中南大學(xué)物化課后習(xí)題答案 8章 電解質(zhì)溶液

1、-作者xxxx-日期xxxx中南大學(xué)物化課后習(xí)題答案 8 章 電解質(zhì)溶液【精品文檔】第8章 電解質(zhì)溶液1.用氧化數(shù)法配平下列反應(yīng)式：As2S3(s)+HNO3(濃)H3AsO4 + H2SO4 + NO2 + H2OFeS2(s) + O2Fe2O3(s) + SO2Cr2O3(s) + Na2O2(s)Na2CrO4(s) + Na2O(s)S + H2SO4(濃)SO2 + H2O 2溶液，通過的電流為st1:chmetcnv TCSC=0 NumberType=1 Negative=False HasSpace=False SourceValue=20 UnitName=a20A，經(jīng)過1

2、5分鐘后，在陰極上能析出多少克銅?在陽極上能析出多少dm3的300.15K，101.325kPa的氯氣? （答案：2.297 dm3）解：（1）在陰極 Cu2+ 2e Cu析出銅 (2) 在陽極 2Cl- Cl2(g) + 2e析出氯 3.一電導(dǎo)池中裝入0.02moldm-3的KCl水溶液，298.15K時測得其電阻為453。已知298.15K0.02moldm-3溶液的電導(dǎo)率為0.2768Sm-1。在同一電導(dǎo)池中裝入同樣體積的濃度為0.55gdm-3的CaCl2溶液，測得電阻為1050。計算電導(dǎo)池常數(shù)、該CaCl2溶液的電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率m(1/2CaCl2)。（答案：125.4 m-1，0

3、.1194 Sm-1，0.02388 Sm2mol-1）解：（1）電導(dǎo)池常數(shù)G（2）CaCl2的電導(dǎo)率(3) 摩爾電導(dǎo)率4.在298K，H + 和HCO-3的離子極限摩爾電導(dǎo)率H+ =3.498210-2Sm2mol-1， HCO-3 = 4.4510-3Sm2mol-1。在同溫度下測得0.0275moldm-3H2CO3溶液的電導(dǎo)率=3.8610-3Sm-1，求H2CO3離解為H + 和HCO-3的離解度。（答案：= 3.5610-3）解： NaCl ，NaOH及NH4Cl的極限摩爾電導(dǎo)率 分別為1.08610-2，2.17210-2及1.29810-2Sm2mol-1，291K時0.1及0

4、.01moldm-3NH3H2O的摩爾電導(dǎo)率m分別為3.09和9.62Scm2mol-1，利用上述實(shí)測數(shù)據(jù)求0.1及0.01moldm-3NH3H2O的離解常數(shù)K。 （答案：K = 1.710-5）解：= 1.29810-2 + 2.17210-21.08610-2 = 2.38410-2 s?m2?mol-1?dm-3 NH3?H2O(2) 0.01 moldm-3 溶液對氨水而言，在確定溫度下其電離平衡常數(shù)為定值，即6.在298.15K測得某電導(dǎo)池充以0.01moldm-3KCl溶液的電阻為484，用同一電導(dǎo)池充以不同濃度的NaCl水溶液，在298.15K測得電阻值如下表：濃度c /mol

5、dm-3電阻R /1091054942772試計算表列不同濃度NaCl溶液的摩爾電導(dǎo)率；以m對c作圖，用外推法求NaCl溶液的極限摩爾電導(dǎo)率。（答案： 0.01251，0.01242，0.01231，0.01209 Sm2mol-1 （2） 0.01270 Sm2mol-1）解: 查表知 298K下0.01mol?dm-3 的KCl水溶液的電導(dǎo)率為:k = 0?141s?m-1，以不同濃度c1溶液的電阻R1代入上式求得相應(yīng)的摩爾電導(dǎo)率如下表c1 (mol?dm-3m,1(S?m2?mol-1(2) 以m,1對作圖，將圖中直線部分外推至=0時得,NaCl = 0.01270S?m2?mol-17

6、. 298K時，濃度0.100moldm-3的NaCl水溶液中，Na + 與Cl -的離子淌度分別為UNa+ = 4.2610-8m2?V-1?s-1和UCl- = 6.8010-8m2?V-1?s-1，試求該溶液的摩爾電導(dǎo)率和電導(dǎo)率。（答案： 106.7 S?m2?mol-1， 1.07 S?m-1）解: m = (UNa+ + UCl-)F= (4.2610-8 + 6.810-8)96500 = 1.06710-2 S ?m2 ?mol-1k =m?c?103 = 1.06710-20.100103 = 1.067 S ?m-18.LiCl的極限摩爾電導(dǎo)率是115.0310-4S?m2?

7、mol-1，在298KLiCl溶液陰離子的遷移數(shù)外推到無限稀釋處的值是0.6636，試計算Li + 和Cl-離子的摩爾電導(dǎo)率和離子淌度。（答案：Li+ = 38.710-4， Cl- = 76.3310-4 S?m2?mol-1，ULi+ = 4.0110-8，UCl- = 7.9110-8 m2?V-1?s-1）解: Cl -的摩爾電導(dǎo)率:Cl- = t-?m,LiCl = 0.6636115.0310-4 = 76.3310-4S?m2?mol-1Li+的摩爾電導(dǎo)率: Li+ = m,LiClCl- = (115.0376.33 )10-4 = 38.7010-4 S?m2?mol-1離子

8、淌度: ?dm-3的BaCl2水溶液在298.15K時的電導(dǎo)率為0.238S?m-1，此溶液中Ba2 + 離子的遷移數(shù)為0.4375，試求出此溶液中Ba + 和Cl-1離子的淌度。（答案：UBa2+ = 5.3910-8，UCl- = 6.9410-8 m2?V-1?s-1）解: m = k?10-3/c = 0.23810-3/0.01 = 0.0238s?m2?mol-1 Ba2+ = t+?m = 0.043750.0238 = 0.0104s?m2?mol-1m = Ba2+ +2-Cl-Cl- =0.5 (m Ba2+) = 0.5 ( 0.02380.0104 ) = 0.0067

9、 S?m2mol-1i =ziFUi 10. 在遷移數(shù)測定管中，裝入一定濃度的鹽酸溶液，在兩鉑電極間電解一定時間，測得電解前陰極區(qū)含Cl -離子0.2654g，電解后含0.1362g，串聯(lián)在電路中的庫侖計銅片質(zhì)量增0. 6464g，計算H + 和Cl -的遷移數(shù)。（答案：t= 0.8198，t= 0.1802）F電解后陰極區(qū)損失Cl -的物質(zhì)的量等于Cl -所遷移的法拉第數(shù):(0.026540.1362)/35.50.1292/35.53.63910-3F故 ，t+ = 1t11. 用銅電極電解CuSO4溶液(每100 g溶液中含10.06 g CuSO4)。通電一定時間后，測得銀電量計析出0

10、.5008 g銀，并測知陽極區(qū)溶液重54.565g,其中含CuSO44溶液中離子的遷移數(shù)和. （答案：t+ = 0.2897，t- = 0.7103）解: MCuSO4 = 159.61， MAg 陽極上yCu2+反應(yīng)的物質(zhì)的量等于通過溶液的總電量0.5008/107.9 = 4.64110-3F通電后陽極區(qū)：WCuSO4 WH2O 通電前陽極區(qū)： 陽極yCu2+遷移量： n遷出= n原有 + n產(chǎn)生n通電后，12.在298.15K時，將濃度為33.2710-3 moldm-3的CdCl3溶液注入毛細(xì)管中,再小心地注入7310-3的LiCl3溶液在管中所占長度,試求Cd3+和Cl-離子的遷移數(shù)

11、。（答案：t+ = 0.4338，t- = 0.5662）解: 1.002 cm3溶液中所含Cd3+的物質(zhì)的量為：333.2710-31.00210-3=1.000110-4 mol13. 298K時,SrSO4的飽和水溶液電導(dǎo)率1.48210-2 Sm-1，純水電導(dǎo)率為1.510-4 Sm-1。若已知該溫度下離子摩爾電導(dǎo)率m(ySr2+) = 59.4610-4 Sm2mol-1, m(ySO4=) = 79.810-4 Sm2mol-1，計算SrSO4此時在水中的溶解度。 （答案：S = 5.2710-4moldm-3）解：m(SrSO4)= 2m(ySr2+) +2m(ySO4=)= (

12、59.4610-4+79.810-44)2 = 0.027852 Sm2mol-1k(SrSO4) = k(溶液)k(純水) = 1.46210-21.510-4 = 0.01467 Sm-1溶解度 14. 已知298K時AgBr的溶度積Ksp=6.310-13 mol2dm-6，純水電導(dǎo)率為1.510-4 Sm-1，計算298K時AgBr飽和水溶液的電導(dǎo)率.（答案：= 1.6110-4 Sm-1）解：查表知：,Ag+ = 61.9210-4 Sm2mol-1 ; ,Br- = 70.410-4 Sm2mol-1因此，m,AgBr = + - = 140.3210-4 Sm2mol-1（取c=

13、1molL-1），而所以：15.得用德拜-休克爾極限公式計算0.002 molL-1MgCl2水溶液在298K時Mg2+和Cl-離子的活度系數(shù)和平均離子活度系數(shù)。 （答案：+ = 0.6955，- = 0.9132，= 0.8340）解：溶液的離子強(qiáng)度為，289K水溶液A = 0.509 mol-1/2L1/2或 16. 某水溶液中含有0.01moldm-3的FeCl3和0.06moldm-3的HClO4，計算該溶液的離子強(qiáng)度。 （答案：I = 0.12 moldm-3）解： cFe3+ = 0.01 moldm-3，cH+ = 0.06 moldm-3，cCl - = 0.03 moldm-

14、3，cClO4- = 0.06 moldm-317. 某水溶液中含有0.01moldm-3的NaCl,0.003moldm-3的NaSO4以及0.007moldm-3的MgCl2，計算該溶液在298K時其中各種離子的活度系數(shù)和各種鹽的平均活度系數(shù)。（答案：0.04；0.823；0.459；0.823；0.678 ）解：Na+=0.01 +20.003 = 0.016 moldm-3= c1, Cl- = 0.01+20.007=0.024 moldm-3 = c2Mg2+ = 0.007 moldm-3 = c3, = 0.003 moldm-3= c4對于離子：一價離子：lgi= -0.08

15、483 i 二價離子：lgi= -0.3393 i 對于鹽的：NaCl： ， MgCl2或Na2SO4：，18. AgBrO3在298K的溶度積為5.7710-5，試用德拜-休克爾極限公式分別計算它在純水中和0.01moldm-3KBrO3水溶液中的溶解度(設(shè)在純水中= 1)。（答案：0.0084；0.0051 moldm-3）解：（1）在純水中： （取c=1molL-1）設(shè)= 1，則，故 S 0 =因此，（2）在0.01moldm3 KBrO3中：（取c=1molL-1）先不考慮溶解AgBrO3對離子強(qiáng)度的影響，則：進(jìn)行一次逼近：進(jìn)行二次逼近：進(jìn)行三次逼近：進(jìn)行四次逼近：進(jìn)行五次逼近：S6與

16、S5的相對誤差只有3.3，因此可認(rèn)為AgBrO3的溶解度S =0.0051 moldm-319. 298K時Ba(IO3) 2在純水中的溶解度為5.4610-4moldm-3，假定可以應(yīng)用德拜-休克爾極限公式，試計算該鹽在0.01moldm-3CaCl2水溶液中之溶解度。（答案：7.565910-4 moldm-3）解：Ba(IO3)2在純水中溶解度c0 = 5.4610-4 moldm-3(1) 求Ka設(shè) Ba(IO3)2在0.01moldm-3 CaCl2溶液中的溶解度為c，則：逐步逼近：令c = c0 = 5.4610-4二次逼近：令c = c1 =7.53510-4三次逼近：令c =

17、c2 =7.565510-4四次逼近：令c = c3 =7.56610-4 Ba(IO3)2在0.01 moldm-3CaCl2中的溶解度為7.56610-4 moldm-320. 某電導(dǎo)池先后充以0.001moldm-3HCl,0.001moldm-3NaCl和0.001moldm-3NaNO3三種溶液，分別測得電阻為468，1580和1650。已知NaNO3的摩爾電導(dǎo)率為1.2110-2Sm2mol-1。如不考慮摩爾電導(dǎo)率隨濃度的變化，試計算0.001moldm-3NaNO3溶液的電導(dǎo)率；電導(dǎo)池常數(shù)；此電導(dǎo)池充以0.001moldm-3HNO3溶液時的電阻和HNO3的摩爾電導(dǎo)率。（答案：1

18、.2110-4 Sm-1 ；5cm；475，421 Scm2mol-1）解： (1) NaNO3溶液電導(dǎo)率(2) 電導(dǎo)池常數(shù)(3) 0.001 moldm-3 HNO3溶液的電阻和摩爾電導(dǎo)率21. 某溫度下純水的電導(dǎo)率為4.310-5Sm-1，在同溫度下加入AgCl，并達(dá)飽和后溶液的電導(dǎo)率為1.55010-4Sm-1。若在1Vcm-1電場作用下，Ag + 和Cl-離子在無限稀溶液中的絕對速率分別為5.610-6和6.810-6cms-1 ，計算該溫度下AgCl的溶度積。（答案：1.587710-10）解：電勢梯度為1 Vm-1時離子的遷移速率稱作離子淌度，故Ag+ ： U+ = 5.610-4 cm2 s-1V-1 = 5.610-8 m2 s-1V-1Cl -： U- = 6.810-4 cm2 s-1V-1 = 6.810-8 m2 s-1V-1m,i =ziFUiAg +和Cl - 的zi=1, 所以（取c=1molL-1，）即：22. 298K時，Ag2CrO4在純水和0.04moldm-3NaNO3溶液中的溶解度分別為8.0010-5和8.8410-5moldm-3，試求Ag2CrO4在0.04moldm-3NaNO3溶液中的平均離子活