中南大学物化课后习题答案 8 章 电解质溶液

第页第8章电解质溶液1.用氧化数法配平以下反响式：As2S3(s)+HNO3(浓)→H3AsO4+H2SO4+NO2+H2OFeS2(s)+O2→Fe2O3(s)+SO2Cr2O3(s)+Na2O2(s)→Na2CrO4(s)+Na2O(s)S+H2SO4(浓)→SO2+H2O2溶液，通过的电流为st1:chmetcnvTCSC="0"NumberType="1"Negative="False"HasSpace="False"SourceValue="20"UnitName="a">20A，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dm3的300.15K，101.325kPa的氯气〔答案：2.297dm3〕解：〔1〕在阴极Cu2+＋2e→Cu析出铜(2)在阳极2Cl-→Cl2(g)+2e析出氯·dm-3Ω·dm-3·m-1·dm-3的CaCl2溶液，测得电阻为1050Ω。计算电导池常数,该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm(1/2CaCl2)。〔答案：125.4m-1，0.1194S·m-1，0.02388S·m2·mol-1〕解：〔1〕电导池常数G〔2〕CaCl2的电导率(3)摩尔电导率4.在298K，H+和HCO-3的离子极限摩尔电导率λH+×10-2S·m2·mol-1，λHCO-3×10-3S·m2·mol-1·dm-3H2CO3溶液的电导率κ×10-3S·m-1，求H2CO3离解为H+和HCO-3的离解度。〔答案：α×10-3〕解：5.291K时NaCl，NaOH及NH4Cl的极限摩尔电导率λ×10-2×10-2×10-2S·m2·mol-1·dm-3NH3·H2O的摩尔电导率λm·cm2·mol-1·dm-3NH3·H2O的离解常数K。〔答案：K×10-5〕解：×10-2×10-2×10-2×10-2sm2mol-1(1)0.1moldm-3NH3H2O(2)0.01mol·dm-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·dm-3KCl溶液的电阻为484Ω，用同一电导池充以不同浓度的NaCl水溶液，在298.15K测得电阻值如下表：浓度c/mol·dm-3电阻R/Ω12①试计算表列不同浓度NaCl溶液的摩尔电导率；②以Λm对c作图，用外推法求NaCl溶液的极限摩尔电导率。〔答案：⑴0.01251，0.01242，0.01231，0.01209S·m2·mol-1〔2〕0.01270S·m2·mol-1〕解:查表知298K下0.01moldm-3的KCl水溶液的电导率为:=0141sm-1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(moldm-3Λm,1(Sm2mol-1(2)以Λm,1对作图，将图中直线局部外推至=0时得Λ∞,NaCl=0.01270Sm2mol-1·dm-3的NaCl水溶液中，Na+及Cl-的离子淌度分别为UNa×10-8m2V-1s-1和UCl×10-8m2V-1s-1，试求该溶液的摩尔电导率和电导率。〔答案：⑴106.7Sm2mol-1，⑵1.07Sm-1〕解:Λm=(UNa++UCl-)F×10-8×10-8)××10-2Sm2mol-1=Λmc103×10-2××103=1.067Sm-1×10-4Sm2mol-1，在298KLiCl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Li+和Cl-离子的摩尔电导率和离子淌度。〔答案：λLi+×10-4，λCl-×10-4Sm2mol-1，ULi+×10-8，UCl-×10-8m2V-1s-1〕解:Cl-的摩尔电导率:λCl-=t-Λm,LiCl××10-4×10-4Sm2mol-1Li+的摩尔电导率:λLi+=Λm,LiCl－λCl-=(115.03－76.33)×10-4×10-4Sm2mol-1离子淌度:9.0.01moldm-3的BaCl2水溶液在298.15K时的电导率为0.238Sm-1，此溶液中Ba2+离子的迁移数为0.4375，试求出此溶液中Ba+和Cl-1离子的淌度。〔答案：UBa2+×10-8，UCl-×10-8m2V-1s-1〕解:Λm=10-3/c×10-3/0.01=0.0238sm2mol-1λBa2+=t+Λm×0.0238=0.0104sm2mol-1Λm=λBa2++2λ-Cl-∴λ-Cl-=0.5×(Λm－λBa2+)=0.5×(0.0238－0.0104)=0.0067Sm2·mol-1Λi=｜zi｜FUi10.在迁移数测定管中，装入肯定浓度的盐酸溶液，在两铂电极间电解肯定时间，测得电解前阴极区含Cl-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Cl-的迁移数。〔答案：t＋=0.8198，t－=0.1802〕F电解后阴极区损失Cl-的物质的量等于Cl-所迁移的法拉第数:×10-3F故，t+=1－t11.用铜电极电解CuSO4溶液(每100g溶液中含10.06gCuSO4)。通电肯定时间后，测得银电量计析出0.5008g银，并测知阳极区溶液重54.565g,其中含CuSO44溶液中离子的迁移数和.〔答案：t+=0.2897，t-=0.7103〕解:MCuSO4=159.61，MAg阳极上Cu2+反响的物质的量等于通过溶液的总电量×10-3F通电后阳极区：WCuSO4WH2O通电前阳极区：阳极Cu2+迁移量：n迁出=n原有+n产生－n通电后×10-3mol·dm-3的CdCl3溶液注入毛细管中,再当心地注入73×10-33溶液在管中所占长度,试求Cd3+和Cl-离子的迁移数。〔答案：t+=0.4338，t-=0.5662〕解:1.002cm3溶液中所含Cd3+的物质的量为：3××10-3××10-3×10-4mol13.298K时,SrSO4×10-2S·m-1×10-4S·m-1。假设该温度下离子摩尔电导率λm(Sr2+×10-4S·m2·mol-1,λm(SO4=×10-4S·m2·mol-1，计算SrSO4×10-4mol·dm-3〕解：Λm(SrSO4)=2λm(Sr2+)+2λm(SO4=)×10-4×10-44)×2=0.027852S·m2·mol-1(SrSO4)=(溶液)－×10-2×10-4=0.01467S·m-1溶解度×10-13mol2·dm-6×10-4S·m-1，计算298K时AgBr饱和水溶液的电导率.〔答案：κ×10-4S·m-1〕解：查表知：λ∞,Ag×10-4S·m2·mol-1;λ∞,Br×10-4S·m2·mol-1因此，Λm,AgBr=λ+＋λ-×10-4S·m2·mol-1〔取cΘ=1mol·L-1〕，而所以：15.得用德拜-休克尔极限公式计算0.002mol·L-1MgCl2水溶液在298K时Mg2+和Cl-离子的活度系数和平均离子活度系数。〔答案：γ+=0.6955，γ-=0.9132，γ=0.8340〕解：溶液的离子强度为，289K水溶液A=0.509mol-1/2·L1/2或·dm-3的FeCl3·dm-3的HClO4，计算该溶液的离子强度。〔答案：I=0.12mol·dm-3〕解：cFe3+=0.01mol·dm-3，cH+=0.06mol·dm-3，cCl-=0.03mol·dm-3，cClO4-=0.06mol·dm-3·dm-3·dm-3的NaSO4·dm-3的MgCl2，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：[Na+]=0.01+2×0.003=0.016mol·dm-3=c1,[Cl-]=0.01+2×0.007=0.024mol·dm-3=c2[Mg2+]=0.007mol·dm-3=c3,[]=0.003mol·dm-3=c4对于离子：一价离子：lgγi=-0.08483γi二价离子：lgγi=-0.3393γi对于盐的：NaCl：，MgCl2或Na2SO4：，18.AgBrO3×10-5·dm-3KBrO3水溶液中的溶解度(设在纯水中=1)。〔答案：0.0084；0.0051mol·dm-3〕解：〔1〕在纯水中：〔取cΘ=1mol·L-1〕设=1，那么，故S0==因此，·dm3KBrO3中：〔取cΘ=1mol·L-1〕先不考虑溶解AgBrO3对离子强度的影响，那么：进展一次靠近：进展二次靠近：进展三次靠近：进展四次靠近：进展五次靠近：S6及S5‰，因此可认为AgBrO3的溶解度S=0.0051mol·dm-319.298K时Ba(IO3)2×10-4mol·dm-3·dm-3CaCl2×10-4mol·dm-3〕解：Ba(IO3)2在纯水中溶解度c0×10-4mol·dm-3(1)求Ka设Ba(IO3)2·dm-3CaCl2溶液中的溶解度为c，那么：逐步靠近：令c=c0×10-4二次靠近：令c=c1×10-4三次靠近：令c=c2×10-4四次靠近：令c=c3×10-4∴Ba(IO3)2在0.01mol·dm-3CaCl2×10-4mol·dm-3·dm-3·dm-3·dm-3NaNO3三种溶液，分别测得电阻为468，1580和1650Ω。NaNO3×10-2S·m2·mol-1。如不考虑摩尔电导率随浓度的变化，试计算①·dm-3NaNO3溶液的电导率；②电导池常数；③·dm-3HNO3溶液时的电阻和HNO3的摩尔电导率。〔答案：①×10-4S·m-1；②5cm；③475Ω，421S·cm2·mol-1〕解：(1)NaNO3溶液电导率(2)电导池常数(3)0.001mol·dm-3HNO3溶液的电阻和摩尔电导率×10-5S·m-1×10-4S·m-1。假设在1V·cm-1电场作用下，Ag+和Cl-×10-6×10-6cm·s-1×10-10〕解：电势梯度为1V·m-1时离子的迁移速率称作离子淌度，故Ag+：U+×10-4cm2·s-1·V-1×10-8m2·s-1·V-1Cl-：U-×10-4cm2·s-1·V-1×10-8m2·s-1·V-1λm,i=｜zi｜FUiAg+和Cl-的｜zi｜=1,所以〔取cΘ=1mol·L-1，〕即：22.298K时，Ag2CrO4·dm-3NaNO3×10-5×10-5mol·dm-3，试求Ag2CrO4·dm-3NaNO3溶液