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李秀丽xl

铁虫 (小有名气)

[求助] 求助一道无机化学题 已有1人参与

实验指出,无水三氯化铝在热力学标准压力下各温度时的密度如下:200摄氏度时为8.6g/L,600摄氏度时为2.65g/L,800摄氏度时为1.51g/L,求:
A. 200和800摄氏度时三氯化铝的分子式
B. 600摄氏度是的平衡物种
C. 600摄氏度时各物种的平衡分压
D. 600摄氏度时的Kc 和Kp

[ Last edited by sddtc888 on 2013-11-2 at 12:15 ]
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caominone

木虫之王 (知名作家)

膜分离专家

优秀版主

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
sddtc888: 编辑内容 2013-11-02 12:15
sddtc888: 金币+1, 感谢应助,欢迎常来! 2013-11-02 12:16:04
李秀丽xl: 金币+5, 有帮助 2013-11-04 10:12:12
分子式就是让你求此时温度下的分子量,根据PV=nRT公式变形PM=ρRT,B是得到平均的一个分子量,求混合物的组分,这个题目你先把三种温度的分子量求出来,肯定得到三种物质,然后根据上述公式求解就可以。

[ Last edited by sddtc888 on 2013-11-2 at 12:15 ]
锅可以背,但不能不明不白
2楼2013-11-02 11:52:18
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李秀丽xl

铁虫 (小有名气)

那B所含的物种是不是这三种温度下求的物种?为什么呢?它们的分压又怎么求呢
3楼2013-11-02 16:44:48
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李秀丽xl

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by caominone at 2013-11-02 11:52:18
分子式就是让你求此时温度下的分子量,根据PV=nRT公式变形PM=ρRT,B是得到平均的一个分子量,求混合物的组分,这个题目你先把三种温度的分子量求出来,肯定得到三种物质,然后根据上述公式求解就可以。
...

那B所含的物种是不是这三种温度下求的物种?为什么呢?它们的分压又怎么求呢
4楼2013-11-02 16:47:13
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李秀丽xl

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by caominone at 2013-11-02 11:52:18
分子式就是让你求此时温度下的分子量,根据PV=nRT公式变形PM=ρRT,B是得到平均的一个分子量,求混合物的组分,这个题目你先把三种温度的分子量求出来,肯定得到三种物质,然后根据上述公式求解就可以。
...

在0.01mol/l硝酸锌溶液中通入硫化氢至饱和,当溶液的PH大于或等于1时就可析出ZnS沉淀,但若往含1mol/lCN-1离子的0.01mol/l硝酸锌溶液中通入H2S饱和时需PH大于或等于9时才有ZnS析出,计算[Zn(CN)4]2-的不稳定常数       (大神可以顺便帮解一下这题么,之前发的帖,没人帮小的解答,现在此谢过了>
5楼2013-11-02 16:53:43
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caominone

木虫之王 (知名作家)

膜分离专家

优秀版主

引用回帖:
4楼: Originally posted by 李秀丽xl at 2013-11-02 16:47:13
那B所含的物种是不是这三种温度下求的物种?为什么呢?它们的分压又怎么求呢...

求出含量了,每个物质的百分比后,不就好求分压了啊
锅可以背,但不能不明不白
6楼2013-11-02 17:40:45
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zhaozq520

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
总压知道,百分含量转变成摩尔分数,就可以求分压了啊!

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
勤能补拙
7楼2013-11-03 13:22:54
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sddtc888

至尊木虫 (著名写手)

Hψ=Eψ S=klnΩ dS≥δQ/T

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
李秀丽xl: 金币+15, ★★★★★最佳答案, 很详细,太谢谢了 2013-11-04 10:15:09
首先,楼主题目有一个数字上的错误,200摄氏度时密度应该是6.8g/L,而不是8.6g/L
做这道题目,楼主得先有一定的无机化学知识
(1)在200摄氏度及以上,无水AlCl3是气态
(2)气态AlCl3会发生聚合反应,即几个AlCl3分子会形成聚合体 (AlCl3)n
(3)AlCl3分子量133.5
(4)理想气体状态方程为PV=nRT,体积V等于质量m除以密度ρ,V=m/ρ,物质的量n等于质量m除以分子量M,n=m/M,将V=m/ρ和n=m/M代入PV=nRT,得PM=ρRT
(5)热力学标准压力p=100kPa

解:
(1)求200和800摄氏度时三氯化铝的分子式
在200摄氏度时:(200摄氏度时密度应该是6.8g/L,而不是8.6g/L)
因为PM=ρRT,所以分子量M=ρRT/p=267.5
对于聚合体 (AlCl3)n,n=267.5/133.5=2(这里取整数)
所以在200摄氏度时,三氯化铝的分子式为 (AlCl3)2,或者Al2Cl6,即为二聚体

在800摄氏度时:
因为PM=ρRT,所以分子量M=ρRT/p=134.7
对于聚合体 (AlCl3)n,n=134.7/133.5=1(这里取整数)
所以在800摄氏度时,三氯化铝的分子式就是 AlCl3

(2)求600摄氏度时的平衡物种
在600摄氏度时:
因为PM=ρRT,所以分子量M=ρRT/p=192.4
192.4/133.5=1.5,1.5介于1和2之间,所以平衡物种为 AlCl3 和 Al2Cl6

(3)600摄氏度时各物种的平衡分压
设 AlCl3 所占摩尔分数为x,则 Al2Cl6 为1-x
AlCl3 对应n=1,Al2Cl6 对应n=2,而混合物平均n=1.5
所以 x+2(1-x)=1.5,所以x=0.5,即 AlCl3 和 Al2Cl6 各占一半,都为0.5,又因热力学标准压力p=100kPa,即总压为100kPa,所以AlCl3 和 Al2Cl6 分压都为50kPa

(4)600摄氏度时的Kc 和Kp
因为200摄氏度时为Al2Cl6,800摄氏度为AlCl3,所以平衡反应为:
Al2Cl6 == 2 AlCl3
所以Kc,Kp的定义分别为
求助一道无机化学题
所以 Kp = (50)^2/50 = 50 kPa

又因PV=nRT,浓度c=n/V,所以 P=cRT,所以c=P/RT
所以Al2Cl6 和AlCl3 的浓度均为 c=P/RT= 6.89 x 10^(-3) mol/L

所以 Kc = [6.89 x 10^(-3)]^2/[6.89 x 10^(-3)] = 6.89 x 10^(-3) mol/L

[ Last edited by sddtc888 on 2013-11-3 at 18:57 ]
I can safely said that nobody understands the quantum theory. —— R. P. Feynman
8楼2013-11-03 18:55:52
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sddtc888

至尊木虫 (著名写手)

Hψ=Eψ S=klnΩ dS≥δQ/T

[Zn(CN)4]2- 分解的方程式(方程(1)):
求助一道无机化学题-1
不稳定常数K不稳:
求助一道无机化学题-2

在0.01mol/L 硝酸锌溶液中通入硫化氢至饱和,当溶液的PH大于或等于1时就可析出ZnS沉淀,此时,Zn2+浓度为0.01mol/L,氢离子浓度为0.1mol/L(PH=1)

这步的反应方程式(方程(2))为:
求助一道无机化学题-3
平衡常数K1:
求助一道无机化学题-4 (这里面已经将Zn2+浓度为0.01mol/L,氢离子浓度为0.1mol/L代入平衡常数了)

若往含1mol/lCN-1离子的0.01mol/L 硝酸锌溶液中通入H2S饱和时需PH大于或等于9时才有ZnS析出,由于Zn2+与CN-反应生成[Zn(CN)4]2- ,反应进行很完全,所以所有Zn2+都转化成了[Zn(CN)4]2-,所以[Zn(CN)4]2- 浓度为0.01mol/L,而CN-因为与Zn2+反应掉了一部分,所以剩下的CN-浓度为 1- 0.01x 4 = 0.96mol/L
所以[Zn(CN)4]2- 浓度为0.01mol/L,CN-浓度为 0.96mol/L,氢离子浓度10^(-9) mol/L(PH=9)

这步的反应方程式(方程(3))为:
求助一道无机化学题-5
平衡常数K2:
求助一道无机化学题-6 (这里面已经将[Zn(CN)4]2- 浓度为0.01mol/L,CN-浓度为 0.96mol/L,氢离子浓度10^(-9) mol/L代入平衡常数了)

再回过来看方程(1)(2)(3)
显然,方程(1)+ 方程(2)==方程(3)
所以对应的平衡常数的关系为:
求助一道无机化学题-7

将K1,K2的具体结果代入上式,所以
求助一道无机化学题-8
所以
求助一道无机化学题-9

[ Last edited by sddtc888 on 2013-11-4 at 16:29 ]
I can safely said that nobody understands the quantum theory. —— R. P. Feynman
9楼2013-11-04 16:23:37
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cgjjme43

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
9楼: Originally posted by sddtc888 at 2013-11-04 16:23:37
2- 分解的方程式(方程(1)):

不稳定常数K不稳:


在0.01mol/L 硝酸锌溶液中通入硫化氢至饱和,当溶液的PH大于或等于1时就可析出ZnS沉淀,此时,Zn2+浓度为0.01mol/L,氢离子浓度为0.1mol/L(PH=1)

这 ...

层主实在是厉害,学习到了。谢谢谢谢!!!
不要在拼搏的年龄选择了安逸
10楼2015-10-14 21:04:28
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