完整版南京大学物理化学下册第五版傅献彩复习题及解答Word文档格式.docx
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庄低威度尸,强电解陪液的摩尔电导率*枚线性关慕.
Am*銘(1一0Q
在一定温度下,一定电解质溶液来说甲是定偵.通过作阳•宜线勺纵坐标的交点即为无限稀秫时落液的辱尔电导率AS1,即外推袪.
弱电解质的无限廉释摩尔电导率a;
・跟据离了独立移动迄律•可由强电解质溶薇的无限稀释摩尔电导率A計设计求算,不能由外惟陆求出,由于购电解质的幡涪液在很低报度F,Am与丘不垦总线关系.并且浓度的変化对的值影响很大.实验的谋差很大•由实验值直接求弱电解质的厲:
很困难.
5.离子的摩尔电导率、离子的迁移速率、离子的电迁移率和离P迁移数之间有哪些建址关系式?
答,定図关系式*
juit*dE/dlr-=—dE/'
dl
牛tr_离子迁移連率*+川一厲产的电迁移率*
A;
=(«
7+u-)E
6・在某电解质落液中•若丫门种离『疗在’则溶液的总电导应该用下列哪牛公式表示’
(1)G=臣+臣+…*〔2〉G■
G=mA//te—Am•c
稀电解质溶液Am=At+A二
(Am4-Am)c=/lm*c+Am•C
C4-~Am*C则G+=K+A//
・•・G厂G+G亠盒+斤…=》越
7.电解质与非电解质的化学势表示形式冇何不同?
活度因子的表示式有何不同?
答:
非电解质的化学势的表示形式.
阿=閔(T)+RHny“・B箫=山(T)+RTlnu*R
电解质抄=必(丁)+尺力皿8=川(7。
+尺"
皿甘•
活度因子表示式,非电解质IF•哦
电解质a»
=a^•ct-=a±
・
8.为什么要引进离子强度的概念?
离子强度对电解质的平均活度因子有什么影响?
在稀溶液中,影响离子平均活度因子*的主要因素是离子的浓度和价数,并且离子价数比浓度影呜还宴更大一些•且价型愈高•影响愈大,因此而提出离子强度的概念.
对平均活度因子的彫响lg沧一常数/L
9.用D(«
byeHuckcl极限公式计算平均活度因子时有何限制条件?
在什么时候要用修正的DebyeHuckel公式?
限制条件为:
1离子在静电引力下的分布遵从Boltzmann分布公式,并且电荷密度与电势之间的关系連从静电学中的Poisson(泊松)公式.
2离子是带电荷的圆球•离子电场是球形对称的,离子不极化.在极稀溶液中可看成点电荷.
3离子N间的作用力只存在库仑引力,其相互吸引切产生的吸引能小于它的热运动的能量.
4在稀溶液中•溶液的介电常数与溶剂的介电常数相差不大•可以忽略加入电無质后的介电常数的变化.
若不把离子看作点电荷,考虑到离子的直径,极限公式修正为:
lgZ±
_\+网・
10.不论是离子的电迁移率不是摩尔电导率•氢离子和氢氧根离子都比其他与之带相同电荷的离子要大得多•试解释这是为什么?
在水溶液中•屮和OH-离子的电迁移率和摩尔电导率特别大•说明屮和OFT在电场力作用下运动速率特别快,这是因为水溶液具有氢键质子可以在水分子间转换,电流很快沿着氢键被传导.
11.在水溶液中带有相同电荷数的离子•如Li+,NaJK+・Rl/,・・・・它们的离子半径依次增大,而迁移速率也相应塩大,这是为什么?
L汁,Na+,K*,Rb・等离子带有相同的电荷,离子半径依次增大•根据修正的DebyeHiickel公式;
I=一41半」
lg沧随曽离产半径的增大而增大-所以洛液中离子陪度增加'
迂移速塞亦将増加.
U.影响礁懵盐的落解度主要有哪些閑素?
试讨论AfiO在下列电解庾榕液中的灌解度大水,按由R到大的氏序排列岀来{除朮外,所有的电解质的锻度都是0.1mol*dnTT”
(DNaNQj
(2)NhCI{勢HQU)CuSa(SjNaBr
菩:
影响难帑盐的靜解度的主要因冨利t
1共同离子影晌,如AgBr在NaBr中的溶解度远小于水中的溶解度.
2It它电解质的影响.其它庖解质的存在通过彭响离子强度.膨响雉講盐的活度系数,从而影响溶解度.
陪解度题序为1<
2)<
(3)<
(l)<
C4)<
(5k
13-用丹电极电解一淀淞度的CuSO.落液+试分CTI&
部、中部和阳扱部溶液的噸色隹电解过痙中启何变化?
若都改用Eu电扱,三部溶液颜色变化又将如何?
丹是情性电披.阴极部陪威中被还厭生JAC臥溶液中Cua+的離度变小'
顔色变祓,阳极部榕液中向中部迁移,城色变機,中部的颜迺在短时间内基本保持不蛮
用Cu做电扱时,阴极部的闌色变淡*中部墓亭不变,阳极部顏色变渾.
14.什么叫蹴子抚了l^bye-Hilckel-Onsager电轻理ifc说明了件么问题?
溶噸中每一牛离子郁被电荷舒号相反的离子所包围,由F离子啊的相互作用使得團1FM不均匀,从而形咸离子規.
Lteby^HuckdOnager电导理论说明,电解质瘠液的暉尔电异率与离子间相互作用、离子的性质、离子本身结构和涪剂能力以及介质的介电常数都令关系-
第九章
1.可逆电极有哪些主要类型?
每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。
对于气体电极和氧化还
原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?
答:
可逆电极有三种类型:
2+2+
⑴金属气体电极如Zn(s)|Zn(m)Zn(m)+2e-=Zn(s)
⑵金属难溶盐和金属难溶氧化物电极女口Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m),AgCI(s)+e-=Ag(s)+CI-(m)
_3+2+3+2+
⑶氧化还原电极女口:
Pt|Fe(m1),Fe(m2)Fe(ml)+e-=Fe(m2)
对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
2•什么叫电池的电动势?
用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?
为何在测电动势时
要用对消法?
正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电
压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时,标准电
池都有稳定的电动势值?
试用Cd一Hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?
在Cd一Hg的二元相图上,Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区,在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与
Cd一Hg齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?
为什么电极电势有正、有负?
用实验能测到负的电动势吗?
用“|”表示不同界面,用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?
单个电极的电势能否测
量?
如何用Nernst方程计算电极的还原电势?
单个电极的电势能否测量?
如何用Nernst
方程计算电极的还原电势?
电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
单个电势是无法测量的。
用Nernst方
程进行计算:
RTvB
vB
(Ox|Red)(OxRed)zFB
zFB
6.如果规定标准氢电极的电极电势为1.0V,则各电极的还原电极电势将如何变化?
电池的电动势将
如何变化?
各电极电势都升高1,但电池的电动势值不变。
7.在公式△rGme=-zEeF中,ArG®
是否表示该电池各物都处于标准态时,电池反应的Gibbs自由能变化值?
在公式△rG®
=-zE®
F中,△rG®
表示该电池各物都处于标准态时,在T,p保持不变的条件
下,按电池反应进行1mol的反应时系统的Gibbs自由能变化值。
8.有哪些求算标准电动势E®
的方法?
在公式
中,E®
是否是电池反应达平衡时的电动势?
K®
是否是电池中各物质都处于标准态时的平衡常数?
求算标准电动势e®
的方法较多,常用的有:
eE-J1GnE^InK
RT'
zF'
zF
公式E"
ZFlnK是由△rG®
联系在一起,但E®
和K®
处在不同状态,E®
处在标准态,不是
平衡态(在平衡态时所有的电动势都等于零,因为△rG®
等于零)。
K®
处在平衡态,而不是标准态(在
标准态时平衡常数都等于1)。
9.联系电化学与热力学的主要公式是什么?
电化学中能用实验测定哪些数据?
如何用电动势法测定下
述各热力学数据?
试写出所设计的电池、应测的数据及计算公式。
联系电化学与热力学的主要公式是:
△rGm=-zEF,ArGm=-zEF
电化学中用实验能测定e,E®
,齐。
用电动势法测定热力学数据的关键是能设计合适的电池,
p
使电池反应就是所要求的反应,显然答案不是唯一的。
现提供一个电池作参考。
⑴.H2O
(1)的标准摩尔生成Gibbs自由能△fG®
(H20,1);
电池:
Pt|H2(pH2)|H+或OH(aq)|O2(p。
》冋
净反应:
H2(p®
)+1/2O2(p®
)=H2O(l)
△fG®
(H2O,1)=-zE®
F
(2).H2O
(1)的离子积常数K®
;
Pt|H2(pH2)|H+(ah+)||OH-(a°
H-)|H2(pH》|Pt
净反应:
H2O(l)?
H+(ah+)+OH-(aoh-)
(3)Hg2SO(s)的活度积常数心®
Hg(l)|Hg22+(aHg22+)||SO42-(asof)|Hg2SQ(s)|Hg(l)净反应:
Hg2SQ(s)=Hg22+(aHg;
+)+SO2-(aso:
-)|