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物理化学电解质溶液:模拟试卷C

物理化学第七章模拟试卷C班级 姓名 分数一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分离子电迁移率的单位可以表示成 ( ) (A) m ·s -1 (B) m ·s -1·V-1 (C) m 2·s -1·V-1 (D) s -12. 2 分298 K 时, 0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和 0.005 mol ·kg -1 的 NaAc 溶液的离子平均活 度系数分别为 γ ±,1和 γ ±,2,则有 ( ) (A) γ ±,1= γ ±,2 (B) γ ±,1> γ ±,2 (C) γ ±,1< γ ±,2 (D) γ ±,1≥ γ ±,23. 2 分298 K 时,无限稀释的 NH 4Cl 水溶液中正离子迁移数 t += 0.491。

已知 Λm ∞(NH 4Cl) = 0.0150 S ·m 2·mol -1 ,则: ( )(A) λm ∞(Cl -) = 0.00764 S ·m 2·mol -1 (B) λm ∞(NH 4+) = 0.00764 S ·m 2·mol -1 (C) 淌度U Cl -∞= 737 m 2·s-1·V -1(D) 淌度 U Cl -∞= 7.92×10-8 m 2·s-1·V -14. 2 分LiCl 的无限稀释摩尔电导率为 115.03×10-4 S ·m 2·mol -1,在 298 K 时,测得LiCl 稀溶液中 Li + 的迁移数为 0.3364,则 Cl - 离子的摩尔电导率 λm (Cl -)为: ( ) (A) 76.33×10-4 S ·m 2·mol -1 (B) 113.03×10-4 S ·m 2·mol -1 (C) 38.70×10-4 S ·m 2·mol -1 (D) 76.33×102 S ·m 2·mol -15. 2 分对于给定离子B ,应当满足下列条件中的哪几个,才能使离子的摩尔电导率λm,B 和离子淌度U B 为常数。

(a )强电解质溶液;(b )无限稀释溶液;(c )一定温度下;(d )一定溶剂下;(e )一定的共存离子。

( )(A) (A) a , b , c , d (B) a , b , c , d , e (C) b , c , d (D) b , c , d , e6. 2 分在298 K 时离子强度为0.015 mol ·kg -1的ZnCl 2的溶液中,其平均活度系数是: ( )(A) 0.7504 (B) 1.133 (C) 0.7793 (D) 1.2837. 2 分电解硫酸铜溶液时,析出128 g 铜(M r =64),需要通入多少电量? ( ) (A) 96 500 C (B) 48 250 C (C) 386 000 C (D) 24 125 C8. 2 分下列物理量除哪一个外,均与粒子的阿伏加德罗数有关: ( )(A) (A) 法拉第 (B )标准状态下22.4 dm 3气体 (C) 摩尔 (D )库仑9. 2 分使2000 A 的电流通过一个铜电解器,在1 h 内,能得到铜的质量是: ( ) (A) 10 g (B) 100 g (C) 500 g (D) 2 700 g*. 2 分有 4 个浓度都是 0.01 mol ·kg -1 的电解质溶液,其中平均活度系数最大的是:( )(A) KCl (B) CaCl 2 (C) Na 2SO 4 (D) AlCl 3二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分离子迁移率的单位是____________________。

12. 2 分已知 18℃时,Ba(OH)2,BaCl 2,NH 4Cl 溶液的无限稀释摩尔电导率分别为 2.88×10-2,1.203×10-2,1.298×10-2 S ·m 2·mol -1,那么 18℃时 NH 3·H 2O 的 Λm ∞= ____________ 。

13. 2 分NaCl 稀溶液的摩尔电导率NaCl)(m Λ与其离子电迁移率之间的关系为:_____________________________________________________________。

14. 2 分CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是:_____________________________。

15. 2 分在25℃时,Λm (LiI),λm (H +) 和 Λm (LiCl)的值分别为1.17×10-2,3.50×10-2和1.15×10-2S ·m 2·mol -1。

LiCl 中的 t + 为0.34,当假设其中的电解质完全解离时,HI 中的t +为_______________。

16. 2 分测定电解质溶液电导时必须采用________电源,以防止________。

17. 2 分若要比较各种电解质的导电能力的大小,更为合理应该选_______________________________。

18. 2 分某溶液含 LaCl 3和 NaCl 均为 0.025 mol ·kg -1,则其离子强度为___________ mol ·kg -1。

19. 2 分某一强电解质M X νν+-的整体活度为a B ,则其平均活度a ±与a B 之间的关系是:____________________________________________________。

三、计算题 ( 共 6题 50分 ) 20. 10 分25℃时,TlCl 在纯水中的溶解度为1.607×10-2 mol ·dm -3,在0.100 mol ·dm -3 NaCl 溶液中的溶解度是3.95×10-3 mol ·dm -3,TlCl 的活度积是2.022×10-4,试求在不含NaCl 和含有0.1000 mol ·dm -3 NaCl 的TlCl 饱和溶液中离子平均活度系数。

21. 10 分已知 298 K 时某 H 2CO 3溶液的电导率为 1.87×10-4 S ·m -1,水的电导率为 6×10-6 S ·m -1,假定只需考虑 H 2CO 3的一级电离,且已知其电离常数 K C = 4.31×10-7 mol ·dm -3, 298 K 无限稀释时 HCO 3-离子的摩尔电导率 λm ∞(HCO 3-) = 44.5×10-4 S ·m 2·mol -1,H +的摩尔电导率 λm ∞(H +) = 349.82×10-4 S ·m 2·mol -1。

请计算此碳酸溶液之浓度。

22. 10 分(1) (1) 知m ∞Λ(C 6H 5COOK)=105.9×10-4 S ·m 2·mol -1,m λ∞(H +)=349.8×10-4 S ·m 2·mol -1,m λ∞(K +) = 73.5×10-4 S ·m 2·mol -1,求 m ∞Λ(C 6H 5COOH)。

均为25℃)(2) (2) 知安息酸(C 6H 5COOH)的解离常数为6.30×10-5 (25℃),试计算0.05 mol ·dm -3的安息酸的m ∞Λ(C 6H 5COOH) 及 κ (C 6H 5COOH)。

23. 10 分用两个银电极电解AgNO 3水溶液,在电解前,溶液中每1 kg 水含43.50 mmol AgNO 3,实验后,银库仑计中有0.723 mmol 的Ag 沉积。

由分析得知,电解后,阳极还有23.14 g 水和1.390 mmol AgNO 3。

试计算t (Ag +)及t (NO 3- )。

24. 5 分某一定温度下用电导滴定法以 0.500 mol ·dm -3 的 NH 3·H 2O 滴定体积为 0.100 dm 325. 5 分0.05 mol ·dm -3 CaCl 2水溶液的电导率在25 ℃时为1.025 S ·m -1。

试计算Λm (½CaCl 2)及α 值,已知:m λ∞(½Ca 2+)=59.5×10-4 S ·m 2·mol -1,m λ∞(Cl -)=76.3×10-4 S ·m 2·mol -1。

四、问答题 ( 共 2题 10分 ) 26. 5 分工业电解槽常通过上万安培的电流,可是离子在无限稀释时其电迁移率(离子淌度U i ∞)值的数量级为10-8~10-7(m 2·s -1·V -1),应采取什么措施,才能使这么小的电迁移率数值满足那么大电流的输导任务?(提示:先写出电流强度与离子电迁移率的关系式)27. 5 分在一定温度和外加电压下,在希托夫管中用两个银电极电解AgNO 3水溶液。

通电一定时间后,测得阳极区AgNO 3的物质的量的增量为 ∆n (AgNO 3),阳极上Ag 减少的物质的量为n (Ag)。

(1)试写出AgNO 3的正、负离子迁移数的计算式; (2)在相同温度下,用上述同一设备测定同样浓度的AgNO 3溶液正、负离子的迁移数,通电时间相同,但外加电压增加,∆n (AgNO 3),n (Ag) 及迁移数是否发生变化?参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分[答](C)2. 2 分[答] (A)3. 2 分[答](D)4. 2 分[答](A)5. 2 分[答] (C) (2分)6. 2 分[答] (A) (2分)7. 2 分[答] (C) (2分)8. 2 分[答] (D) (2分)9. 2 分[答] (D) (2分)*. 2 分[答] (A)二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分[答] m 2·s -1·V -1 (2分)12. 2 分[答] 2.383×10-2 S ·m 2·mol -113. 2 分[答]F U F U F U U )Cl ()Na ()]Cl ()Na ([NaCl)(m -+-++=+=Λ (2分)14. 2 分[答] )Cl (2)Ca ()CaCl (-m 2m 2m ∞+∞∞+=λλΛ(2分) 15. 2 分[答] 0.82(2分)16. 2 分[答] 交流,极化17. 2 分[答] 电解质的摩尔电导率值 (2分)18. 2 分[答] 0.17519. 2 分[答]11B B ()(),a a a νννννν--+±+-===+(2分)三、计算题 ( 共 6题 50分 ) 20. 10 分[答]2--sp 2(Tl )(Cl )(Tl )(Cl )()c c K a a c γ++±==$(4分)在不含NaCl 的TlCl 饱和溶液中:-2-3(Tl )(Cl ) 1.60710mol dm c c +-==⨯0.885γ±==(3分)在含0.1000 -3mol dmNaCl 的TlCl 饱和溶液中: 3-3(Tl ) 3.9510 mol dm c +-=⨯--3(Cl )0.1040 mol dm c =702.0=±γ(3分)21. 10 分[答] Λm∞(H 2CO 3) = λm∞(H +) + λm∞(HCO3-) = 0.039432 S ·m 2·mol -1k (H 2CO 3) = k (溶液)-k (水)= 1.81×10-4 S ·m -1 α= Λm /Λm ∞= k(H 2CO 3)/[c (H 2CO 3)Λm ∞(H 2CO 3)]K c = c ×α2/(1-α) 联立求解得: c = 5.348×10-5 mol ·dm -3 (各2分)22. 10 分[答](1)m ∞Λ(C 6H 5COOH) = m ∞Λ (H +)+ m ∞Λ(C 6H 5COO -)= m ∞Λ(H +)+ m ∞Λ(C 6H 5COOK) -m ∞Λ(K +) = 382.2×10-4 S ·m 2·mol -1 (3分)(2)C H COOH H C H COO 65+65 -↔+(1-α)c αc αcK c c c c =-≈⎛⎝ ⎫⎭⎪αααθθ221/ αθ==[(/)]./K c c 1200355(3分) 42-1m m 13.610 S m mol α∞-Λ=Λ=⨯⋅⋅(2分)-1m m S 068.0⋅==Λκc(2分)23. 10 分[答]t (NO 3-) = (1.390-43.50/1000×23.14)/0.723=0.530 (7分)t (Ag +) = 1- 0.530 = 0.470 (3分)24. 5 分 (3856) 3856[答] 以 G = 1/R ~ V ( NH 4OH) 作图 (图略)交点对应横座标 V ( NH 4OH) = 0.0124 dm 3 (2分) c (HAc) = c (NH 4OH)×V (NH 4OH)/V (HAc)= (0.500 mol/dm 3×0.0124 dm 3) /0.1dm 3= 6.2×10-2mol dm -3 (3分)25. 5 分[答] 设单元物质为12CaCl 2,则:-142-11m 223-31.025S m (CaCl )102.510 S m mol 0.05210mol m c κ-⋅Λ===⨯⋅⋅⨯⨯⋅2-42-111m 2m m 22(CaCl )(Ca )(Cl )135.810 S m mol λλ∞∞+∞-Λ=+=⨯⋅⋅(3分)755.0108.135105.10244m m =⨯⨯==--∞ΛΛα(2分)四、问答题 ( 共 2题 10分 ) 26. 5 分[答] 离子输导电流的公式为:d d ()()d d E E I Ac z F U U Ac z F U U l l +++---+-=+=+ 式中A 为电极面积,-+c c ,和-+z z ,分别为正负离子的量浓度和电荷数,,U U +-分别为正负离子的淌度,d d El 为电位梯度。

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