第八章電解質(zhì)溶液

1、第八章 電解質(zhì)溶液1.在和壓力下，用惰性電極電解水以制備氫氣。設(shè)所用直流電的壓強(qiáng)為，電流效應(yīng)為%。如欲獲得1，需通電多少時(shí)間？如欲獲得1,需通電多少時(shí)間？已知在該溫度下的飽和蒸汽壓為解：已知的飽和蒸汽壓，外壓為 則放出氣體的分壓為： 則放出的物質(zhì)的量為放出的物質(zhì)的量為則2用電解水溶液的方法制備，在通電一段時(shí)間后，得到了濃度為的溶液,在與之串聯(lián)的銅庫倫計(jì)中析出了。試計(jì)算該電解池的電流效率。 解： = =0.3 mol電流效率為：或者由于電流經(jīng)過溶液與庫侖計(jì)，直接由兩者物質(zhì)的量求出電流效率，但兩者得到的電子數(shù)應(yīng)一致，每析出,理論上得到。電流效率為：=100%=62.8%.3. 用銀電極來電解水溶液

2、。通電一定時(shí)間后，在陰極上有的析出。經(jīng)分析知道陽極部含有水,，已知原來所用溶液的濃度為每克水中溶有。試計(jì)算和的遷移數(shù)。解： 電解出Ag的物質(zhì)的量為 電解時(shí)陽極部分的向陰極部分移動(dòng) 陽極部分的變化的物質(zhì)的量為 （設(shè)水在電解后質(zhì)量不變） 陽極 則 所以 的遷移數(shù)為：4. 在時(shí)，以為電極，電解的水溶液。通電前溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，通電后在質(zhì)量為的陰極部溶液中，串聯(lián)在電路中銀庫侖計(jì)有的沉淀出來。試分別求和的遷移數(shù)解：在時(shí)，為電極，電解的水溶液在陰極部 通電前后，陰極部的遷移量為 的遷移數(shù) 和的遷移數(shù)分別為0.488、0.512。5、在時(shí)，用作電極電解溶液，該溶液的濃度為每水中含有當(dāng)與電解池串聯(lián)庫侖計(jì)中有

3、銀沉積后就停止通電。已知陽極部溶液質(zhì)量為，經(jīng)分析含有。試計(jì)算的遷移數(shù)。解：通電后，陽極部的向陰極移動(dòng)，電極上。陽極部水的質(zhì)量為：通電前后水的質(zhì)量不變，則通電前的質(zhì)量為：，的遷移數(shù)為：6、以銀為電極電解氰化銀鉀溶液時(shí)，在陰極上析出，每通過電子的電荷量，陰極部失去的和的，得到的。試求：（1）氰化銀鉀絡(luò)合物的化學(xué)表示式中的值；（2）氰化銀鉀絡(luò)合物中正負(fù)離子的遷移數(shù)。解：（1）為電極同時(shí)作為陰離子向陽極移動(dòng)。每通過電子的電荷量，析出。所以中的物質(zhì)量為。因?yàn)橹禐?, 值為2, 值為1.（2）氰化銀鉀絡(luò)合物中正離子的遷移數(shù)0.6; 負(fù)離子的遷移數(shù)0.4。7、在時(shí)，用銅電極電解銅氨溶液。已知溶液中每水中含，

4、。當(dāng)有電子的荷量通過以后，在的陽極部溶液中含有，。試求：（1）離子中的值；（2）該絡(luò)合物離子的遷移數(shù)。解：（1）通電后，溶液中含水的質(zhì)量為：通電前，水中含的質(zhì)量為物質(zhì)的量為：含有為。物質(zhì)的量為。注：不能用通電前作為的值，因?yàn)榭赡苓^量，只能通過的移遷來計(jì)算的值。通過電子的電荷量，陽極部發(fā)生的變化由于電極中的變成，同時(shí)向陽極移動(dòng)。（2）8、時(shí)，在用界面移動(dòng)法測(cè)定離子遷移的數(shù)的遷移管中，首先注入一定濃度的某有色離子水溶液，然后在其上面小心地注入濃度為的水溶液，使其間形成一明顯的分界面。通入的電流，歷時(shí)，界面移動(dòng)了，已知遷移管的內(nèi)徑為，試求離子的遷移數(shù)。解：9、在用界面移動(dòng)法測(cè)定離子的電遷移率（淌度）

5、時(shí)，在歷時(shí)后，界面移動(dòng)了。已知遷移管兩極之間的距離為，電位差為，設(shè)電場(chǎng)是均勻的。試求離子的電遷移率。解：離子的運(yùn)動(dòng)速度為：10. 某電導(dǎo)池內(nèi)裝有兩個(gè)直徑為0.04m并相互平行的圓形銀電極，電極之間的距離為0.12m，若在電導(dǎo)池內(nèi)盛滿濃度為0.1溶液，施以20V電壓，則所得電流強(qiáng)度為0.1976A。試計(jì)算電導(dǎo)池常數(shù)、溶液的電導(dǎo)、電導(dǎo)率和的摩爾電導(dǎo)率解：溶液的電導(dǎo)電導(dǎo)率 電池常數(shù) 摩爾電導(dǎo)率為 11、用實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同溶液的電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)方法為時(shí)，在，兩個(gè)電導(dǎo)池中分別盛以不同液體并測(cè)其電阻。當(dāng)在盛時(shí)，測(cè)得電阻為是時(shí)，截面積為、長為的柱的電阻。當(dāng)，中均盛以濃度為的溶液時(shí)，測(cè)得電阻為試求：（1）電導(dǎo)池的電導(dǎo)

6、池常數(shù)；（2）在時(shí)，該溶液的電導(dǎo)率。解：（1）電池的 ，盛有相同濃度的溶液，相同。（2）溶液的12.時(shí)，已知和的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率分別為和,和的遷移數(shù)分別為,。試求在和無限稀釋時(shí)：（1）溶液中和的離子摩爾電導(dǎo)率；（2）溶液中和的離子摩爾電導(dǎo)率。解：(1) (2)同理.13、時(shí)，在某電導(dǎo)池中盛以濃度為的水溶液，測(cè)得電阻為。當(dāng)盛以不同濃度的水溶液時(shí)測(cè)得數(shù)據(jù)如下：已知時(shí)，在某電導(dǎo)池中盛以濃度為的水溶液的電導(dǎo)率為，試求：（1）水溶液在不同濃度時(shí)的摩爾電導(dǎo)率；（2）對(duì)作圖，求的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率。解：（1）電池常數(shù)不同濃度下的值為：，為（2）對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)來說，對(duì)作圖，截矩即為，約為。14、在某電導(dǎo)池中先后

7、充以濃度為的，和，分別測(cè)得電阻為，和。已知溶液的摩爾電導(dǎo)率為，設(shè)這些都是強(qiáng)電解質(zhì)，其摩爾電導(dǎo)率不隨濃度而變。試計(jì)算：(1)濃度為溶液的電導(dǎo)率；（2）該電導(dǎo)池的常數(shù)；（3）此電導(dǎo)池如充以濃度為溶液時(shí)的電阻及該溶液的摩爾電導(dǎo)率。解：（1）溶液的電導(dǎo)率為：（2）該電導(dǎo)池常數(shù)（3）此濃度下，的電導(dǎo)率為摩爾電導(dǎo)率為：的電導(dǎo)率為電阻為：15、時(shí)，測(cè)得飽和水溶液的電導(dǎo)率為，該溫度時(shí)水的電導(dǎo)度為。試計(jì)算在該條件下在水中飽和溶液的濃度。解：該鹽的溶解度很少16、時(shí)，所用純水的電導(dǎo)率為。試計(jì)算該溫度下飽和溶液的電導(dǎo)率。已知的溶液溶度積為，, 。解： × 該溫度下 17、時(shí)，純水的電導(dǎo)率為當(dāng)解離成并達(dá)到平

8、衡時(shí)，求該溫度下的摩爾電導(dǎo)率、解離度和的濃度。已知這時(shí)水的密度為解 ： = 解離度解離很少 18、根據(jù)如下數(shù)據(jù)09B，求在時(shí)解離成并達(dá)成平衡時(shí)的解離度和離子積常數(shù)。已知時(shí)，純水的電導(dǎo)率為，水的密度為。 解： 解離度19、在時(shí)，濃度為的溶液在某電導(dǎo)池中測(cè)得其電阻為，已知該電導(dǎo)池常數(shù)為。試求在該條件下的解離度和解離平衡常數(shù)。解：溶液的電導(dǎo)率為，該條件下的解離度為： 開始 0 0 平衡 20、畫出下列電導(dǎo)滴定的示意圖（1）用滴定；（2）用滴定；（3）用滴定；（2）用滴定。解：（1）電導(dǎo)變化與溶液中離子有關(guān)（1）為強(qiáng)堿滴定弱酸；（2）為強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸；（3）為沉淀反應(yīng)；（4）為反應(yīng)后的兩種產(chǎn)物的均為微溶

9、性的鹽。21、時(shí)，在某一電導(dǎo)池內(nèi)充以濃度為、電導(dǎo)率為的溶液，測(cè)得其電阻。若在該電導(dǎo)池內(nèi)充以的溶液時(shí)，測(cè)得電阻為，已知此時(shí)所用水的電導(dǎo)率為。試求：解：（1）（2），22、時(shí)，已知：，和；又已知在濃度為時(shí)的摩爾電導(dǎo)率，濃度為時(shí)的摩爾電導(dǎo)率為。試根據(jù)上述數(shù)據(jù)求的兩種不同濃度溶液的解離度和解離常數(shù)。解：的當(dāng)?shù)臐舛葹闀r(shí)，解離度為開始 平衡 的濃度為時(shí)，23、時(shí)，在一電場(chǎng)梯度為的均勻電場(chǎng)中，分別放入含、的稀溶液，試求各個(gè)離子的遷移速率。已知保溶液中離子的摩爾電導(dǎo)率分別為：離子27.84.84.9解: 離子所帶的電荷量與離子電遷移率的乘積為離子的摩爾電導(dǎo)率.24、分別計(jì)算下列各溶液的離子強(qiáng)度，設(shè)所有電解質(zhì)的

10、濃度均為：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）和的混合溶液，濃度各為。解：（1） （2） （3） （4） （5） 25、分別計(jì)算下列兩個(gè)溶液的離子平均質(zhì)量摩爾濃度、離子平均活度，濃度均為：（1）；（2）；（3）；（4）解：（1）（2）（3）（4）26. 有下列不同類型的電解質(zhì)：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）。 設(shè)它們都是強(qiáng)電解質(zhì)，當(dāng)它們的溶液溶液濃度分別都是0.025時(shí)，試計(jì)算各種溶液的（1）離子強(qiáng)度；（2）離子平均摩爾濃度； （3）用公式計(jì)算離子平均活度因子；（4）計(jì)算電解質(zhì)的離子活度和電解質(zhì)的活度解：（1）（2） （3）公式 (4) ：（1） （2）=（3）公式 (4) 其余結(jié)果

11、如下：0.5260.2270.2560.01350.8350.2270.5840.03440.5820.05150.11627、試用修正公式計(jì)算時(shí)濃度為的溶液的平均活度因子(已知實(shí)驗(yàn)值為)。解：離子強(qiáng)度為 （在時(shí)，取離子半徑與的積近似為1。）28、在時(shí)，某溶液含和的濃度均為。試用極限公式求的離子平均活度因子。解：溶液的離子強(qiáng)度為29. ，飽和水溶液的電導(dǎo)率為，已知該溫度下純水的電導(dǎo)率為，假設(shè)只考慮碳酸的一級(jí)解離，并已知該解離常數(shù)。試求飽和水溶液的濃度。解：飽和水溶液的濃度為，（的濃度與其相同） 把式代入式得：=代入數(shù)值得：=又=×= 30、在時(shí)，醋酸解離平衡常數(shù)為，試計(jì)算在下列不同情

12、況下醋酸在濃度為時(shí)的解離度。（1）設(shè)溶液是理想的，活度因子均為1；（2）用極限公式計(jì)算出的值，然后再計(jì)算解離度。設(shè)未解離的的活度因子為1。解：（1）理想稀溶液，濃度與活度相同 開始 平衡 解離平衡有：解得(1)由(2)得溶液中離子強(qiáng)度為: 由公式,在時(shí) （未解離的活度因子為1，與相比很小。）31、電解質(zhì)溶液的濃度和離子所帶的電荷對(duì)平均活度因子都是有影響的。用公式計(jì)算下列強(qiáng)電解質(zhì)，和在濃度分別為時(shí)的離子平均活度因子。解： 時(shí)，時(shí)，：時(shí)，時(shí)， 時(shí)，時(shí)，電解質(zhì)溶液的濃度和離子所帶電荷都影響平均活度。32、在時(shí)，在純水中形成的飽和溶液濃度為。試計(jì)算在的溶液中形成飽和溶液的濃度。（1）不考慮活度因子的影響，即設(shè)；（2）用公式計(jì)算的后，再求飽和溶液的濃度（計(jì)算中可作合理的近似）。解：（1）不考慮活度因子的影響，即設(shè)在水溶液中的活度積為加入到溶液中的濃度是電離出與電離出之和。 。（2）溶液離子強(qiáng)度 很低純水中，離子強(qiáng)度很小，近似為0，近似為1。33、試根據(jù)極限公式，計(jì)算時(shí)在下列溶液中所形成飽和溶液濃度。已知在該溫度下的溶度積（計(jì)算中可作合理的所似）。解：(1)在純水中, 。溶