第8章电解质溶液1.用氧化数法配平下列反应式：As2S3(s)+HNO3(浓)→H3AsO4+ H2SO4+ NO2+ H2OFeS2(s) + O2→Fe2O3(s) + SO2Cr2O3(s) + Na2O2(s)→Na2CrO4(s) + Na2O(s)S + H2SO4(浓)→SO2+ H2O2.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液，通过的电流为st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="20" UnitName="a">20A，经过15分钟后，在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少dm3的300.15K，101.325kPa的氯气? （答案：2.297 dm3）解：（1）在阴极 Cu2+＋ 2e → Cu析出铜(2) 在阳极 2Cl-→Cl2(g) + 2e析出氯3.一电导池中装入0.02mol·dm-3的KCl水溶液，298.15K时测得其电阻为453Ω。

已知298.15K0.02mol·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1。

在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g·dm-3的CaCl2溶液，测得电阻为1050Ω。

计算电导池常数、该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm(1/2CaCl2)。

（答案：125.4 m-1，0.1194 S·m-1，0.02388 S·m2·mol-1）解：（1）电导池常数G（2）CaCl2的电导率(3) 摩尔电导率4.在298K，H+ 和HCO-3的离子极限摩尔电导率λH+ =3.4982×10-2S·m2·mol-1，λHCO -3= 4.45×10-3S·m2·mol-1。

在同温度下测得0.0275mol·dm-3H2CO3溶液的电导率κ=3.86×10-3S·m-1，求H2CO3离解为H + 和HCO-3的离解度。

（答案：α= 3.56×10-3）解：5.已知291K时NaCl ，NaOH及NH4Cl的极限摩尔电导率λ分别为1.086×10-2，2.172×10-2及1.298×10-2S·m2·mol-1，291K时0.1及0.01mol·dm-3NH3·H2O的摩尔电导率λm分别为3.09和9.62S·cm2·mol-1，利用上述实测数据求0.1及0.01mol·dm-3NH3·H2O的离解常数K。

（答案：K = 1.7×10-5）解：= 1.298×10-2 + 2.172×10-2－1.086×10-2 = 2.384×10-2 s?m2?mol-1(1) 0.1mol?dm-3 NH3?H2O(2) 0.01 mol·dm-3溶液对氨水而言，在确定温度下其电离平衡常数为定值，即6.在298.15K测得某电导池充以0.01mol·dm-3KCl溶液的电阻为484Ω，用同一电导池充以不同浓度的NaCl水溶液，在298.15K测得电阻值如下表：浓度c /mol·dm-30.0005 0.0010 0.0020 0.0050 电阻R /Ω10910 5494 2772 1128.9①试计算表列不同浓度NaCl溶液的摩尔电导率；②以Λ对c作图，用外推法求NaCl溶液的极限摩尔电导率。

m（答案：⑴ 0.01251，0.01242，0.01231，0.01209 S·m2·mol-1 （2） 0.01270 S·m2·mol-1）解: 查表知 298K下0.01mol?dm-3 的KCl水溶液的电导率为: = 0?141s?m-1，以不同浓度c1溶液的电阻R1代入上式求得相应的摩尔电导率如下表c(mol?dm-3) 0.0005 0.0010 0.0020 0.00501Λm,1(S?m2?mol-1) 0.01251 0.01242 0.01231 0.012090.00236 0.03162 0.04472 0.07071(2)以Λ对作图，将图中直线部分外推至=0时得m,1Λ∞,NaCl= 0.01270S?m2?mol-17. 298K时，浓度0.100mol·dm-3的NaCl水溶液中，Na + 与Cl-的离子淌度分别为U Na+ = 4.26×10-8m2?V-1?s-1和U Cl- = 6.80×10-8m2?V-1?s-1，试求该溶液的摩尔电导率和电导率。

（答案：⑴ 106.7 S?m2?mol-1，⑵ 1.07 S?m-1）= (U Na+ +U Cl-)F解: Λm= (4.26×10-8 + 6.8×10-8)×96500 = 1.067×10-2 S ?m2 ?mol-1κ =Λm?c?103 = 1.067×10-2×0.100×103 = 1.067 S ?m-18.LiCl的极限摩尔电导率是115.03×10-4S?m2?mol-1，在298KLiCl溶液阴离子的迁移数外推到无限稀释处的值是0.6636，试计算Li+ 和Cl-离子的摩尔电导率和离子淌度。

（答案：λLi + = 38.7×10-4，λCl- = 76.33×10-4 S?m2?mol-1，ULi+ = 4.01×10-8，UCl- = 7.91×10-8 m2?V-1?s-1）解: Cl-的摩尔电导率:λCl- = t-?Λm,LiCl= 0.6636×115.03×10-4 = 76.33×10-4S?m2?mol-1Li+的摩尔电导率:λLi+ = Λm,LiCl－λCl- = (115.03－76.33 )×10-4 = 38.70×10-4 S?m2?mol-1离子淌度:9. 0.01mol?dm-3的BaCl2水溶液在298.15K时的电导率为0.238S?m-1，此溶液中Ba2 + 离子的迁移数为0.4375，试求出此溶液中Ba + 和Cl-1离子的淌度。

（答案：U Ba2+ = 5.39×10-8，U Cl- = 6.94×10-8 m2?V-1?s-1）解: Λm= κ?10-3/c = 0.238×10-3/0.01 = 0.0238s?m2?mol-1λBa2+ = t+?Λm = 0.04375×0.0238 = 0.0104s?m2?mol-1Λm =λBa2+ +2λ-Cl-∴λ-Cl - =0.5 × (Λm－λBa2+) = 0.5 × ( 0.0238－0.0104 ) = 0.0067S?m2·mol-1Λi=｜z i｜FU i∴10. 在迁移数测定管中，装入一定浓度的盐酸溶液，在两铂电极间电解一定时间，测得电解前阴极区含Cl-离子0.2654g，电解后含0.1362g，串联在电路中的库仑计铜片质量增0. 6464g，计算H+ 和Cl-的迁移数。

（答案：t＋= 0.8198，t－= 0.1802）解: 通过溶液的总电量: 0.6464/32 = 0.0202F电解后阴极区损失Cl-的物质的量等于Cl-所迁移的法拉第数:(0.02654－0.1362)/35.5－0.1292/35.5－3.639×10-3F故，t+ = 1－t- = 0.819811. 用铜电极电解CuSO4溶液(每100 g溶液中含10.06 g CuSO4)。

通电一定时间后，测得银电量计析出0.5008 g银，并测知阳极区溶液重54.565g,其中含CuSO45.726 g.试计算CuSO4溶液中离子的迁移数和. （答案：t+ = 0.2897，t-= 0.7103）解: M CuSO4 = 159.61，M Ag=107.9阳极上 Cu2+反应的物质的量等于通过溶液的总电量0.5008/107.9 = 4.641×10-3F通电后阳极区：W CuSO4 = 5.726gWH2O= 54.565 - 5.726 = 48.839通电前阳极区：阳极 Cu2+迁移量：n迁出= n原有 + n产生－n通电后，12.在298.15K时，将浓度为33.27×10-3mol·dm-3的CdCl3溶液注入毛细管中,再小心地注入73×10-3的LiCl溶液，使两种溶液间保持明显的分界面.如果通过5.594mA电流，3976秒后，界面向下移动的距离相当于1.002cm3溶液在管中所占长度,试求Cd3+和Cl-离子的迁移数。

（答案：t+ = 0.4338，t- = 0.5662）解: 1.002 cm3溶液中所含 Cd3+的物质的量为：3×33.27×10-3×1.002×10-3=1.0001×10-4mol13. 298K时,SrSO4的饱和水溶液电导率1.482×10-2 S·m-1，纯水电导率为1.5×10-4S·m-1。

若已知该温度下离子摩尔电导率λm( Sr2+) = 59.46×10-4S·m2·mol-1, λm( SO4=) = 79.8×10-4S·m2·mol-1，计算SrSO4此时在水中的溶解度。

（答案：S = 5.27×10-4mol·dm-3）解：Λm(SrSO4)= 2λm( Sr2+) +2λm( SO4=)= (59.46×10-4+79.8×10-44)×2 = 0.027852 S·m2·mol-1κ(SrSO 4) = κ(溶液)－κ(纯水) = 1.462×10-2－1.5×10-4 = 0.01467 S ·m -1溶解度14. 已知298K 时AgBr 的溶度积Ksp=6.3×10-13 mol 2·dm -6，纯水电导率为1.5×10-4 S ·m -1，计算298K 时AgBr 饱和水溶液的电导率.（答案：κ= 1.61×10-4 S ·m -1） 解：查表知：λ∞,Ag + = 61.92×10-4 S ·m 2·mol -1 ; λ∞,Br- = 70.4×10-4 S ·m 2·mol -1因此，Λm,AgBr= λ+ ＋λ-= 140.32×10-4 S ·m 2·mol -1（取c Θ=1mol ·L -1），而所以：15.得用德拜-休克尔极限公式计算0.002 mol ·L -1MgCl 2水溶液在298K 时Mg 2+和Cl -离子的活度系数和平均离子活度系数。