中南大学物化课后习题复习资料-8--章-电解质溶液.docx

第第 8 8 章章 电解质溶液电解质溶液 1.2S3(s)3(浓)H34+H24+2+H2O 2(s)+O22O3(s)+2 2O3(s)+2O2(s)24(s)+2O(s)S+H24(浓)2+H2O 2.用铂电极电解氯化铜2溶液，通过的电流为 1 0 1 20 a20A，经过 15 分钟后，在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少3的 300.15K，101.325 的氯气?（答案：2.297 3）解：（1）在阴极 2+2e 析出铜 (2)在阳极 2 2(g)+2e 析出氯 3.一电导池中装入 0.023的水溶液，298.15K 时测得其电阻为453。已知 298.15K0.023溶液的电导率为 0.2768S1。在同一电导池中装入同样体积的浓度为 0.55g3的2溶液，测得电阻为 1050。计算电导池常数、该2溶液的电导率和摩尔电导率m(1/22)。（答案：125.4 1，0.1194 S1，0.02388 Sm21）解：（1）电导池常数G （2）2的电导率 (3)摩尔电导率 4.在 298K，H+和3的离子极限摩尔电导率=3.498210-2S m21，3=4.4510-3Sm21。在同温度下测得 0.02753H23溶液的电导率=3.8610-3S1，求 H23离解为 H+和3的离解度。（答案：=3.5610-3）解：5.已知 291K 时，及4的极限摩尔电导率 分别为 1.08610-2，2.17210-2及 1.29810-2Sm21，291K 时 0.1 及 0.0133H2O的摩尔电导率m分别为 3.09 和 9.62S21，利用上述实测数据求 0.1 及 0.0133H2O 的离解常数K。（答案：K=1.710-5）解：=1.29810-2+2.17210-21.08610-2=2.38410-2 21(1)0.13 32O (2)0.01 3 溶液 对氨水而言，在确定温度下其电离平衡常数为定值，即 6.在 298.15K 测得某电导池充以 0.013溶液的电阻为 484，用同一电导池充以不同浓度的水溶液，在 298.15K 测得电阻值如下表：浓度c 3 0.0005 0.0010 0.0020 0.0050 电阻R/10910 5494 2772 1128.9 以m对c作图，用外推法求溶液的极限摩尔电导率。（答案：0.01251，0.01242，0.01231，0.01209 Sm21（2）0.01270 Sm21）解:查表知 298K 下 0.013 的水溶液的电导率为:=0?1411 ，以不同浓度c1溶液的电阻R1代入上式求得相应的摩尔电导率如下表 c1(3)0.0005 0.0010 0.0020 0.0050 m,1(21)0.01251 0.01242 0.01231 0.01209 0.00236 0.03162 0.04472 0.07071(2)以m,1对作图，将图中直线部分外推至=0 时得 =0.0127021 7.298K 时，浓度 0.1003的水溶液中，+与-的离子淌度分别为=4.2610-8m211和=6.8010-8m211，试求该溶液的摩尔电导率和电导率。（答案：106.7 21，1.07 1）解:m=(+)F=(4.2610-8+6.810-8)96500=1.06710-2 S 2 1 =?103=1.06710-20.100103=1.067 S 1 8 的极限摩尔电导率是 115.0310-421，在 298 溶液阴离子的迁移数外推到无限稀释处的值是 0.6636，试计算+和离子的摩尔电导率和离子淌度。（答案：=38.710-4，=76.3310-4 21，=4.0110-8，=7.9110-8 m211）解:-的摩尔电导率:=?=0.6636115.0310-4=76.3310-421 的摩尔电导率:=(115.0376.33)10-4=38.7010-4 21 离子淌度:9.0.013的2水溶液在 298.15K 时的电导率为 0.2381，此溶液中2+离子的迁移数为 0.4375，试求出此溶液中+和1离子的淌度。（答案：2+=5.3910-8，=6.9410-8 m211）解:m=?10-3=0.23810-3/0.01=0.023821 2+=?m=0.043750.0238=0.010421 m=2+2 =0.5 (m 2+)=0.5 (0.02380.0104)=0.0067 21 i=10.在迁移数测定管中，装入一定浓度的盐酸溶液，在两铂电极间电解一定时间，测得电解前阴极区含-离子 0.2654g，电解后含 0.1362g，串联在电路中的库仑计铜片质量增 0.6464g，计算H+和-的迁移数。（答案：t=0.8198，t=0.1802）解:通过溶液的总电量:0.6464/32=0.0202F 电解后阴极区损失-的物质的量等于-所迁移的法拉第数:(0.026540.1362)/35.50.1292/35.53.63910-3F 故，=1=0.8198 11.用铜电极电解4溶液(每 100 g 溶液中含 10.06 g 4)。通电一定时间后，测得银电量计析出 0.5008 g 银，并测知阳极区溶液重54.565g,其中含4 5.726 g.试计算4溶液中离子的迁移数和.（答案：=0.2897，=0.7103）解:4=159.61，=107.9 阳极上2+反应的物质的量等于通过溶液的总电量 0.5008/107.9=4.64110-3F 通电后阳极区：4=5.726g 2O=54.565-5.726=48.839 通电前阳极区：阳极2+迁移量：n迁出=n原有+n产生n通电后 ，12.在 298.15K 时，将浓度为 33.2710-3 3的3溶液注入毛细管中,再小心地注入 7310-3的溶液，使两种溶液间保持明显的分界面.如果通过 5.594 电流，3976 秒后，界面向下移动的距离相当于 1.0023溶液在管中所占长度,试求3+和离子的迁移数。（答案：=0.4338，=0.5662）解:1.002 3溶液中所含3+的物质的量为：333.2710-31.00210-3=1.000110-4 13.298K 时4的饱和水溶液电导率 1.48210-2 S1，纯水电导率为 1.510-4 S1。若已知该温度下离子摩尔电导率m(2+)=59.4610-4 Sm21,m(4=)=79.810-4 Sm21，计算4此时在水中的溶解度。（答案：S=5.2710-43）解：m(4)=2m(2+)+2m(4=)=(59.4610-4+79.810-44)2=0.027852 Sm21(4)=(溶液)(纯水)=1.46210-21.510-4=0.01467 S1 溶解度 14.已知 298K 时的溶度积 6.310-13 26，纯水电导率为 1.510-4 S1，计算 298K 时饱和水溶液的电导率.（答案：=1.6110-4 S1）解：查表知：=61.9210-4 S m21;=70.410-4 S m21 因此，=+-=140.3210-4 Sm21（取c=11），而 所以：15.得用德拜-休克尔极限公式计算 0.002 12水溶液在 298K 时2+和离子的活度系数和平均离子活度系数。（答案：+=0.6955，-=0.9132，=0.8340）解：溶液的离子强度为 ，289K 水溶液A=0.509 1/2L1/2 或 16.某水溶液中含有 0.013的3和 0.063的4，计算该溶液的离子强度。（答案：I=0.12 3）解：3+=0.01 3，=0.06 3，-=0.03 3，4-=0.06 3 17.某水溶液中含有 0.013的,0.0033的4以及 0.0073的2，计算该溶液在 298K 时其中各种离子的活度系数和各种盐的平均活度系数。（答案：0.04；0.823；0.459；0.823；0.678）解：=0.01+20.003=0.016 3=c1,=0.01+20.007=0.024 3=c2 2+=0.007 3=c3,=0.003 3=c4 对于离子：一价离子：-0.08483 i=0.8226 二价离子：-0.3393 i=0.4578 对于盐的：，2或24：，18.3在 298K 的溶度积为 5.7710-5，试用德拜-休克尔极限公式分别计算它在纯水中和 0.0133水溶液中的溶解度(设在纯水中=1)。（答案：0.0084；0.0051 3）解：（1）在纯水中：（取c=11）设=1，则，故 S 0 0.007596 因此，（2）在 0.013 3中：（取c=11）先不考虑溶解3对离子强度的影响，则：进行一次逼近：进行二次逼近：进行三次逼近：进行四次逼近：进行五次逼近：S6与S5的相对误差只有 3.3，因此可认为3的溶解度S=0.0051 3 19.298K 时(3)2在纯水中的溶解度为 5.4610-43，假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在 0.0132水溶液中之溶解度。（答案：7.565910-4 3）解：(3)2在纯水中溶解度c0=5.4610-4 3(1)求 设(3)2在 0.013 2 2溶液中的溶解度为c，则：逐步逼近：令c=c0 0=5.4610-4 二次逼近：令c=c1=7.53510-4 三次逼近：令c=c2=7.565510-4 四次逼近：令c=c3=7.56610-4 (3)2在 0.01 32 2中的溶解度为 7.56610-4 3 20.某电导池先后充以 0.0013,0.0013和 0.00133三种溶液，分别测得电阻为468，1580和1650。已知3的摩尔电导率为1.2110-2Sm21。如不考虑摩尔电导率随浓度的变化，试计算0.00133溶液的电导率；电导池常数；此电导池充以 0.00133溶液时的电阻和3的摩尔电导率。（答案：1.2110-4 S1；5；475，421 S21）解：(1)3溶液电导率 (2)电导池常数 (3)0.001 3 3溶液的电阻和摩尔电导率 21.某温度下纯水的电导率为 4.310-5S1，在同温度下加入，并达饱和后溶液的电导率为 1.55010-4S1。若在 1V1电场作用下，+和离子在无限稀溶液中的绝对速率分别为 5.610-6和6.810-61，计算该温度下的溶度积。（答案：1.587710-10）解：电势梯度为 1 V1时离子的迁移速率称作离子淌度，故 ：=5.610-4 2 11=5.610-8 m2 11 -：=6.810-4 2 11=6.810-8 m2 11 =+和-的=1,所以 （取c=11，）即：22.298K 时，24在纯水和 0.0433溶液中的溶解度分别为 8.0010-5和 8.8410-53，试求24在 0.0433溶液中的平均离子活度系数。（答案：0.905）解：（取c=11）设纯水中溶解度为S0 则=（通常认为纯水中）在确定温度下，为定值，则有 所以(2)若以德拜-体克尔极限公式计算，则：故 23.某一元弱酸浓度为 0.011，在 298K 时测得摩尔电导率为5.20110-4S m21。而的极限摩尔电导率为 390.710-4S m21，试用德拜-休克尔极限公式计算该一元弱酸的离解常数。（答案：1.77210-6）解：+电离度 =0.013310.0100=1.33110-41