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.docx

1、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第八章电解质溶液L Faraday电解定律的基本内容是什么？这定律在电牝学中有何用魁？答:拉第电解定律的基本内容込：通电于电解质溶液之后，（1）在电楼上（聘相界面八发生化学窘化的物质的駅勻通入电荷成正比.（2）若 将几亍电解池申联通人一定的电荷議后衽各个电解池的电极卜.发生化学变比的物质的帚祁相等.Qf-i z-eLz F根据Faraday定律,通过分析电解过程中反应物在电极上物质的址的变化，就可求出电的址的数值在 电化学的定駁研究和电解工业上有車要的应用.2.电池中正极、负极、阴极、阳极的定义分别晶什么？为什么盘煤电池中负极是阳极而正极是阴极

2、？ 笞:给出陀了到外电路的电极叫做电池的负极，在外砲路中电勢*低.从外电路接受电子的电极叫做电池的止槻在外电路中电势较高.发生氧化柞用的电极称为阳极发生还原作用的一极称为阴极原电池杓阳扱发生麵化作用阴橈发生 还甌作用.内电路的电子由阳极运动到阴极.所械电池的阴彊是正彊，阳极是负极.3*电解质涪液的电导車和摩尔电导率与电解质溶液浓度的关采有何不同。为什么？答匕蹑电解质漳液的电导率随若浓度的增大而升高（导电粒子数但大到一定程度以后，由于 正、负禹子之间的相f作用增大因而使离子的运动速率降低.电导率反而下降弱电解质的电导率随故度 的变化不显蒼浓度增加电离度减少.离子数目变化不天摩尔电导率随灌廈的变化

3、与电导率不同浓度降 低，粒子之闾相互作用减弱正、负薦子的运动速率因而增加故摩爼电导率增加*4.怎样分别求强电解嵐和弱电解质的无限稱降摩尔电錚率？为什么翌用车同的方袪？答: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

4、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*j uit* dE/dl r- = dE/dl牛tr_离子迁移連率*+川一厲产的电迁移率*A；=（7+u-）E6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 + *2G G=mA/ teAm c稀电解质溶液 Am =At + A二（Am 4-Am ）c = /lm * c+Am CC4- 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

5、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- =a8.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？答: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/L9.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Debye Huckel 公式？答:限制条件为：1离子在静电引力下的分布

6、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？答: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

7、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？答: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0.1 mol * dnT

8、T”(DNaNQj (2)NhCI 勢 HQ U)CuSa (SjNaBr菩:影响难帑盐的靜解度的主要因冨利t1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 12)(3)(l)C4)(5k13-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？菩: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

9、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 lbye-Hilckel-Onsager电轻理ifc说明了件么问题？答: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.LtebyHuckd Onager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+

10、 2+金属气体电极 如 Zn(s)|Zn (m) Zn (m) +2e - = Zn(s) 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+ 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？答：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

11、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0.040.12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 ？答：在Cd一 Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为 0.040.12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

12、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？答：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 ？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 ？答：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：RT vBv

13、 B(Ox |Re d ) (Ox Re d ) zF BzF B6.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?答：各电极电势都升高 1，但电池的电动势值不变。7.在公式 rGme=-zE eF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？答：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

14、处于标准态时的平衡常数 ？答：求算标准电动势 e的方法较多，常用的有： e E -J1Gn E InKRT zF zF公式 E ZFln K 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。答：联系电化学与热力学的主要公式是： rGm=-zEF，A rGm =-zE F电化学中用实验能测定 e，E，齐 。用电

15、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。.H 2O(1)的标准摩尔生成 Gibbs自由能 fG (H 20,1);电池:Pt|H 2(p H2) | H +或 OH(aq) | O 2(p。冋净反应：H2(p ) + 1/2O 2(p ) = H 2O(l) fG (H 2O,1)=-zE F(2).H 2O(1)的离子积常数K;电池:Pt|H 2(p H2)|H+(a h+)|OH -(aH-)|H 2(pH|Pt净反应:H2O(l) ? H+(a h+) + OH -(a oh-)(3)Hg2SO(s)的活度积常数心;电池:Hg(l)|Hg 22+(a Hg22+)|SO 42-(a sof)|Hg 2SQ(s)|Hg(l) 净反应:Hg 2SQ(s) = Hg 22+(a Hg；+)+SO2- (a so：-)|