内容发布更新时间 : 2024/12/25 15:03:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第八章 电解质溶液 （例题与习题解）
例题1、已知25℃时，??10-4S·m2·mol–1，m(NaAc)=91.0×
?-42–1???(HCl)=426.2×10S·m·mol，10-4S. mm(NaCl)=126.5×
m2·mol–1，求25℃时Λ?m(HAc)。
解：根据离子独立运动定律
???? m(NaAc) =? m(Na+) +? m(Ac?)
???? m(HCl) =? m(H+) +? m(Cl?) ???? m(NaCl) =? m(Na+) +? m(Cl?) ???? m(HAc) =? m(H+) +? m(Ac?) ????=? m(H+) ?? m(Cl?)?? m(Na+)?? m(Ac?)?? ?? m(Na+)?? m(Cl?)
???=? m(HCl) ?? m(NaAc)?? m(NaCl)
=(426.3+91.0-126.5)×10-4 =390.7×10-4 (S·m2·mol-1)
例题2：一些常见离子在25℃时的?m,?见P22表8.6，求
Λ?m(H2SO4)。
1
?
???2-?(H)?λ(SO解：Λm(H2SO4)?2λmm4)
?2?0.034982＋0.01596
＝0.085924（S·m2·mol–1）
例题３：0.01mol.L的醋酸水溶液在25℃时的电导率为1.62×10 S.m，计算醋酸溶液的pH值和解离平衡常数。
κ1.62?10-2=1.62?10-3(S.m2.mol-1) 解：Λm==c0.01?1000??-4Λ?=λ+λ=(349.82+40.9)?10+-mH,mAc,m-2
-1
-1
?3.91?10?2(S.m2.mol-1)
Λm1.62?10-3α=?==0.0451 -2Λm3.91?10pH=-lg(αc)=-lg(0.0451?0.01)=3.38
cα20.01?0.0452kc===1.08?10-5(mol.dm-3)
1-α1-0.045
例题４:电导测定得出25℃时氯化银饱和水溶液的电导率为3.41?10 S·m。已知同温度下配制此溶液所用水的电导率为1.60?10 S·m。试计算25℃时氯化银的溶解度和溶度积。
–4
–1
–4
–1
2
解：κ(AgCl)=κ（溶液）- κ（水）
=(3.41?10–4–1.60?10–4) =1.81?10–4 (S·m–1)
?+?-Λ?m(AgCl)=λm(Ag)+λm(Cl) =138.26?10(S.m.mol)-42-1
κ(AgCl)1.81 ?10-4-3c(AgCl)=?==0.01309(mol?m) -4λm(AgCl)138.26?10Κsp=[Ag+][Cl-]=(0.01309?10-3)2=1.71?10-10(mol.dm-3)2
例题5、分别计算m=0.500mol·kg-1的KNO3、K2SO4
和K4Fe(CN)6溶液的离子强度。
解： KNO3 ? K+ + NO3–
12根据 I=?mBzB 得
21I=[0.5?12+0.5?(-1)2] mol?kg-1=0.5 mol?kg-1 22?K2SO4?2K+?SO4
1I=[(2?0.5)?12+0.5?(-2)2] mol?kg-1=1.5 mol?kg-1 24?K4Fe(CN)6?4K+?Fe(CN)6
1I=[(4?0.5)?12+0.5?(-4)2] mol?kg-1=5 mol?kg-1 2
3
P55习题1、在300K和100kPa压力下，用惰性电极电解水以制备氢气。设所用直流电的强度为5A，电流效率为100％。如欲获得lm3 H2(g)，需通电多少时间?如欲获得1 m3 O2(g)，需通电多少时间?已知在该温度下水的饱和蒸气压为3565 Pa。
解： 设产生的氧气和氢气均为理想气体，则
n(O2)=n(H2)=PO2VRT=PH2VRT=(Pθ-PH2O)VRT
(100000-3565)?1==38.66(mol)
8.314?300根据Q=neF=nBzF=It,要获得1m氧气需时间为：
t(O2)=nO2zFI=38.66?4?96500=2984552(S)=829(h)
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3
同理，要获得1m氢气需时间为：
t(H2)=nH2zFI=38.66?2?96500=1492276(s)=414.5(h)
5
P55习题2、用电解NaCl水溶液的方法制备NaOH，在通电一段时间后，得到了浓度为1.0 mo1．dm-3的NaOH溶液o.6dm3，在与之串联的铜库仑计中析出了30.4gCu(s)。试计算该电解池的电流效率。
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解： 电解反应 NaCl+H2O→NaOH+1/2H2(g)+1/2Cl2(g)
得到 n(NaOH)=1.0×0.6＝0.6（mol） 耗电量 Q1=0.6F=0.6×96500＝57900（C） 铜库仑计中析出30.4gCu(s)
供电量 Q2=96500×2×30.4/63.546 = 92330（C） 电流效率 =Q1/Q2=57900 / 92330=0.63=63%
P55习题3、用银电极来电解AgNO3水溶液。通电一定时间后，在阴极上有0.078 g的Ag(s)析出。经分析知道阳极部含有水23.14 g，AgNO3 0.236g。已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有AgNO3 0.00739 g。试分别计算Ag和NO3-的迁移数。
解： 电解前后，阳极部水的量不变.
故电解前阳极部含Ag+的物质的量为
W（AgNO3）0.00739?23.14n(始)＝==0.001006(mol)
M（AgNO3）169.91十
电解后，阳极部含Ag+的物质的量为
n(终)＝W（AgNO3）0.236==0.001389(mol)
M（AgNO3）169.91由阴极上析出的Ag的质量可知电解过程
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