中南大学物化课后习题答案 8 章 电解质溶液

中南大学物化课后习题答案8章电解质溶液中南大学物化课后习题答案8章电解质溶液中南大学物化课后习题答案8章电解质溶液中南大学物化课后习题答案8章电解质溶液编制仅供参考审核批准生效日期地址：电话：传真:邮编:第8章电解质溶液1.用氧化数法配平下列反应式：As2S3(s)+HNO3(浓)→H3AsO4+H2SO4+NO2+H2OFeS2(s)+O2→Fe2O3(s)+SO2Cr2O3(s)+Na2O2(s)→Na2CrO4(s)+Na2O(s)S+H2SO4(浓)→SO2+H2O2.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液，通过的电流为st1:chmetcnvTCSC="0"NumberType="1"Negative="False"HasSpace="False"SourceValue="20"UnitName="a">20A，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dm3的，的氯气（答案：dm3）解：（1）在阴极Cu2+＋2e→Cu析出铜(2)在阳极2Cl-→Cl2(g)+2e析出氯3.一电导池中装入·dm-3的KCl水溶液，时测得其电阻为453Ω。已知溶液的电导率为·m-1。在同一电导池中装入同样体积的浓度为·dm-3的CaCl2溶液，测得电阻为1050Ω。计算电导池常数、该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm(1/2CaCl2)。（答案：m-1，S·m-1，S·m2·mol-1）解：（1）电导池常数G（2）CaCl2的电导率(3)摩尔电导率4.在298K，H+和HCO-3的离子极限摩尔电导率λH+=×10-2S·m2·mol-1，λHCO-3=×10-3S·m2·mol-1。在同温度下测得·dm-3H2CO3溶液的电导率κ=×10-3S·m-1，求H2CO3离解为H+和HCO-3的离解度。（答案：α=×10-3）解：5.已知291K时NaCl，NaOH及NH4Cl的极限摩尔电导率λ分别为×10-2，×10-2及×10-2S·m2·mol-1，291K时及·dm-3NH3·H2O的摩尔电导率λm分别为和·cm2·mol-1，利用上述实测数据求及·dm-3NH3·H2O的离解常数K。（答案：K=×10-5）解：=×10-2+×10-2－×10-2=×10-2sm2mol-1(1)dm-3NH3H2O(2)mol·dm-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6.在测得某电导池充以·dm-3KCl溶液的电阻为484Ω，用同一电导池充以不同浓度的NaCl水溶液，在测得电阻值如下表：浓度c/mol·dm-3电阻R/Ω1091054942772①试计算表列不同浓度NaCl溶液的摩尔电导率；②以Λm对c作图，用外推法求NaCl溶液的极限摩尔电导率。（答案：⑴，，，S·m2·mol-1（2）S·m2·mol-1）解:查表知298K下dm-3的KCl水溶液的电导率为:=0141sm-1，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(moldm-3)Λm,1(Sm2mol-1)(2)以Λm,1对作图，将图中直线部分外推至=0时得Λ∞,NaCl=m2mol-17.298K时，浓度·dm-3的NaCl水溶液中，Na+与Cl-的离子淌度分别为UNa+=×10-8m2V-1s-1和UCl-=×10-8m2V-1s-1，试求该溶液的摩尔电导率和电导率。（答案：⑴Sm2mol-1，⑵Sm-1）解:Λm=(UNa++UCl-)F=×10-8+×10-8)×96500=×10-2Sm2mol-1=Λmc103=×10-2××103=Sm-1的极限摩尔电导率是×10-4Sm2mol-1，在298KLiCl溶液阴离子的迁移数外推到无限稀释处的值是，试计算Li+和Cl-离子的摩尔电导率和离子淌度。（答案：λLi+=×10-4，λCl-=×10-4Sm2mol-1，ULi+=×10-8，UCl-=×10-8m2V-1s-1）解:Cl-的摩尔电导率:λCl-=t-Λm,LiCl=××10-4=×10-4Sm2mol-1Li+的摩尔电导率:λLi+=Λm,LiCl－λCl-=－)×10-4=×10-4Sm2mol-1离子淌度:9.dm-3的BaCl2水溶液在时的电导率为m-1，此溶液中Ba2+离子的迁移数为，试求出此溶液中Ba+和Cl-1离子的淌度。（答案：UBa2+=×10-8，UCl-=×10-8m2V-1s-1）解:Λm=10-3/c=×10-3/=m2mol-1λBa2+=t+Λm=×=m2mol-1Λm=λBa2++2λ-Cl-∴λ-Cl-=×(Λm－λBa2+)=×(－)=Sm2·mol-1Λi=｜zi｜FUi∴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，电解后含，串联在电路中的库仑计铜片质量增0.6464g，计算H+和Cl-的迁移数。（答案：t＋=，t－=）解:通过溶液的总电量:32=电解后阴极区损失Cl-的物质的量等于Cl-所迁移的法拉第数:－/－－×10-3F故，t+=1－t-=11.用铜电极电解CuSO4溶液(每100g溶液中含gCuSO4)。通电一定时间后，测得银电量计析出g银，并测知阳极区溶液重,其中含CuSO4g.试计算CuSO4溶液中离子的迁移数和.（答案：t+=，t-=）解:MCuSO4=，MAg=阳极上Cu2+反应的物质的量等于通过溶液的总电量=×10-3F通电后阳极区：WCuSO4=WH2O=-=通电前阳极区：阳极Cu2+迁移量：n迁出=n原有+n产生－n通电后，12.在时，将浓度为×10-3mol·dm-3的CdCl3溶液注入毛细管中,再小心地注入73×10-3的LiCl溶液，使两种溶液间保持明显的分界面.如果通过电流，3976秒后，界面向下移动的距离相当于溶液在管中所占长度,试求Cd3+和Cl-离子的迁移数。（答案：t+=，t-=）解:cm3溶液中所含Cd3+的物质的量为：3××10-3××10-3=×10-4mol13.298K时,SrSO4的饱和水溶液电导率×10-2S·m-1，纯水电导率为×10-4S·m-1。若已知该温度下离子摩尔电导率λm(Sr2+)=×10-4S·m2·mol-1,λm(SO4=)=×10-4S·m2·mol-1，计算SrSO4此时在水中的溶解度。（答案：S=×10-4mol·dm-3）解：Λm(SrSO4)=2λm(Sr2+)+2λm(SO4=)=×10-4+×10-44)×2=S·m2·mol-1(SrSO4)=(溶液)－(纯水)=×10-2－×10-4=S·m-1溶解度14.已知298K时AgBr的溶度积Ksp=×10-13mol2·dm-6，纯水电导率为×10-4S·m-1，计算298K时AgBr饱和水溶液的电导率.（答案：κ=×10-4S·m-1）解：查表知：λ∞,Ag+=×10-4S·m2·mol-1;λ∞,Br-=×10-4S·m2·mol-1因此，Λm,AgBr=λ+＋λ-=×10-4S·m2·mol-1（取cΘ=1mol·L-1），而所以：15.得用德拜-休克尔极限公式计算mol·L-1MgCl2水溶液在298K时Mg2+和Cl-离子的活度系数和平均离子活度系数。（答案：γ+=，γ-=，γ=）解：溶液的离子强度为，289K水溶液A=mol-1/2·L1/2或16.某水溶液中含有·dm-3的FeCl3和·dm-3的HClO4，计算该溶液的离子强度。（答案：I=mol·dm-3）解：cFe3+=mol·dm-3，cH+=mol·dm-3，cCl-=mol·dm-3，cClO4-=mol·dm-317.某水溶液中含有·dm-3的NaCl,·dm-3的NaSO4以及·dm-3的MgCl2，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：；；；；）解：[Na+]=+2×=mol·dm-3=c1,[Cl-]=+2×=mol·dm-3=c2[Mg2+]=mol·dm-3=c3,[]=mol·dm-3=c4对于离子：一价离子：lgγi=γi=二价离子：lgγi=γi=对于盐的：NaCl：，MgCl2或Na2SO4：，18.AgBrO3在298K的溶度积为×10-5，试用德拜-休克尔极限公式分别计算它在纯水中和·dm-3KBrO3水溶液中的溶解度(设在纯水中=1)。（答案：；mol·dm-3）解：（1）在纯水中：（取cΘ=1mol·L-1）设=1，则，故S0===因此，（2）在·dm3KBrO3中：（取cΘ=1mol·L-1）先不考虑溶解AgBrO3对离子强度的影响，则：进行一次逼近：进行二次逼近：进行三次逼近：进行四次逼近：进行五次逼近：S6与S5的相对误差只有‰，因此可认为AgBrO3的溶解度S=mol·dm-319.298K时Ba(IO3)2在纯水中的溶解度为×10-4mol·dm-3，假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在·dm-3CaCl2水溶液中之溶解度。（答案：×10-4mol·dm-3）解：Ba(IO3)2在纯水中溶解度c0=×10-4mol·dm-3(1)求Ka设Ba(IO3)2在·dm-3CaCl2溶液中的溶解度为c，则：逐步逼近：令c=c0=×10-4二次逼近：令c=c1=×10-4三次逼近：令c=c2=×10-4四次逼近：令c=c3=×10-4∴Ba(IO3)2在mol·dm-3CaCl2中的溶解度为×10-4mol·dm-320.某电导池先后充以·dm-3HCl,·dm-3NaCl和·dm-3NaNO3三种溶液，分别测得电阻为468，1580和1650Ω。已知NaNO3的摩尔电导率为×10-2S·m2·mol-1。如不考虑摩尔电导率随浓度的变化，试计算①·dm-3NaNO3溶液的电导率；②电导池常数；③此电导池充以·dm-3HNO3溶液时的电阻和HNO3的摩尔电导率。（答案：①×10-4S·m-1；②5cm；③475Ω，421S·cm2·mol-1）解：(1)NaNO3溶液电导率(2)电导池常数(3)mol·dm-3HNO3溶液的电阻和摩尔电导率21.某温度下纯水的电导率为×10-5S·m-1，在同温度下加入AgCl，并达饱和后溶液的电导率为×10-4S·m-1。若在1V·cm-1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×10-6和×10-6cm·s-1，计算该温度下AgCl的溶度积。（答案：×10-10）解：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+=×10-4cm2·s-1·V-1=×10-8m2·s-1·V-1Cl-：U-=×10-4cm2·s-1·V-1=×10-8m2·s-1·V-1λm,i=｜zi｜FUiAg+和Cl-的｜zi｜=1,所以（取cΘ=1mol·L-1，）即：22.298K时，Ag2CrO4在纯水和·dm-3NaNO3溶液中的溶解度分别为×10-5和×10-5mol·dm-3，试求Ag2CrO4在·dm-3NaN