物理化学 电解质溶液

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1、第五章电解质溶液习  题1.用氧化数法配平下列反应式：As2S3(s)+HNO3(浓)→H3AsO4+H2SO4+NO2+H2OFeS2(s)+O2→Fe2O3(s)+SO2Cr2O3(s)+Na2O2(s)→Na2CrO4(s)+Na2O(s)S+H2SO4(浓)→SO2+H2O2.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液，通过的电流为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300.15K，101.325kPa的氯气?（答案：2.297dm3）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0

2、.02mol·dm-3的KCl水溶液，298.15K时测得其电阻为453Ω。已知298.15K0.02mol·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1。在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g·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：125.4m-1，0.1194S·m-1，0.02388S·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+=3.4982×10-2S·m2·mol-1，λ HCO-

3、3=4.45×10-3S·m2·mol-1。在同温度下测得0.0275mol·dm-3H2CO3溶液的电导率κ=3.86×10-3S·m-1，求H2CO3离解为H+和HCO-3的离解度。（答案：α=3.56×10-3）解：5.已知291K时NaCl，NaOH及NH4Cl的极限摩尔电导率λ 分别为1.086×10-2，2.172×10-2及1.298×10-2S·m2·mol-1，291K时0.1及0.01mol·dm-3NH3·H2O的摩尔电导率λm分别为3.09和9.62S·cm2·mol-1，利用上述实测数据求0.1及0.01mol·dm-3NH3·H2O的离解常数K。（答案：K=

4、1.7×10-5）解：=1.298×10-2+2.172×10-2－1.086×10-2=2.384×10-2s•m2•mol-1(1)0.1mol•dm-3NH3•H2O(2)0.01mol·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298.15K测得某电导池充以0.01mol·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298.15K测得电阻值如下表：浓度c/mol·dm-30.00050.00100.00200.0050电阻R/Ω10910549427721128.9①试计算表列不同浓度NaCl溶液的摩尔电导率；②以Λ

5、m对c作图，用外推法求NaCl溶液的极限摩尔电导率。（答案：⑴0.01251，0.01242，0.01231，0.01209S·m2·mol-1（2）0.01270S·m2·mol-1）解:查表知298K下0.01mol•dm-3的KCl水溶液的电导率为:k=0•141s•m-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(mol•dm-3)0.00050.00100.00200.0050Λm,1(S•m2•mol-1)0.012510.012420.012310.012090.002360.031620.044720.07071(2)以Λm,1对作图，将图中直

6、线部分外推至=0时得Λ∞,NaCl=0.01270S•m2•mol-17.298K时，浓度0.100mol·dm-3的NaCl水溶液中，Na+与Cl-的离子淌度分别为UNa+=4.26×10-8m2•V-1•s-1和UCl-=6.80×10-8m2•V-1•s-1，试求该溶液的摩尔电导率和电导率。（答案：⑴106.7S•m2•mol-1，⑵1.07S•m-1）解:Λm=(UNa++UCl-)F=(4.26×10-8+6.8×10-8)×96500=1.067×10-2S•m2•mol-1k=Λm•c•103=1.067×10-2×0.100×103=1.067S•m-18.LiCl的极

7、限摩尔电导率是115.03×10-4S•m2•mol-1，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Cl-离子的摩尔电导率和离子淌度。（答案：λLi+=38.7×10-4，λCl-=76.33×10-4S•m2•mol-1，ULi+=4.01×10-8，UCl-=7.91×10-8m2•V-1•s-1）解:Cl-的摩尔电导率:λCl-=t-•Λm,LiCl=0.6636×115.03×10-4=76.