第八章 电解质溶液 下载本文

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(2)设溶液的总离子强度I?0.1mol?kg?1,因为AgA (s)溶解出的A?离子会与

HNO3中的H?集合形成难解离的弱酸

HA。则

lg??,AgA??0.509mol?kg??1??12?1???1??0.001mol?kg?1??0.0161

??,AgA?0.964

?m??m?2?m???m???????????????????? mmmm????????2Kap?am,??am,? 已知Ag?的质量摩尔浓度为1.3?10?4mol?kg?1,代入上式,得

? 1.0?10?8??0.964??1.3?10?4??2m??? m??解得A?的质量摩尔浓度为 m??8.28?10?5mol?kg?1

设未解离的弱有机酸HA的活度因子近似等于1,其溶度等于AgA(s)在HNO3溶液中溶解的量减去与AgA (s)达解离平衡的量,即A?的浓度下降的量。所以HA的解离平衡常数为 Ka?aH??aA?aHA?mH????m??????m?H??m?A??mA???2??????????????m???m??m? mHA??mHA??m?m?????1.63?10?3

??0.964?2?1.0?10?3?8.28?10?5?4?51.3?10?8.28?10在计算时还做了一个近似,即忽略了由于形成HA而使H?质量摩尔浓度的减少,近似用HNO3的质量摩尔浓度。

自测题和答案

I.

选择题

0.1mol?kg?1时,其电导率k和摩尔电导率?m将()。

(a)k减小, ?m增大 (b)k增加, ?m增加

1. 298K时,当H2SO4溶液的质量摩尔浓度从0.01mol?kg?1增加到

(c)k减小, ?m减小(d)k增大,?m减小

2. 用同一电导池,分别测定质量摩尔浓度m1=0.01 mol?kg?1和m2=0.10 mol?kg?1的两种电解质溶液,其电阻R1=1000?导率之比?m,1:?m,2为()。

(a)1:5 (b)5:1 (c)10:5 (d)5:10

3. 298K时,在含下列离子的无限稀释的溶液甲,离子摩尔电导率最大的是()

(a) Al3? (b)Mg2? (c) H? (d)K? 4. CaCl2的电导率与其离子的摩尔电导率的关系式( )。

? (a) ?? (b) ?? +????+??m,CaCl??m,Cam,CaCl?m,Clm,Cam,Cl22??R2=500?,则它们的摩尔电

2122????(c) ?? (d) ?? +2??+??m,CaCl??m,Cam,CaCl?2??m,Cam,Clm,Cl?22??22?? 5. 298K时,已知如下物质的摩尔电导率数据: 物质 LiI H? LiCl ?m/?10-2S?m2?mol?1? 1.17 3.50 1.15 LiCl中的t?=0.34,则HI中的H?的迁移数为(设电解质全部电离) 已知 ( )。

(a)0.82 (b)0.18 (c)0.34 (d)0.66

6. 298K时,有质量摩尔浓度均为0.001 mol?kg?1的下列电解质溶液,其离子平均活度因子??最大的是( )。

(a)CuSO4 (b)CaCl3 (c)LaCl3 (d)NaCl

7. 质量摩尔浓度为1.0 mol?kg?1的K4[Fe(CN)6]溶液的离子强度为( )。

(a)15 mol?kg?1 (b)10 mol?kg?1 (c)7 mol?kg?1 (d)4

mol?kg?1

8. 质量,偶尔浓度为m的FeCl3溶液(设其能完全解离),平均活度因子为??,则FeCl3的活度a为( )。

?m?4?m???(a) (b)???????m??m?4?4?m?4?m????(c) (d)?????? ??m??m?4?4 9. 298K时,有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液,两种溶液中的Na?的迁移数t1和t2之间的关系为( )。

(a)t1=t2 (b)t1>t2 (c)t1

10. NaCl稀溶液的摩尔电导率?m与Na?,Cl?的电迁移率u?,u?之间关系为( )。 (a)

?m?2?u??u??

4?m?u??u? (b)?m?u+u?(c)?m?u?F?u?F?FF(d)

?)3的化学势?与Al3?,SO2( )。 4的化学势??, ??之间的关系为

(a) ????+?? (b) ??2??+3?? (c)??3??+2?? (d)???????

12. 强电解质MgCl2水溶液,其离子平均活度a?与电解质活度aB之间的关系为( )。

(a)a?= aB (b)a?= a3B (c)a?= a1B2 (d)a?= a1B3

13. AgBr(s)在纯水H2O和质量摩尔浓度都是0.1 mol?kg?1的下列电解质溶液中:

(1)NaNO3 (2)NaI (3)Cu(NO3)2 (4)NaBr (5) H2O 按AgBr(s)的溶解度由小到大排列的顺序为( )。

(a)(1) < (2) < (3) < (4) < (5) (b)(4) < (5) < (2) < (1) < (3)

(c)(5) < (2) < (4) < (1) < (3) (d)(4) < (5) < (1) < (3) < (2)

14. 四种质量摩尔浓度都是0.01 mol?kg?1的电解质溶液,其中平均活度因子最小的是()。 (a) NaCl (b)MgCl2 (c)AlCl3 (d)CuSO4 15. 在一定温度和浓度的水溶液中,一般情况是带相同电荷数的离子的摩尔电导率随离子半径的增大而减小。对于带相同电荷数的Li?, Na?, K?, Rb?,····,它们的离子半径依次增大,但其离子摩尔电导率恰也增大,这是由于( )。

(a)离子的电迁移率依次减小 (b)离子的水化作用依次减

(c)离子的迁移数以此减少 (d)电场强度的作用依次减

II 计算题

1. 有一半径为0.01m的迁移管,管中冲有浓度为0.10 mol?dm?3的NaCl溶液,用镀有AgCl的 银电极进行电解。在291K时,当两银电极之间的距离为0,20 m,电位降为50,0V。设电位梯度是均匀的已知该温度下Na?和Cl?的电迁移率分别为uNa=3.73?10?8

?S?m2?V?1,uCl=5.78?10?8 S?m2?V?1.试求通电30 min后:

?(1) Na?和Cl?离子迁移的距离;

(2) Na?和Cl?离子通过迁移管中某一横截面的物质的量; (3) Na?和Cl?离子的迁移数。

2. 在298K时,BaSO4的饱和水溶液的电导率为4.58?10?4 S?m?1,所用水为1.52?10?4S?m?1。求BaSO4(s)在水中的解离常数Ka。已知298 K时,

12Ba

??1m,22?2?和

a12SO

2?4的无限稀释摩尔电导率??分别为m?1m?ol,

B??6.3?63S1m0?2??1m,22?SO4?7.98?10?3S?m2?mol?1

3.已知NaCl, KNO3和NaNO3在稀溶液中摩尔电导率如下:

物质 ?m/?10-2S?m2?mol?1? NaCl KNO3 NaNO3 1.26 1.45 1.21 已知KCl溶液中,t??t?,设在此浓度范围内,摩尔电导率不随浓度而变化,试计算:

(1)以上各种离子的摩尔电导率。

(2)假定用同一电导池测定,测得0.1mol?kg?1HCl溶液的电阻式0.01 mol?kg?1的NaCl溶液电阻的

1,则HCl的摩尔电导率为多少? 35 4. 在298 K时,已知 PbSO4(s)的解离平衡常数Ka=1.60?10?8,离子的无限稀释摩尔电导率???12?m,SO42?m分别为

??1m,22?P??7.0?31S02m?b2?1m?o,l?7.98?10?3S2?m2?mol?1。在该温度下,水的电导率为1.60?10?4 S?m?1。

请计算PbSO4(s)饱和溶液的电导率。

5. 在298 K时,已知AgCl(s)饱和水溶液的质量摩尔浓度为1.27?10?5

mol?kg?1,