Unit 3 · 物质与混合物的性质练习题 · Properties of Substances and Mixtures
涉及的课:U3.1 分子间作用力U3.2 固体的性质U3.4 理想气体定律U3.5 分子运动论U3.7 溶液与混合物U3.8 溶液的粒子图表示U3.9 混合物的分离(色谱、蒸馏)U3.10 溶解度U3.11 光谱与电磁波谱U3.12 光电效应U3.13 Beer-Lambert 定律
- 1单选
的沸点是 100.0 °C, 是 −59.6 °C,虽然 的电子更多。最好的解释是?
解析沸腾只克服分子之间的作用力,不断开分子内的 O–H 或 S–H 键,所以 A 的理由不对。 有 18 个电子, 只有 10 个, 的色散力确实更强;但 中 H 连在电负性很大的 O 上,分子之间形成氢键,比 的偶极–偶极作用加色散力强得多。 是 V 形分子,有极性(D 错)。
复习:U3.1 分子间作用力
- 2多选
下列各组分子之间,能形成氢键的有哪些?
可能有不止一个正确选项,选好后点“提交”。
解析氢键需要两样东西:一个分子提供连在 N、O、F 上的 H(给体),另一个分子提供 N、O、F 上的孤电子对(受体)。二甲醚和丙酮有 O 的孤电子对,可以当受体,但没有 O–H,自己分子之间形不成氢键;和水在一起时,水的 H 可以和它们的 O 形成氢键。 既是给体又是受体。 两样都没有,和水之间没有氢键。
复习:U3.1 分子间作用力
- 3单选
一种固体非常坚硬,熔点很高;固态和熔融态都不导电,也不溶于水和己烷。它最可能是哪类固体?
解析共价网状晶体中所有原子都由共价键连成一个整体,熔化要断开大量共价键,所以坚硬、熔点很高;没有可以移动的离子或电子,所以固态、熔融态都不导电(石墨例外)。离子晶体熔融后能导电;金属晶体固态就导电;分子晶体熔点低、通常较软。
复习:U3.2 固体的性质
- 4填空
一个 1.00 L 的烧瓶装满某种气体,压强 0.958 atm、温度 27.0 °C 时,气体质量为 1.24 g。这种气体的摩尔质量是多少?(R = 0.08206 L·atm/(mol·K))
g/mol答案要按有效数字规则修约。
解析先把温度换成开尔文:T = 27.0 + 273.15 = 300.15 K。
M = m ÷ n = 1.24 g ÷ 0.0389 mol = 31.9 g/mol,和 (32.00 g/mol)一致。质量和压强都是 3 位有效数字,所以答案保留 3 位。忘了换成开尔文会得到 2.87 g/mol。
复习:U3.4 理想气体定律
- 5填空
一个 2.00 L 的容器装有 1.50 atm 的 ,通过关闭的阀门连着一个 3.00 L、装有 0.800 atm 的容器。温度不变,打开阀门,两种气体混合均匀后(不反应),总压强是多少?
atm答案要按有效数字规则修约。
解析每种气体都扩散到整个 5.00 L 中,温度不变时 :
由道尔顿分压定律,总压强 = 0.600 + 0.480 = 1.08 atm。直接把两个压强相加(2.30 atm)或取平均值(1.15 atm)都不对。
复习:U3.4 理想气体定律
- 6单选
每幅图都画了 300 K 时 Ne 和 Kr 分子的速率分布。哪幅图是正确的?
NeKr解析温度相同,两种原子的平均动能 ½mv² 相同,所以质量大的 Kr 平均速率更小:最概然速率 Ne 约 497 m/s,Kr 约 244 m/s。每条曲线下的面积都代表全部分子,Kr 的分布更窄,峰就更高。A 以为温度相同速率分布就相同;B 把两种气体画反了;D 的虚线比 Ne 还快,是比 Ne 更轻的原子。
复习:U3.5 分子运动论
- 7填空
要配制 250.0 mL = 0.300 M 的溶液,需要称取多少克 ?( 142.04 g/mol)
g答案要按有效数字规则修约。
- 8单选
哪幅图最能表示 的水溶液?(只画出每个离子旁边的几个水分子:红色是 O,白色是 H)
解析在水中电离成 和 ,个数比是 2 : 1; 内部是共价键,作为一个整体存在,不会再拆开。水分子中带部分负电荷的 O 朝向阳离子 ,带部分正电荷的 H 朝向阴离子 。B 画成了没有电离的“分子”;C 的离子个数比是 1 : 1,电荷不守恒;D 水分子的方向画反了。
- 9单选
分馏戊烷(,沸点 36.1 °C)和己烷(,沸点 68.7 °C)的混合物,分馏柱顶端的温度计先停在 36 °C 左右。这时收集到的液体主要是什么?它为什么先沸腾?
解析两种分子都只有色散力。戊烷有 42 个电子,己烷有 50 个,戊烷的电子云更小、更难极化,分子间作用力更弱,同一温度下蒸气压更高、沸点更低,所以先蒸出来的馏分主要是戊烷。沸腾只克服分子之间的作用力,分子内部的共价键不断开(B 错)。极性相同不妨碍分馏:分离靠的是沸点不同(D 错)。
- 10单选
下表是四种盐的溶解度(g / 100 g 水)。分别把它们在 80 °C 的饱和溶液冷却到 20 °C。哪种盐析出的晶体占原来溶解的量的百分比最大?
盐 80 °C 20 °C 169 31.6 65.6 37.2 51.1 34 38.4 36 解析析出的百分比 = (80 °C 溶解度 − 20 °C 溶解度) ÷ 80 °C 溶解度。:(169 − 31.6) ÷ 169 ≈ 81.3%;:(65.6 − 37.2) ÷ 65.6 ≈ 43.3%;:(51.1 − 34) ÷ 51.1 ≈ 33.5%;:(38.4 − 36) ÷ 38.4 ≈ 6.25%。 的溶解度随温度变化最大,最适合用冷却结晶提纯;NaCl 的溶解度几乎不随温度变,通常用蒸发溶剂的方法得到晶体。
复习:U3.10 溶解度
- 11填空
钾的逸出功是 2.29 eV(1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J)。能使钾发射光电子的光,最长波长是多少纳米?(h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s,c = 3.00 × 10⁸ m/s)
nm答案要按有效数字规则修约。
- 12多选
用标准曲线法测一种有色溶液的浓度。下列哪些失误会使算出的未知液浓度偏高?
可能有不止一个正确选项,选好后点“提交”。
解析算出的浓度 = 未知液的吸光度 ÷ 标准曲线的斜率,看每个失误让分子还是分母变了。A:指纹会吸收、散射光,吸光度偏大 → 浓度偏高。D:标准溶液实际偏稀,按记录的浓度作图,斜率偏小 → 浓度偏高(约 1.05 倍)。B:未知液被稀释,吸光度偏小 → 偏低。C:标准溶液实际偏浓,斜率偏大 → 偏低。E:光程只有一半,吸光度也只有一半 → 偏低(0.5 倍)。