第八章 电解质溶液.doc

第八章 电解质溶液1.在和压力下，用惰性电极电解水以制备氢气。设所用直流电的压强为，电流效应为%。如欲获得1，需通电多少时间？如欲获得1,需通电多少时间？已知在该温度下的饱和蒸汽压为解：已知的饱和蒸汽压，外压为 则放出气体的分压为： 则放出的物质的量为放出的物质的量为则2用电解水溶液的方法制备，在通电一段时间后，得到了浓度为的溶液,在与之串联的铜库伦计中析出了。试计算该电解池的电流效率。 解： = =0.3 mol电流效率为：或者由于电流经过溶液与库仑计，直接由两者物质的量求出电流效率，但两者得到的电子数应一致，每析出,理论上得到。电流效率为：=100%=62.8%.3. 用银电极来电解水溶液。通电一定时间后，在阴极上有的析出。经分析知道阳极部含有水,，已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有。试计算和的迁移数。解： 电解出Ag的物质的量为 电解时阳极部分的向阴极部分移动 阳极部分的变化的物质的量为 （设水在电解后质量不变） 阳极 则 所以 的迁移数为：4. 在时，以为电极，电解的水溶液。通电前溶液中的质量分数为，通电后在质量为的阴极部溶液中，串联在电路中银库仑计有的沉淀出来。试分别求和的迁移数解：在时，为电极，电解的水溶液在阴极部 通电前后，阴极部的迁移量为 的迁移数 和的迁移数分别为0.488、0.512。5、在时，用作电极电解溶液，该溶液的浓度为每水中含有当与电解池串联库仑计中有银沉积后就停止通电。已知阳极部溶液质量为，经分析含有。试计算的迁移数。解：通电后，阳极部的向阴极移动，电极上。阳极部水的质量为：通电前后水的质量不变，则通电前的质量为：，的迁移数为：6、以银为电极电解氰化银钾溶液时，在阴极上析出，每通过电子的电荷量，阴极部失去的和的，得到的。试求：（1）氰化银钾络合物的化学表示式中的值；（2）氰化银钾络合物中正负离子的迁移数。解：（1）为电极同时作为阴离子向阳极移动。每通过电子的电荷量，析出。所以中的物质量为。因为值为1, 值为2, 值为1.（2）氰化银钾络合物中正离子的迁移数0.6; 负离子的迁移数0.4。7、在时，用铜电极电解铜氨溶液。已知溶液中每水中含，。当有电子的荷量通过以后，在的阳极部溶液中含有，。试求：（1）离子中的值；（2）该络合物离子的迁移数。解：（1）通电后，溶液中含水的质量为：通电前，水中含的质量为物质的量为：含有为。物质的量为。注：不能用通电前作为的值，因为可能过量，只能通过的移迁来计算的值。通过电子的电荷量，阳极部发生的变化由于电极中的变成，同时向阳极移动。（2）8、时，在用界面移动法测定离子迁移的数的迁移管中，首先注入一定浓度的某有色离子水溶液，然后在其上面小心地注入浓度为的水溶液，使其间形成一明显的分界面。通入的电流，历时，界面移动了，已知迁移管的内径为，试求离子的迁移数。解：9、在用界面移动法测定离子的电迁移率（淌度）时，在历时后，界面移动了。已知迁移管两极之间的距离为，电位差为，设电场是均匀的。试求离子的电迁移率。解：离子的运动速度为：10. 某电导池内装有两个直径为0.04m并相互平行的圆形银电极，电极之间的距离为0.12m，若在电导池内盛满浓度为0.1溶液，施以20V电压，则所得电流强度为0.1976A。试计算电导池常数、溶液的电导、电导率和的摩尔电导率解：溶液的电导电导率 电池常数 摩尔电导率为 11、用实验测定不同溶液的电导率的标准方法为时，在，两个电导池中分别盛以不同液体并测其电阻。当在盛时，测得电阻为是时，截面积为、长为的柱的电阻。当，中均盛以浓度为的溶液时，测得电阻为试求：（1）电导池的电导池常数；（2）在时，该溶液的电导率。解：（1）电池的 ，盛有相同浓度的溶液，相同。（2）溶液的12.时，已知和的无限稀释摩尔电导率分别为和,和的迁移数分别为,。试求在和无限稀释时：（1）溶液中和的离子摩尔电导率；（2）溶液中和的离子摩尔电导率。解：(1) (2)同理.13、时，在某电导池中盛以浓度为的水溶液，测得电阻为。当盛以不同浓度的水溶液时测得数据如下：已知时，在某电导池中盛以浓度为的水溶液的电导率为，试求：（1）水溶液在不同浓度时的摩尔电导率；（2）对作图，求的无限稀释摩尔电导率。解：（1）电池常数不同浓度下的值为：，为（2）对强电解质来说，对作图，截矩即为，约为。14、在某电导池中先后充以浓度为的，和，分别测得电阻为，和。已知溶液的摩尔电导率为，设这些都是强电解质，其摩尔电导率不随浓度而变。试计算：(1)浓度为溶液的电导率；（2）该电导池的常数；（3）此电导池如充以浓度为溶液时的电阻及该溶液的摩尔电导率。解：（1）溶液的电导率为：（2）该电导池常数（3）此浓度下，的电导率为摩尔电导率为：的电导率为电阻为：15、时，测得饱和水溶液的电导率为，该温度时水的电导度为。试计算在该条件下在水中饱和溶液的浓度。解：该盐的溶解度很少16、时，所用纯水的电导率为。试计算该温度下饱和溶液的电导率。已知的溶液溶度积为，, 。解： 该温度下 17、时，纯水的电导率为当解离成并达到平衡时，求该温度下的摩尔电导率、解离度和的浓度。已知这时水的密度为解 ： = 解离度解离很少 18、根据如下数据09B，求在时解离成并达成平衡时的解离度和离子积常数。已知时，纯水的电导率为，水的密度为。 解： 解离度19、在时，浓度为的溶液在某电导池中测得其电阻为，已知该电导池常数为。试求在该条件下的解离度和解离平衡常数。解：溶液的电导率为，该条件下的解离度为： 开始 0 0 平衡 20、画出下列电导滴定的示意图（1）用滴定；（2）用滴定；（3）用滴定；（2）用滴定。解：（1）电导变化与溶液中离子有关（1）为强碱滴定弱酸；（2）为强碱滴定强酸；（3）为沉淀反应；（4）为反应后的两种产物的均为微溶性的盐。21、时，在某一电导池内充以浓度为、电导率为的溶液，测得其电阻。若在该电导池内充以的溶液时，测得电阻为，已知此时所用水的电导率为。试求：解：（1）（2），22、时，已知：，和；又已知在浓度为时的摩尔电导率，浓度为时的摩尔电导率为。试根据上述数据求的两种不同浓度溶液的解离度和解离常数。解：的当的浓度为时，解离度为开始 平衡 的浓度为时，23、时，在一电场梯度为的均匀电场中，分别放入含、的稀溶液，试求各个离子的迁移速率。已知保溶液中离子的摩尔电导率分别为：离子27.84.84.9解: 离子所带的电荷量与离子电迁移率的乘积为离子的摩尔电导率.24、分别计算下列各溶液的离子强度，设所有电解质的浓度均为：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）和的混合溶液，浓度各为。解：（1） （2） （3） （4） （5） 25、分别计算下列两个溶液的离子平均质量摩尔浓度、离子平均活度，浓度均为：（1）；（2）；（3）；（4）解：（1）（2）（3）（4）26. 有下列不同类型的电解质：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）。 设它们都是强电解质，当它们的溶液溶液浓度分别都是0.025时，试计算各种溶液的（1）离子强度；（2）离子平均摩尔浓度； （3）用公式计算离子平均活度因子；（4）计算电解质的离子活度和电解质的活度解：（1）（2） （3）公式 (4) ：（1） （2）=（3）公式 (4) 其余结果如下：0.5260.2270.2560.01350.8350.2270.5840.03440.5820.05150.11627、试用修正公式计算时浓度为的溶液的平均活度因子(已知实验值为)。解：离子强度为 （在时，取离子半径与的积近似为1。）28、在时，某溶液含和的浓度均为。试用极限公式求的离子平均活度因子。解：溶液的离子强度为29. ，饱和水溶液的电导率为，已知该温度下纯水的电导率为，假设只考虑碳酸的一级解离，并已知该解离常数。试求饱和水溶液的浓度。解：饱和水溶液的浓度为，（的浓度与其相同） 把式代入式得：=代入数值得：=又= 30、在时，醋酸解离平衡常数为，试计算在下列不同情况下醋酸在浓度为时的解离度。（1）设溶液是理想的，活度因子均为1；（2）用极限公式计算出的值，然后再计算解离度。设未解离的的活度因子为1。解：（1）理想稀溶液，浓度与活度相同 开始 平衡 解离平衡有：解得(1)由(2)得溶液中离子强度为: 由公式,在时 （未解离的活度因子为1，与相比很小。）31、电解质溶液的浓度和离子所带的电荷对平均活度因子都是有影响的。用公式计算下列强电解质，和在浓度分别为时的离子平均活度因子。解： 时，时，：时，时， 时，时，电解质溶液的浓度和离子所带电荷都影响平均活度。32、在时，在纯水中形成的饱和溶液浓度为。试计算在的溶液中形成饱和溶液的浓度。（1）不考虑活度因子的影响，即设；（2）用公式计算的后，再求饱和溶液的浓度（计算中可作合理的近似）。解：（1）不考虑活度因子的影响，即设在水溶液中的活度积为加入到溶液中的浓度是电离出与电离出之和。 。（2）溶液离子强度 很低纯水中，离子强度很小，近似为0，近似为1。33、试根据极限公式，计算时在下列溶液中所形成饱和溶液浓度。已知在该温度下的溶度积（计算中可作合理的所似）。解：(1)在纯水中, 。溶解