【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。  

第六章阿佛加德罗定律

§6-4在非标准状况下求气态反应物和生成物的体积

【01】在前面我们已经学会了应用克分子体积根据化学方程式计算气态物质的体积的问题。当反应是在非标准状况下进行时，体积的计算必需利用理想气体的气态方程，把非标准状况下的体积换算为标准状况下的体积。现在举几个例来说明：

例1.加热2.16克的氧化汞，使它完全分解，在温度27℃和压强75厘米时，能生成氧气多少毫升？

【解】根据氧化汞加热分解的化学方程式可以看出，2克分子的氧化汞加热后分解为1个克分子体积的氧气。用符号表示是：

【02】现在先把2.16克的氧化汞换算为克分子数：MHgO=200+16=216

∴氧化汞的克分子数=2.16/216=0.01GM

【03】再求0.01GM的HgO在标准状况下产生氧气的体积。

已知2GM的HgO产生1GMV₀的氧气。今设0.01GM的HgO可以产生xGMV₀的氧气。列成比例：2:0.01=1:x

x=0.01×1/2=0.005(GMV₀)

但1GMV₀=22.4升

∴在标准状况下产生氧气的体积=0.005×22.4=0.112（升）

【04】最后根据理想气体的气态方程，换算为在温度27°C，压强75厘米时的体积V₂：

V₂==0.115（升）=115（毫升）

答：加热2.16克HgO，可以生成115毫升氧气（温度27℃，压强75厘米）。

例2.在20℃2个大气压时，要充满1000只体积为2升的氢气球，需要多少公斤的锌和浓度是2M的稀硫酸多少升？

【解】根据硫酸跟锌反应的化学方程式可以看出，1克原子的锌跟1克分子硫酸反应，生成1克分子体积的氢气。用符号表示是：

【05】先算出要制备的氢气在标准状况下的体积V₁

已知P₂=2大气压，T₂=273+20，V₂=2×1000升，P₁=1大气压，T₁=273，求V₁

V₁==3728(升)

【06】再把这些氢气换算为克分子体积x：

1GMV₀=22.4升

x=3728/22.4=166.4(GMV₀)

【07】已知制取1GMV₀的H₂需1GA的Zn和1GM的H₂SO₄，现需制备166.4GMV₀的H₂，故需166.4GA的Zn和166.4GM的H₂SO₄。

所需的锌折合成千克数是：166.4×65=10816(克)=10.816（公斤）

所需2M的稀硫酸=166.4/2=83.2（升）

答：充满1000只体积为2升的氢气球（温度20℃，压强2大气压）需锌10.816公斤和2M的稀硫酸83.2升。

例3.用0.1M的Na₂CO₃溶液100毫升跟0.5M的盐酸溶液30毫升反应。试求在温度15℃，压强750毫米时，能生成CO₂多少毫升？

【解】根据碳酸钠跟盐酸反应的化学方程式：

【08】现在先算出浓度为0.1M的Na₂CO₃溶液100毫升中，以及0.5M的HCl溶液30毫升中各含有多少克分子的Na₂CO₃和HCl。根据溶液克分浓度的概念可知：

Na₂CO₃：0.1×100/1000=0.01GM

同理

HCl：0.5×30/1000=0.015GM

∵1GM的Na₂CO₃需跟2GM的HCl反应

∴0.01GM的Na₂CO₃需用2×0.01=0.02GM的HCl。

【09】现在Na₂CO₃是0.01GM，而HCl是0.015GM，显然Na₂CO₃的量是过剩的，因此不能从Na₂CO₃的量来求CO₂，而要从HCl的量来求。

已知2GM的HCl能发生1GMV₀的CO₂，设0.015GM的HCl发生xGMV₀，的CO₂。列成比例：

2:0.015=1:x，x=0.015/2=0.0075(GMV₀)

把0.0075GMV₀的CO₂换算成毫升数(V₀)：1GMV₀=22.4升=22400毫升

∴.V₀=0.0075×22400=167毫升

【10】最后换算成温度15℃，压强750毫米时的体积V₂：

V₂==178.5毫升

答：用0.1M的Na₂CO₃溶液100毫升和0.5M的HCl溶液30毫升可得CO₂178.5毫升（温度15℃，压强750毫米）。

习题6-4

1、要制取20升氯化氢（温度27℃，压强740毫米），需用多少克分子的氯化钠跟足量的硫酸进行反应？【0.79克分子】

2、在温度27℃，压强750毫米时，制造1吨硫酸铵，需要氨气多少立方米？【378立方米】

3、在500℃和200大气压下，假定氮气与氢气完全化合成氨，生成600升氨气，求需用氮气和氢气各多少升？【N₂300升，H₂900升】

4、燃烧3吨黄铁矿，可以产生多少立方米的二氧化硫？（燃烧后气体的温度是819℃）【4480立方米】

5、在温度7℃压强750毫米时，合成90克水需要氢气和氧气各多少升？【H₂116.4升，O₂58.2升】

6、在0.5M硫酸铜溶液500毫升中，至少要通入多少毫升（1大气压，20℃）硫化氢，才能使铜离子全部变成CuS沉淀？【6010毫升】

7、合成5升氨气需氮气和氢气各多少升？

【解】运用阿佛加德罗定律和克分子体积的概念，对这一类问题的解法，可以从方程式中各个分子的系数直接推知气态物质的体积。

先写出合成氨的化学方程式：

由方程式可知：

答：合成5升氨气需氮气2.5升，氢气7.5升。

8、在相同状况下，氢气跟氧气各10升进行反应。什么气体有剩余？剩余多少升？反应后生成水气多少升？（假定在原来状况下）【剩余氧气5升，生成水气10升】