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物理化学练习题与答案

第七章电解质溶液一、选择题1.用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol·kg-1和0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液,其电阻分别为1000 Ω和500 Ω,则它们依次的摩尔电导率之比为( B )(A) 1 : 5(B) 5 : 1(C) 10 : 5(D) 5 : 102. 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 )(A) γ±,1= γ±,2(B) γ±,1>γ±,2(C) γ±,1<γ±,2(D) γ±,1≥γ±,23. 在HAc解离常数测定的实验中,总是应用惠斯顿电桥。

作为电桥平衡点的指零仪器,结合本实验,不能选用的是:(D )(A) 耳机(B) 电导率仪(C) 阴极射线示波器(D) 直流桥流计4. 1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和,这一规律只适用于:(C )(A) (A) 强电解质(B) (B) 弱电解质(C) (C) 无限稀释电解质溶液(D) (D) 摩尔浓度为1的溶液二、填空题( 共7题14分)11. 2 分(3892)3892CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是:_____________________________。

12. 2 分(4069)40690.3 mol·kg-1Na2HPO4水溶液的离子强度是_____0.9_____________ mol·kg-1。

13. 2 分(4070)4070浓度为0.1 mol·kg-1的MgCl2水溶液,其离子强度为______0.3_____________ mol·kg-1。

14. 2 分(3822)3822有下列溶液:(A) 0.001 mol·kg-1 KCl(B) 0.001 mol·kg-1 KOH(C) 0.001 mol·kg-1 HCl(D) 1.0 mol·kg-1 KCl其中摩尔电导率最大的是( C );最小的是( D )。

三、计算题121 25℃时,浓度为0.01,mol ·dm -3的BaCl 2水溶液的电导率为0.2382,-1m S ⋅,而该电解质中的钡离子的迁移数t (Ba 2+)是0.4375,计算钡离子和氯离子的电迁移率U (Ba 2+)和U (Cl -)。

2. 25℃时,KCl 和 NaNO 3溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下:Λm∞/( S ·m 2·mol -1) t ∞,+KCl 1.4985 × 10-2 0.4906 NaNO 3 1.2159 × 10-2 0.4124计算: (1) 氯化钠溶液的无限稀释摩尔电导率Λm∞(NaCl)(2) 氯化钠溶液中 Na +的无限稀释迁移数 t ∞(Na +)和无限稀释淌度U ∞(Na +)。

参考答案一、选择题1. [答](B)2. [答] (A)3. [答] (D)4. [答] (C) 二、填空题 1[答] )Cl (2)Ca ()CaCl (-m 2m 2m ∞+∞∞+=λλΛ 2. [答] 0.9 3. [答] 0.3 (2分)4. [答] (C) (D)三、计算题 1[答] 1-22221m mol m S 10191.12)BaCl (⋅⋅⨯==-cκΛ-1222221m 221m mol m S 10521.0)Ba ()BaCl ()Ba (⋅⋅⨯=⨯=-++t ΛΛ(3分)-122-21m -m mol m S 10670.0)Cl ()BaCl ()Cl (⋅⋅⨯=⨯=-t ΛΛ21282-1-1m 2(Ba )(Ba ) 5.4010 m s V U F ++-Λ==⨯⋅⋅--82-1-1m (Cl )(Cl ) 6.9410m s V U F -Λ==⨯⋅⋅2 [答] Λm ∞(NaCl) = λm ∞(Na +) + λm ∞(Cl -) = t Na +∞Λm∞(NaNO 3) + t Cl -∞Λm ∞(KCl)= 1.2647×10-2 S ·m 2·mol -1t Na +∞= λm ∞(Na +)/Λm ∞(NaCl) = 0.3965U Na +∞= λm∞(Na +)/F = 5.200×10-8 m 2·s -1·V-1第八章可逆电池的电动势及其应用一、选择题1. 常用的甘汞电极的电极反应Hg2Cl2(s) + 2e-2Hg(l) + 2Cl-(aq)设饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和0.1 mol·dm-3甘汞电极的电极电势相应地为φ1、φ2、φ3,则298 K 时,三者之相对大小是:( B )(A) φ1> φ2> φ3(B) φ1< φ2< φ3(C) φ2> φ1> φ3(D) φ3> φ1= φ22. 有下列两个浓差电池(a1<a2):(1) Cu(s)│Cu2+(a1)‖Cu2+(a2)│Cu(s)(2) Pt│Cu2+(a1),Cu+(a')‖Cu2+(a2),Cu+(a')│Pt它们的电池反应与电动势E1和E2之间的关系为:( D )(A) 电池反应相同, E1= E2(B) 电池反应不同, E1= E2(C) 电池反应相同, E1= 2E2(D) 电池反应相同, E2= 2E13. Ag棒插入AgNO3溶液中,Zn棒插入ZnCl2溶液中,用盐桥联成电池,其自发电池的书面表示式为:( B )(A) (A) Ag(s)|AgNO3(m1)||ZnCl2(m2)|Zn(s)(B) (B) Zn(s)|ZnCl2(m2)||AgNO3(m1)|Ag(s)(C) (C) Ag(s)|AgNO3(m1)|ZnCl2(m2)|Zn(s)(D) (D) AgNO3(m1)|Ag(s)||Zn(s)|ZnCl2(m2)4. 一个电池反应确定的电池,E值的正或负可以用来说明:( C )(A) 电池是否可逆(B) 电池反应是否已达平衡(C) 电池反应自发进行的方向(D) 电池反应的限度二、填空题1. 已知φ∃ (Zn2+,Zn)=-0.763 V, φ∃ (Fe2+,Fe)=-0.440 V 。

这两电极排成自发电池时,E∃=_0.323_______V, 当有 2 mol 电子的电量输出时,电池反应的K∃=_8.53 x1010_______。

2. 将反应Hg22+ + SO42-→Hg2SO4(s)设计成电池的表示式为:____________________________________________________________________。

3. 将反应H2(g) + PbSO4(s) →Pb(s) + H2SO4(aq)设计成电池的表示式为:___________________________________________________________________。

4. 将反应H+(a1)→H+(a2)设计成电池的表示式为:___________________________________________。

三、计算题1.298 K时,有下列电池:Pt,Cl2(p∃)|HCl(0.1 mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s), 试求:(1) 电池的电动势;(2) 电动势温度系数和有1mol电子电量可逆输出时的热效应;(3) AgCl(s)的分解压。

34已知∆f H m ∃(AgCl)= - 1.2703×105 J·mol -1,Ag(s),AgCl(s)和Cl 2(g)的规定熵值S m ∃分别为: 42.70,96.11和243.87 J ·K -1·mol -1。

2. 在 298 K ,将金属银 Ag 插在碱溶液中,在通常的空气中银是否会被氧化? (空气中氧气分压为 0.21p ∃)试设计合适的电池进行判断。

如果在溶液中加入大 量的 CN -,情况又怎样?已知: [Ag(CN)2]- + e - ─→ Ag(s) + 2CN -, φ∃ = -0.31 V φ∃ (O 2,OH -) = 0.401 V , φ∃ (Ag 2O,Ag) = 0.344 V 四、问答题在 25℃时,利用下述反应设计电池,怎样才能使该可逆电池的电动势变为零? H 2(g,101.325 kPa) + Cu 2+[a (Cu 2+)] ─→ 2H +(a H +) + Cu(s) 已知 25℃时,Cu 2+/Cu 的标准电极电位为 0.337 V 。

参考答案一、选择题1. [答] (B) φ = φ ∃- RT /F ×ln a (Cl -)2. [答] (D)3. [答] (B)4. [答] (C)二、填空题1. [答] E ∃= 0.323 V K ∃= 8.46×10102. [答] Hg(l)|Hg 2SO 4(s)|SO 42-(aq)||Hg 22+(a )|Hg(l)3. [答] Pt,H 2(g)|H 2SO 4(aq)|PbSO 4(s)|Pb(s)4. [答] Pt,H 2(p ∃)|H +(a 2)||H +(a 1)|H 2(p ∃),Pt 三、计算题 1[答] 电池反应为:AgCl(s)→Ag(s)+12Cl 2(p ∃)⑴ r m r m r mG H T S E E zF zF ∆∆-∆==-=-$$$$51r m f m (AgCl) 1.270310 J mol H H -∆=-∆=⨯⋅$$11r m 12(42.70(243.87)96.11)68.52 J K mol S --∆=+-=⋅⋅$得 E = - 1.105 V⑵ Q r =T ∆r S m ∃= 2.042×104 J41r m ()7.110 V K p E S T zF --∂∆==⨯⋅∂$⑶ l n 43.04pz E FK RT ==-$$;192.0310pK -=⨯$;122Cl ()pp K p =$$233Cl = 4.210 Pa p -⨯ 2[答] Ag 2O(s)│Ag(s)│OH -(a )│O 2(0.21p ∃)│Pt5电池反应: 2Ag(s) + (1/2)O 2(0.21p ∃) ─→ Ag 2O(s) E = E ∃- RT /2F ×ln (1/a (O 2))1/2 = φ ∃ (O 2,OH -) - φ ∃ (Ag 2O,Ag) - 0.05915/2×lg 1/(0.21)1/2= 0.0470 VE > 0 电池为自发的,表明 Ag 在 OH - 溶液中会被氧化,加入 CN - 后,φ ∃ (Ag(CN) ,Ag) = -0.31 V < φ ∃ (Ag 2O,Ag) ,这时负极发生 Ag 氧化成Ag(CN)2-的反应,而不是生成 Ag 2O 的反应。

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