中南大学物化课后习题答案 8 章 电解质溶液 下载本文

Λi=|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Cl-的迁移数。(答案:t+= 0.8198,t-= 0.1802) 解: 通过溶液的总电量: 0.6464/32 = 0.0202F

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:

(0.02654-0.1362)/35.5-0.1292/35.5-3.639×10-3F

故 ,t+ = 1-t- = 0.8198

11. 用铜电极电解CuSO4溶液(每100 g溶液中含10.06 g CuSO4)。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CuSO4 5.726 g.试计算CuSO4溶液中离子的迁移数

. (答案:t+ = 0.2897,

t- = 0.7103)

解: MCuSO4 = 159.61, MAg=107.9

阳极上?Cu2+反应的物质的量等于通过溶液的总电量 0.5008/107.9 = 4.641×10-3F 通电后阳极区:WCuSO4 = 5.726g

WH2O = 54.565 - 5.726 = 48.839

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298.15K时,将浓度为33.27×10-3mol·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5.594mA电流,3976秒后,界面向下移动的距离相当于1.002cm3溶液在管中所占长度,试求Cd3+和Cl-离子的迁移数。

(答案:t+ = 0.4338,t- = 0.5662)

解: 1.002 cm3溶液中所含?Cd3+的物质的量为:

3×33.27×10-3×1.002×10-3=1.0001×10-4mol

13. 298K时,SrSO4的饱和水溶液电导率1.482×10-2 S·m-1,纯水电导率为1.5×10-4 S·m-1。若已知该温度下离子摩尔电导率λm(?Sr2+) = 59.46×10-4 S·m2·mol-1, λm(?SO4=) = 79.8×10-4 S·m2·mol-1,计算SrSO4此时在水中的溶解度。 (答案:S = 5.27×10-4mol·dm-3)

解:Λm(SrSO4)= 2λm(?Sr2+) +2λm(?SO4=)

= (59.46×10-4+79.8×10-44)×2 = 0.027852 S·m2·mol-1

?(SrSO4) = ?(溶液)-?(纯水) = 1.462×10-2-1.5×10-4 = 0.01467 S·m-1

溶解度

14. 已知298K时AgBr的溶度积Ksp=6.3×10-13 mol2·dm-6,纯水电导率为1.5×10-4 S·m-1,计算298K时AgBr饱和水溶液的电导率.(答案:κ= 1.61×10-4 S·m-1) 解:查表知:λ因此,Λ

+ = 61.92×10-4 S·m2·mol-1 ; λ+λ

- = 70.4×10-4 S·m2·mol-1

∞,Ag∞,Br

m,AgBr

= λ

+ -

= 140.32×10-4 S·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0.002 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+ = 0.6955,γ- = 0.9132,γ?= 0.8340) 解:溶液的离子强度为

,289K水溶液A = 0.509 mol-1/2·L1/2

16. 某水溶液中含有0.01mol·dm-3的FeCl3和0.06mol·dm-3的HClO4,计算该溶液的离子强度。 (答案:I = 0.12 mol·dm)

解: cFe3+ = 0.01 mol·dm-3,cH+ = 0.06 mol·dm-3,cCl- = 0.03 mol·dm-3,

-3

cClO4- = 0.06 mol·dm-3

17. 某水溶液中含有0.01mol·dm-3的NaCl,0.003mol·dm-3的NaSO4以及0.007mol·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:0.04;0.823;0.459;0.823;0.678 )

解:[Na+]=0.01 +2×0.003 = 0.016 mol·dm-3= c1, [Cl-] = 0.01+2×0.007=0.024 mol·dm-3 = c2

[Mg2+] = 0.007 mol·dm-3 = c3, [] = 0.003 mol·dm-3= c4

对于离子:

一价离子:lgγi= -0.08483 γi= 0.8226 二价离子:lgγi= -0.3393 γi= 0.4578

对于盐的:

NaCl:

MgCl2或Na2SO4:,

18. AgBrO3在298K的溶度积为5.77×10-5,试用德拜-休克尔极限公式分别计算它在纯水中和0.01mol·dm-3KBrO3水溶液中的溶解度(设在纯水中案:0.0084;0.0051 mol·dm-3) 解:(1)在纯水中:

= 1)。(答

(取cΘ=1mol·L-1)

设= 1,则,故 S0 === 0.007596