中南大学物化课后习题答案8章电解质溶液.docx

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1、第8章电解质溶液1 .用氧化数法配平以下反响式：As2s3(s)+HN03(浓)f FhAsOi + H2soi + N02 + H20FeSz(s) + Ozf Fe2()3(s) + S02Cr203(s) + Na202 (s) -Na2CrOi (s) + Na20(s)S + H2so4(浓)TO2 + H202溶液，通过的电流为 stl :chmetcnv TCSC=0 NumberType=1 Negative=False” HasSpace二False SourceValue=20 UnitNamc=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dn?

2、的300. 15K, 101. 325kPa的氯气(答案：2.297 dm3)解：在阴极Cu2 + 2e Cu析出铜M% 20x15x60x635462 x 96485= S.9273r(2)在阳极 2C1- -Cl2(g) + 2elx 20x15x60 .= 0.09379mol析出氯 $ zF 2x96485 dm 3Q 5 / dm-的CaCk溶液,测得电阻为1050Q。计算电导池常数，该CaCk溶液的电 导率和摩尔电导率 Am(l/2CaCl2)o(答案:125.4 m-1, 0. 1194 S m-1, 0. 02388 S m2 mol-1)解：(1)电导池常数GCaCk的电导率

3、(3)摩尔电导率4 .在 298K, H +和 HC(h 的离子极限摩尔电导率 人+ X 10-2S m2 - mol-1, A LX 10 3S - m2 mol- Jd/H2cO3溶液的电导率KX1。3s求H2cO3离解为H +和HCO)的离解度。(答案：Xl(n1 mnl1解：f 7一5 . 291K 时 NaCl , NaOH 及 NH,C1 的极限摩尔电导率入 X 10-2X 10-2X 10-2S m2 mol-1 dm-3NH3 H20 的摩尔电导率 九 cm? 口0广 dnfNL 乩0的离解常数儿(答案:7TX1O-5)解：/l.NMrKW = L * I ON 0 *QX 1

4、0-2X 10 2X 10-2 X 10-2 smmoF1(1) 0. Imoldm 3 NH3H2O(2) 0. 01 mol dm，溶液对氨水而言，在确定温度下其电离平衡常数为定值，即 dm %C1溶液的电阻为484 Q,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 dm 3电阻A/Q12试计算表列不同浓度NaCl溶液的摩尔电导率；以4对c作图，用外推法求NaCl溶液的极限摩尔电导率。(答案： 0.01251, 0.01242, 0.01231, 0.01209 S m2 mol-1(2) 0.01270 S m2 mol-1)解：查表知

5、298K下0. Olmoldm”的KC1水溶液的电导率为：=0141sm-1以不同浓度6溶液的电阻A代入上式求得相应的摩尔电导率如下表Ci (mo 1dm /lm,i (Sm mor1(2)以上“对声作图，将图中直线局部外推至卤=0时得/ 8,Naci = 0. 01270Smmo.7 dm 3的NaCl水溶液中，Na，及C1 的离子淌度分别为如父10%2,17和4乂10%2厂小，试求该溶 液的摩尔电导率和电导率。(答案:(1) 106. 7 Smmor1, (2) 1.07 Sm-1)解：4 =(%+ + b) FX 10 8X 10-8) X X 10 2 S m2 mol-1= /lmc

6、l03 X10-2X X10-= 1.067 S m-1x lO Wmor1,在298KLiCl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 C离子的摩尔电导率和离子淌度。(答案:ALi+X10-4, Acr X10 4 Sm mor1, W/X10 8, Iki X 10-8 m2V-1s-1)解：Cl 的摩尔电导率：儿=1x X lOXWWmor1Li+的摩尔电导率：ALi+= 4,皿1一九二(115. 03-76. 33 ) X 10 4 X10-4 Sm2moi% =幺=4.01xl0m2 V18-1离子淌度： F 964859. 0.01moldnf3的B

7、aCb水溶液在298. 15K时的电导率为0.238SmT,此溶液中Bl+离子的迁移数为 0. 4375,试求出此溶液中Ba.和CL离子的淌度。(答案:4L2+X10 8,X108m2V-,s-1)解：Am=10 3/c X 10 7o. 01 = 0. 0238smmor,A Ba2+ = -4X0.0238 = 0. 0104sm mol-1/ m 二入 Ba? +2 4-Cl=0.5 X (4- H Ba2+) = 0. 5 X ( 0. 0238-0.0104 )= 0. 0067 Sm2 mol-1A i = z i FU10 .在迁移数测定管中，装入肯定浓度的盐酸溶液，在两箱电极间

8、电解肯定时间，测得电解前阴极 区含C1 一离子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卡和Cl -的迁移数。1答案：0.8198,乙二0.1802)F电解后阴极区损失C1 一的物质的量等于C1 一所迁移的法拉第数：X103F0.0202t+ - 1 t11 .用铜电极电解CuSOi溶液(每100 g溶液中含10. 06 g CuSOj o通电肯定时间后，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CuSO.溶液中离子的迁移数,但”和 (答案：匕=0. 2897, t =0.7103)解：/s(m= 159

9、. 61,如阳极上 O?+反响的物质的量等于通过溶液的总电量X 10通电后阳极区：%S04曲120Wj X 10.06%=5.4628c通电前阳极区：100-10.06阳极Cir迁移量：迁出二原有+ 产生一刀通电后X10 3 mol - dm 3的CdCL溶液注入毛细管中，再当心地注入73义10处溶液在管中所占长度，试求cd： 和C离子的迁移数。(答案:友=0.4338, t= 0.5662)解：1.002 cn?溶液中所含CcT的物质的量为：3X X10-3X X10-3X10 4 mol13. 298K时,SrSOiX 10 2s 小以I。- s nf假设该温度下离子摩尔电导率 3( Sr

10、2+X104S m2 mol1, Ain( SO/X 10 1 S m2 mol 计算 SrSOiX 10 mol dm 3)解:/lm(SrSO1)= 2 Am( Sr*) +2 3( SO；)X104X1044) X2 = 0. 027852 S m2 mol1(SrSOi)=(溶液)- X 10 2X 10 4 = 0. 01467 S - m-1r(SrSOJxlO 0.01467x10_ - -,.,c =-= 5-267xl0 mol dm溶解度40X127852X1013 mol2 dm-6X10-4 S 计算 298K 时 AgBr 饱和水溶液的电导率.(答案:XIO4解：查表

11、知：co.AgX 10 5S m2 mol1; /too,BrX 10 1 S m2 , mol1因此,一- A+ 4- X. X10-4 S - m2 - mol-1= S；_( J-%)、10(c)(取 cWmol )，而S所以：15.得用德拜-休克尔极限公式计算0. 002 mol LlgCb水溶液在298K时 Mg和C离子的活度系数 和平均离子活度系数。(答案：Y + = 0.6955, y-= 0.9132, y = 0.8340)解：溶液的离子强度为出人 = 一人:& , 289K 水溶液 A = Q.509 mol-1/2 - L1/2或 r2 =0340 dm7的FeCk dn

12、f的HC101,计算该溶液的离子强度。(答案：/ = 0. 12 mol dm-3)解： 仅3+ = 0. 01 mol dm I + = 0. 06 mol , dm 3, cC - = 0. 03 mol dm 3, Cqm- = 0. 06 mol - dm3 dm 3 dm”的NaSO. dnf，的MgCL,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。(答案:0. 04；0. 823；0. 459；0. 823；0. 678 )解:Na =0.01 +2X0. 003 = 0.016 mol - dm-3= c,Cl- = 0.01+2X0. 007=0. 0

13、24 mol dm_3 = q-0309di+V7-Mg2+ = 0. 007 mol , dm 3 = q, 4 = 0. 003 mol dnfJ ex人 =对于离子： 一价离子：1g/尸-0.08483 yi二价离子：lg YF -0. 3393 L对于盐的，：Naci：I，鱼=0.08483,，土 - 0.8226MgCk或Na2so4：%y/ = TJ,1697, 2=0.676618. AgBrUXlCT drKBiU水溶液中的溶解度（设在纯水中产士=1）。（答案：0.0084； 0. 0051 mol , dm 3）解：（1）在纯水中：=3(取 cH=lmol L )设，；i,那

14、么=,1 故 s0=J=j577xl0r寸 Aq0.007396 c ruw工 I S = 0.008413mol dm因此,r0.9029 dm3 KBrO3 中：=a :。一=尸 S一CFS (取-1)先不考虑溶解AgBrOs对离子强度的影响，那么: 进展一次靠近: 进展二次靠近:进展三次靠近: 进展四次靠近:进展五次靠近：&及W%0,因此可认为AgBrO3的溶解度S =0. 0051 mol dm-319. 298K 时 Ba (10。2X 10 mol dm 3 dm 3CaCl2X 10 3 mol dm ：)解：Ba(1。3)2在纯水中溶解度CoXIO-4 mol dm-3(1)求

15、兄设Ba(I03)2dm-3CaC12溶液中的溶解度为c,那么：逐步靠近：令c=coX 10 1二次靠近：令c =Ci X 10 三次靠近：令。=c2X 10 1四次靠近：令c =c3X 10 1Ba(I03)2在 0. 01 mol dm-3CaCl2X 10-4 mol dm 3 dm3 dm3 dmNaNO?三种溶液，分别测得电阻为 468, 1580 和 1650Q。NaN03X 10 2S - m2 mol- %如不考虑摩尔电导率随浓度的变化，试计算 d/NaNQs溶液的电导率；电导池常数；dm-3HN()3 溶液时的电阻和HNO3的摩尔电导率。(答案：X10-45cm；475Q,

16、421 S cm2 mol-1)4解：10O0CNaNOd容液电导率(2)电导池常数(3) 0. 001 mol dm-3 HNO3溶液的电阻和摩尔电导率X 10 5S m XlO lS m *o假设在 IV cm”电场作用下，Ag 和 CKX 10-6X 10-6cm s-,X10,()解：电势梯度为1 VnT时离子的迁移速率称作离子淌度，故Ag+：X ICT cm2 s-1 V-1 X 10-8 m2 s-1 V-1Cl -：U- X 10-4 cm2 s-1 V-1X 10-8 m2 s-1 W1m, i = I Z/ I FUiAg +和C厂的I z =1,所以K =a .0 J=应口

17、(I)X(取, %=】)pn K. = (12.6x10 4)2 =1.5877x1。*22. 298K 时，Ag2CrO4 dm-3NaN03X 10-5X 10 ,mol dm_3,试求 Ag2CrO4 - dnfNaNOs溶液中的平均离子 活度系数。（答案：0.905）K 只4SNA =。 4a =“Ycr；解：C）C）（取 cmolL）设纯水中溶解度为国那么口：二S勺=4S：y；。=46；（通常认为纯水中=】）在确定温度下，启为定值，那么有S. 8.00x10、c yt = =r= 0.9050附“ -S 8.84 X10-6 所以（2）假设以德拜-体克尔极限公式计算那么:ri =故&30.9643x8.00x108.84 X1041=0.8727 kg XlOS- m2- moX 10飞 m2 - mol-1,试用德拜-休克尔极限公式计算该一元弱酸的离解常数 （义10,解：HA H + A电离度Ct-。=生=5.201x1。3907x10 = 0,01331q+a c= 0.01331X0.0100 = 1. 331 X 104mol kg1