大学物化考试题库

2018-11-11 17:13

A、B、C 三种配合物的型式,并写出分子式。 已知

c/ mol2dm 0.00391 0.00781

-3

?m / ( S2m22mol-1) A 128.7 123.1

B 155.7 147.9

C 106.8 102.9

[答] K值是电解质不同类型随浓度改变对电导的影响或者是在一定浓度范围内库仑引力强弱的反映。 根据盎萨格公式 K = ( ?m,1 - ?m,2) / (c2-c1)

由上式求得 KA= 216 KB= 301 KC=150 即 KB > KA > KC 可得 B 3-1型电解质 [Co(Ⅲ)(NH3)6]Cl3 A 2-1型电解质 [Co(Ⅲ)(NH3)5(NO2)] Cl2 C 1-1型电解质 [Co(Ⅲ)(NH3)4(NO2)2] Cl 13. 5 分 (3879)

含有0.01 mol2dm-3 KCl及0.02 mol2dm-3 ACl(强电解质)的水溶液的电导率是38.2 S2m-1,如果K+及Cl-的离子摩尔电导率分别是74310-4和76310-4 S2m22mol-1,试问离子A+的摩尔电导率?m(A+)是多少?

[答] ??(溶液)=??(KCl)+??(ACl)=c(KCl)?m(KCl)+c(ACl)?m(ACl)

≈c?(KCl)[?m?(K+) + ?m?(Cl -)]+c?(ACl)[?m?(A+) + ?m?(Cl -)]

代入数据得:?m?(A+)=40310-4 S2m22mol-1 14. 5 分 (3887)

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Ui)值的数量级为10-8~10-7(m22s-12V-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)

dEdE ?Ac?z?F(U??U?)dldl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

dE负离子的淌度,为电位梯度。由上式可见,电流 I 的大小决定于公式右端几个因素。

dl [答] 离子输导电流的公式为:I?Ac?z?F(U??U?)在电解工业中,由于采取以下三项条件:

(1)大的电极面积; (2)的电解质浓度;

(3)可能减小电极间距离,以增大电位梯度。

因此,尽管U?,U?数值较小,仍能获得很大的电流强度。

15. 5 分 (3889)

从手册中查出298 K时,AgCl的溶度积为1.6310-10 mol22dm-6。试计算AgCl在0.01 mol2dm-3 NaCl水溶液的溶解度(25℃),并与纯水下溶解度1.25310-5 mol2dm-3相比较,说明什么?

[答] 设AgCl溶解度为 x mol2dm-3,则

Ksp?x(0.01?x)?10-3

?1.6?10,因为x<<0.01 mol2dm,????1,所以: $2(m)x = 1.6310-10/0.01 mol2dm-3=1.6310-6 mol2dm-3 (3分) 这个值比AgCl在纯水下的溶解度1.25310-5 mol2dm-3 要小得多。这种难溶性盐溶解度由于共同离子(此处为Cl-)的存在而显著减少。 16. 2 分 (3894)

一定温度下,给定离子B在一定溶剂的无限稀溶液中的摩尔电导率?m,B与电迁移率

?UB都是常数,对吗?为什么?

? [答] 对,因为在无限稀释溶液中,离子间无相互作用,这两个物理量有定值,这就是离子独立移动定律。 17. 2 分 (3895)

在一定温度下稀释电解质溶液,摩尔电导率?m肯定会增大,而电导率?值的变化则不一定。这种说法对吗?为什么?

[答] 对,因为无论是强电解质还是弱电解质,?m与浓度成反比。而?值一般是随着浓度下降而下降,但对于HCl,H2SO4等溶液,浓度下降,解离度增加,?值有可能升高。 18. 2 分 (3896)

摩尔电导率?m?什么?

[答] 不对,c是弱电解质的真实浓度,若是已解离的部分,则?m应为?m 。 19. 5 分 (3917)

摩尔电导率的定义式为:?m???c,对于弱电解质溶液,式中的c表示已解离部分的浓度,对吗?为

?c ,试问对弱电解质,c应用总计量浓度,还是解离

部分的浓度?

[答] 摩尔电导率?m是指相距1m的两平行电极之间含有1mol溶质的溶液所具有的电导。这1mol溶质可能全部解离,也可能只解离一部分。对于弱电解质,应当用总计量浓度代入公式,不必考虑解离度。 20. 5 分 (3935)

无限稀释电解质水溶液的摩尔电导率与其正负离子的电迁移率之间的关系,在一定温度下可以表示为?m???z?U?F???|z?|U?F,试问在一定温度下,无限稀释水溶液中任一种离子的摩尔电导率与其电迁移率之间存在何种关系?

[答] 在一定温度下,根据离子独立移动定律可知:?m????m,?????m,- (2分)

此式与题给关系式相比较,根据恒等式对应项系数相等的原则,离子的摩尔电导率与离子的电迁移率之间的关系式为:?m,??z?U?F;?m,-?z?U?F。 21. 5 分 (4055)

在电解质溶液中,存在下述关系:?B???????-?-,说明电解质的化学势为电解后正负离子化学势的加和值。但化学势为强度性质,应不具有加和性质,如何解释上述关系式? [答] 所谓加和性是指体系的某种广度性质(如内能U,Gibbs自由能G等)是体系中各部分物质的该种性质的加和,如:U?中的化学计量数??和??并非溶液中全体正离子或负离子的数量,而是电解质化学方程式中正负离子的化学计量数,所以此式虽然用的是加法,但不属于加和性。 22. 5 分 (4059)

???????????nUBm;G??nBGm;而等式?B???????-?-25℃时,浓度各为0.01 mol2kg -1的Hg(NO3)2和Hg2(NO3)2两种溶液的离子平均活度系数分别?±,1为和?±,2,问哪个数值大?

[答] 根据德拜-休克尔极限公式,25℃水溶液来说:

lg????0.5091|z?z?|I, Θm式中m????mol2kg-1,I为离子强度。

I?

其中mB为的质量摩尔浓度,zB为B的离子价。

因为m(Hg2)?m(Hg)?0.001 mol?kg,z(Hg2)?z(Hg?

2?2?-112mz?BB2?

2?2?)??2;且负离

子及其浓度相同,因此,所给两种溶液的??相同,故??亦相同。?

23. 5 分 (4060)

已知在0.01 mol2dm -3的KNO3溶液(1)中,平均离子活度系数?±(1)=0.916,在0.01 mol2dm -3的KCl溶液(2)中,平均离子活度系数?±(2)=0.922,假设??(K+)=???(Cl -),求在0.01 mol2dm -3的KNO3溶液中的??(NO3 -)。

[答] 根据题设,??(K+)=???(Cl -) 故??(K+)(2) = ??(Cl -)(2)=??± (2)=0.922

因为溶液(1)与溶液(2)的离子强度相同,所以? (K+)(1)=?? (K+)(2)

则??(NO3 -)(1)=??±2 (1)/? (K+)(1)=??±2 (1)/?? (K+)(2)=(0.916)2/0.922=0.910 24. 5 分 (4091)

25℃时,质量摩尔浓度m=0.20 mol2kg-1的K4Fe(CN)6水溶液正负离子的平均活度系数?±=0.099,试问此水溶液中正负离子的平均活度a±及K4Fe(CN)6的整体活度各为若干。

[答] m??(m??m?)?4?????14/5m

(2分)

(2分)

a????(m?)?0.099?44/5?0.20?0.06002 $m5?7a?a???(0.06002)?7.79?10

25. 5 分 (4092)

试写出在一定温度下,Al2(SO4)3溶液中Al2(SO4)3的整体活度a{Al2(SO4)3},a±,?±与Al2(SO4)3的质量摩尔浓度m之间的关系式。

[答] m??(m??m?)??[(2m)(2m)]所以:a[Al2(SO4)3]?a?a??a??(235????1231/5?1081/5m

(2分)

??m?m$5)5?108??(m5) $m八、可逆电池的电动势及其应用(502题)

一、选择题 ( 共150 题 ) 1. 2 分 (4107)

原电池是指:

( )

(A)将电能转换成化学能的装置 (B) 将化学能转换成电能的装置 (C) 可以对外作电功的装置

(D)对外作电功同时从环境吸热的装置 2. 2 分 (4108)

对可逆电池,下列关系式中成立的是:

(A) ?rGm??zEF

( )

(B) ?rGm??zEF

(C) ?rGm??zEF (D) ?rGm??zEF?0 3. 2 分 (4111)

铅蓄电池工作时发生的电池反应为: ( ) (A) Pb(s)+SO42- → PbSO4(s)+2e -

(B) 2PbSO4(s)+2H2O(l) → Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) (C) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s)+2H2O(l) (D) PbO2(s)+SO42-(aq)+4H++2e - → PbSO4(s)+2H2O(l) 4. 2 分 (4112)

对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是: ( ) (A) 2Ag(s)+Hg22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag+ (B) 2Hg+2Ag+ = 2Ag +Hg22+ (C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg2Cl2 (D) 2Ag+Hg2Cl2 = 2AgCl +2Hg 5. 2 分 (4113)

满足电池能量可逆条件的要求是: ( ) (A)电池内通过较大电流 (B) 没有电流通过电池 (C) 有限电流通过电池

(D)有一无限小的电流通过电池 6. 2 分 (4115)

下列可逆电极中,对OH –不可逆的是: ( ) (A) Pt,H2(g)|OH– (B) Pt,O2(g)|OH –

(C) Hg(l)|HgO(s)|OH - (D) Ba(s)|BaSO4(s)|OH - 7. 2 分 (4118)

在电极分类中,何者不属于氧化-还原电极? ( ) (A)Pt|Fe3+, Fe2+ (B) Pt|Tl3+,Tl+ (C) Pt,H2| H+ (D) Pt|Sn4+,Sn2+ 8. 2 分 (4124)

往电池Pt,H2(101.325 kPa)|HCl(1 mol·kg-1)||CuSO4(0.01 mol·kg-1)|Cu 的右边分别加入下面四种溶液,其中能使电动势增大的是: ( ) (A) 0.1 mol·kg-1 CuSO4 (B)0.1 mol·kg-1 Na2SO4

(C) 0.01 mol·kg-1 Na2S (D) 0.1 mol·kg-1 NH3·H2O 9. 2 分 (4131)

用对消法测定电池电动势,若实验中发现检流计始终偏向一边,则可能原因是:( ) (A) 被测定电池温度不均匀

(B) 被测定电池的两极接反了 (C) 搅拌不充分使浓度不均匀 (D) 检流计灵敏度差 10. 2 分 (4132)

测定电池电动势时,标准电池的作用是: ( ) (A) 提供标准电极电势 (B) 提供标准电流 (C) 提供标准电位差 (D) 提供稳定的电压 11. 2 分 (4134)

电动势不能用伏特计测量,而要用对消法,这是因为: ( ) (A) 伏特计使用不方便 (B) 伏特计不精确

(C) 伏特计本身电阻太大

(D) 伏特计只能测出端电压,不能满足电池的可逆工作条件 12. 2 分 (4141)

在应用电位计测定电动势的实验中,通常必须用到: ( ) (A) 标准电池 (B) 标准氢电极 (C) 甘汞电极

(D) 活度为1的电解质溶液 13. 2 分 (4151)

298 K时,应用盐桥将反应H+ + OH - = H2O(l)设计成的电池是: ( ) (A) Pt,H2|OH -||H+|H2,Pt (B) Pt,H2|H+||OH -|H2,Pt (A) Pt,O2|H+||OH -|O2,Pt (B) Pt,H2|H+||OH -|O2,Pt 14. 2 分 (4165)

电池短路时: ( ) (A) 电池的电动势趋于零

(B) 电池所做电功要小于可逆放电时的功 (C) 这时反应的热效应Qp = ?rHm (D) 瞬间可作极大电功 15. 2 分 (4166)

298 K时,将反应Zn(s)+Ni2+(a1=1.0) = Zn2+(a2)+Ni(s)设计成电池,

测得电动势为0.54 V,则Zn2+的活度a2为: ( ) (已知E(Zn2+ | Zn)= - 0.76 V, E(Ni2+ | Ni)= - 0.25 V) (A) 0.31 (B)0.005 (C) 0.097 (D) 0.04 16. 2 分 (4167)

298 K时,某电池E = 1.00 V,(?

?

?E)p?4.0?10?4 V?K?1,此电池可逆提供1F电量时?T的热效应为: ( )

(A) - 96 500 J (B) 96 500 J (C) - 84 997 J (D) 11 503 J 17. 2 分 (4168)

使用盐桥,将反应Fe2++Ag+ = Fe3++Ag设计成的自发电池是: ( )

七、电解质溶液(293题)

一、选择题 ( 共92 题 )

1. (3611) H2S2O8可由电解法制取,阳极反应为:2H2SO4 → H2S2O8 + 2H+ + 2e- ,阳极副反应为O2的析出。阴极析氢效率为100%,已知电解产生H2,O2的气体体积分别为9.0 L和2.24 L(标准态下),则生成H2S2O8的物质的量为: ( C)

(A) 0.1 mol (B) 0.2 mol (C) 0.3 mol (D) 0.4 mol 2. (3612) 法拉第电解定律限用于: ( C )

A液态电解质 B无机液态或固态电解质 C所有液态或固态电解质 D所有液态、固态导电物质 3. (3613) 将铅酸蓄电池在10.0 A电流下充电1.5 h, 则PbSO4分解的质量为 ( B )

(A) 84.8 g (B) 169.6 g (C) 339.2 g (D) 无法确定(已知Mr(PbSO4) = 303) 4. (3614) 按物质导电方式的不同而提出的第二类导体,下述对它特点的描述,哪一点是不正确的? ( A )

(A)其电阻随温度的升高而增大 B其电阻随温度的升高而减小

C其导电的原因是离子的存在 D当电流通过时在电极上有化学反应发生 5. 2 分 (3615)

描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是: ( C ) (A) 欧姆定律 (B)离子独立运动定律 (C) 法拉第定律 (D)能斯特定律 6. 2 分 (3617)

当一定的直流电通过一含有金属离子的电解质溶液时,在阴极上析出金属的量正比于:

( C )

(A) 阴极的表面积 (B) 电解质溶液的浓度 (C) 通过的电量

(D) 电解质溶液的温度 7. 2 分 (3618)

电解熔融NaCl时,用10 A的电流通电5 min,能产生多少金属钠? ( A) (A) 0.715 g (B) 2.545 g (C) 23 g (D) 2.08 g 8. 2 分 (3619)

下列物理量除哪一个外,均与粒子的阿伏加德罗数有关: ( D ) (A) 法拉第 (B)标准状态下22.4 dm3气体 (C) 摩尔 (D)库仑 9. 2 分 (3620)

在CuSO4溶液中用铂电极以0.1 A的电流通电10 min,在阴极上沉积的铜的质量是:

( A )

(A) 19.9 mg (B) 29.0 mg (C) 39.8 mg (D) 60.0 mg 10. 2 分 (3608)

电解时,主要承担电量迁移任务的离子与首先在电极上发生反应的离子间有什么关系?

( B )

(A)没有任何关系 (B)有某种关系

(C)有无关系视相对电迁移率的大小而定 (D)两者总是一致的

11. 2 分 (3610)

已知Cu的相对原子量为64,用0.5法拉第电量可从CuSO4溶液中沉淀出多少Cu?

( A)

(A) 16 g (B) 32 g (C) 64 g (D) 127 g 12. 2 分 (3621)

在NiI2的水溶液中,通过24 125 C的电量后,沉积出金属镍(Mr=58.7)的质量最接近于: ( A )

(A) 7.3 g (B) 14.6 g (C) 29.2 g (D) 58.7 g 13. 2 分 (3622)

电解硫酸铜溶液时,析出128 g铜(Mr =64),需要通入多少电量? ( C )

(A) 96 500 C (B) 48 250 C (C) 386 000 C (D) 24 125 C 14. 2 分 (3623)

1 mol电子电量与下列哪一个值相同? ( C ) (A) 1安培2秒 (B) 1库仑 (C) 1法拉第 (D) 1居里 15. 2 分 (3624)

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: ( D ) (A) 10 g (B) 100 g (C) 500 g (D) 2 700 g 16. 2 分 (3625)

用0.1 A的电流,从200 ml 浓度为0.1 mol2dm-3的AgNO3溶液中分离Ag,从溶液中分离出一半银所需时间为: ( B )

(A) 10 min (B) 16 min (C) 100 min (D) 160 min 17. 2 分 (3651)

离子电迁移率的单位可以表示成 ( C )

(A) m2s-1 (B) m2s-12V-1 (C) m22s-12V-1 (D) s-1 18. 2 分 (3652) zB、rB及 cB分别是混合电解质溶液中 B 种离子的电荷数、迁移速率及浓度,对影响 B 离子迁移数 (tB) 的下述说法哪个对? ( D ) (A) │zB│ 愈大, tB愈大 (B) │zB│、rB愈大,tB愈大 (C) │zB│、rB、cB愈大 ,tB愈大

(D) A、B、C 均未说完全 19. 2 分 (3653)

水溶液中氢和氢氧根离子的电淌度特别大,究其原因,下述分析哪个对? ( B )

(A) 发生电子传导 (B) 发生质子传导 (C) 离子荷质比大 (D) 离子水化半径小 20. 1 分 (3654)

在一定温度和浓度的水溶液中,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依次增大,这是由于: ( B )

(A) 离子淌度依次减小 (B) 离子的水化作用依次减弱 (C) 离子的迁移数依次减小 (D) 电场强度的作用依次减弱 21. 1 分 (3666)

电解质溶液中离子迁移数 (ti) 与离子淌度 (Ui) 成正比。当温度与溶液浓度一定时,离

子淌度是一定的,则 25℃时,0.1 mol2dm-3 NaOH 中 Na+的迁移数 t1 与 0.1mol2dm-3 NaCl 溶液中 Na+ 的迁移数 t2,两者之间的关系为 ( C ) (A) 相等 (B) t1> t2 (C) t1< t2 (D) 大小无法比较 22. 2 分 (3673)

在浓度为 c1的 HCl 与浓度 c2的 BaCl2混合溶液中,离子迁移数可表示成: ( B ) (A) ?m(H+)/[?m(H+) + ?m(Ba2+) + 2?m(Cl-)] (B) c1?m(H+)/[c1?m(H+)+ 2c2?m(? Ba2+)+ (c1+ 2c2)?m(Cl-)]

(C) c1?m(H+)/[c1?m(H+) + c2?m(Ba2+) + ?m(Cl-)] (D) c1?m(H+)/[c1?m(H+) + 2c2?m(Ba2+) + 2c2?m(Cl-)] 23. 2 分 (3674)

在 Hittorff 法测定迁移数实验中,用 Pt 电极电解 AgNO3溶液,在 100 g 阳极部的溶液中,含 Ag+的物质的量在反应前后分别为 a 和 b mol,在串联的铜库仑计中有c g 铜析出, 则 Ag+的迁移数计算式为( Mr(Cu) = 63.546 ) : ( C ) (A) [ (a - b)/c ]363.6 (B) [ c - (a - b) ]/31.8 (C) 31.8 (a - b)/c (D) 31.8(b - a)/c 24. 2 分 (3675)

在 Hittorff 法测迁移数的实验中,用 Ag 电极电解 AgNO3溶液,测出在阳极部AgNO3的浓度增加了 x mol,而串联在电路中的 Ag 库仑计上有 y mol 的 Ag 析出,则Ag+离子迁移数为: ( D ) (A) x/y (B) y/x (C) (x-y)/x (D) (y-x)/y 25. 2 分 (3693)

在界面移动法测定离子迁移数的实验中,其实验结果是否准确,最关键的是决定于( A )

(A)界面移动的清晰程度 (B) 外加电压的大小 (C) 正负离子价数是否相同

(D)正负离子运动速度是否相同 26. 1 分 (3801)

298标K,当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol2kg-1 增加到 0.1 mol2kg-1时,其电

导率 k 和摩尔电导率 ?m将: ( D )

(A) k减小 , ?m增加 (B) k增加 , ?m增加 (C) k减小 , ?m减小 (D) k增加 , ?m减小 27. 2 分 (3802)

298 K时,无限稀释的 NH4Cl 水溶液中正离子迁移数 t+= 0.491。已知 ?m(NH4Cl) = 0.0150 S2m22mol-1 ,则: ( D )

?????? (A) ?m(Cl-) = 0.00764 S2m22mol-1 (B) ?m(NH4) = 0.00764 S2m22mol-1

(C) 淌度 UCl- = 737 m22s-12V-1 (D) 淌度 UCl- = 7.92310-8 m22s-12V-1 28. 1 分 (3803)

在其它条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 ( B )

(A) 增大 (B) 减小 (C) 先增后减 (D) 不变 29. 2 分 (3804)

用同一电导池分别测定浓度为 0.01 mol2kg-1和 0.1 mol2kg-1的两个电解质溶液,其

电阻分别为 1000 ? 和 500 ?,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 : 10

30. 2 分 (3805)

LiCl 的无限稀释摩尔电导率为 115.03310-4 S2m22mol-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 ?m(Cl-)为: ( A ) (A) 76.33310-4 S2m22mol-1 (B) 113.03310-4 S2m22mol-1 (C) 38.70310-4 S2m22mol-1 (D) 76.333102 S2m22mol-1 31.(3806)CaCl2 摩尔电导率与其离子摩尔电导率的关系是 ( C ) (A) ??(CaCl2) = ?m(Ca2+) + ?m(Cl-) (B) ??(CaCl2) = ? ?m(Ca2+) + ?m(Cl-) (C) ??(CaCl2) = ?m(Ca2+) + 2?m(Cl-) (D) ??(CaCl2) = 2 [?m(Ca2+) + ?m(Cl-)]

32. (3807)欲要比较各种电解质的导电能力的大小,更为合理应为 ( B )

(A) 电解质的电导率值 (B) 电解质的摩尔电导率值 (C) 电解质的电导值 (D) 电解质的极限摩尔电导率值 33. (3808)在10 cm3 浓度为 1 mol2dm-3 的KOH溶液中加入10 cm3水,其电导率将( B )

(A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 其摩尔电导率将 ( A ) (A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 34. (3809)按 国标(GB),如下单位不正确的是: ( A ) (A) 摩尔电导率: S2m-12mol-1 (B) 离子摩尔电导率: S2m22mol-1 (C) 电导: S (D) 电导率: S2m-1 35. (3810)25℃时,?m(LiI)、?m(H+)、?m(LiCl) 的值分别为 1.17310-2,3.50310-2和 1.15310-2 S2m22mol-1。 LiCl 中 t+为 0.34,当假设其中电解质完全电离时, HI 中的 t+为 ( B )

(A) 0.18 (B) 0.82 (C) 0.34 (D) 0.66

36. (3811) 电解质溶液的电导率k≡j/E =∑B│zB│F rB cB/E,式中zB、cB代表B种离子的电荷数及浓度。影响k值的下述分析哪个对? ( D ) (A) 迁移速率 rB愈大,则 k愈大 (B) 电场强度 E 愈大,则 k愈小 (C) 电流密度 j 愈大,则 k愈大 (D) rB、E 及 j 的大小对 k值无影响 37.(3861)下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是: ( D )

(A) 0.001 mol2kg-1 HAc (B) 0.001 mol2kg-1 KCl (C) 0.001 mol2kg-1 KOH (D) 0.001 mol2kg-1 HCl 38. (3862)NaCl 稀溶液摩尔电导率 ?m与 Na+、 Cl-离子的淌度(Ui)之间的关系为( C )

(A) ?m = U+ + U- (B) ?m = U+/F + U-/F (C) ?m = U+F + U-F (D) ?m= 2 (U+ + U-) 39. (3863) 浓度为 1.0 mol2dm-3 的强电解质溶液,它的摩尔电导率数值近似于:( B )

(A) 与电导率相等 (B) 是电导率的 103倍 (C) 是电导率的 10-3倍 (D) 是电导率的 102倍 40.(3864)下面哪一个公式表示了离子独立移动定律 ( C )

(A) ? = ?m/ ?m (B) ?m,+= t? ?m

?????(C) ?m,+,+= ?m-?m,- (D) ?m= k / c 41. (3865)下列不同浓度 NaCl 溶液中(浓度单位 mol2dm-3),哪个溶液电导率最大?( D )

(A) 0.001 (B) 0.01 (C) 0.1 (D) 1.0 42. (3880)下面四种电解质溶液,浓度均为0.01 mol2dm-3,现已按它们的摩尔电导率?m值由大到小排了次序。请根据你已有的知识,判定下面哪个是正确的? ( B )

(A) NaCl > KCl > KOH > HCl (B) HCl > KOH > KCl > NaC (C) HCl > NaCl > KCl > KOH (D) HCl > KOH > NaCl > KCl

43. (3881) 室温下无限稀释的水溶液中,离子摩尔电导率最大的是: ( D )

(A) ?La3+ (B) ?Ca2+ (C) NH4+ (D) OH -

44. (3884)电导测定应用广泛,但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的? ( C )

(A)求难溶盐的溶解度 (B) 求弱电解质的解离度 (C) 求平均活度系数

(D)测电解质溶液的浓度

45. (3885)在一定温度下稀释电解质溶液,电导率 ??和摩尔电导率?m将怎样变化? (C )

(A) ??增大,?m减小 (B) ??增大,?m增大 (C) ??变化不一定,?m增大 (D) ??先增后减,?m增大

46. (3886)一定温度下,1-1价型强电解质稀溶液摩尔电导率?m可反映出哪些因素?(D )

(A) 浓度的大小 (B) 所含离子的电荷数 (C) 离子电迁移率的大小 (D) A和C

47. (3888)对给定离子B,应满足下列条件哪几个,才使离子摩尔电导率?m,B和离子淌度UB为常数。(a)强电解质溶液(b)无限稀释溶液(c)一定温度(d)一定溶剂(e)一定共存离子。 ( C)

(A) a, b, c, d (B) a, b, c, d, e (C) b, c, d (D) b, c, d, e 48.(3902)已知?m(H2O,291K)?4.89310-2 S?m?mol,此时(291K)纯水中的m(H+)= m(OH-)=7.8310-8 mol2kg-1,则该温度下纯水的电导率 ??为: ( B ) (A) 3.81310-9 S2m-1 (B) 3.81310-6 S2m-1 (C) 7.63310-9 S2m-1 (D) 7.63310-6 S2m-1 49. (3904)在一般情况下,电位梯度只影响 ( B )

(A) 离子的电迁移率 (B) 离子迁移速率 (C) 电导率

(D) 离子的电流分数 50. (3910)18℃时,纯水的?m(H2O)?4.89310-2 S?m?mol,此时水中m(H+)= m(OH-)=7.8310-8 mol2kg-1,则18℃时纯水的电导率?为: ( A )

(A) 3.81310-6 S2m-1 (B) 3.81310-8 S2m-1 (C) 3.81310-7 S2m-1 (D) 3.81310-5 S2m-1

51. (3922) 在298 K无限稀释的水溶液中,下列离子摩尔电导率最大的是: ( D )

????2-12-1

298 K时,碘酸铊(TlIO3)在氯化钾水溶液中的溶解度数据如下: m (KCl)/mol2kg-1 0.005 0.01 0.02 s (TlIO3)/mol2kg-1 0.001 93 0.002 00 0.002 10 假定两种盐都完全解离,计算:

(1)碘酸铊的溶度积;

(2)在浓度为0.02 mol2kg -1的KCl溶液中,碘酸铊的?±; (3)德拜-休克尔极限定律方程中的常数A;

(4)纯水中碘酸铊的溶解度s(单位:mol2kg-1)。

0.05

0.002 32

m(Tl?)m(IO3)??? [答]Ks?a(Tl)a(IO3)?(m$)2?? ⑴

lg(s/mol?kg-1)??lg???1I联立得: 2lgKs与?lg???Az?z?lg(s/mol?kg-1)?AI?12lgKs

以lg(s/mol?kg)对I作图得一条直线,其截距处为12lgKs斜率为A,即:

12-1 ,

lgKs?3.240, 所以 KS=3.02310-6

-1

(5分)

.9178,所以???0.827 ⑵ lg???12lgKs?lg(s/mol?kg)?1⑶ A=直线斜率=0.55 kg0.52mol-0.5

(3分) (3分)

-1-1⑷ lg(s/mol?kg)?0.55s/(mol?kg)?(3.240)

S=0.00183 mol2kg-1。 110. 15 分 (4061)

今有含0.100 mol2dm-3 NH4Cl和0.050 mol2dm-3 NH32H2O的溶液, (1)不考虑各离子的活度系数,计算OH –的浓度;

(2)用德拜-休克尔极限公式,根据NH4Cl存在下的离子强度,估算OH –的活度系数

和活度;

(3)若在溶液中再加入0.5 mol2dm-3的CaCl2,问OH –的活度应该增加还是减少?

(不必计算,估计即可),已知NH32H2O 的解离常数K=1.8310-5。 [答]

c(NH4)c(OH-)?K(NH3?H2O) ⑴

c(NH3?H2O)

?0.100 mol?dm-3?c(OH-)-?5[]c(OH)?1.8?10 -3-0.050 mol?dm?c(OH)

dm 所以c(OH -)=9.0310-6 mol?-3 (5分)

⑵ lg????0.5115|z?z?|I??0.162

???0.689

a(NH3?H2O)0.050?5?1.8?10?()?1.3?10?5 (5分) ?a(NH4)0.100?0.689a(OH-)?Ka⑶.此时I 增大,因此??变小,则铵离子的活度随之变小,故OH – 的活度要增大。 111. 15 分 (4089)

25℃时,醋酸在水中的热力学解离常数Ka是1.75310-5,Kw=1.01310-14,试应用德拜—休克尔极限方程估计活度系数,并计算在该温度下,浓度为0.01 mol2dm-3 的醋酸钠水溶液的pH值。(A=0.51 mol -1/22dm3/2)。

[答] Ac - + H2O =HAc + OH –

(1-?)c ?c ?c

Kw?2c?Kh(水解常数)=;a=2.40310-4 $(1??)cKalg?(OH-)??0.510.01;?(OH-)?0.89

? (7分)

(2分)

Kw1.01?10?14pH?-lga(H)??lg[]??lg[]?8.33

a(OH-)2.40?10?4?10?2?0.89112. 15 分 (4090)

25℃时,碘酸钡Ba(IO3)2在纯水中的溶解度为5.46310-4 mol2dm-3,假定可以应用德拜—休克尔极限公式。试计算该盐在0.01 mol2dm-3CaCl2溶液中的溶解度。

[答] I0?12mizi?3?5.46?10?4 mol?kg-1; ?2lg??,0??A|z?z?|I0??0.04120,??,0?0.90949

c03?10 )?4.8981?10$c

(5分)

-3Ksp?(Ba(IO3)2??a(Ba2?)a(IO3)?4??,0(-3在0.01 mol?dmCaCl2溶液中溶解度为c,则对应的I,??为:

I?3[0.01?c/mol?dm-3] mol?kg-1

lg????0.509?2?[3(0.01?c/mol?dm-3)]1/2

3$33Ksp?4(c0/c$)3??,0?4(c0/c)??

dm 利用逐步逼近法求得:c=7.5659310-4 mol?113. 10 分 (4093)

25℃时,TlCl在纯水中的溶解度为1.607310-2 mol2dm-3,在0.100 mol2dm-3 NaCl溶液中的溶解度是3.95310-3 mol2dm-3,TlCl的活度积是2.022310-4,试求在不含NaCl和含有0.1000 mol2dm-3 NaCl的TlCl饱和溶液中离子平均活度系数。

-3 Ksp?a(Tl)a(Cl)??-2??c(Tl?)c(Cl-)(c$)2 (4分)

在不含NaCl的TlCl饱和溶液中:

c(Tl?)?c(Cl-)?1.607?10?2mol?dm-3

???Ksp?(c$)2c(Tl)c(Cl)?-?0.885

-3 (3分)

在含0.1000 mol?dmNaCl的TlCl饱和溶液中:

c(Tl?)?3.95?10?3 mol?dm-3 c(Cl-)?0.1040 mol?dm-3

???0.702

114. 15 分 (4094)

在25℃时,0.01 mol2dm-3浓度的醋酸水溶液的摩尔电导率是16.20310-4 S2m22mol-1,而无限稀释情况下的极限摩尔电导率是390.7310-4 S2m22mol-1。计算:

⑴ 0.01 mol2dm-3的醋酸水溶液在25℃时的pH值;

⑵ 25℃,0.1 mol2dm-3的醋酸水溶液的摩尔电导率和pH。 [答]

⑴ ???(HAc)?0.0415,??(HAc)mc(H?)?c?

(2分)

c(H?)pH?-lg[]?3.38 -3mol?dm (3分)

?2c5($)?1.8?0?1⑵ Ka? 0 1??c

-3

(3分) (2分) (2分)

当c=0.1 mol?dm时,??= 0.0133

c(H?)pH?-lg[]?2.88 -3mol?dm

?32-1?m(HAc)??'??m(HAc)?0.520?10S?m?mol

四、问答题 ( 共 25 题 ) 1. 5 分 (3605)

用 Pt 为电极,通电于稀 CuSO4溶液, 指出阴极部、中部、阳极部中溶液的颜色在通电过程中有何变化?若都改用 Cu 作电极,三个部分溶液颜色变化又将如何?

[答](1) 以 Pt 为电极

阴极部变浅,中部不变,阳极部变浅 (3分)

(2) 以 Cu 为电极

阴极部变浅,中部不变,阳极部变深 2. 2 分 (3609)

工业电解槽可通过104 A以上的大电流,可见正、负离子在电场作用下的迁移速率是很大的,这种说法对吗?

[答] 不对,迁移速率与淌度和电场梯度有关,与电流大小无直接关系。 3 2 分 (3655)

当温度和浓度为定值时,在 KNO3和 K4Fe(CN)6水溶液中,K+离子的迁移数是否相同 ?

[答]不相同 4. 1 分 (3661)

通电于电解质溶液,在阴极上阳离子的放电电量就是通过溶液的总电量,所以某阳离子在溶液中迁移的电量等于其放电电量,这种说法对不对?

[答]不对 5. 1 分 (3668)

通电于 HCl 溶液,在阴极上 H+ 放电电量等于通过溶液的总电量,所以 H+ 迁移的电量就等于它在阴极上放电的电量。这种说法对吗?

[答]不对 6. 5 分 (3682)

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AgNO3水溶液。通电一定时间后,测得阳极区AgNO3的物质的量的增量为 ?n (AgNO3),阳极上Ag减少的物质的量为n (Ag)。

(1)试写出AgNO3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AgNO3溶液正、负离子的迁移数,通电时间相同,但外加电压增加,?n (AgNO3),n (Ag) 及迁移数是否发生变化?

[答]⑴ 电解时任一电极反应的物质的量在数值上等于通过溶液总电量的法拉第数;阳极区AgNO3增加的物质的量等于NO3- 迁出阴极区的物质的量,等于NO3- 传导电量的法拉第数,所以:

NO3- 的迁移数: t ( NO3-)= ?n(AgNO3)/n(Ag) Ag+的迁移数: t (Ag+ ) = 1- t- ( NO3-) (3分) ⑵ 当外加电压增加时,?n(AgNO3)及n(Ag)将以相等的倍数增加,正、负离子运动速度增加的倍数也必然相等,故 t (Ag+ )及t- ( NO3-)-皆不变。 7. 5 分 (3683)

在迁移数测定装置中,电解在100 g水里含有0.650 g NaCl的溶液。利用银作阳极,把放电的Cl - 去掉而变为AgCl固体。电解后,在阳极部的80.09 g溶液中含有NaCl 0.372 g,并且在串联连接的银量计上析出的银为0.692 g,试从这些结果求在NaCl溶液中Na+ 及Cl- 的迁移数。

[答] 阴极部失去的NaCl的量为:

79.72 (2分) [(0.650??0.372)/58.4]mol=2.50?10-3mol

1002.50?10?32.50?10?3则:t????3.90

0.692?(107.9)?16.41?10?3t??1?t??0.610

(2分)

8. 2 分 (3684)

电解时,在电极上首先发生反应的离子总是承担了大部分电量的迁移任务。这说法对吗?

[答] 不对,在电极上发生反应的先后决定于物质的电极电势而与迁移数无直接关系。导电的离子不一定发生反应。 9. 10 分 (3691)

++ - +??在含有HCl c1和KCl c2 的混合溶液中,若已知??m(H)、?m (K)、?m(Cl),先求t (H)的表达式,

再求c1/c2的表达式。 [答]

tH???cH??m,H????[cH??m]??c??m??c??m,H,K,Cl?KCl??[c1?m,H??c1?mH????c2?m]??(c1?c2)?m,K,Cl?

(5分)

[?m,K???m,Cl?]c1?

1c2分{??10. 5 ?(3857) )?1]??m}m,H?[(,Cl?tH?分式上下各除以c2并加以整理得: ??

画出下列电导滴定的示意图 (1) 用 NaOH 滴定 C6H5OH (2) 用 NaOH 滴定 HCl (3) 用 AgNO3滴定 K2CrO4 (4) 用 BaCl2滴定 Tl2SO4

[答] (如图)

11. 5 分 (3860)

今有一种酸的水溶液 A 和一种碱的水溶液 B,用 A 滴定 B ,知道两者的浓度相等 ,而测定电导则 B 大。将 A 和 B 都稀释 100 倍后发现k(A)>k(B),据此推断他们是什么样的酸碱 ? 并作简要说明?

[答] A 是弱酸,B 是较强的碱,两者物质的量相等。开始 B 离解度大,所以电导率大;稀释后弱酸 A 离解度增大,所以 k[A] > k[B],因浓度降低时离解度增大,[H+] 浓度下降不显著。 12. 10 分 (3875)

有三种配合物 A、B、C ,它们是硝基氨合钴 (Ⅲ)八面体配体的氯化物, 可写为

[ Co(Ⅲ) (NH3)x(NO2)y] Clz, 但其中有一个配合物 y = 0 , 三种配合物分别是1-1 价、1-2 价、1-3 价电解质。请根据摩尔电导的测定值,并根据盎萨格理论 ?m= ?m-K

?c 确定

?m(H?)??m(OH?)??m(HCl)??m(NaOH)??m(NaCl)?508?10?4 S?m2?mol-1

71. 5 分 (3897)

在电极间距离为5 cm的槽里,注入NaCl的稀水溶液,在两极间加上4 V的电压时,问Na+及Cl-在10 min里分别移动多少厘米?已知离子电迁移率分别为:

U(Na?)?5.19?10?8m2?s-1?V-1,U(Cl?)?7.91?10?8m2?s-1?V-1。

[答] r(Na?)?U(Na?)dE?(5.19?10?8 m2?s-1?V-1)?dl4 V?4.15?10?6 m?s-1(2分) ?25?10m

r(Cl?)?U(Cl?)dE ?6.33?10?6 m?s-1

dld??r(Na?)t?0.249?10?2 m?0.249 cm d??r(Cl?)t?0.380?10?2m?0.380 cm

(1分)

(1分)

72. 15 分 (3933)

已知25℃时,AgBr(s)的溶度积Ksp=6.3310-13,同温下用来配制AgBr饱和水溶液的纯水电导率为5.497310-6 S2m-1,试求该AgBr饱和水溶液的电导率。已知25℃时:

?--4 -4

??S?m2?mol-1,??S?m2?mol-1。 m(Br)?78.4310m(Ag)?61.92310

[答]

????2-1-4 ??m(AgBr)??m(Ag)??m(Br)?140.32310S?m?mol

(3分)

(3分) (3分)

c(AgBr)/mol?dm-3?(Ksp)?7.937?10?7 c(AgBr)?7.937?10?7mol?dm-3?7.937?10?4mol?m-3

?5-1 ?(AgBr)???m(AgBr)c(AgBr)?1.113?10S?m

12

(3分)

?(AgBr溶液)??(AgBr)??c(H2O)?1.663?10?5S?m-1

73. 10 分 (3934)

已知25℃时,纯水的电导率? =5.50310-6 S2m-1,无限稀释时H+及OH –的摩尔电导率分别为349.82310-4及198.0310-4 S?m?mol,纯水的密度??=997.07 kg2m-3,试求水的离子积KW。

[答]

Mr(H2O)= 18.015310-3

997.07 kg?m-3c(H2O)???55.347?10?3 mol?m-3 ?3-1M18.015?10 kg?mol2-1?

(2分)

?m????c?9.9373?10?11S?m2?mol-1

(3分)

?m(H2O)?1.814?10?9 ??m(H2O)cKw?[?($)]2?1.008?10?14

c74. 10 分 (3936)

(3分)

在工业上,习惯把经过离子交换剂处理过的水称为“去离子水”。常用水的电导率来鉴别水的纯度。25℃时纯水电导率的理论值为多少?已知

???349.82310-4 m(H)??-4

S?m2?mol-1,??S?m2?mol-1,水的离子积Kw(25℃)=1.008310-14m(OH)?198.0310

(c?=1mol2dm-3)。

[答] 由25℃时水的离子积Kw=1.008310-14可得: c=c(H+)=c(OH -)=Kw1/2=1.004310-4 mol2m-3

???-=(349.28310-4+198.0310-4) S?m2?mol-1 ?m(H2O)???m(H2O)??m(H)??m(OH)

=547.82310-4 S?m2?mol-1 (4分)

2-1-4-4-3

?(H2O)???m(H2O)c?547.82310 S?m?mol31.004310 mol2dm

=5.500310-6 S?m

-1 (3分)

故经离子交换剂处理过的水,其电导率愈接近此值,表明水的纯度愈高。一般能达到10-6的数量级,即为高纯度的水。 75. 10 分 (3937)

BaSO4饱和水溶液的电导率在25℃时为4.58310-4 S?m,所用水的电导率为1.52310-4 S?m,试求BaSO4对水的溶解度(mol2dm-3或g2dm-3为单位)及溶度积。已知:

2?2-2-1-4 11??)?63.6310-4 S?m2?mol-1,??m(2Bam(2SO4)?79.8310S?m?mol。

-1-1 [答]?(BaSO4)??(溶液)??(H2O)?3.06?10S?m

?4-1 (2分)

2-?12?11?m(1BaSO)??(BaSO)??(Ba)??(SO4m24m2m24)? 2143.4310-4 S?m?mol (2分)

2-1?m(12BaSO4)??c(BaSO4)12??2c(BaSO4)

∴c(BaSO4)??2?m(12BaSO4)-3?1.07310-5mol?dm-3

(4分)

-6=2.50310-3 g?dm

-32Ksp=c(Ba2+)c(SO42-)=(1.07310-5 mol?dm)2=1.14310-10 mol?dm

76. 15 分 (3938)

已知25℃时,0.01 mol2dm-3 KCl溶液的电导率为0.141 S2m-1,一电导池中充以此溶液,在25℃时测知其电阻为484Ω。在同一电导池中盛入同样体积的浓度分别为0.0005,0.0010,0.0020和0.0050 mol2dm-3的NaCl溶液,测出其电阻分别为10910,5494,2772和1128.9Ω。试用外推法求无限稀释时NaCl的摩尔电导率?m(NaCl)。

[答]电导池常数为:Kcell=?(KCl)R=68.244 m-1 (3分) NaCl溶液电导率:?i?(NaCl)= Kcell/RI=68.244 m-1/RI (3分)

NaCl溶液的摩尔电导率: ?m,i?68.244 m-1?? ciRi ci?i (4分)

根据上式算出不同浓度ci时的?m,i及ci值,以?m对ci 作图得一直线,由其外推至c?0时,得?m?0.0127 S?m?mol。

77. 10 分 (3939)

乙胺(C2H5NH2)溶于水形成C2H5NH3OH。 今有1 mol乙胺溶于水制成16 dm3溶液,所生成的C2H5NH3OH是弱电解质,按下式解离:C2H5NH3OH??2-1C2H5NH3?OH-,在

?298 K时测得该溶液的电导率?为0.1312 S2m-1,又已知其无限稀释摩尔电导率

?42-1??m?232.6?10S?m?mol,试求:

(1) 上述条件下C2H5NH3OH的解离度??;

(2) 溶液中OH – 浓度及解离平衡常数。 [答] ⑴?m??c,???m???0.09025 ???mc?m?- (5分)

⑵C2H5NH3OH?C2H5NH3?OH c(1-?) c???????? c?

?2cK?($)?5.596?10?4

1??cc(OH -)=c?=(0.09025/16) mol2dm-3=5.641310-3 mol2dm-3 78. 15 分 (3940)

25℃时,浓度为0.01,mol2dm-3的BaCl2水溶液的电导率为0.2382,S?m,而该电解质中的钡离子的迁移数t(Ba2+)是0.4375,计算钡离子和氯离子的电迁移率U(Ba2+) 和U(Cl -)。

[答]

-12c2?2??m(1)??m(1)?0.521?10?2S?m2?mol-1 (3分) 2Ba2BaCl2)?t(Ba-?22-1?m(Cl-)??m(1(3分) 2BaCl2)?t(Cl)?0.670?10S?m?mol

2??m(12BaCl2)??1 ?1.191?10?2S?m2?mo-l (3分)

2??m(12Ba)U(Ba)??5.40?10?8 m2?s-1?V-1

F (3分)

?m(Cl-)U(Cl)??6.94?10?8m2?s-1?V-1

F-79. 10 分 (3941)

在298K时,饱和AgCl水溶液的电导率是2.68310-4 S?m,而形成此溶液的水的电导率是0.86310-4 S?m,硝酸、盐酸及硝酸银水溶液在298 K时极限摩尔电导率(用

-1-1S?m2?mol-1表示)分别是4.21310-2,4.26310-2,1.33310-2,计算在此温度下AgCl在水

中的溶解度。

[答]

?(AgCl)??(溶液)??(水)?1.82?10?4S?m-1

(2分) (2分)

???-22-1 ??m(AgCl)??m(AgNO3)??m(HCl)-?m(HNO3)?1.38?10S?m?molc??(AgCl)?(AgCl)???1.32?10-2mol?m-3?1.32?10-5mol?dm-3 ?m(AgCl)?m(AgCl)?1.89?10-3g?dm-380. 5 分 (4018)

在 0.2 mol2kg-1 K2SO4溶液中,计算饱和 BaSO4的Ba2+和 SO4 离子的平均活度系数。已知 BaSO4的 Ksp = 9.2310-11。假定德拜-休克尔极限公式成立。已知: A = 0.509 (mol2kg) 。

[答] lg?? = -0.509│z+ z-│I1/2

-1?212? 而 I = 0.6 mol2kg-1 (3分) ∵lg?? = -0.50932323 0.61/2 ∴?? = 0.06 81. 5 分 (4019)

CuSO4,Ni(NO3)2,Al2(SO4)3 等物质处在什么浓度下可以和 0.1 mol2kg-1 NaCl 具有相同的离子强度? 假定完全电离,忽略水解。

[答] NaCl 的 I = 0.1 mol2kg-1 (1分) CuSO4 0.1 mol2kg-1= 1/2(m322+ m322)

则 m = 0.025 mol2kg-1 (2分) 同理:Ni(NO3)2 m = 0.033 mol2kg-1 (1分) Al2(SO4)3

m = 0.00667 mol2kg-1 82. 5 分 (4021)

298 K时,试计算 0.001 mol2kg-1 K2SO4和 0.003 mol2kg –1 Na2SO4水溶液中 Na2SO4 的离子平均活度。已知:A = 0.509 (mol2kg-1)-1/2 .

[答] I = 1/2 ∑mB zB2= 0.012 mol2kg-1 (1分) lg?? (Na2SO4) = -0.509│z+z-│I1/2

?? (Na2SO4) = 0.7735 (2分) m? (Na2SO4) = [m2(Na+) m (SO4)]1/3 = 5.278310-3 mol2kg-1 (1分)

a? (Na2SO4) = ?? m? /m?= 4.08310-3 83. 2 分 (4022)

在 0.01 mol2kg-1 SnCl2和 0.1 mol2kg-1 KCl 混合液中,已知 SnCl2的 ? ?= 0.40,试问 SnCl2的 m?,a? 各为多少?

[答] m?= 5.256310-2 mol2kg-1 ; a?= 0.021 84. 2 分 (4023)

298 K时,在0.002 mol2kg-1 CaCl2和 0.002 mol2kg-1 ZnSO4混合液中,Zn2+的活度系数为多少? 已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2

[答] ?? (Zn2+) = 0.609 85. 5 分 (4024)

用德拜-休克尔极限公式,计算 298 K 时 0.002mol2kg-1的 CaCl2中Ca2+和 Cl -离子的活度系数及离子平均活度系数。已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2 。

[答] I = 1/2∑mizi2 = 6.0310-3 mol2kg-1

lg? (Ca2+) = - A│z2(Ca2+)│I1/2 = -0.1577

? (Ca2+) = 0.6955 同理:lg? (Cl-) = -0.03943

? (Cl-) = 0.9132 lg?? = -0.509 (mol/kg)

?212?│z+ z-│I1/2 = -0.07885

?? = 0.8339 86. 5 分 (4025)

试用德拜-休克尔极限公式,计算 298 K 时,1.00310-3 mol2kg-1 的 K3[Fe(CN)6] 溶液的离子平均活度系数,并与实验值(? ?=0.808)相对比。 已知: A = 0.5115 (mol2kg-1) -1/2

[答] I = 1/2 ∑mizi2= 6.0310-3 mol2kg-1 (2分) lg?? = [-A│z+ z-│I1/2 ]/(1+I1/2) = -0.1103

?? = 0.776 (计算值) (2分) 相对误差: ? = (0.808-0.776)/0.8083100% = 4% 87. 10 分 (4026)

25℃时,Ag2CrO4在纯水和 0.04 mol2kg-1 NaNO3溶液中的饱和溶液的浓度分别为 8.00310-5和 8.84310-5 mol2kg-1,试求 Ag2CrO4在 0.04 mol2kg-1 NaNO3溶液中的离子平均活度系数。已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2

[答] Ag2CrO4= 2Ag++ CrO4 Ksp = a(Ag+)2 a(CrO4) = 4 (?? m/m?)3 (4分) 纯水中: lg(?? )0 = -A│z+z-│I1/2 = -0.0158

(?? )0 = 0.9643 (3分) 在 NaNO3溶液中:(?? )m3 = 4m03(?? )03/4m3= 0.6646

(?? )m = 0.8727 88. 10 分 (4028)

25℃时 ,AgCl 在水中饱和溶液的浓度为 1.27310-5 mol2kg-1,根据德拜-休格尔理论计算反应 AgCl = Ag+(aq) + Cl-(aq) 的标准吉布斯自由能 ?Gm,并计算 AgCl在 KNO3 溶液中的饱和溶液的浓度。

已知此混合溶液的离子强度为 I = 0.010 mol2kg-1,已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2 。 [答] lg?? (AgCl) = - A│z+z-│I1/2 = -0.0018139

?? = 0.996 (2分) ?Gm= -RTlnKsp = -RTln(?? m/m?)2= 55.8 kJ2mol-1 (3分) 在 KNO3溶液中: lg??(AgCl) = - A│z+z-│I1/2 = -0.0509

??= 0.8894 (2分) Ksp= (?? m1/m?)2 = (? ? m2/m?)2

m2 = 1.42310-5 mol2kg-1 89. 10 分 (4029)

25℃时,TiCl 在纯水中饱和溶液的浓度是 1.607310-2 mol2dm-3,在 0.1000 mol2dm-3 NaCl溶液中是 3.95310-3 mol2dm-3,TiCl 的活度积是 2.022310-4,试求在不含 NaCl 和含有 0.1000 mol2dm-3 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中的离子平均活度系数。 [答] Ksp= a+a- = (?? )2(c/c?)2

?? = (Ksp)1/2 /(c/c?) (4分) 不含 NaCl 的 TiCl 饱和溶液中 ?? = (Ksp)1/2 /(c/c?) = 0.885 (3分) 在 0.1000 mol2dm-3 NaCl 溶液中

? ?= (Ksp)1/2 /(c'/c?) = 0.702 90. 10 分 (4030)

298 K时,某溶液中含有 0.01mol2kg-1 的 NaCl;0.003 mol2kg-1 的 Na2SO4以及0.007 mol2kg-1的 MgCl2,试计算此溶液的离子强度及各离子和各盐的活度系数。

[答] I = 0.04 mol2kg-1 (2分) lg?Na+= (-A│zi2│I1/2 )/(1+ I1/2) = -0.0845

''''$$2?2?

?Na+= ? Cl-= 0.823 lg? (Mg2+) = (-A│z12│I1/2 )/(1+ I1/2) = -0.3380

2? ? (Mg2+) = ? (SO4) = 0.459 lg?? (NaCl) = (-A│z+z-│I1/2 )/(1+ I1/2) = -0.0845

?? (NaCl) = 0.823 lg?? (MgCl2) = (-A│z+z-│I1/2 )/(1+ I1/2) = -0.1691 ?? (MgCl2) = ?? (Na2SO4) = 0.678

已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2 。 91. 5 分 (4031)

25℃时,已知硫酸钡在水中饱和溶液的浓度为 0.957310-5 mol2kg-1。试用德拜-休克尔理论,求 BaSO4(s) ─→Ba2+(aq) + SO4(aq) 的 ?Gm。 已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2 。

[答] K?= a(Ba2+) a(SO4) = (?? m/m?)2 (2分) lg?? = -A│z+z-│I1/2 = -0.0126 (2分)

?Gm= -RTlnK?= -RTln(?? m/m?)2= 57.39 kJ2mol-1 92. 5 分 (4032)

在 298 K时,某一元酸 HA浓度为 0.01 mol2kg-1时的离解度为 0.0810。应用德拜-休克尔公式计算离子平均活度系数及该一元酸的离解平衡常数 Ka。 已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2 。

[答] I = 8.1310-4 mol2kg-1 (1分) lg?? = -A│z+z-│I1/2 = -0.01449

?? = 0.9672 (2分) Ka = [?? 2?2(m/m?)2] / [(m/m?)(1-?)] = 6.67310-5 93. 5 分 (4033)

试用质量摩尔浓度 m 及单一离子活度系数 ? +,? - 表示 1-1价 型、2-1价型、2-2价型及 3-1价型电解质(如 NaCl、CaCl2、MgSO4 及 AlCl3)的活度 a。

[答] 设电解质 M? + A? -= ?+M2+ +?-A2- 其活度 a = (?++ m?+)?+3(?- m?-)? -

各型电解质的活度 a 如下:

M? + A? - 1 - 1 2 - 1 2 - 2 3 - 1

?+ 1 1 1 1

?-

$2?$2? a = (?++ m?+)?+3(?- m?-)? - (m?+)3(m?-)= m2?+?- (m?+)3(2m?-)2= 4m3?+(?-)2 (m?+)3(m?-)=m2?+?- (m?+)3(3m?-)3= 27m4?+(?-)3

1 2 1 3

94. 5 分 (4034)

试求 ZnSO4,MgCl2,Na2SO4和 K4[Fe(CN)6] 溶液的离子强度 I 和质量摩尔浓度 m 的关系。

[答] 对于 ZnSO4 因 m+ = m- = m z+ = 2 z- = -2 ∴ I = 1/2[m(2)2 + m(-2)2] = 4m 对于 MgCl2,因 m+ = m m- = 2m z+ = 2 z- = -1 ∴ I = 1/2[m(2)2 + (2m)(-1)2] = 3m 对于 Na2SO4,因 m+ = 2m m- = m z+ = 1 z- = -2

∴ I = 1/2[(2m)(1)2+ m(-2)2] = 3m

对于 K4Fe(CN)6,因 m+= m m-=m z+ = 1 z- = -4 (各2.5分)

∴ I = 1/2[(4m)(1)2 + m(-4)3] = 10m 95. 5 分 (4035)

下列溶液的离子强度各是多少? (A) 0.1 mol2kg-1 NaCl (B) 0.1 mol2kg-1 Na2C2O4 (C) 0.1 mol2kg-1 CuSO4 (D) 0.1 mol2kg-1 K4[Fe(CN)6] (E) 0.1 mol2kg-1 KCl 和 0.01 mol2kg-1 BaCl2

[答] 由 I = 1/2∑mi zi2 得到:(A) 0.1 mol2kg-1 (B) 0.3 mol2kg-1 (C) 0.4 mol2kg-1 (D) 1.0 mol2kg-1 (E) 0.13 mol2kg-1 96. 5 分 (4036)

写出 NaCl,CaCl2,CuSO4,LaCl3 和 K4[Fe(CN)6] 用质量摩尔浓度和离子平均活度系数表示的活度式。

[答] 由 m = [(m+)?+ (m-)? -]- ? aB = [(m?/m?)?? ]?

得到: a(NaCl) = (m/m?)2?? 2 a(CaCl2) = 4(m/m?)3?? 3 a(CuSO4) = (m/m?)2?? 2

a(LaCl3) = 27(m/m?)4?? 4

a(K4[Fe(CN)6]) = 256(m/m?)5?? 5 97. 5 分 (4037)

298 K时,计算在 0.0078 mol2kg-1 的 HAc 溶液中 H+ 和 Ac- 的活度系数。在上述条件下 HAc 的解离度 ? =4.8%。已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2

[答] I = 1/2?(? m)zi2= 3.7310-4 mol2kg-1 (3分)

i lg? (Ac-) = lg? H+= -A zi2I1/2

? (Ac-) = ? H+= 0.98

98. 5 分 (4038)

AgCl 在 25℃的水溶液中的溶度积 Ksp = 1.83310-10,在含有 0.01 mol2kg-1 KNO3的水溶液中的饱和溶液的质量摩尔浓度为多少? 已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2 。

[答] lg?? (AgCl) = -A│z+z-│I1/2 = -0.0509

?? (AgCl) = 0.8894 (2分) Ksp = a(Ag+)3a(Cl-) = ?? 2 (m/m?)2

解得: m = 1.52310-5 mol2kg-1 99. 5 分 (4040)

分别计算下列各溶液的离子强度: (甲) 0.025 mol2kg-1 的 NaCl 溶液 (乙) 0.025 mol2kg-1 的 CuSO4溶液 (丙) 0.025 mol2kg-1 的 LaCl3溶液

(丁) NaCl 和 LaCl3 的浓度都为 0.025 mol2kg-1 的混合溶液

[答] 计算公式:I = 1/2?mBzB2

B 结果: (A) 0.025 mol2kg-1 (B) 0.1 mol2kg-1 (C) 0.15 mol2kg-1 (D) 0.175 mol2kg-1 100. 5 分 (4041)

分别计算下列两个溶液的平均质量摩尔浓度 m? ,离子的平均活度 a? 以及电解质的活度aB:

电 解 质 K3Fe(CN)6 CdCl2

m/mol2kg-1 0.01 0.1

? ?

0.571 0.219

[答] K3Fe(CN)6: m?= 2.28310-2 mol2kg-1 a? = ?? m?/m?= 1.30310-2

aB= (a?)?= 2.7310-8 (3分) CdCl2: m?= 0.159 mol2kg-1 a? = ?? m?/m?= 3.48310-2 aB = 4.21310-5 101. 10 分 (4042)

有下列不同类型的电解质:(a) HCl (b) CdCl2 (c) CdSO4 (d) LaCl3 (e) Al2(SO4)3

设它们都是强电解质,当它们的溶液浓度皆为 0.25 mol2kg-1 时,试计算各种溶液的:

(甲) 离子强度 I ; (乙) 离子平均质量摩尔浓度 m? 。

[答] (1) I = 1/2?mBzB2

B (a) HCl 溶液 I = 0.25 mol2kg-1 (b) CdCl2 溶液 I = 0.75 mol2kg-1 (c) CdSO4溶液 I = 1.00 mol2kg-1 (d) LaCl3 溶液 I = 1.50 mol2kg-1 (e) Al2(SO4)3 溶液 I = 3.75 mol2kg-1 (2)(m?)?= [(m+)?+ (m-)? -] (a) m?(HCl) = 0.25 mol2kg-1 (b) m?(CdCl2) = 0.3969 mol2kg-1 (c) m?(CdSO4) = 0.25 mol2kg-1 (d) m?(LaCl3) = 0.5699 mol2kg-1

(e) m?[Al2(SO4)3] = 0.6377 mol2kg-1 102. 5 分 (4044)

298 K 时,某溶液含 CaCl2的浓度为 0.002 mol2kg-1,含 ZnSO4的浓度亦为0.002 mol2kg-1,试用德拜-休格尔极限公式求 ZnSO4的离子平均活度系数。 已知: A = 0.509(mol2kg-1) -1/2 。

[答] I = 1/2?mBzB2 = 1.4310-2 mol2kg-1

B lg?? = (-A│z+z-│I1/2 ) = -0.2409 ?? = 0.574 103. 10 分 (4045)

在 298 K 时,醋酸 HAc 的解离平衡常数为 Ka= 1.8310-5,试计算在下列不同情况下

醋酸在浓度为 1.0 mol2kg-1时的解离度。

(甲) 设溶液是理想的,活度系数均为 1 ; (乙) 用德拜-休格尔极限公式计算出 ? ? 的值再计算解离度。设未解离的

HAc 的活度系数为 1 。

已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2 。 [答] (1) Ka=m/m?)3? 2/(1-?) = 1.8310-5 ? = 4.24310-3 (4分) (2) I = 1/2?mBzB2 = 4.243310-3 mol2kg-1

B lg?? = -A│z+z-│I1/2 = -0.03316 ?? = 0.926 (2分)

Ka= (a+3a-) /a(HAc) = ?? 2(m/m?)3[? 2/(1-?)] (2分)

? = 4.58310-3 104. 10 分 (4046)

298 K 时,用德拜-休格尔极限公式计算下列强电解质 AB、AB2和 AB3在浓度分别为 0.0001 和 0.0005 mol2kg-1时的离子平均活度系数? ?。

已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2。 [答] 计算公式: lg?? = (-A│z+z-│I1/2 ) I = 1/2?mBzB2 (4分)

B 结果: AB m = 0.0001 ?? = 0.9883 m = 0.0005 ?? = 0.9741 AB2 m = 0.0001 ?? = 0.9601 m = 0.0005 ?? = 0.9132 AB3 m = 0.0001 ?? = 0.9175

m = 0.0005 ?? = 0.8248 105. 10 分 (4047)

298 K 时,计算下列物质在溶液浓度分别为 100,500,1000 mol2m-3时的渗透压 ?。(设mB与 cB数值相等)

(甲)理想的非电解质 (乙)NaCl,范霍夫系数 i = 2,设其? ?= 1

(丙)NaCl,范霍夫系数 i = 2,在三个浓度时实验测得? ?分别为 0.778,

0.681 和 0.657 。

[答] ? = cRT c ≈ m 0.1 mol2kg-1 或 100 mol2m-3 (1) ? = (100 mol/m3)3(8.314 J2K-12mol-1)3298 K = 247.8 kPa ? = (500 mol/m3)3(8.314 J2K-12mol-1)3298 K = 1238 kPa ? = (1000 mol/m3)3(8.314 J2K-12mol-1)3298 K = 2478 kPa (3分) (2) 是 (1) 值的 2 倍,即 496,2 476 和 4 956 kPa (3分) (3) ? = RT[?? 2m2]1/23i 0.1 mol2kg-1 ?? = 0.778 ? = 385 kPa 0.5 mol2kg-1 ?? = 0.681 ? = 1687 kPa

1.0 mol2kg-1 ?? = 0.657 ? = 3256 kPa 106. 10 分 (4048)

298 K 时,从手册中查出 AgBrO3的溶度积(实际是活度积 Ka= a+2a-)为 5.77310-5(浓度单位用 mol2kg-1,标准态 m?= 1mol2kg-1)。试根据德拜-休格尔极限公式,求 AgBrO3在下述溶液中的饱和溶液浓度 (已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2 ) (甲)纯水中;

(乙) 0.01 mol2kg-1的 KBrO3 。

[答] (1) Ksp= a+ a- = ?? 2(m/m?)2 = 5.77310-5

设 ?? = 1 m = 7.596310-3 mol2kg-1 (4分) (2) lg?? = -A│z+z-│I1/2 I = 0.0176 mol2kg-1

?? = 0.856 (3分) Ksp= ?? 2 (m+/m?)3(m-/m?) = ?? 2[(0.01 + x) x]/(m?)2

x = 5.19310-3 mol2kg-1 107. 10 分 (4049)

某有机银盐AgA(A 表示弱有机酸根)在 pH 等于 7 的水中,其饱和溶液的浓度为 1310-4 mol2dm-3。设在该 pH 下,A- 离子的水解可以忽略。

(甲)计算在 pH 为 7 的浓度为 0.1 mol2dm-3的 NaNO3溶液中,AgA 饱和溶液

的浓度;

(乙)设 AgA 在 HNO3的浓度为 1.0310-3 mol2dm-3的溶液中的饱和浓度为 1.3310-4 mol2dm-3,计算弱有机酸 HA 的离解平衡常数 Ka 。

已知: A = 0.509 (mol2kg-1) -1/2 。

[答] Ka≈ Ksp(纯水)= 10-8 (a) I = 0.1 mol2kg-1 lg?? = -0.509 0.11/2 = -0.161 ?? = 0.69

S = 1.45310-4 mol2dm-3

(b) Ka= S23??2 I = 0.001 mol2kg-1 ?? = 0.964 (4分) Ka= ??23[c(Ag+)/c?]3[c(A-)/c?] = 1310-8

已知 c(Ag+) = 1.3310-4 mol2dm-3

解得 c(A-) = 8.28310-5 mol2dm-3 (3分) Ka= a(H+)3a(A-)/a[HA]

= 1.63310-3 108. 15 分 (4053)

有Na2HPO4和NaH2PO4两者的浓度均为0.025 mol2dm-3的磷酸盐缓冲溶液,试计算在25℃时该缓冲溶液的pH值。磷酸的第二热力学解离常数Ka,2为6.34310-8,并利用德-休克尔方程lg?i??Azi2I1?I-(其中A=0.51dm1.52mol-0.5)估计活度系数。

2-

H??HPO4[答] H2PO4?

Ka2a(H?)a(HPO24-)?(HPO24-)???a(H)a(H2PO4-)?(H2PO24-)

(5分)

I?12?cz2ii?0.1 mol?dm-3

(5分)

?(HPO24-)?0.429

?(H2PO4-)?6.34?10?8pH?-lga(H)??lg?6.83

0.429109. 15 分 (4058)


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