中南大学物化课后习题答案 8 章 电解质溶液

内容发布更新时间 : 2024/11/18 9:38:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第8章 电解质溶液

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) + SO2

Cr2O3(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st1:chmetcnv TCSC=\NumberType=\UnitName=\,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:2.297 dm3) 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0.02mol·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:125.4 m-1,0.1194 S·m-1,0.02388 S·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λ

-HCO3

+ H

=3.4982×10-2S·m2·mol-1,λ

= 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 = 1.7×10-5)

解:

= 1.298×10-2 + 2.172×10-2-1.086×10-2 = 2.384×10-2

s?m2?mol-1

(1) 0.1mol?dm-3 NH3?H2O

(2) 0.01 mol·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·dmKCl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-3 电阻R /Ω

-3

0.0005 10910

0.0010 5494

0.0020 2772

0.0050 1128.9

①试计算表列不同浓度NaCl溶液的摩尔电导率;

②以Λm对c作图,用外推法求NaCl溶液的极限摩尔电导率。

(答案:⑴ 0.01251,0.01242,0.01231,0.01209 S·m2·mol-1 (2) 0.01270 S·m2·mol-1)

解: 查表知 298K下0.01mol?dm-3 的KCl水溶液的电导率为:? = 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) 0.0005 0.0010 0.0020 0.0050 Λ

m,1

(S?m2?mol-1) 0.01251 0.01242 0.01231 0.01209

0.00236 0.03162 0.04472 0.07071

(2)以ΛΛ

m,1

对作图,将图中直线部分外推至=0时得

∞,NaCl

= 0.01270S?m2?mol-1

7. 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:⑴ 106.7 S?m2?mol-1,⑵ 1.07 S?m-1) 解: Λm = (UNa+ +UCl-)F

= (4.26×10-8 + 6.8×10-8)×96500 = 1.067×10-2 S ?m2 ?mol-1

? =Λm?c?103 = 1.067×10-2×0.100×103 = 1.067 S ?m-1

8.LiCl的极限摩尔电导率是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:λ

+Li

= 38.7×10-4, λ

- Cl= 76.33×10-4 S?m2?mol-1,ULi+ = 4.01×10-8,

UCl- = 7.91×10-8 m2?V-1?s-1) 解: Cl-的摩尔电导率:

λ

- Cl

= t-?Λ

m,LiCl

= 0.6636×115.03×10-4 = 76.33×10-4S?m2?mol-1

Li+的摩尔电导率: λ

+ Li

= Λ

m,LiCl

-λ

- Cl= (115.03-76.33 )×10-4 = 38.70×10-4 S?m2?mol-1

离子淌度:

9. 0.01mol?dm-3的BaCl2水溶液在298.15K时的电导率为0.238S?m-1,此溶液中Ba2 + 离子的迁移数为0.4375,试求出此溶液中Ba + 和Cl-1离子的淌度。 (答案:UBa2+ = 5.39×10-8,UCl- = 6.94×10-8 m2?V-1?s-1) 解: Λm = ??10/c = 0.238×10/0.01 = 0.0238s?m?mol

λ

2+Ba

-3

-3

2

-1

= t+?Λm = 0.04375×0.0238 = 0.0104s?m2?mol-1

2+Ba

Λm =λ∴λ

--Cl

+2λ

--Cl

2+Ba

=0.5 × (Λm-λ) = 0.5 × ( 0.0238-0.0104 ) = 0.0067

S?m2·mol-1

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