内容发布更新时间 : 2024/12/24 4:18:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

⑤ I?1(0.025?12?0.025?12?0.025?32?3?0.025?12)mol?kg?1 2 ?(0.025?0.15) mol?kg?1?0.175 mol?kg?1

对于混合强电解质溶液，离子强度等于组成溶液的所有电解质的离子强度的加和。从计算结

?3?1?1?3果可知，A1B3或A3B1价型的强电解质的离子强度最大。

9．298 K 时，某溶液含CaCl2和ZnSO4的浓度均为 0.002 mol·kg-1。试用Debye-Hückel极限定律，计算ZnSO4的离子平均活度因子。已知：常数A?0.509( mol?kg?1?2)1。

解：对于混合电解质溶液，在计算离子强度时，要把所有的离子都计算在内。但在计算离子平均活度因子时，只用到相关电解质离子电荷数。 I=12mBzB ?2B=1(0.002?2222创0.00212+0.002?220.002醋22) molkg-1

=0.014 mol?kg-1

lgg?=-A浇zz-I -0.2409

=-0.509创|2(-2)|?0.014 g±=0.574

10．298 K时，当MgCl2和CuSO4溶液的浓度都等于0.025 mol?kg，并假定它们能完全电离。试分别计算这两种溶液的

（1）离子强度I。

（2）离子平均质量摩尔浓度m?。

（3）离子平均活度因子??，已知A?0.509(mol?kg)（4）电解质的离子平均活度a?和电解质的活度aB。 解 （1）离子强度根据第8题的简便的方法计算 I(MgCl2)?3mB?3?0.025 mol?kg I(CuSO4)?4mB?4?0.025mol?kg?1?1?1?12。

?0.075 mol?kg?1 ?0.10 mol?kg?1

?1

11 （2）根据平均质量摩尔浓度m?的定义，m??m?m? m?(MgCl2)? ?3???????????????????mB

4 mB

4?0.025 mol?kg?1?0.0397 mol?kg?1

?13 m?(CuSO4)?m(CuSO4)?0.025 mol?kg （3）利用Debye-H?ckel极限公式 lg????Az?z? lg??(MgCl2)??0.509?2?(?1) ??(MgCl2)?0.526

lg??(CuSO4)??0.509?2?(?2) ??(CuSO4)?0.227 （4） 已知 a????I，

0.075

0.10 m?? ， aB?a? m a?(MgCl2)?0.526?0.0397?0.0209 a(MgCl2)?(0.0209)?9.129?10 a?(CuSO4)?0.227?0.025?5.675?10 a(CuSO4)?(5.675?10)?3.221?10 11．有下列电池，写出各电池的电极反应和电池反应 （1）Pt|H2(pH2)|H(aH+) || Ag(aAg+)|Ag(s) （2）Ag(s)|AgI(s)|I(aI?) ||Cl(aCl?) |AgCl(s)|Ag(s) （3）Pt|H2(pH2)|NaOH(a)|HgO(s)|Hg(l) （4）Pt|Fe(a1),Fe(a2) || Ag(aAg?)|Ag(s)

解：（1）负极 H2(pH2)???2H(aH?)?2e 正极 2Ag(aAg+)?2e???2Ag(s)

净反应 H2(pH2)?2Ag(aAg+)?2H(aH?)?2Ag(s) （2） 负极 Ag(s)?I(aI?)???AgI(s)?e

??+?+?3?2??++?32?5?33?6????

正极 AgCl(s)?e????Ag(s)?Cl?(aCl?) 净反应 AgCl(s)?I?(aI?)?AgI(s)?Cl?(aCl?) （3） 负极 H2(pH2)?2OH?(aOH?)???2H2O(l)?2e? 正极 HgO(s)?H2O(l)?2e????2OH?(aOH?)?Hg(l) 净反应 H2(pH2)?HgO(s)?Hg(l)?H2O(l)

?Fe(a1)?e （4） 负极 Fe(a2)?? 正极 Ag?(aAg?)?e????Ag(s)

净反应 Fe2?(a2) ?Ag?(aAg?)?Fe3?(a1)?Ag(s) 12． 试将下述化学反应设计成合适的电池 （1）AgCl(s)?Ag+(aAg+)?Cl?(aCl?)

（2）Fe2?(aFe2?)?Ag?(aAg?)?Fe3?(aFe3?)?Ag(s) （3）2H2(pH2)?O2(pO2)?2H2O(l)

2?3??垐?（4）H2O(l)噲?H(aH+)?OH(aOH?)

+?（5）Sn(aSn2?)?Tl(aTl3?)?Sn(aSn4?)?Tl(aTl?)

解 ：（1）生成物Ag是由Ag(s)氧化而来的，所以电极Ag(s)|Ag(aAg+)做阳极， 难溶盐电极Cl(aCl?)|AgCl(s)|Ag(s)做阴极，所设计的电池为 Ag(s)|Ag(aAg+) ||Cl(aCl?)|AgCl(s)|Ag(s) 然后写出电极反应和电池反应进行验证。

负极 Ag(s)???Ag(aAg?)?e 正极 AgCl(s)?e???Ag(s)?Cl(aCl?) 净反应 AgCl(s)?Ag(aAg?)?Cl(aCl?) 说明设计的电池是正确的。同理，其余设计的电池为

（2） Pt|Fe(aFe3?),Fe(aFe2?) || Ag(aAg?)|Ag(s) （3） Pt|H2(pH2)|H(或OH)(aq)|O2(pO2)|Pt

??3?2??????+?+2?3?4??+???

（4） Pt | H2p （5）

??|H?a?||OH?a?|H?p?|Pt

??H?OH?2Pt|Sn4?(aSn4?),Sn2?(aSn2?)||Tl3?(aTl3?),Tl?(aTl?)|Pt

13．分别写出下列两个电池在作为原电池和电解池时的电池反应，并判断是否有可能成为可逆电池。

(1) Zn(s)│H2SO4(aq)│Cu(s) (2) Pt│H2(p)│HCl(aq)│AgCl(s)│Ag 解： (1) 作为原电池时

负极，氧化 Zn(s)???Zn(aZn2?)?2e正极，还原 2H(aH?)?2e???H2(pH2)

电池净反应为： Zn(s)?2H(aH?)???Zn(aZn2?)?H2(pH2)

作为电解池时：在正极（即阳极）上，Cu(s)氧化，在负极（即阴极）上，H?还原 阳极，氧化 Cu(s)???Cu(aCu2?)?2e

阴极，还原

2??-

???2?2?? 2H(aH?)?2e???H2(pH2)

?2???电解池的总反应为： Cu(s)?2H(aH?)???Cu(aCu2?)?H2(pH2)

同一个电池，在分别作为原电池和电解池时，电池反应不是互为逆反应，所以电池(1)不可能成为可逆电池。

(2) 作为原电池时的电池反应为

1 H2(g)＋AgCl(s) → Ag(s)＋HCl 2作为电解池时的电池反应为：

Ag(s)＋HCl →

1H2(g)＋AgCl(s) 2电池(2)的电池反应，在充、放电时是互为逆反应，所以电池(2)有可能成为可逆电池，只要在充、放电时的电流为无限小值。

14．在 298 K 时，有下述电池：

Ag(s)|AgBr(s)|Br(aBr??0.01) ||Cl(aCl??0.01) |AgCl(s)|Ag(s) 试计算电池的电动势E，并判断该电池反应能否自发进行？已知ECl?|AgCl|Ag?0.222 3 V，

??