华中科大金继红物化习题解答-146-165 第八章 电解质溶液-考研试题资料系列

1、华中科大金继红物化习题解答-146-165 第八章 电解质溶液-考研试题资料系列华中科大金继红物化习题解答-146-165 第八章 电解质溶液-考研试题资料系列华中科大金继红物化习题解答-146-165 第八章 电解质溶液-考研试题资料系列华中科大金继红物化习题解答-146-165 第八章 电解质溶液-考研试题资料系列电解质溶液 基本 公式1.Farday定律 2离子迁移数 3电导率 电导池常数 摩尔电导率 4.lausc经验式 离子独立移动定律 Ostald稀释定律 。弱电解质的解离度 离子平均活度 离子平均活度系数 离子平均质量摩尔浓度 电解质B的活度 离子强度 Debe-Huckl极限公

2、式 习 题 详 解1.在30K、0 kPa 压力下，用惰性电极电解水以制备氢气。设所用直流电的强度为5 A,电流效率为%。如欲获得,需通电多少时间?如欲获得，需通电多少时间？已知在该温度下水的饱和蒸汽压为 356 Pa .解 设产生的氧气和氢气均为理想气体，则产生的氧气或氢气的物质的量为 阳极反应 阴极反应 因电流效率为100%，根据Faraday 定律,获得的需时间 同理，获得的需时间为 . 用点解Nal 水溶液的方法制备aO，在通电一段时间后，得到了浓度为的NaOH溶液0。6,在与之串联的铜库伦计中析出了30。4 g u。计算该电解池的电流效率。 解 铜库仑计中每析出1 mol铜在电解池中

3、理论上应得到 2 mol的NH，则 而 故 3。 用银电极来电解水溶液，通电一定时间后，在阴极上有0。078g的s析出。经分析知道阳极部含有水23.g、 0。23g。已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有0。079g,试分别计算和的迁移数。解 电解前后，阳极部水的量不变。故电解前，阳极部含的物质的量为 由阴极上析出的Ag的质量可得电解的物质的量为 电解后，阳极部含有的物质的量为 电解前后,阳极部物质的量的变化是有的迁出和g的电解所引起的则 所以和的迁移数分别为 4。在298时,用为电极,电解Cl的水溶液，通电前溶液中l的质量分数为，通电后在质量为10.9g阴极部溶液中，串联在电路中的库伦计中有6

4、0.24g的Ag沉积出来，求和的迁移数。解 通电后，阴极部含的物质的量为 通电前后,阴极部含水的量不变。则通电前，阴极部含KCl的自量 故通电前,阴极部含的物质的量为 通电前后，阴极部物质的量的变化仅是由的迁入所引起的，则 由库仑计可得 所以和的迁移数分别为 5 在98 K时,用Pbs作电极电解溶液,该溶液的浓度为每100g 水中含有16。6g,当与电解池串联的银库仑计中有0.165 银沉积时就停止通电。已知阳极部溶液质量为250,经分析含有1。11 g。计算的迁移数。解 通电后，阳极部含的物质的量为 通电前后，阴极部水的量不变。则通电前，阴极部含的物质的量为 由银库仑计沉积的Ag的质量可得电

5、解的物质的量为 通电前后，阳极部物质的量的变化是由的迁出和Pb的电解所引起的，则 . 以银为电极电解氰化银钾C+AgC溶液时,A在阴极上析出。每通过1mol的电荷量,阴极部失去1. mol的和0mol 的，得到.mol的 ，试求:1 氰化银钾配合物的化学表达式中n、m、z的值。2 氰化银钾配合物中正、负离子的迁移数.解1 通电时,配离子迁向阳极，每通过1mol 电子的电荷量,应有 1 m在阴极还原析出，据题意,则有的与配合成负离子迁向阳极,同时，阴极部还失去0。8 mol 的，所以 由题意可知，,故 7 在 28 K时，用铜电极电解铜氨溶液,已知溶液中每000 水中含 596、 7.0,当有0

6、 ol电子的电荷量通过以后，在10.66 g 阳极部溶液中含有01 g 、571 .试求：1 离子中的x的值；该配合物离子的迁移数.解 1通电后,阳极部含的物质的量为 通电后，阳极部含的物质的量为 通电前后，阳极部水的量不变。故通电前,阳极部含的物质的量为 通电前，阳极部含的物质的量为 根据题意，Cu电解为的物质的量为 通电前后，阳极部物质的量的变化是由的迁出和u的电解所引起的,则 通电前后,阳极部物质的量的变化仅由的迁出所引起的,则故 2 。 98 时，在用界面移动法测定离子迁移数的迁移管中，首先注入一定浓度的某有色离子溶液，然后在其上面小心地注入浓度为 0106 的Cl水溶液，使期间形成一

7、明显的分界面.通入1.54 mA的电流，历时22min。界面移动了15cm。已知迁移管的内径为1.0 m,试求的迁移数。 解 迁移数的物质的量为 9.在用界面移动法测定的电迁移率淌度时，历时50 后,界面移动了4. cm .已知迁移管两级之间的距离为6 cm，点位差为16.0 V，设电场是均匀的,试求的电迁移率。解 在电场中的运动速率为 因电场是均匀的,故电场的电位梯度为 因 故的电迁移率为 0 某电导池内装有两个直径为0。04 m并相互平行的圆形银电极，电极之间的距离为0.12 。若在电导池内盛满浓度为。1的溶液,施以20V的电压,则所得电流强度为.196 。试求电导池常数、溶液的导电率和的

8、摩尔电导率.解 电导池常数为 溶液的电导为 溶液的电导率为 的摩尔电导率为 1。用实验测定不同浓度溶液电导率的标准方法为:3.15 K时，在、II两个电导池中分别盛以不同液体并测其电阻。当在I中盛gl时,测得其电阻为.9951是27315 K时,截面积为、长为106。936m的Hg柱的电阻；当I和II中均盛以浓度约为3的溶液时，测得I的电阻为的0。1781倍。若I中盛以浓度约为 的KCl溶液时,测得电阻为765。试求: 1 电导池I的电导池常数，2 在273.15 K时,该Cl溶液的电导率。解 1Hg的电阻率，当时, 2 122 时,已知KCl和NaCl的无限稀释摩尔电导率分别为和，和的迁移数

9、分别为，试求在 29 K和无限稀释时, 1 C溶液中和的离子摩尔电导率；2 NaC溶液中和的离子摩尔电导率。解 1 2 3。 29 时,在某电导池内盛以浓度为01的KCl水溶液，测得电阻R 为484。0。当盛以不同浓度的NaCl水溶液时测得数据如下：0.0005000100.000。5009105494272112. 已知298 K 时,001的C水溶液电导率.试求：aCl 水溶液在不同浓度时的摩尔电导率；以对作图,求NaCl的无限稀释摩尔电导率。 解 1 电导池常数为 而 故 将题给的数据代入上式，并注意把浓度由换算为，可得l水溶液在不同浓度时的摩尔电导率见下表0。51.02.05。以 对作

10、图见图 1，由图中截距得 14.在某电导池中先后充以浓度均为0001的HC、a和，分别测得电阻为468 、150和160。已知溶液的摩尔电导率，设这些都是强电解质，其摩尔电导率不随浓度而变.试计算： 浓度为01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0.001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 电导池常数为 3 HC 及NaCl溶液的摩尔电导率分别为 =则溶液的摩尔电导率为 溶液电阻为 15 98 K测得饱和溶液的电导率,该温度时水的电导率.试计算该条件下在水中的饱和溶液的浓度.解 查表得98 K无限稀释时和的离子摩尔电导率分别为和，故 16 298 时

11、，所用纯水的电导率.试计算该温度下饱和溶液的电导率。已知的溶度积 ，,。 解 饱和溶液的摩尔电导率为 饱和溶液的浓度为 则 故饱和溶液的电导率为 .91K 时,纯水的电导率,当解离成和并达到平衡时，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99。解 水的摩尔电导率为 查表得,，则 水的解离度为的浓度为 18根据如下数据，求在9K时解离成和并达到平衡时的解离度和离子积常数。已知98 时，纯水的电导率,水的密度为9。09。解 纯水的摩尔导电率为 而 水的解离度为 的浓度为 19 在298 K时，浓度为001的Ac溶液在某电导池中测得电阻为222。已知该电导池常数,求该条件下HA的解

12、离度和解离平衡常数.解 查表得 ,，则 20画出以下电导滴定的示意图： 1 用OH 滴定； 2 用NaO滴定; 3用滴定; 4 用滴定。 图8解 如以下图。21。 298 K时，在某一电导池中充以0。1、电导率为。144的KCl溶液，测得其电阻为52。当该电导池内充以.10的溶液时,测得其电阻为230，已知此时所用水的电导率为。试求:1该溶液的解离度；2 当该电导池充以纯水时的电阻值。解 1 查表得，,则 2 22. 298K时，已知，和；在浓度为0.1 时的摩尔电导率,浓度为.时的摩尔电导率.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 当的浓度为。1时，其解离度和解离常数为 当

13、的浓度为0.1时,其解离度和解离常数为 2 时，在一电场梯度为1000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.已知各溶液中的离子摩尔电导率分别为离子7.84.84.解 24. 分别计算以下各溶液的离子强度，设所有电解质的浓度均为。025。1NaCl 2 3 ；5NaCl和的混合溶液,浓度各为0.25。解 1 2 3 5 25. 分别计算以下四种溶液的离子平均质量摩尔浓度、离子的平均活度以及电解质的活度.活度均为0.0. 2 3 解 3 26.有以下不同类型的电解质：1H 2 3 4 5。设他们都是强电解质，当他们嫩的溶液浓度分别都是.5时试计算各种溶液的离子强度I； 2 试

14、计算各种溶液的离子平均质量摩尔浓度;用Debeucl 公式计算离子平均活度因子； 4 计算电解质的离子平均活度和电解质的活度。解 1根据公式可得各溶液的离子强度:HCl溶液 溶液 溶液 溶液 溶液 根据公式可得各溶液的离子平均质量摩尔浓度: 3根据公式可得各溶液的离子平均活度因子 根据公式和可得各电解质的离子平均活度和活度： , HELINK ， ， , ,2 试用Debyuckel修正公式计算28 K时浓度为.001溶液的平均活度因子已知实验值为0。88。解 取，则 计算值相对误差为 28. 在29 K时，某溶液含和的浓度均为。002，试用DebHuckl极限公式求的离子平均活度因子。解 取

15、，采用e-uckel极限公式，则 29。 在298K时，饱和溶液的电导率为，已知该温度纯水的电导率为，假定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 由题意知,饱和水溶液即为饱和水溶液，设其浓度为c,有 而 则 代入解离常数表达式中，得 即 由题意可得 所以 30在 9 K时,醋酸HA的解离平衡常数,试计算在以下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；用eyeHuke极限公式计算出的值，然后再计算解离度。设未解离的HAc的活度因子为1。解 1设H 的初始浓度为m,解离度为,则 考虑到解离平衡常数很少,则解离度亦很小，将上式分母中的忽略，解得 当

16、解离达到平衡时,和的质量摩尔浓度均为取A。509，采用简化DeHckl极限公式，则同理解得 . 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Debye-Hckel极限公式计算以下强电解质Nl、MgCl2和Fel3在浓度分别为。010 olkg1和004molg1时的离子平均活度因子。解 对于强电解质Na，当浓度为1。010kg时 取A=0.9，采用简化Dbyecel极限公式，则当浓度为5。01molkg时，同理可得对于强电解质gCl2，当浓度为1.0104 molkg1时当浓度为5.010molkg时,同理可得对于强电解质FeC3,当浓度为.010 mlkg1时 当浓度为50

17、10mokg1时,同理可得32.在28时,PCl2在纯水中形成的饱和溶液浓度为001 molkg-1。试计算PbCl在0。1 olkg-1的Cl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DebyHckel公式计算Pb2的后,再求其饱和溶液的浓度计算中可作合理的近似.解因m-=2m，设，且，则Pl在纯水中的溶度积为 设bl2在0。 mlg1的al溶液中的饱和浓度为，则有而，故 2因,故溶液的离子强度为而 33。 试根据DebeHckel极限公式,计算298K时AgBrO3在以下溶液中所形成饱和溶液浓度.已知在该温度下,AgrO3的溶度积计算中可作合理近似。 1在纯水中; 2在0

18、.01olkg-的KrO溶液中.解 1AgrO在纯水中溶解度较小,设,且饱和浓度,则 溶液的离子强度近似为 则设AgBrO3在0。01 molkg1的Br3的溶液中的饱和浓度为m，则 故 4. 某有机银盐gAsA表示弱有机酸根在值等于7.0的水中，其饱和溶液的浓度为11-4 mkg1. 1计算在浓度为0.1 ol1的NO3溶液中设H值为7。0，AgAs的饱和溶液的浓度。在该H值下，的水解可以忽略； 设Ag在浓度为0.001 molkg1的NO3溶液中的饱和浓度为1。314 mlkg1,计算弱有机酸HA的解离平衡常数。解 设在纯水中AgA的 YPERLIK,根据题意可得As的溶度积为1因As的饱

19、和浓度很小,在0。1lk1的NNO溶液中不考虑其对离子强度的贡献,则故 又在该p值下,A的水解可以忽略,则有所以,在浓度为0 mkg1的aNO3溶液中,AgAs的饱和溶液的浓度为2在浓度为.0- okg的O3溶液中，离子强度为则 因溶液的pH值大于7，故应考虑的水解,溶液中存在着gA的溶解平衡和HA的解离平衡,设平衡时各物质的浓度关系如下 1.304 x 。3104-x 1.013x x对于g的溶解平衡，有则 设HA的离子平均活度因子为1，则由A的解离平衡可得 自 测 题 1在一定温度和浓度的水溶液中，带相同电荷数的Li、Na、K、Rb+、，它们的离子半径依次增大，其离子摩尔电导率恰也依次增大

20、，这是由于 离子淌度依次减小 B。 离子的水化作用依次减弱 C.离子的迁移数依次减小 . 电场强度的作用依次减弱 2 在浓度为1的HCl与浓度为c的BC混合溶液中,H+的迁移数可表示成 A. B。 D. 3 在希托夫法则定迁移数实验中，用Pt电极电解AgNO溶液，在100 阳极部的溶液中含g的物质的量在反应前后分别为a mol和bmol,在串联的铜库仑计中有 g铜析出，铜的摩尔质量为36 gmol1，则A+的迁移数计算式为 A B. D。 2时,的值分别为1.1710、3。0102和1112 Sm2ol1。Li中的+为0。34,则HI中的t为 .18 B 08 C.0. D. 066。 以下电

21、解质水溶液中摩尔电导率最大的是 A0 molkg1Ac B .001olg1KC 。 0。01 mlkg1OH D 0。001 molkg1HCl 6 某电解质溶液的浓度m0.05 olk1，离子强度=015 olkg1,该电解质是 AA+型 B。 型 C AB2型 D。 型 7。有四个浓度都是0。01 molg-1的电解质溶液，其中平均活度系数最大的电解质溶液是 KCl 。CaC2 C.NaSO D. AlCl 8。某一强电解质，则其平均活度与活度之间的关系是 。 B。 C. D。 .对于同一电解质的水溶液，当其浓度逐渐增加时，何种性质将随之增加？ 在稀溶液范围内的电导率 B 摩尔电导率 电

22、解质的离子平均活度系数 . 离子淌度 10 298 K 。05mkg1的KCl溶液和05molkg1的NaAc溶液的离子平均活度系数分别为和,则有 A. . C. 。 1。 在28 K、10135 kPa下电解硫酸铜溶液，当通入的电量为96。0C时,在阴极上有2.85904 的铜析出,问同时在阴极上有多少体积的氢气逸出? 12. 在希托夫迁移管中放有AgN3溶液，通电一段时间后，取中部溶液36.50 g，用NH4SCN滴定,消耗3。m3，已知1 m3H4SCN相当于0.05 g gNO；取阴极部溶液43.1 ,滴定用去N4N294 cm3.串联在线路中的铜库仑计上析出u0。 g,请计算A+和的

23、迁移数C=3.6 mol，设Ag 1。 电导池用01oldm-3标准KCl溶液标定时,其电阻为189，用.0od的氨水溶液测其电阻值为246 .用以下该浓度下的摩尔电导率数据计算氨水的标准解离平衡常数。K+=7350-4Sm2mo1， C-=76104Sml-1，m734 104 S2ml1, mOH=196。6104 Sml1,设活度因子均为1。 14已知298 ,CO2的分压为10125Pa时，与之平衡的1dm3的水能溶解0。826 dm3的2全部生成H2O3,并且H2CO3在水中仅发生一级解离,其标准解离平衡常数为4。7107，活度因子均为1。假定水的电导率仅由+和贡献,H和在无限稀释时的离子摩尔电导率分别为4。7104 Smo-和44.514 2ol1.现有一蒸馏水在29 K与压力为10125 a的空气达成平衡，空气中含有050体积百分数的2,试求：1此蒸馏水中C2的浓度；此蒸馏水的摩尔电导率；3此蒸馏水的电导率。 15 298 K时，l在水中的饱和浓度为1.7-molk1，根据DebyHckel理论计算反应ClA+a+Claq