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1、第8章 电解质溶液以下反响式：2S3(s)3(浓)H34 + H24 + 2 + H2O2(s) + O22O3(s) + 22O3(s) + 2O2(s)24(s) + 2O(s)S + H24(浓)2 + H2O 2溶液，通过的电流为1 0 1 20 a20A，经过15分钟后，在阴极上能析出多少克铜在阳极上能析出多少3的氯气 答案：2.297 3解：1在阴极 2+ 2e 析出铜 (2) 在阳极 2 2(g) + 2e析出氯 3.一3的3溶液的电导率为0.2768S1。在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g3的2溶液，测得电阻为1050。计算电导池常数、该2溶液的电导率和摩尔电导率m(
2、1/22)。答案：125.4 1，0.1194 S1，0.02388 Sm21解：1电导池常数G22的电导率(3) 摩尔电导率4.在298K，H + 和3的离子极限摩尔电导率 =3.498210-2Sm21， 3 = 4.4510-3Sm213H23溶液的电导率=3.8610-3S1，求H23离解为H + 和3的离解度。答案：= 3.5610-3解： ，及4的极限摩尔电导率 分别为1.08610-2，2.17210-2及1.29810-2Sm2133H2O的摩尔电导率m分别为3.09和9.62S2133H2O的离解常数K。 答案：K = 1.710-5解：= 1.29810-2 + 2.172
3、10-21.08610-2 = 2.38410-2 213 32O(2) 0.01 3 溶液对氨水而言，在确定温度下其电离平衡常数为定值，即3溶液的电阻为484，用同一电导池充以不同浓度的水溶液，在298.15K测得电阻值如下表：浓度c 3电阻R /1091054942772试计算表列不同浓度溶液的摩尔电导率；以m对c作图，用外推法求溶液的极限摩尔电导率。答案： 0.01251，0.01242，0.01231，0.01209 Sm21 2 0.01270 Sm213 的水溶液的电导率为:k = 01411，以不同浓度c1溶液的电阻R1代入上式求得相应的摩尔电导率如下表c1 (3m,1(21(2
4、) 以m,1对作图，将图中直线局部外推至=0时得 213的水溶液中， + 及 -的离子淌度分别为 = 4.2610-8m211和 = 6.8010-8m211，试求该溶液的摩尔电导率和电导率。答案： 106.7 21， 1.07 1解: m = ( + )F= (4.2610-8 + 6.810-8)96500 = 1.06710-2 S 2 1k =103 = 1.06710-20.100103 = 1.067 S 18的极限摩尔电导率是115.0310-421，在298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 + 和离子的摩尔电导率和离子淌度。答案： = 38.710-
5、4， = 76.3310-4 21， = 4.0110-8， = 7.9110-8 m211解: -的摩尔电导率: = = 0.6636115.0310-4 = 76.3310-421的摩尔电导率: = = (115.0376.33 )10-4 = 38.7010-4 21离子淌度: 3的21，此溶液中2 + 离子的迁移数为0.4375，试求出此溶液中 + 和1离子的淌度。答案：2+ = 5.3910-8， = 6.9410-8 m211解: m = k10-3 = 0.23810-321 2+ = m 21m = 2+ +2 =0.5 (m 2+) = 0.5 ( 0.02380.0104
6、) = 0.0067 21i = 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 -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 -的迁移数。答案：t= 0.8198，tF电解后阴极区损失 -的物质的量等于 -所迁移的法拉第数:(0.026540.1362)/35.50.1292/35.53.63910-3F故 ， = 111. 用铜电极电解4溶液(每100 g溶液中含10.06 g 4)。通电一定时间后，测得银电量计析出0.5008 g银，并测知阳极区溶液重54.565g,其中含44
7、溶液中离子的迁移数和. 答案： = 0.2897， 解: 4 = 159.61， 阳极上y2+反响的物质的量等于通过溶液的总电量0.5008/107.9 = 4.64110-3F通电后阳极区：4 2O 通电前阳极区： 阳极y2+迁移量： n迁出= n原有 + n产生n通电后，12.在298.15K时，将浓度为33.2710-3 3的3溶液注入毛细管中,再小心地注入7310-3的3溶液在管中所占长度,试求3+和离子的迁移数。答案： = 0.4338， 解: 1.002 3溶液中所含3+的物质的量为：333.2710-31.00210-3=1.000110-4 13. 298K时4的饱和水溶液电导
8、率1.48210-2 S1，纯水电导率为1.510-4 S1。假设该温度下离子摩尔电导率m(y2+) = 59.4610-4 Sm21, m(y4=) = 79.810-4 Sm21，计算4此时在水中的溶解度。 答案：S = 5.2710-43解：m(4)= 2m(y2+) +2m(y4=)= (59.4610-4+79.810-44)2 = 0.027852 Sm21k(4) = k(溶液)k(纯水) = 1.46210-21.510-4 = 0.01467 S1溶解度 14. 298K时的溶度积6.310-13 26，纯水电导率为1.510-4 S1，计算298K时饱和水溶液的电导率.答案
9、：= 1.6110-4 S1解：查表知： = 61.9210-4 Sm21 ; = 70.410-4 Sm21因此， = + - = 140.3210-4 Sm21取c=11，而所以：15.得用德拜-休克尔极限公式计算0.002 12水溶液在298K时2+和离子的活度系数和平均离子活度系数。 答案：+ = 0.6955，- = 0.9132，解：溶液的离子强度为，289K水溶液A = 0.509 1/2L1/2或 3的33的4，计算该溶液的离子强度。 答案：I = 0.12 3解： 3+ = 0.01 3， = 0.06 3， - = 0.03 3，4- = 0.06 33的3的43的2，计算
10、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。答案：0.04；0.823；0.459；0.823；0.678 解：=0.01 +20.003 = 0.016 3= c1, = 0.01+20.007=0.024 3 = c22+ = 0.007 3 = c3, = 0.003 3= c4对于离子：一价离子： -0.08483 i 二价离子： -0.3393 i 对于盐的： ， 2或24：，18. 3在298K的溶度积为5.7710-533水溶液中的溶解度(设在纯水中= 1)。答案：0.0084；0.0051 3解：1在纯水中： 取c=11设= 1，那么，故 S 0 因此，3
11、3中：取c=11先不考虑溶解3对离子强度的影响，那么：进展一次逼近：进展二次逼近：进展三次逼近：进展四次逼近：进展五次逼近：S6及S5的相对误差只有3.3，因此可认为3的溶解度S =0.0051 319. 298K时(3) 2在纯水中的溶解度为5.4610-4332水溶液中之溶解度。答案：7.565910-4 3解：(3)2在纯水中溶解度c0 = 5.4610-4 3(1) 求设 (3)23 2溶液中的溶解度为c，那么：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 = c2 =7.565510-4四次逼近：令c = c3 =7.56
12、610-4 (3)2在0.01 32中的溶解度为7.56610-4 33333三种溶液，分别测得电阻为468，1580和1650。3的摩尔电导率为1.2110-2Sm2133溶液的电导率；电导池常数；此电导池充以33溶液时的电阻和3的摩尔电导率。答案：1.2110-4 S1 ；5；475，421 S21解： (1) 3溶液电导率(2) 电导池常数(3) 0.001 3 3溶液的电阻和摩尔电导率21. 某温度下纯水的电导率为4.310-5S1，在同温度下参加，并达饱和后溶液的电导率为1.55010-4S1。假设在1V1电场作用下， + 和离子在无限稀溶液中的绝对速率分别为5.610-6和6.81
13、0-61 ，计算该温度下的溶度积。答案：1.587710-10解：电势梯度为1 V1时离子的迁移速率称作离子淌度，故 ： = 5.610-4 2 11 = 5.610-8 m2 11 -： = 6.810-4 2 11 = 6.810-8 m2 11 = +和 - 的=1, 所以取c=11，即：22. 298K时，2433溶液中的溶解度分别为8.0010-5和8.8410-53，试求2433溶液中的平均离子活度系数。解：取c=11 设纯水中溶解度为S0 那么= 通常认为纯水中在确定温度下，为定值，那么有所以(2) 假设以德拜-体克尔极限公式计算，那么：故 23. 某一元弱酸1，在298K时测得摩尔电导率为5.20110-4Sm21。而的极限摩尔电导率为390.710-4Sm21，试用德拜-休克尔极限公式计算该一元弱酸的离解常数。 答案：1.77210-6解： + 电离度 = = 0.013310.0100 = 1.33110-41