第八章 电解质溶液习题解答Word下载.docx

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mol-1=0、478mol,理论上可得到0、956mol的NaOH,实际只得到了0、6mol的NaOH,所以电流效率为

（0、6mol/0、956mol）×

100%=62、76%

4、在298K时用Ag+AgCl为电极来电解KCl水溶液,通电前溶液中KCl的质量分数为w（KCl）=1、4941×

10-3,通电后在质量为120、99g的阴极部溶液中w（KCl）=1、9404×

10-3。

串联在电路中的银库仑计有160、24mg的Ag（s）沉积出来,求K+与Cl－的迁移数。

解通电后K+自阳极部迁入阴极部,总质量为120、99g的阴极部溶液中KCl的质量与H2O的质量分别为:

m（KCl）=120、99g×

1、9404×

10-3=0、2348g

m（H2O）=（120、99-0、2348）g=120、76g

计算通电前在120、76g水中含KCl的物质的量:

在电极上K+不发生反应,

5、在298K时电解用作电极的Pb（NO3）2溶液,该溶液的浓度为每1000g水中含有Pb（NO3）216、64g,当与电解池串联的银库仑计中有0、1658g银沉积后就停止通电。

阳极部溶液质量为62、50g,经分析含有Pb（NO3）21、151g,计算Pb2+的迁移数。

解阳极反应为Pb（s）-2e－→Pb2+

阳极部水的质量为62、50g-1、151g=61、349g

阳极部Pb2+的物质的量在通电前后分别为

通电后生成Pb2+的物质的量

Pb2+迁移出阳极区的物质的量

9、在298K时,毛细管中注入浓度为33、27×

10-3mol·

dm-3的GdCl3水溶液,再在其上小心地注入浓度为7、3×

10-2mol·

dm-3的LiCl水溶液,使其间有明显的分界面,然后通过5、594mA的电流,历时3976s后,界面向下移动的距离相当于1、002×

10-3dm-3溶液在管中所占的长度,求Gd3+离子的迁移数。

解

发生反应生成Gd3+离子的物质的量,反应为Gd-3e－→Gd3+

13、298K时在某电导池中盛有浓度为0、01mol·

dm-3的KCl水溶液,测的电阻R为484、0Ω。

当盛以不同浓度c的NaCl水溶液时测得数据如下:

c/（mol·

dm-3）

0、0005

0、0010

0、0020

0、0050

R/Ω

10910

5494

2772

1128、9

已知298K时0、01mol·

dm-3的KCl水溶液的电导率为0、1412S·

m-1,试求

（1）NaCl水溶液在不同浓度时的摩尔电导率Λm。

（2）以Λm对作图,求NaCl的。

解

（1）首先从已知条件计算出电导池常数

Kcell=κ/G=κR=（0、1412S·

m-1）×

（484、0Ω）=68、34m-1

接下来从Kcell及所测得的电阻值R计算不同浓度c时的电导率数值κ,然后再从电导率及浓度数值计算相应的摩尔电导率,计算公式与所的结果如下

;

κ/（S·

m-1）

Λm/（S·

m2·

mol-1）

/（mol·

dm-3）1/2

0、006264

0、01253

0、02236

0、01244

0、03162

0、02465

0、01233

0、04472

0、06054

0、01211

0、07071

（2）以Λm对作图

以Λm对作图（如右）得一直线,把直线外推到c→0时,得截距0、01273S·

mol-1。

根据公式

可知此截距就就是的值。

即

（NaCl）=0、01273S·

mol-1

15、298K时测得SrSO4饱与水溶液的电导率为1、482×

10-2S·

m-1,该温度时水的电导率为1、5×

10-4S·

m-1。

试计算在该条件下SrSO4在水中的溶解度。

解SrSO4就是一种难溶盐

κ（SrSO4）=κ（溶液）-κ（H2O）=（1、482×

10-2-1、5×

10-4）S·

m-1

=1、467×

10-2S·

m-1

（SrSO4）=（Sr2+）+（SO42-）

=（5、946+7、98）×

10-3S·

=1、393×

mol-1

（SrSO4）=2（SrSO4）

=2×

1、393×

=2、786×

=0、5266mol·

m-3

=5、266×

10-4mol·

dm-3

由于溶液浓度很稀,溶液的密度与溶剂的密度近似相等,所以

c（SrSO4）≈m（SrSO4）=5、266×

kg-1

S=m（SrSO4）×

M（SrSO4）

kg-1×

183、7×

10-4kg·

mol–1

=9、67×

10-5

17、291K时,纯水的电导率为3、8×

10-6S·

H2O可以部分电离成H+与OH－并达到平衡。

求该温度下,H2O的摩尔电导率、离解度与H+离子浓度。

已知这时水的密度为998、6kg·

m-3。

解（H2O）=（H+）+（OH－）

=（3、498+1、98）×

mol-1=5、478×

=6、86×

10-11S·

=（6、86×

mol-1）/（5、478×

=1、252×

10-9

=6、94×

10-8mol·

dm-3。

18、根据如下数据,求H2O（l）在298K时解离成H+与OH-并达到平衡时的解离度与离子积常数。

已知298K时,纯水的电导率为κ（H2O）=5、5×

10-6S·

m-1,,,水的密度为997、09kg·

=（3、498+1、98）×

=9、94×

=（9、94×

=1、815×

=1、004×

10-7mol·

19、在298K时,浓度为0、01mol·

dm-3的CH3COOH溶液在某电导池中测得电阻为2220Ω,已知该电导池常数为36、7m-1。

试求在该条件下CH3COOH的解离度与解离平衡常数。

=1、65×

=3、907×

=（1、65×

mol-1）/（3、907×

=0、0422

。

24、分别计算下列各溶液的离子强度

（1）0.025mol·

kg-1的NaCl的溶液;

（2）0.025mol·

kg-1的CuSO4的溶液;

（3）0.025mol·

kg-1的LaCl3的溶液;

（4）NaCl与LaCl3的浓度都为0、025mol·

kg-1的混合溶液。

解根据公式,代入计算即可

（1）

（2）

（3）

（4）

25、分别计算下列两个溶液的离子平均质量摩尔浓度、离子平均活度以及电解质的活度。

（1）0、01mol·

kg-1的K3Fe（CN）6（）;

（2）0、1mol·

kg-1的CdCl2（）。

解

（1）

26、有下列不同类型的电解质:

（1）HCl;

（2）MgCl2;

（3）CuSO4;

（4）LaCl3与（5）Al2（SO4）3,设它们都就是强电解质,当它们的溶液浓度分别都就是0、025mol·

kg-1时,试计算各种溶液的

（1）离子强度I;

（2）离子平均质量摩尔浓度;

（3）用公式计算离子平均活度因子;

（4）计算电解质的离子平均活度与电解质的活度aB。

解

（1）代入公式得（或按表8、10以I=km计算）

HCl:

1—1价,k=1,I=0、025mol·

kg-1;

MgCl2:

2—1价,k=3,I=0、075mol·

CuSO4:

2—2价,k=4,I=0、1mol·

LaCl3:

3—1价,k=6,I=0、15mol·

Al2（SO4）3:

3—2价,k=15,I=0、375mol·

kg-1。

（2）代入公式得（或按下表计算）

M+

1

M2+

M3+

=1,=1,=0、025mol·

=1,=2,=0、0397mol·

=1,=1,=0、025mol·

=1,=3,=0、0570mol·

=2,=3,=0、0638mol·

（3）使用公式计算,298K时A=0、509（mol·

kg-1）-1/2,

（4）使用公式,

=0、831×

0、025=2、078×

10-2;

aB=（2、078×

10-2）2=4、3×

10-4

=0、526×

0、0397=2、088×

aB=（2、088×

10-2）3=9、1×

10-6

=0、227×

0、025=5、675×

10-3;

aB=（5、675×

10-3）2=3、2×

=0、256×

0、057=1、459×

aB=（1、459×

10-2）4=4、5×

10-8

=0、013×

0、0638=8、294×

10-4。

aB=（8、294×

10-4）5=3、9×

10-16

27、试用德拜—休克尔极限公式计算298K时浓度为0、001mol·

kg-1的K3Fe（CN）6溶液的平均活度系数值（实验值为0、808）。

所得结果与实验值比