1-2）和（1-3）式同时应用于两种不同的气体时，又可以得出一些特殊的应用。如将（1-1）式n =，在等温、等压、等容时应用于各种气体，则可以说明阿佛加德罗定律。因为物质的量相等的气体，含有相等的分子数。若将（1-2）式 = 在等温、等压和等容时应用于两种气体，则： = （1-5）如果将（1-3）式= ，在等温等压下应用于两种气体，则： = （1-6）若令 = D ，D为气体的相对密度，则：D =

9、 或 M1 = DM2 （1-7）已知M = 2gmol，= 29gmol 则 M1 = 2 D 或 M1 = 29DD为某气体相对H2的密度，D为某气体相对空气的密度。2、气体分压定律和分体积定律（1）气体分压定律当研究对象不是纯气体，而是多组分的混合气体时，由于气体具有均匀扩散而占有容器全部空间的特点，无论是对混合气体，还是混合气体中的每一组分，均可按照理想气体状态方程式进行计算。当一个体积为V的容器，盛有A、B、C三种气体，其物质的量分别为nA、nB、nC，每种气体具有的分压分别是pA、pB、pC，则混合气的总物质的量为：n= nA + nB + nC （1-8）混合气的总压为：p =

10、pA + pB + pC （1-9）在一定温度下，混合气体的总压力等于各组分气体的分压力之和。这就是道尔顿分压定律。计算混合气各组分的分压有两种方法。根据理想气态方程计算在一定体积的容器中的混合气体pV = nRT ，混合气体中各组分的分压，就是该组分单独占据总体积时所产生的压力，其分压数值也可以根据理想气态方程式求出：pAV = nART （1-10）pBV = nBRT（1-11）pCV = nCRT （1-12）根据摩尔分数计算：摩尔分数（XA）为混合气体中某组分A的物质的量与混合气体的总的物质的量之比： XA = （1-13）混合气体中某组分的分压等于总压与摩尔分数的乘积：pA = p

11、XA （1-14）（2）气体分体积定律在相同的温度和压强下，混合气的总体积（V）等于组成混合气体的各组分的分体积之和：V = VA +VB + VC （1-15）这个定律叫气体分体积定律。根据混合物中各组分的摩尔分数等于体积分数，可以计算出混合气中各组分的分体积：据 = 得VA = V （1-16）*三、实际气体状态方程： （p + ）（V nb）= nRT （1-17）注意，上式中p、V、T都是实测值；a和b都是气体种类有关的特性常数，统称为范德华常数。（1-17）式称为范德华方程。它是从事化工设计必不可少的依据。四、气体相对分子质量测定原理1、气体相对分子质量测定由（1-3）式： = ，可

12、以变换成以下形式：M = （1-18）可见，在一定温度和压强下，只要测出某气体的密度，就可以确定它的相对分子质量。2、利用扩散定律可以测定未知气体的分子量（或原子量）： 在恒压条件下，某一温度下的气体的扩散速率与其密度（或摩尔质量）的平方根成反比五、享利定律（Henrys law）气体溶解定律1、 叙述：在一定温度和一定体积的液体中，所溶解的气体质量与该气体的分压成正比。例如：0、1atm的CO2的溶解度：s0 = 0.335g / 100ml H2O，0、2 atm的CO2的溶解度：s0 = 0.670g/100ml H2O 2、解释：当气体的压强增加n倍，那么气体进入液体的机会也增加n倍，

13、所以气体溶解的质量也增加n倍。故亨利定律与其它气体的分压无关。例如：1atm的纯氧在水中的溶解度是空气中氧气的4.7倍，因为空气中氧的分压= 0.21atm。所以若气相中有几种气体，则各种气体的溶解度皆与其分压成正比。3、 数学表达式：kH = p / x (kH：亨利常数)p是被溶解气体的分压（以mmHg为单位），x是溶解的气体在溶液中所占的物质的量分数。由于亨利定律有几种不同的叙述方式，浓度，压强都可以用不同的单位，所以在用公式时，特别要注意亨利定律常数kH的单位。在我们这个表达式中，x是无量纲的，p的单位是mmHg柱。所以kH的单位也是mmHg。例如：20时，氧气溶解在水中的亨利定律常数

14、为2.95107mmHg，在通常大气中，氧分压为0.21atm，此时有多少摩尔氧气溶在1000g水中？解：， 由亨利定律 ，得 （mol）4、适用范围：亨利定律只适用于溶解度小、且不与溶剂相互作用的气体，所以HCl、NH3等气体都不适用亨利定律。【典型例题】例1、在298K，101000 Pa时，用排水集气法收集氢气，收集到335 mL。已知298K时水的饱和蒸气压为3200 Pa，计算：（1）氢气的分压是多少？（2）收集的氢气的物质的量为多少？（3）这些氢气干燥后的体积是多少（干燥后气体温度，压强视为不变）？分析：用排水集气法收集的氢气，实际上是氢气和水蒸气的混合气。可由气体分压定律：p =

15、 p + p ，计算得氢气的分压。再利用理想气体气态方程式：pV = nRT求出氢气的物质的量n ，根据p = p 算出V 。解：（1）混合气中氢气的分压p为：p = p p = 101000 Pa 3200 Pa = 97800 Pa（2）所得氢气的物质的量n (H2) n = = = 0.0140 mol注意：R = 8.314(Pam3mol-1K-1) ，V必须用m3作单位，355 mL一定要换算成35510-6 m3。（3）所得干燥氢气得体积V为：V= V = 355 mL = 344mL【知能训练】1为了行车的安全，可在汽车中装备上空气袋，防止碰撞时司机受到伤害。这种空气袋是用氮气

16、充胀起来的，所用的氮气是由叠氮化钠与三氧化二铁在火花的引发下反应生成的。总反应是：NaN3+Fe2O3(s) =3Na2O(s)+2Fe(s)+9N2(g)在25。748mmHg下，要产生75.0L的N2，计算需要叠氮化钠的质量。 解：根据化学反应方程式所显示出的n（NaN3）与n（N2）的数量关系，可以进一步确定在给定条件下，m（NaN3）与V（N2）的关系。得m(NaN3)=131g2某气体在293K与9.97104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能是何种气体?（答案NH3）3一敝口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能

17、使其三分之一逸出? 解 4在273K和1.013105Pa下，将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3COCH3液体，在此过程中，液体损失0.0335 g，求此种液体273K时的饱和蒸汽压。解5在291K和总压为1.013105Pa时，2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空气为3.21 g，求291K时水的饱和蒸汽压。解 *6已知乙醚的蒸汽热为25900Jmol-1，它在293K的饱和蒸汽压为7.58104Pa，试求在308K时的饱和蒸汽压。解*7水的气化热为40 kJmol-1，求298K时水的饱和蒸汽压。解 第二章 溶液的性质【竞赛要求】3。溶液。溶

18、液浓度。溶解度。溶液配制（按浓度的精确度选择仪器）。重结晶及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。溶剂（包括混合溶剂）。胶体。【知识梳理】一、分散系的基本概念及分类一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质中所形成的体系称分散系。被分散的物质称分散质，把分散质分开的物质称分散剂。按照分散质粒子的大小，常把分散系分为三类。表2-1 分散系按分散质粒子的大小分类分散系类型分散质粒子直径 /nm分散质主要性质实例分散系分散质分散剂分子分散系1小分子、离子或原子均相*，稳定，扩散快，颗粒能透过半透膜糖水糖水胶体分散系高分子溶液1100大分子均相，稳定扩散慢，颗粒不能透过半透膜

19、血液蛋白质水溶胶1100分子的小聚集体多相，较稳定，扩散慢，颗粒不能透过半透膜Fe(OH)3胶体Fe(OH)3n水粗分散系100分子的大聚集体多相，不稳定，扩散很慢，颗粒不能透过半透膜泥水泥土水分子分散系又称溶液，因此溶液是指分散质分子、离子或原子均匀地分散在分散剂中所得的分散系。溶液可分为固态溶液（如某些合金）、气态溶液（如空气）和液态溶液。最常见也是最重要的是液态溶液，特别是以水为溶剂的水溶液。二.溶液浓度1 量度方法名称定义数学表达式单位物质的量浓度moldm-3质量分数量纲为1质量摩尔浓度molkg-1物质的量分数量纲为12 浓度之间的相互换算3、溶解度在一定温度下的饱和溶液中，在一定

20、量溶剂中溶解溶质的质量，叫做该物质在该温度下的溶解度。易溶于水的固体的溶解度用100 g水中溶解溶质的质量（g）表示；一定温度下，难溶物质饱和溶液的“物质的量”浓度也常用来表示难溶物质的溶解度。例如298 K氯化银的溶解度为110-5 molL-1。4、饱和溶液在一定温度下，未溶解的溶质跟已溶解的溶质达到溶解平衡状态时的溶液称为饱和溶液。在饱和溶液中，存在着下列量的关系： = 常数 或 = 常数5、溶解度与温度溶解平衡是一个动态平衡，其平衡移动的方向服从勒沙特列原理。一个已经饱和的溶液，如果它的继续溶解过程是吸热的，升高温度时溶解度增大；如果它的继续溶解过程是放热的，升高温度时溶解度减小。大多

21、数固体物质的溶解度随温度的升高而增大。气体物质的溶解度随着温度的升高而减小。6、溶解度与压强固体或液体溶质的溶解度受压力的影响很小。气体溶质的溶解度受压力影响很大。对于溶解度很小，又不与水发生化学反应的气体，“在温度不变时，气体的溶解度和它的分压在一定范围内成正比”，这个定律叫亨利（Henry）定律。其数学表达式是：Cg = Kgpg （2-1）式中pg为液面上该气体的分压，Cg为某气体在液体中的溶解度（其单位可用gL-1、LL、molL-1表示），Kg称为亨利常数。7、溶解平衡任何难溶的电解质在水中总是或多或少地溶解，绝对不溶的物质是不存在的。对于难溶或微溶于水的物质，在一定条件下，当溶解与

22、结晶的速率相等，便建立了固体和溶液中离子之间的动态平衡，简称溶解平衡。三、溶液的性质*1、 非电解质稀溶液的依数性依数性：只与粒子数目有关，而与粒子的性质、大小无关的性质。如蒸气压、沸点、凝固点、渗透压等。（1）溶液的蒸气压下降在一定温度下，难挥发的非电解质溶液的蒸气压p等于纯溶剂蒸气压p与溶剂的物质的量分数x的乘积，即：p = px （2-2） 这就是拉乌尔定律。用分子运动论可以对此作出解释。当气体和液体处于相平衡时，液态分子气化的数目和气态分子凝聚的数目应相等。若溶质不挥发，则溶液的蒸气压全由溶剂分子挥发所产生，所以由液相逸出的溶剂分子数目自然与溶剂的物质的量分数成正比，而气相中溶剂分子的

23、多少决定蒸气压大小，因此有： = 即： p = px 由于溶质的物质的量分数x与x之和应等于1，因此p = px式可作如下变换： p = p（1x） 得 pp = pxp = px （2-3）这是拉乌尔定律的另一表达式，p为溶液的蒸气压下降值。对于稀溶液而言，溶剂的量n远大于溶质的量n，n + n n，因此（2-3）式可改写为：p = p在定温下，一种溶剂的p为定值， 用质量摩尔度b表示，上式变为：p p = Kb （2-4）式中K = pM/1000，M是溶剂的摩尔质量。（2-4）式也是拉乌尔定律的一种表达形式。（2）沸点上升和凝固点下降沸点：液体的蒸气压等于外界大气压时温度。沸点升高： 凝

24、固点下降：难挥发、非电解质稀溶液的沸点升高和凝固点下降的定量关系，与溶液的质量摩尔浓度成正比，与溶液的本性无关。难挥发、非电解质稀溶液的沸点升高和凝固点下降的定量关系，与溶液的质量摩尔浓度成正比，与溶质的本性无关式中，为溶剂的摩尔沸点升高常数；为溶剂的摩尔凝固点降低常数。（3）溶液的渗透压稀溶液的渗透压与浓度、温度的关系，与理想气体状态方程相似，可表示为： = RT （2-8）式中是溶液的渗透压，V式溶液体积，n是溶质的物质的量，R是气体常数，T是绝对温度。渗透作用在动植物生活中有非常重要的作用。动植物体都要通过细胞膜产生的渗透作用，以吸收水分和养料。人体的体液、血液、组织等都有一定的渗透压。

25、对人体进行静脉注射时，必须使用与人体体液渗透压相等的等渗溶液，如临床常用的0.9 %的生理盐水和5 %的葡萄糖溶液。否则将引起血球膨胀（水向细胞内渗透）或萎缩（水向细胞外渗透）而产生严重后果。同样道理，如果土壤溶液的渗透压高于植物细胞液的渗透压，将导致植物枯死，所以不能使用过浓的肥料。化学上利用渗透作用来分离溶液中的杂质，测定高分子物质的分子量。近年来，电渗析法和反渗透法普遍应用于海水、咸水的淡化。2、溶解度原理（相似相溶原理）限于理论发展水平，至今我们还无法预言气体、液体、固体在液体溶剂中的溶解度，但是我们可以按照“相似相溶”这个一般溶解度原理来估计不同溶质在液体溶剂中的相对溶解程度。“相似

26、”是指溶质与溶剂在结构或极性上相似，因此分子间作用力的类型和大小也基本相同；“相溶”是指彼此互溶。也就是说，极性分子易溶于极性溶剂（如水），而弱极性或非极性分子易溶于弱极性或非极性溶剂（如有机溶剂氯仿、四氯化碳等）液体溶质，如乙醇C2H5OH在水中的溶解度比乙醚CH3OCH3大得多，这是因为乙醇是极性分子，分子中含有OH基，与水相似，而且C2H5OH与C2H5OH、C2H5OH与H2O、H2O与H2O分子间都含有氢键，作用力也大致相等；而乙醚属非极性分子。在固体溶质中，大多数离子化合物在水中的溶解度较大，非极性分子如固态I2难溶于水而易溶于弱极性或非极性的有机溶剂（如四氯化碳）中。另外，固态物

27、质的熔点对其在液体溶剂中的溶解度也有一定的影响，一般结构相似的固体化合物在同一溶剂中低熔点的固体将比高熔点固体易溶解。对于气体而言，在液体溶剂中的溶解度规律是：在同一溶剂中，高沸点气体比低沸点气体的溶解度大；具有与气体溶质最为近似分子间力的溶剂是该气体的最佳溶剂。如卤化氢气体较稀有气体易溶于水，而且随着卤素原子序数的递增，卤化氢的沸点升高，在水中的溶解度增大。【典型例题】例1、在某温度下，当蔗糖的溶解达成平衡后，杯底还剩有大量蔗糖，试分析这种溶液是否为过饱和溶液？分析：在这种情况下，溶质虽然大大地过量，但过量的溶质并未进入溶液中，该溶液的浓度等于而并未超过该温度下饱和溶液的浓度，而且过饱和溶液

28、一般不稳定，溶液中必须没有固体溶质存在，才有形成过饱和溶液的可能。因此，该溶液不是过饱和溶液，而是饱和溶液。例2、已知20时Ca(OH)2的溶解度为0.165 g / 100 g水，及在不同的CO2压力下碳酸钙的溶解度为：CO2压力/Pa01408499501溶解度(g CaCO3/100g H2O)0.00130.02230.109请用计算说明，当持续把CO2（压强为99501Pa，下同）通入饱和石灰水，开始生成的白色沉淀是否完全“消失”？在多次实验中出现了下列现象，请解释：（1）由碳酸钙和盐酸（约6 mol/L）作用生成的CO2直接通入饱和石灰水溶液，所观察到的现象是：开始通CO2时生成的

29、沉淀到最后完全消失。若使CO2经水洗后再通入饱和石灰水溶液则开始生成的白色沉淀到最后不能完全“消失”，为什么？（2）把饱和石灰水置于一敞口容器中，过了一段时间后，溶液表面有一层硬壳。把硬壳下部的溶液倒入另一容器中，再通入经水洗过的CO2，最后能得清液，请解释。若把硬壳取出磨细后，全部放回到原石灰水溶液中，再持续通入经水洗过的CO2，最后能得清液吗？（3）用适量水稀释饱和石灰水溶液后，再持续通入经水洗过的CO2结果是因稀释程度不同，有时到最后能得清液；有时得不到清液，请估算用水将饱和石灰水稀释多少倍时，准能得到清液（设反应过程中，温度保持恒定，即20）分析：CO2通入澄清石灰水中产生浑浊，继续通

30、入过量的CO2浑浊“消失”。本题借助于一些数据，定量地分析这一常见实验的各种可能发生的变化，加深对实验的认识。在数据处理时，由于是等物质的量进行转化，即1 mol Ca(OH)2吸收1 mol CO2，生成1 mol CaCO3 因此将溶解度中溶质的克数换算成物质的量，便于分析得出结论。20时饱和石灰水溶解度为0.165 g，相当于0.165/74 = 0.00223 mol，而当CO2压力为1.01105 Pa时，CaCO3溶解度为0.109 g，相当于0.109/100 = 0.00109 mol。由于0.00109 mol0.00223 mol，所以把过量CO2通入饱和石灰水后产生的沉淀

31、不能全部消失。（1）由CaCO3和6 mol /L盐酸制取的CO2中混有逸出的HCl气体，当过量的该气体通入饱和石灰水中，开始产生的沉淀溶于盐酸及生成Ca(HCO3)2而消失。用水洗过的CO2，因除去了混有的HCl气体，所以沉淀不消失。（2）饱和石灰水吸收空气中的CO2，在表面形成一层硬壳，取硬壳下面的溶液，由于产生表面的硬壳，消耗了一定量的Ca(OH)2。当CO2通入时产生CaCO3的量将减少，通入过量水洗的CO2可能沉淀消失，得澄清溶液。若将硬壳全部放回，由于生成的沉淀CaCO3总量不变，再通入水洗过的过量CO2，沉淀不消失。（3）要使开始产生的沉淀消失，必须将Ca(OH)2在100g水中

32、溶解量降到0.00109 mol，这样产生的CaCO3也是0.00109 mol，过量水洗过的CO2通入，沉淀将消失。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气体，沉淀溶解；水洗除去HCl后，沉淀不消失。（2）CaCO3总量减少，沉淀可能消失；“硬壳”返回后，CaCO3总量不变，沉淀不消失。（3）加入超过1.05倍体积的水，可得清液。例3、A、B两种化合物的溶解度曲线入下图所示。现要用结晶法从A、B混合物中提取A（不考虑A、B共存时，对各自溶解度的影响）（1）50 g混合物，将它溶于100 g热水，然后冷却至20，若要使

33、A析出而B不析出，则混合液中B的质量分数最高不能超过多少？（2）取w g混合物，将它溶于100 g热水，然后冷却至10，若仍要A析出而B不析出，则混合物中A的质量分数应满足什么关系式（以w、a、b表示）分析：本题不考虑A、B共存时，对各自溶解度的影响，因此只需要找出同时满足各自条件的量即可。由于都溶于热水中，可直接用溶解度数值计算。解：（1） A要析出 50A%10 B不析出 50 B%20 B%40%（2）10溶解度：Aa；BbA要析出 wA%a A% B不析出 wB%b （A% + B%= 1） A% 当wba即 wa + b 包含 A%wba即 wa + b 包含 A%例4、Na2CrO

34、4在不同温度下的溶解度见下表。现有100 g 60时Na2CrO4饱和溶液分别降温到（1）40（2）0时，析出晶体多少克？（020 析出晶体为Na2CrO410H2O，3060析出晶体为Na2CrO44H2O）温度/010203040506070Na2CrO4(g/100g H2O)31.7050.1788.7088.7095.96104114.6123.0分析：表中所列数据是指在该温度下，100g水中溶解无水物的克数。若析出晶体不含结晶水，其计算方法很简单，这里不再赘述。若析出晶体含结晶水，晶体质量将超过无水物的质量。其计算方法通常有两种：（1）先假设析出无水物，并计算其质量；根据化学式计算

35、，求出无水物对应结晶水的质量。再由结晶水量（相当于溶剂减少）计算又析出无水物质量 无限循环。求和，取极限，导出晶体总质量，此法繁琐。（2）从最终结果考虑，析出一定质量的晶体。其中晶体中无水物为原溶液中溶质的一部分，结晶水为溶剂的一部分，剩余溶质和溶剂和该温度下的溶解度对应。解：（1）设析出x g Na2CrO44H2O晶体则 = x =21.876 g（2）设析出y g Na2CrO410H2O晶体则 = y = 125.9g因为125.9100说明已全部结晶析出，但不全为Na2CrO410H2O例5、在20和101 kPa下，每升水最多能溶解氧气0.0434 g，氢气0.0016 g，氮气0

36、.0190 g，试计算：（1）在20时202 k Pa下，氧、氢在水中的溶解度（以mLL-1表示）。（2）设有一混合气体，各组分气体的体积分数是氧气25 %、氢气40 %、氮气35 %。总压力为505 k Pa。试问在20时，该混合气体的饱和水溶液中含氧气、氢气、氮气的质量分数各为多少？分析：根据亨利定律，求出202 k Pa下各组分气体的溶解度。再根据气态方程pV=nRT公式就可将这些理想气体质量换算为体积。根据分压定律，分别求出O2、H2、N2分压，从而求出它们在每升水中的溶解度。解：（1）在202 k Pa下各组分气体的溶解度为：O2：(20.0434)gL-1 = 0.0868 gL-

37、1 H2：(20.0016)gL-1 = 0.0032 gL-应用pV= nRT公式，将这些气体质量换算成体积：V() = (8.31103 k PaL-1mol-1K293K) = 32.70 mLV() = (8.31103 k PaL-1mol-1K293K) = 19.29 mL（2）根据分压定律：p() =（50525%）kPa = 126 kPa p() =（50540%）kPa = 202 kPa所以它们在每升水中的溶解度为：O2（0.434）gL-1 = 0.05425 gL-1 H2（0.0016）gL-1 = 0.0032 gL-1所以它们在饱和水溶液中所占的质量分数为：O

38、2：100% = 59.81 % H2：100% = 3.53 %*例6、已知某不挥发性物质的水溶液的沸点是100.39，在18 101 kPa下，将3.00 L空气缓慢地通过此溶液时，将带走水多少克？（已知水的摩尔沸点升高常数K= 0.52）分析：根据稀溶液定律公式求得溶液质量摩尔浓度b，根据18时水的饱和蒸气压公式求得溶液的蒸气压。将水的蒸气压按理想气体处理，根据气态方程式求得。解：根据稀溶液定律T= Kb 得b = T=100.39100.00 = 0.39得b = 0.75查表得18时水的饱和蒸气压p= 2.06 kPa，则溶液的蒸气压为：p = pp= = 0.98672.06 k

39、Pa =2.03 k Pa如将此水蒸气按理想气体处理，忽略水蒸气所增加的体积（精确计算时不可忽略），则根据气态方程式得：m = = 0.0453 g【知能训练】1、现有50 g 5 %的硫酸铜溶液，要使其溶液浓度提高至10 %，应该采取措施有：（1）可蒸发水 g。（2）加入12.5 %的硫酸铜溶液 g。（3）加入无水硫酸铜粉末 g。（4）加入蓝矾晶体 g。2、在1 L水中溶解560 L（标准状况）的氨气，所得氨水的密度是0.9 g/cm3，该氨水溶液的质量分数是（1） ，物质的量浓度是（2） ，质量摩尔浓度是（3） ，摩尔分数是（4） 。3、分子的相对质量为M，化学式为A的物质（不含结晶水），

40、在温度t1时，用W g水配制成饱和溶液，该溶液中若按物质的量计算，A占a %，问：（1）t1时该物质的溶解度为若干？（2）当温度降至t2时，析出An H2O结晶多少克？（已知t2时每克水中能溶解S g该物质）。（3）t2时，剩余溶液的溶质质量分数为若干？（4）若A是Na2CO3，将t2 = 373 K，W = 180g，a % = 6.96 %，t2 = 393 K，S = 0.22，n = 10，分别代入（1）、（2）、（3）题所得关系式中得到什么结果？4、已知CO2过量时，CO2与NaOH反应生成NaHCO3（CO2NaOHNaHCO3）。参照物质的溶解度，用NaOH（固）、CaCO3（固）、水、盐酸为原料制取33 g纯NaHCO3。25NaHCO3Na2CO3NaOH溶解度/g933110（1）若用100 g水，则制取时需用NaOH多少g。（2）若用17.86 g NaOH，则需用水 g。5、下表是四种盐的溶解度（g）。温溶解度 盐度/ / g0102030406080100NaCl35.735.836.036.336.637.338.439.8NaNO373808896104124148180KCl27.63134.037.040.045.551.156.7KNO313.320.931.645.863.9110.0169246请设计一个从硝酸钠和氯化钾制备纯硝酸钾晶体的