物理化学下册第五版天津大学出版社第七章电化学习题答案

测得电阻为2030W。利用表7.3.2中的数据计算NH3·H2O的解离度及解离常熟

解:查表知NH3·H2O无限稀释摩尔电导率为

= 73.5×10-4+198×10-4 =271.5×10-4S·m2·mol-1

7.8 25 ℃时水的电导率为5.5×10-6 S·m-1,密度为997.0kg·m-2。H2O中存在下列平衡:H2O

H++ OH-,计算此时H2O的摩尔

(H+) = 349.65×10-4S·m2·mol-1,

电导率、解离度和H+的浓度。已知:

(OH-) = 198.0×10-4S·m2·mol-1。 解:

7.9已知25 ℃时水的离子积Kw=1.008×10-14,NaOH、HCl和NaCl的

分别等于0.024811 S·m2·mol-1,0.042616 S·m2·mol-1和0.0212545

S·m2·mol-1。

(1)求25℃时纯水的电导率;

(2)利用该纯水配制AgBr饱和水溶液,测得溶液的电导率κ(溶液)= 1.664×10-5 S·m-1,求AgBr(s)在纯水中的溶解度。

已知:

(Ag+)= 61.9×10-4S·m2·mol-1,

(Br-)

=78.1×10-4S·m2·mol-1。

解:(1)水的无限稀释摩尔电导率为

纯水的电导率

即有:

(2)κ(溶液)=κ(AgBr)+κ(H2O) 即:κ(AgBr)=κ(溶液)-κ(H2O)

=1.664×10-5 – 5.500×10-6 = 1.114×10-5 S·m-1

7.10 应用德拜-休克尔极限公式计算25℃时0.002mol·kg-1CaCl2溶液中γ(Ca2+)、γ(Cl-)和γ±。

解:离子强度

根据: 即有:

7.11 现有25℃时,0.01mol·kg-1BaCl2溶液。计算溶液的离子强度I以及BaCl2的平均离子活度因子γ±和平均离子活度。

解:离子强度

根据:

7.12 25℃时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度为

5.46×10-4mol·dm-3。假定可以应用德拜-休克尔极限公式,试计算该盐在0.01 mol·dm-3中CaCl2溶液中的溶解度。

解:先利用25 ℃时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。 由于是稀溶液可近似看作bB≈cB,因此,离子强度为

设在0.01 mol·dm-3中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶解度为,则

整理得到

采用迭代法求解该方程得γ±=0.6563

所以在0.01 mol·dm-3中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶解度为

cB≈bB = 7.566×10-4mol·dm-3

7.13 电池Pt|H2(101.325kPa)|HCl(0.10 mol·kg-1)|Hg2Cl2(s)|Hg电动势E与温度T的关系为:

(1)写出电池反应;

(2)计算25 ℃时该反应的ΔrGm、ΔrSm、ΔrHm以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Qr,m。

(3)若反应在电池外在同样条件恒压进行,计算系统与环境交换的热。

解:(1)电池反应为 (2)25 ℃时

因此,ΔrGm= -zEF = -1×96500×0.3724 = -35.94 kJ·mol-1

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