1、華中科大金繼紅物化習題解答-146-165 第八章 電解質溶液-考研試題資料系列華中科大金繼紅物化習題解答-146-165 第八章 電解質溶液-考研試題資料系列華中科大金繼紅物化習題解答-146-165 第八章 電解質溶液-考研試題資料系列華中科大金繼紅物化習題解答-146-165 第八章 電解質溶液-考研試題資料系列電解質溶液 基本 公式1.Farday定律 2離子遷移數 3電導率 電導池常數 摩爾電導率 4.lausc經驗式 離子獨立移動定律 Ostald稀釋定律 。弱電解質的解離度 離子平均活度 離子平均活度系數 離子平均質量摩爾濃度 電解質B的活度 離子強度 Debe-Huckl極限公

2、式 習 題 詳 解1.在30K、0 kPa 壓力下，用惰性電極電解水以制備氫氣。設所用直流電的強度為5 A,電流效率為%。如欲獲得,需通電多少時間?如欲獲得，需通電多少時間？已知在該溫度下水的飽和蒸汽壓為 356 Pa .解 設產生的氧氣和氫氣均為理想氣體，則產生的氧氣或氫氣的物質的量為 陽極反應 陰極反應 因電流效率為100%，根據Faraday 定律,獲得的需時間 同理，獲得的需時間為 . 用點解Nal 水溶液的方法制備aO，在通電一段時間后，得到了濃度為的NaOH溶液0。6,在與之串聯的銅庫倫計中析出了30。4 g u。計算該電解池的電流效率。 解 銅庫侖計中每析出1 mol銅在電解池中

3、理論上應得到 2 mol的NH，則 而 故 3。 用銀電極來電解水溶液，通電一定時間后，在陰極上有0。078g的s析出。經分析知道陽極部含有水23.g、 0。23g。已知原來所用溶液的濃度為每克水中溶有0。079g,試分別計算和的遷移數。解 電解前后，陽極部水的量不變。故電解前，陽極部含的物質的量為 由陰極上析出的Ag的質量可得電解的物質的量為 電解后，陽極部含有的物質的量為 電解前后,陽極部物質的量的變化是有的遷出和g的電解所引起的則 所以和的遷移數分別為 4。在298時,用為電極,電解Cl的水溶液，通電前溶液中l的質量分數為，通電后在質量為10.9g陰極部溶液中，串聯在電路中的庫倫計中有6

4、0.24g的Ag沉積出來，求和的遷移數。解 通電后，陰極部含的物質的量為 通電前后,陰極部含水的量不變。則通電前，陰極部含KCl的自量 故通電前,陰極部含的物質的量為 通電前后，陰極部物質的量的變化僅是由的遷入所引起的，則 由庫侖計可得 所以和的遷移數分別為 5 在98 K時,用Pbs作電極電解溶液,該溶液的濃度為每100g 水中含有16。6g,當與電解池串聯的銀庫侖計中有0.165 銀沉積時就停止通電。已知陽極部溶液質量為250,經分析含有1。11 g。計算的遷移數。解 通電后，陽極部含的物質的量為 通電前后，陰極部水的量不變。則通電前，陰極部含的物質的量為 由銀庫侖計沉積的Ag的質量可得電

5、解的物質的量為 通電前后，陽極部物質的量的變化是由的遷出和Pb的電解所引起的，則 . 以銀為電極電解氰化銀鉀C+AgC溶液時,A在陰極上析出。每通過1mol的電荷量,陰極部失去1. mol的和0mol 的，得到.mol的 ，試求:1 氰化銀鉀配合物的化學表達式中n、m、z的值。2 氰化銀鉀配合物中正、負離子的遷移數.解1 通電時,配離子遷向陽極，每通過1mol 電子的電荷量,應有 1 m在陰極還原析出，據題意,則有的與配合成負離子遷向陽極,同時，陰極部還失去0。8 mol 的，所以 由題意可知，,故 7 在 28 K時，用銅電極電解銅氨溶液,已知溶液中每000 水中含 596、 7.0,當有0

6、 ol電子的電荷量通過以后，在10.66 g 陽極部溶液中含有01 g 、571 .試求：1 離子中的x的值；該配合物離子的遷移數.解 1通電后,陽極部含的物質的量為 通電后，陽極部含的物質的量為 通電前后，陽極部水的量不變。故通電前,陽極部含的物質的量為 通電前，陽極部含的物質的量為 根據題意，Cu電解為的物質的量為 通電前后，陽極部物質的量的變化是由的遷出和u的電解所引起的,則 通電前后,陽極部物質的量的變化僅由的遷出所引起的,則故 2 。 98 時，在用界面移動法測定離子遷移數的遷移管中，首先注入一定濃度的某有色離子溶液，然后在其上面小心地注入濃度為 0106 的Cl水溶液，使期間形成一

7、明顯的分界面.通入1.54 mA的電流，歷時22min。界面移動了15cm。已知遷移管的內徑為1.0 m,試求的遷移數。 解 遷移數的物質的量為 9.在用界面移動法測定的電遷移率淌度時，歷時50 后,界面移動了4. cm .已知遷移管兩級之間的距離為6 cm，點位差為16.0 V，設電場是均勻的,試求的電遷移率。解 在電場中的運動速率為 因電場是均勻的,故電場的電位梯度為 因 故的電遷移率為 0 某電導池內裝有兩個直徑為0。04 m并相互平行的圓形銀電極，電極之間的距離為0.12 。若在電導池內盛滿濃度為。1的溶液,施以20V的電壓,則所得電流強度為.196 。試求電導池常數、溶液的導電率和的

8、摩爾電導率.解 電導池常數為 溶液的電導為 溶液的電導率為 的摩爾電導率為 1。用實驗測定不同濃度溶液電導率的標準方法為:3.15 K時，在、II兩個電導池中分別盛以不同液體并測其電阻。當在I中盛gl時,測得其電阻為.9951是27315 K時,截面積為、長為106。936m的Hg柱的電阻；當I和II中均盛以濃度約為3的溶液時，測得I的電阻為的0。1781倍。若I中盛以濃度約為 的KCl溶液時,測得電阻為765。試求: 1 電導池I的電導池常數，2 在273.15 K時,該Cl溶液的電導率。解 1Hg的電阻率，當時, 2 122 時,已知KCl和NaCl的無限稀釋摩爾電導率分別為和，和的遷移數

9、分別為，試求在 29 K和無限稀釋時, 1 C溶液中和的離子摩爾電導率；2 NaC溶液中和的離子摩爾電導率。解 1 2 3。 29 時,在某電導池內盛以濃度為01的KCl水溶液，測得電阻R 為484。0。當盛以不同濃度的NaCl水溶液時測得數據如下：0.0005000100.000。5009105494272112. 已知298 K 時,001的C水溶液電導率.試求：aCl 水溶液在不同濃度時的摩爾電導率；以對作圖,求NaCl的無限稀釋摩爾電導率。 解 1 電導池常數為 而 故 將題給的數據代入上式，并注意把濃度由換算為，可得l水溶液在不同濃度時的摩爾電導率見下表0。51.02.05。以 對作

10、圖見圖 1，由圖中截距得 14.在某電導池中先后充以濃度均為0001的HC、a和，分別測得電阻為468 、150和160。已知溶液的摩爾電導率，設這些都是強電解質，其摩爾電導率不隨濃度而變.試計算： 濃度為01溶液的電導率；2該電導池的常數；3此電導池如充以濃度為0.001溶液時的電阻及該溶液的摩爾電導率。解 1 溶液的電導率為 2 電導池常數為 3 HC 及NaCl溶液的摩爾電導率分別為 =則溶液的摩爾電導率為 溶液電阻為 15 98 K測得飽和溶液的電導率,該溫度時水的電導率.試計算該條件下在水中的飽和溶液的濃度.解 查表得98 K無限稀釋時和的離子摩爾電導率分別為和，故 16 298 時

11、，所用純水的電導率.試計算該溫度下飽和溶液的電導率。已知的溶度積 ，,。 解 飽和溶液的摩爾電導率為 飽和溶液的濃度為 則 故飽和溶液的電導率為 .91K 時,純水的電導率,當解離成和并達到平衡時，求該溫度下的摩爾電導率、解離度和的濃度。已知這時水的密度為99。解 水的摩爾電導率為 查表得,，則 水的解離度為的濃度為 18根據如下數據，求在9K時解離成和并達到平衡時的解離度和離子積常數。已知98 時，純水的電導率,水的密度為9。09。解 純水的摩爾導電率為 而 水的解離度為 的濃度為 19 在298 K時，濃度為001的Ac溶液在某電導池中測得電阻為222。已知該電導池常數,求該條件下HA的解

12、離度和解離平衡常數.解 查表得 ,，則 20畫出以下電導滴定的示意圖： 1 用OH 滴定； 2 用NaO滴定; 3用滴定; 4 用滴定。 圖8解 如以下圖。21。 298 K時，在某一電導池中充以0。1、電導率為。144的KCl溶液，測得其電阻為52。當該電導池內充以.10的溶液時,測得其電阻為230，已知此時所用水的電導率為。試求:1該溶液的解離度；2 當該電導池充以純水時的電阻值。解 1 查表得，,則 2 22. 298K時，已知，和；在濃度為0.1 時的摩爾電導率,濃度為.時的摩爾電導率.試根據上述數據求的兩種不同濃度溶液的解離度和解離常數.解 當的濃度為。1時，其解離度和解離常數為 當

13、的濃度為0.1時,其解離度和解離常數為 2 時，在一電場梯度為1000的均勻電場中，分別放入含、的稀溶液，試求各個離子的遷移速率.已知各溶液中的離子摩爾電導率分別為離子7.84.84.解 24. 分別計算以下各溶液的離子強度，設所有電解質的濃度均為。025。1NaCl 2 3 ；5NaCl和的混合溶液,濃度各為0.25。解 1 2 3 5 25. 分別計算以下四種溶液的離子平均質量摩爾濃度、離子的平均活度以及電解質的活度.活度均為0.0. 2 3 解 3 26.有以下不同類型的電解質：1H 2 3 4 5。設他們都是強電解質，當他們嫩的溶液濃度分別都是.5時試計算各種溶液的離子強度I； 2 試

14、計算各種溶液的離子平均質量摩爾濃度;用Debeucl 公式計算離子平均活度因子； 4 計算電解質的離子平均活度和電解質的活度。解 1根據公式可得各溶液的離子強度:HCl溶液 溶液 溶液 溶液 溶液 根據公式可得各溶液的離子平均質量摩爾濃度: 3根據公式可得各溶液的離子平均活度因子 根據公式和可得各電解質的離子平均活度和活度： , HELINK ， ， , ,2 試用Debyuckel修正公式計算28 K時濃度為.001溶液的平均活度因子已知實驗值為0。88。解 取，則 計算值相對誤差為 28. 在29 K時，某溶液含和的濃度均為。002，試用DebHuckl極限公式求的離子平均活度因子。解 取

15、，采用e-uckel極限公式，則 29。 在298K時，飽和溶液的電導率為，已知該溫度純水的電導率為，假定只考慮碳酸的一級解離，并已知該解離常數。試求飽和水溶液的濃度。解 由題意知,飽和水溶液即為飽和水溶液，設其濃度為c,有 而 則 代入解離常數表達式中，得 即 由題意可得 所以 30在 9 K時,醋酸HA的解離平衡常數,試計算在以下不同情況下醋酸在濃度為時的解離度。1設溶液是理想的，活度因子均為1；用eyeHuke極限公式計算出的值，然后再計算解離度。設未解離的HAc的活度因子為1。解 1設H 的初始濃度為m,解離度為,則 考慮到解離平衡常數很少,則解離度亦很小，將上式分母中的忽略，解得 當

16、解離達到平衡時,和的質量摩爾濃度均為取A。509，采用簡化DeHckl極限公式，則同理解得 . 電解質溶液的濃度和離子所帶的電荷對平均活度因子都是有影響的。用Debye-Hckel極限公式計算以下強電解質Nl、MgCl2和Fel3在濃度分別為。010 olkg1和004molg1時的離子平均活度因子。解 對于強電解質Na，當濃度為1。010kg時 取A=0.9，采用簡化Dbyecel極限公式，則當濃度為5。01molkg時，同理可得對于強電解質gCl2，當濃度為1.0104 molkg1時當濃度為5.010molkg時,同理可得對于強電解質FeC3,當濃度為.010 mlkg1時 當濃度為50

17、10mokg1時,同理可得32.在28時,PCl2在純水中形成的飽和溶液濃度為001 molkg-1。試計算PbCl在0。1 olkg-1的Cl溶液中形成飽和溶液的濃度.1不考慮活度因子的影響,即設；2用DebyHckel公式計算Pb2的后,再求其飽和溶液的濃度計算中可作合理的近似.解因m-=2m，設，且，則Pl在純水中的溶度積為 設bl2在0。 mlg1的al溶液中的飽和濃度為，則有而，故 2因,故溶液的離子強度為而 33。 試根據DebeHckel極限公式,計算298K時AgBrO3在以下溶液中所形成飽和溶液濃度.已知在該溫度下,AgrO3的溶度積計算中可作合理近似。 1在純水中; 2在0

18、.01olkg-的KrO溶液中.解 1AgrO在純水中溶解度較小,設,且飽和濃度,則 溶液的離子強度近似為 則設AgBrO3在0。01 molkg1的Br3的溶液中的飽和濃度為m，則 故 4. 某有機銀鹽gAsA表示弱有機酸根在值等于7.0的水中，其飽和溶液的濃度為11-4 mkg1. 1計算在濃度為0.1 ol1的NO3溶液中設H值為7。0，AgAs的飽和溶液的濃度。在該H值下，的水解可以忽略； 設Ag在濃度為0.001 molkg1的NO3溶液中的飽和濃度為1。314 mlkg1,計算弱有機酸HA的解離平衡常數。解 設在純水中AgA的 YPERLIK,根據題意可得As的溶度積為1因As的飽

19、和濃度很小,在0。1lk1的NNO溶液中不考慮其對離子強度的貢獻,則故 又在該p值下,A的水解可以忽略,則有所以,在濃度為0 mkg1的aNO3溶液中,AgAs的飽和溶液的濃度為2在濃度為.0- okg的O3溶液中，離子強度為則 因溶液的pH值大于7，故應考慮的水解,溶液中存在著gA的溶解平衡和HA的解離平衡,設平衡時各物質的濃度關系如下 1.304 x 。3104-x 1.013x x對于g的溶解平衡，有則 設HA的離子平均活度因子為1，則由A的解離平衡可得 自 測 題 1在一定溫度和濃度的水溶液中，帶相同電荷數的Li、Na、K、Rb+、，它們的離子半徑依次增大，其離子摩爾電導率恰也依次增大

20、，這是由于 離子淌度依次減小 B。 離子的水化作用依次減弱 C.離子的遷移數依次減小 . 電場強度的作用依次減弱 2 在濃度為1的HCl與濃度為c的BC混合溶液中,H+的遷移數可表示成 A. B。 D. 3 在希托夫法則定遷移數實驗中，用Pt電極電解AgNO溶液，在100 陽極部的溶液中含g的物質的量在反應前后分別為a mol和bmol,在串聯的銅庫侖計中有 g銅析出，銅的摩爾質量為36 gmol1，則A+的遷移數計算式為 A B. D。 2時,的值分別為1.1710、3。0102和1112 Sm2ol1。Li中的+為0。34,則HI中的t為 .18 B 08 C.0. D. 066。 以下電

21、解質水溶液中摩爾電導率最大的是 A0 molkg1Ac B .001olg1KC 。 0。01 mlkg1OH D 0。001 molkg1HCl 6 某電解質溶液的濃度m0.05 olk1，離子強度=015 olkg1,該電解質是 AA+型 B。 型 C AB2型 D。 型 7。有四個濃度都是0。01 molg-1的電解質溶液，其中平均活度系數最大的電解質溶液是 KCl 。CaC2 C.NaSO D. AlCl 8。某一強電解質，則其平均活度與活度之間的關系是 。 B。 C. D。 .對于同一電解質的水溶液，當其濃度逐漸增加時，何種性質將隨之增加？ 在稀溶液范圍內的電導率 B 摩爾電導率 電

22、解質的離子平均活度系數 . 離子淌度 10 298 K 。05mkg1的KCl溶液和05molkg1的NaAc溶液的離子平均活度系數分別為和,則有 A. . C. 。 1。 在28 K、10135 kPa下電解硫酸銅溶液，當通入的電量為96。0C時,在陰極上有2.85904 的銅析出,問同時在陰極上有多少體積的氫氣逸出? 12. 在希托夫遷移管中放有AgN3溶液，通電一段時間后，取中部溶液36.50 g，用NH4SCN滴定,消耗3。m3，已知1 m3H4SCN相當于0.05 g gNO；取陰極部溶液43.1 ,滴定用去N4N294 cm3.串聯在線路中的銅庫侖計上析出u0。 g,請計算A+和的

23、遷移數C=3.6 mol，設Ag 1。 電導池用01oldm-3標準KCl溶液標定時,其電阻為189，用.0od的氨水溶液測其電阻值為246 .用以下該濃度下的摩爾電導率數據計算氨水的標準解離平衡常數。K+=7350-4Sm2mo1， C-=76104Sml-1，m734 104 S2ml1, mOH=196。6104 Sml1,設活度因子均為1。 14已知298 ,CO2的分壓為10125Pa時，與之平衡的1dm3的水能溶解0。826 dm3的2全部生成H2O3,并且H2CO3在水中僅發生一級解離,其標準解離平衡常數為4。7107，活度因子均為1。假定水的電導率僅由+和貢獻,H和在無限稀釋時的離子摩爾電導率分別為4。7104 Smo-和44.514 2ol1.現有一蒸餾水在29 K與壓力為10125 a的空氣達成平衡，空氣中含有050體積百分數的2,試求：1此蒸餾水中C2的濃度；此蒸餾水的摩爾電導率；3此蒸餾水的電導率。 15 298 K時，l在水中的飽和濃度為1.7-molk1，根據DebyHckel理論計算反應ClA+a+Claq