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第八章电解质溶液.

第八章电解质溶液1.在300K、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S A,电流效率为100%。

如欲获得1m'H,C剖,需通电多少时间?如欲获得1m'O,C剖,需通电多少时间?已知在该温度下水的饱和蒸气压为3565Pa。

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1.0mo!•dm-3的Na OH溶液0. 6dm3,在与之串联的铜库仑计中析出了30.4g Cu(s)。

计算该电解池的电流效率。

3.用银电极来电解AgN O,水溶液,通电一定时间后,在阴极上有0.078g的Ag(s)析出。

经分析知道阳极部含有水23.14g、Ag N Oa o.236g o已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有Ag N030.00739g,试分别计算A矿和N03的迁移数。

4.在298K时,用Ag I AgCl为电极,电解KC!的水溶液,通电前溶液中KC!的质量分数为四(KCl) =l.4941×10-3,通$..后在质量为120.99g的阴极部溶液中四(KCl)=l.9404×103,串联在电路中的银库仑计中有160.24mg的Ag沉积出来,求K+和Cl的迁移数。

5.在298K时,用Pb(s)作电极电解Pb(N0,)2溶液,该溶液的浓度为每1000g水中含有Pb(N03)2 16.64g,当与电解池串联的银库仑计中有0.1658g银沉积时就停止通电。

已知阳极部溶液质量为62.50 g,经分析含有Pb(N0,)2l.151g,计算Pb2+的迁移数。

6.以银为电极电解氧化银饵(KCN+AgCN)溶液时,Ag(s)在阴极上析出。

每通过1mol电子的电荷量,阴极部失去 1.40mol的Ag+和0.8mo!的CN一,得到0.6mol的K+,试求:(1)氧化银何配合物的化学表达式[Ag”CCN)m J•中n、m、z的值3(2)氟化银饵配合物中正、负离子的迁移数。

7.在298K时,用铜电极电解铜氨溶液,已知溶液中每1000g水中含Cu S04l5.96g,NH,17.0g,当有0.01mo!电子的电荷量通过以后,在103.66g阳极部溶液中含有 2.091g CuSO.、1.571g NH,.试求:(1)[Cu(NH,)x]+离子中的z值;(2)该配合物离子的迁移数。

8.298K时,在用界面移动法测定离子迁移数的迁移管中,首先注入一定浓度的某有色离子溶液,然后在其上面小心地注入浓度为0.01065mo!•dm-3的HCl水榕液,使其间形成一明显的分界面。

通人11.54mA的电流,历时22min,界面移动了15cm。

已知迁移管的内径为 1.0cm,试求H+的迁移数。

9.在用界面移动法测定H+的电迁移率(淌度)时,历时750s后,界面移动了4.0cm。

已知迁移管两极之间的距离为9.6cm,电位差为16.0V,设电场是均匀的,试求H+的电迁移率。

IO.某电导池内装有两个直径为0.04m并相互平行的圆形银电极,电极之间的距离为0.12m。

若在电导池内盛满浓度为0.1mo!•dm3的AgNO,溶液,施以20V的电压,则所得电流强度为o.1976A。

试计算电导池常数、溶液的电导、电导率和AgNO,的摩尔电导率。

11.用实验测定不同浓度KCI溶液的电导率的标准方法为,273.15K时,在I,n两个电导池中分别盛以不同液体并测其电阻。

当在I中盛Hg(!)时,测得电阻为o.99895nc1n是273.15K时,截面积为1mm2、长为1062.936mm的Hg()柱的电阻);当I和E中均盛以浓度约为3mo!•dm-3的H2SO,溶液时,测得E的电阻为I的0.107811倍。

若E中盛以浓度为 1.0mo!•dm3的KC!溶液时,测得电阻为11565n。

试求,C l)电导池I的电导池常数,(2)在273.15K时,该KCI溶液的电导率。

12.291K时,已知KC!和N aCl的元限稀释摩尔电导率分别为A;:;'(KC!)=1.2965×10-2S•m2•mol-1和A;:;'(NaCl)=1.086O×10→S•m2•mo!1,K+和Na+的迁移数分别为t(K+)=0.496,t(Na+)=O.397,试求在291K和无限稀释时,(1)KC!溶液中K+和Cl一的离子摩尔电导率;(2)N aCl溶液中Na+和Cl的离子摩尔电导率。

13.298K时,在某电导池内盛以浓度为0.01mol•dm→的KCI水溶液,测得电阻R为484.0n o当盛以不同浓度的N aCl水溶液时测得数据如下:c(NaCl)/(mol•m-3)0.5 1.0 2.0 5.0Am/CS•m2•mol-1) 1.253×10→ 1.244×10→ 1.233×10→ 1.211×10→已知298K时,0.01mo!•dm3的KC!水溶液的电导率叫KCl)=0.1412S•m1,试求:C l)NaCl水溶液在不同浓度时的摩尔电导率Am CNaCl);(2)以Am(Na Cl)对rc作图,求NaCl的元限稀释摩尔电导率11;:;'(NaCl)。

14.在某电导池中先后充以浓度均为0.001mol•dm寸的HCl、NaCl和Na N0,分别测得电阻为468.0、15800和16500。

已知Na N03溶液的摩尔电导率Am(Na NO,)=l.21×10→S•m2•mol-1,设这些都是强电解质,其摩尔电导率不随浓度而变。

试计算:C l)浓度为0.001mo!•dm→Na N03溶液的电导率;(2)该电导池的常数K,,n;(3)此电导池如充以浓度为0.001mo!•dm-3HN03溶液时的电阻及该HNO,溶液的摩尔电导率。

15.298K时测得SrSO,饱和水溶液的电导率叫溶液)1.482×102S·m-1,该温度时水的电导率叫水)l.496×10-'S•m l。

试计算该条件下SrSO,在水中的饱和溶液的浓度。

16.298K时,所用纯水的电导率k(H20)=l.60×10寸S•m-1.试计算该温度下PbSO,(s)饱和溶液的电导率。

已知PbSO4(s)的溶度积Ksp=1.60*10-817.291K时,纯水的电导率叫H20)=3.8×10→S·m叶,当H20(I)解离成H+和OH并达到平衡时,求该温度下H20(I)的摩尔电导率、解离度和H+的浓度。

已知这时水的密度为998.6kg•m-3.18.根据如下数据,求H,0(1)在298K时解离成H+和OH并达到平衡时的解离度和离子积常数Kw。

已知298K时,纯水的电导率K(H20)=5.5×10-6S.m-1,A(H+)=3.498×102S•m2.mol-1A(oH-)=1.98×102S•m2•mo[-1,水的密度为997.09kg•m-319.在298K时,浓度为0.01mo!•dm寸的HAc溶液在某电导池中测得电阻为2220Q。

巳知该电导池常数K四11=36.7m-1,试求该条件下HAc的解离度和解离平衡常数。

20.画出下列电导漓定的示意图:(1)用Na OH滴定ιH,OH;(2)用NaOH滴定HCI(3)用Ag NO,滴定K2CrO,;;(4)用BaCl,滴定Tl2SO,。

21.298K时,在某一电导池中充以0.1mo\•dm-3、电导率为0.14114S•m-i的KCI溶液,测得其电阻为525.fl。

当在该电导池内充以0.10mol•dm-3的NH3•H20溶液时,测得其电阻为20300,已知此时所用水的电导率为2×10-'S·m-10试求:(1)该NHa•H20溶液的解离度;(2)当该电导池充以纯水时的电阻值。

22.298K时,已知A:(N aCl)=1.086×10-2S•m2•mo!1,A:;:(NaOH)=2.172×1一2S•m2•mol-1和A:(NH,Cl)=1.298×10'S•m2•mo!1;NH,•H20在浓度为0.1mo!•dm-3时的摩尔电导率A咽 3. 09×10-•s.m2•mo1-1,浓度为0.01mo!•dm-3时的摩尔电导率Am=9.62×10-•s•m2•mo1-1。

试根据上述数据求N H,·H,O的两种不同浓度溶液的解离度和解离常数。

23.291K时,在一电场梯度为1ooo V•m一1的均匀电场中,分别放入含H+,K+、Cl的稀榕液,试求各个离子的迁移速率。

已知各溶液中的离子摩尔电导率分别为24.分别计算下列各溶液的离子强度,设所有电解质的浓度均为0.025mol•kg-1。

(1)Na Cl;(2)MgCl2;(3) CuSO,;(的LaCI,;(5)NaCl和LaCl,的混合溶液,浓度各为0.025mo!•kg1。

25.分别计算下列四种溶液的离子平均质量摩尔浓度m?,离子的平均活度电以及电解质的活度句。

浓度均为0. 01mo!•kg一1。

(1)NaCl(Y土0.904);(2)K2SO,(Y土O.715);(3)CuSO,(Y土0.444);(4)K3[Fe(CN),](Y土0.571)。

26.有下列不同类型的电解质:(1)HCl;(2)MgCl2;(3)CuS0,;(4)LaCl,;(5)Al2(S0,)3.设它们都是强电解质,当它们的溶液浓度分别都是0.025mo!•kg-1时,(1)试计算各种溶液的离子强度l;(2)试计算各种溶液的离子平均质量摩尔浓度m?;(3)用Debye-Hi.ickel公式计算离子平均活度因子y±(4)计算电解质的离子平均活度d士和电解质的活度a527.试用Debye-Hocke!修正公式计算298K时浓度为0.001rnol•kg1K3[Fe(CN)6]溶液的平均活度因子(已知实验值为0.80的。

28.在298K时,某溶液含MgCl2和ZnSO,的浓度均为0.002rnol•kg1,试用Debye-Hiick el极限公式求ZnSO,的离子平均活度因子。

29.在298K时,CO,Cg)饱和水溶液的电导率为1.87×10•s.m-1,已知该温度纯水的电导率为6.0×10-6S'ID I,假定只考虑碳酸的一级解离,并已知该解离常数K,9=4.31×10斗。

试求CO,(g)饱和水溶液的浓度。

30.在298K时,醋酸HAc的解离平衡常数k9=l.8×105,试计算在下列不同情况下醋酸在浓度为 1.0mo!•kg1时的解离度。

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