中南大学物化课后复习题答案8章电解质溶液Word文档格式.docx
《中南大学物化课后复习题答案8章电解质溶液Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中南大学物化课后复习题答案8章电解质溶液Word文档格式.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（3）摩尔电导率
gL10.S86
人皿==
^Catla
计“遊瞄十诚
0^0050
4.在298K,H+和HCO的离子极限摩尔电导率入「=3.4982X10-2S•mbmol-1,入HCO3=4.45X10-3S•m•mol-1。
在同温度下测得0.0275mol•dm3H2CO溶液的电导率k=3.86X10-3S•m1，求H2CO离解为H+和HCO的离解度。
a=3.56X10-3）
解:
ut+4=3.4982x10+4,45x10^=0,OJ943Sni?
mol
1.4036x10^
0,03943
0■■>
!
HL■>
]WU
r10^
0.0275
=3.56^IQ-3
_.2
5.已知291K时NaCl,NaOH及NHCI的极限摩尔电导率入分别为1.086X10,2.172X10-2及1.298X10-2S-mi•mol-1,291K时0.1及0.01mol•drri^NH•H2O的摩尔电导率入m分别为3.09和9.62S•cm•mol-1，利用上述实测数据求0.1及0.01mol•dm3NH・"
O的离解常数K。
K=1.7X10-5）
•L.叫_'
'
L'
.irJ1A-miII1■,.!
11心"
r離十」Jlkim一AlkCl
-2-2・2-2
=1.298X10+2.172X10—1.086X10=2.384X10
s?
m2?
mol-1
（1）0.1mol?
dm-3NH3?
HO
0.02384
=0.01296
应q_01x0012963
1-0.01296
=170axlO^mol■dm'
3
⑵0.01mol•dmi3溶液
d霭-001x004035^
1-0.04035
=1.697x10^01^
对氨水而言，在确定温度下其电离平衡常数为定值，即
^=^—^=1.70x10^
f2
6.在298.15K测得某电导池充以0.01mol•dm3KCI溶液的电阻为484Q,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•dn-3
0.0005
0.0010
0.0020
0.0050
电阻R/Q
10910
5494
2772
1128.9
①试计算表列不同浓度NaCI溶液的摩尔电导率;
②以Am对c作图，用外推法求NaCI溶液的极限摩尔电导率
⑴0.01251，0.01242，0.01231，0.01209S-mbmol-1
（2）0.01270S-m•mol-1）
查表知298K下0.01mol?
dm3的KCI水溶液的电导率为：
=0?
141s?
m-1
G68,244、£
.10”偲244幻尸
^=—=A-,=—=
瓦耳，'
珂恥
以不同浓度G溶液的电阻R代入上式求得相应的摩尔电导率如下表
c（mol?
dm3）0.00050.00100.00200.0050
Am,1（S?
m?
mol-1）0.012510.012420.012310.01209
0.002360.031620.044720.07071
⑵以Am,1对J】作图，将图中直线部分外推至J-=0时得
Ax,NaCI=
=0.01270S?
moI-1
7.298K时，浓度0.100mol•dm3的NaCl水溶液中，Na+与Cl-的离子淌度分别为UNa+=4.26x10-8ni?
V-1?
s-1和UCl-=6.80x10-8ni?
Vr1?
s-1，试求该溶液的摩尔
电导率和电导率。
⑴106.7S?
mol-1，⑵1.07S?
m-1）
Am=（UNa++Uci-）F
=（4.26x10-8+6.8x10-8）x96500=1.067x10-2S?
m2?
mol
3231
=Am?
c?
10=1.067X10-X0.100X10=1.067S?
m-
8.LiCI的极限摩尔电导率是115.03X10-4S?
mol-1,在298KLiCI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CI离子的摩尔电导率和离子淌度。
（答案:
入Li+=38.7X10-4,入ci-=76.33X10-4S?
卅?
mol-1,ULi+=4.01X10-8,
UCi-=7.91X10-8ni?
V-1?
s-1）
Cl-的摩尔电导率：
入Cl-=t-?
Am,Lici=0.6636X115.03X10-4=76.33X10-4S?
rr?
Li+的摩尔电导率：
入Li+=Amg—入ci-=（115.03-76.33）X10-4=38.70X10-4S?
^?
趙兀灯尸=4.CU10^m2V1f
离子淌度：
口二兌二=7.91xW^m2VdQ
crF96485
9.0.01mol?
dm-3的BaCb水溶液在298.15K时的电导率为0.238S?
m1，此溶液中
Ba2+离子的迁移数为0.4375，试求出此溶液中Ba+和CI-1离子的淌度。
UBa2+=5.39X10-8,UCi-=6.94X10-8mW%-1）
Am=?
10-3/c=0.238X10-3/0.01=0.0238s?
m2?
入b1+=t+?
Am=0.04375X0.0238=0.0104s?
2+-
Am=入Ba+2入-Cl
•••入-Cl-=0.5X（Am-入Ba2+）=0.5X（0.0238—0.0104）=0.0067
2-1
S?
m•mol
u_
10.在迁移数测定管中，装入一定浓度的盐酸溶液，在两铂电极间电解一定时间，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CI-的迁移数。
t+=0.8198，t-
=0.1802）解：
通过溶液的总电量：
0.6464/32=0.0202F
电解后阴极区损失CI-的物质的量等于CI-所迁移的法拉第数
（0.02654-0.1362）/35.5-0.1292/35.5-3.639X10-F
3.639x1a-3
0.0202
=0.1802
t+=1-1-=0.8198
11.用铜电极电解CuSO溶液（每100g溶液中含10.06gCuSO。
）。
通电一定时
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CuSO5.726g.试计算CuSO溶液中离子的迁移数％卫和‘皿.（答案：
t+=0.2897，
t-=0.7103）
Mcuso4=159.61，MAg=107.9
阳极上CiT反应的物质的量等于通过溶液的总电量
0.5008/107.9=4.641X10-3F
通电后阳极区：
VWuso4=5.726g
W2o=54.565-5.726=48.839
%xio.ae
通电前阳极区：
阳极cU迁移量：
n迁出=n原有+n产生—n通电后
+4S41X1°
"
=L343加&
=0.2894
=0+710fi
12.在298.15K时，将浓度为33.27x10-3mol•dm3的CdCb溶液注入毛细管中,再小心地注入73x10-3的LiCl溶液，使两种溶液间保持明显的分界面.如果通过5.594mA电流，3976秒后，界面向下移动的距离相当于1.002cm3溶液在管中所占长度，试求cd*和Cl离子的迁移数。
t+=0.4338，t-=0.5662）
1.002cm3溶液中所含CcT的物质的量为:
334
3X33.27x10-x1.002x10-=1.0001x10-mol
=0.4338
川那产-戸_l.QaaixW^x96485
-5.594x10^x3976
=0.5662
13.298K时,SrS04的饱和水溶液电导率1.482x10-2S-m1，纯水电导率为1.5x10-4Sm1。
若已知该温度下离子摩尔电导率入虫Sr2+）=59.46x10-4Sm-mol-1,入《SO）=79.8x10-4S•m•mol-1，计算SrSQ此时在水中的溶解度。
（答
案：
S=5.27x10-4mol•dn^）
Am（SrSQ）=2入Sr2+）+2入SO）
-4_42・1
=（59.46X10+79.8X104）X2=0.027852S•m•mol
（SrSO4）=（溶液）—（纯水）=1.462X10-2—1.5X10-4=0.01467
S•m1
溶解度
jr（SrS04）xlO^
Q.01467xl0^
0.017852
=5.267梵LO^hiqI•dm
14.已知298K时AgBr的溶度积Ksp=6.3X10-13mol2•dm6，纯水电导率为1.5
X10-4Sm1，计算298K时AgBr饱和水溶液的电导率.（答案:
k=1.61X10-4S-m）
查表知：
入s,Ag+=61.92X10-4S・m・mol-1;
入誉「-=70.4X10-4S•mi•mol-1
因此，Am,AgBr=入++X-=140.32X10“S-ni-mol-1
（取c®
=1mol-匚1）,
q_（直幅BT一无!
理）X1D‘而儿—山
所以:
rAfBr=E+英%0
=10JK140.32X10^XJfiixio^+1.5xlO^=1.6114xlO^Sm1
15.得用德拜-休克尔极限公式计算0.002mol-L-1MgC2水溶液在298K时M$和
Cl-离子的活度系数和平均离子活度系数。
（答案：
丫+=0.6955，丫-=0.9132,
丫=0.8340）
溶液的离子强度为
F=丄£
亡禺"
——（cx22-l-irx2}—3z:
=0L006ma1L1
临人—匕"
，289K水溶液A=0.509mol-1/2-L”2
lg=^0.509x21xya,006=-0J577D8n=0.6955
leX_=-0.509xlJx^/S0D6=-0,0S9417ny_=0.9131
11堆=-播3』厅
=-0509x2xlx,006=-0.078854二＞y±
=0.8340
或y.■'
y,r"
[，口.心节5一91马丁O.H340
16.某水溶液中含有O.OImol•dn-3的FeCh和0.06mol•dm3的HCIO，计算该溶液的离子强度。
I=0.12mol•dm3）
CFe3+=0.01mol•dn-3，Ch+=0.06mol•dn-3，Cci-=0.03mol•dm3，
CCIO4-=0.06mol•dm3
=l（0.aix32+0.06x1+0.03x1+0.06xl）=0.12mal-L1
17.某水溶液中含有0.01mol•dm3的NaCI,0.003moI•dm3的NaSO以及
0.007mol•dm3的MgC2，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。
0.04;
0.823;
0.459;
0.678）
[Na+]=0.01+2X0.003=0.016mol•drrhG,[Cl-]=0.01+2x0.007=0.024mol•dm?
=C2
2+33
[Mg]=0.007mol•dm=Ca,[]=0.003mol•dm=C4
对于离子:
0.509^
一价离子:
lgyi=-0.08483yi=0.8226
二价离子:
lgyi=-0.3393yi=0.4578
对于盐的耳:
1b/±
=
_口寿皿［%冬177
1+V7
Naci：
仗怡二-0.08483,怡二0.8226
MgC2或NaSQ:
野丄乂，耳口“隠
18.AgBrQ3在298K的溶度积为5.77X10-5，试用德拜-休克尔极限公式分别计算它在纯水中和0.01mol•dm3KBrQ水溶液中的溶解度（设在纯水中厂=1）。
（答案：
0.0084;
0.0051mol•dn^）
（1）在纯水中：
=1mol•L-1）
设F上二1，则5'
，故S0=■•f…'
=0.007596
+<
rxls）=疋=蛊。
=-0.509x1xlx/0.007595=-0J443fia/±
=05029
因此,
4。
凹遁亠嗣込1皿
0S029
r±
（2）在O.OImol•drr3KBrOa中:
DtOs
卅"
（取cfo|・L-1）
先不考虑溶解AgBrO对离子强度的影响，则:
=O.aintDl-dm
1呂y±
l=—A||
=-0509x1xlx75五I=-0.0509二=08894
Sk=—=生"
Zh=0.007294111111dm弘『也O^lxO.88942
进行一次逼近:
A=|kK+++^*）1=0^1729mnl-dm3
lfi准上=一卫|I、罠
5.77x10
=-0509x1xlx,01729=-0.06594==0.8572—=0.017294x0^72^°
OD454mD1如
进行二次逼近:
=CLQ1454mDl-dm
进行三次逼近:
—C.Q1526thd!
-dm3
=-0,509x1xlx%/S0L454=-0.06138=0.8682
%_
■■
=577X1°
^=D.005265TnDldm3
J心
0.01454xO.86822
^±
4=A15、巫
=-0.509X1xlx.,01526=-0.062894=0.8652
BrOj
^t）=0.01505Mnl-dm3
£
三耳
三577=0,00505lmaldm3
0.01526x0.86522
进行四次逼近:
1呂?
±
s=―山|W-I
=-0.509x1xlxJ0J1505-0.06245=>
y4S=0.8661
S5=心…
=577X1°
^=0.005LllmoldmJ
脳町畑
0.01505xOJ«
lE
进行五次逼近:
—O.OISIIihdL-dm.'
IgI
=-0.509xlxlx./o.oisii=-0.06257—=0”8雅8
“J.
=5.77x1a-5_0D05Dg4Trial亦3
0.0151lx0.86582
S6与S5的相对误差只有3.3%。
，因此可认为AgBrO的溶解度S=0.0051mol•dm3
19.298K时Ba（IO3）2在纯水中的溶解度为5.46x10-4mol•dm3，假定可以应用
德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在0.01mol•dm3CaCl2水溶液中之溶解度。
7.5659x10-4mol•dmf）
Ba（IO3）2在纯水中溶解度Co=5.46x10-4mol•dnf
⑴求Ka
亠仙叫"
J"
阿卸"
加‘
=-0509x2x1x^/0.001638=-0,0412二=05095
K&
二他护略,=玖声恥“二=4xpr5093xS^xlO-1）3=49沁"
山川
设Ba（IO3）2在0.01mol•dm3CaCb溶液中的溶解度为c,则:
召詁E詔=#j山+S心+怙.xl2）=3x（ff+a.Ql）
ler±
1=-AI1=-0-509x2”］冥^3（c+Q.01）=-1.76327^+0,01
逐步逼近：
令c=C0=5.46x10-4
Ley±
il=-0,509x2xlx73£
ST46X10^+0.01）=-0.1811n=a.659
^=°
m5x5-4Sxl°
=7.535x10^
二次逼近：
令c=ci=7.535X10-4
维池上-0^509x2xlx73（7-535x10^40.01）=-0.1828n=0.6S64
0S64
三次逼近：
令c=C2=7.5655X10-4
i=-0.509x2xlx73（7+5«
55x10^+0.01）^-0J829=>
7t3=0.G563
0,6563
四次逼近：
令c=C3=7.566X10-4
Igy±
1=-0,509x1xlx^'
3（7.566x10^40.01）=^0.1829ny牛=D.2M
0.9055x5.46x!
0u
0,S5fi3
=7.566x10^
•••Ba（IO3）2在0.01mol•dn^CaCb中的溶解度为7.566X10-4mol•dm3
20.某电导池先后充以O.OOImol•dm3HCI,0.001mol•dm3NaCI和
0.001mol•dXNaNO三种溶液，分别测得电阻为468,1580和1650Q。
已知NaNO
的摩尔电导率为1.21X10-2S・m•mol-1。
如不考虑摩尔电导率随浓度的变化，试计算①0.001mol•dn^NaNO容液的电导率；
②电导池常数；
③此电导池充以
O.OOImol•dm3HN&
容液时的电阻和HNO勺摩尔电导率。
①1.21x10-4
S-m1;
②5cm③475Q,421S•cmf•mol-1）
⑴
LOOOc
NaNO容液电导率
r=1000^-=10D0xD.001xQ.0121=0,0121SmJ
（2）电导池常数
G=1CR=a.0121xlfiSO=L9.%5m
⑶0.001mol•dm3HNQ溶液的电阻和摩尔电导率
血血―=石I*+為岭=+召屿+石屮+兄CT一占订_^cr
町优1,与胡旳疋Mtd
十灿%口iooorMaMftaiaaacH1（1
I观Hd^NaNOa尽Tad；
=19.965x
1
468
1650
■mnl1
^MNOa=IDDD'
^HwoabAuH0a=0-042L2S■m
19.965
0.04211
=474Q
21.某温度下纯水的电导率为4.3x10"
5S-n-1，在同温度下加入AgCI，并达饱和后溶液的电导率为1.550x10-4S・m1。
若在1V-cm1电场作用下，Ag+和Cl-离子在无限稀溶液中的绝对速率分别为5.6x10-6和6.8x10"
6cm-s-1，计算该温度下AgCl的溶度积。
1.5877x10-10）
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+:
=5.6
x10-4cm2
-1\/1
・s・V
=5.6x10-8m2
Cl-:
U=
:
6.8
x10-4cm2•
-1-1
s・V=
6.8x10-8m2
-1、＞1
入m,i=IZiIFU
Ag+和Cl-的IZi|=1,所以
1.55x10^-4.3x10-*
升级会员 