1.已知NaCl-H2O系统的凝聚系统相图如下,C为不稳定化合物NaCl?2H2O。 1)试填写下表并绘a, b出两系统点冷却时的步冷曲线。 区域或线 存在的相 自由度数
T/K a. b. T/K
I II D E F III IV
H2O C NaCl t
2)图中D点的组成为w=0.27,E点的组成为w=0.618,当100g组成为w=0.28的氯化钠溶液的系统从高温冷却到无限接近线时,理论上析出多少克纯NaCl? 注意:存在的相不是填相数,而是添是什么相,如A(s). 2. 已知电池Ag?AgAc(s)?Cu(Ac)2(b?0.100mol?kg?1)?CuE(25C)??0.372V,E(30C)??0.373V00I II III IV DEF 的电动势
,且电池电动势的温度系数与温度无关。
2?250C时E?(Ag?/Ag)?0.7994V,E?(Cu1)写出电极反应和电池反应;
/Cu)?0.337V;
2)求250C时,2F电量通过电池时的?rSm,?rHm,?rGm;; 3)求该电池的E?;(各离子活度系数可取1,250C)
4)计算250C时,银-醋酸银电极的标准电极电势E?(Ac?/AgAc/Ag);
6
5)计算250C时醋酸银的ksp。
3.已知25℃时AgCI的溶度积Ksp=1.75×1010,E?(Ag+/Ag)=0.7994V;25℃时电池Pt|H2(100kPa)|HC1(b=0.462mol.kg-1)|AgCI(s)|Ag的电池电动势E=0.276V, 1)写出电极反应和电池反应:
2)计算银-氯化银电极的标准电极电势E?(CI/AGC1/Ag); 3)求0.462mol.kg的HCI的活度及HCl离子的平均活度系数??;
4. 已知190C时已酸水溶液的表面张力?(N?m?1)与溶液浓度c(mol/m3)之间,在一定范围内有如下关系:??6.25?10-2-0.55c
试计算表面吸附层中每个已酸分子占据0.5 nm2面积时溶液的浓度。
-1
一OOXX XOX
二.选择题1D2D3D4C5C 6B7D8A9B10A 11A12C13B14C15B 16A17B18C19D20B 21A22C23A24B25D 26A27B
三.1. 2 2. 76.840C 3. 0.04125 4. <. 5. 0.519V 6. (1)单分子吸附,(2)分子间无相互作用力 7. >, 负 8. 100.4Pa 9. 2344Pa 10. 电泳,沉降电势 11. 2.495 12. 0.666, 1.183?10?6.13.减小,、增大14.晶核、亚稳。15.1nm至
?1000nm。16.d?/dc<0、正吸附。17.?rSm(298K)??221.4J·K-1·mol-1,
E??0.975V。
18.?m(A):?m(B)?2.5:1。
四.计算题 1. 1) 区域或线
I II III 7
IV DEF 存在的相 自由度数
1 2 NaCl(s)+l 1 C(s)+l 1 H2O(s)+C(s) Na(s)+C(s)+l 1 0 T/K a. b. T/K
I II D E F III IV
H2O C NaCl 2)
m(s)?(1?0.28)?(100?m(s))?(0.28?0.27)0.72m(s)?1?0.01m(s)
m(s)?1.37g 2.
解:1)正极:Cu2??2e?Cu
负极:2Ag?2Ac?2e?2AgAc(s)
电池:2Ag?2Ac?Cu2??2AgAc(s)?Cu2)(?E?T)?0.3773?0.3772??2.0?10?4p?303.15?298.15V?K?1
???E??1rSm?ZF????38.6J?K?1?mol??T?
P?rGm??ZEF?71.796kJ?mol?1??1rHm??ZEF?T?rSm?60.287kJ?mol
8
t
3)
E?EE???0.059162lg1?(Ac)?(Cu?2?22?2?))??0.3011V?
?E?0.02958lg[?(Ac)?(Cu2?4)E?(Ac/AgAc/Ag)?E?(Cu5)
E(Ac/AgAc/Ag)?E(AgKsp?1.88?10?3/Cu)?E?0.6381V
???/Ag)?0.05916lgKsp
正极:2AgAc(s)+2e->2Ag(s)+2Ac-.
负极:2Ag(s)-2e->2Ag+.
电池反应:AgAc->Ac-+Ag+.
E??E正?E负??3RTFlnksp?0.6381?0.7994??0.1613?ksp?1.88?10
3.解:1)+)AgCl(s)+e→Ag(s)+Cl- -)0.5H2(100kPa)-e→H+
电池AgCI(s)+0.5H2(100kPa)=Ag(s)+HCI(b=0.50mol.kg1) 2) +)AgCl(s)+e→Ag(s)+Cl-…
-)Ag-e?Ag?
?Cl?电池AgCl?E?(s)?Ag??
????E(Cl??/AgCl/Ag)?E(Ag??/Ag)?0.05916lgKspsp
E(Cl/AgCl/Ag)?E(Ag/Ag)?0.05916V1gK
=0.7994V+0.05916V1g1.75?1010 =07994V+0.05916V?(?9.757)
9
=0.2222V 3)EMF??E(Cl??/AgCI/Ag)?0.2222VIga(HCl)
E=E??0.05916得: 0.276V=0.2222V-0.05916Ig?a(HCl)=0.1232
a?(HCl)=a(HCl)0.5=0.351
??(HCl)
=a?/(b?/b?)?0.351/0.462?0.760
4.解单个分子在表面吸附层占据的面积为
As?1L?2
式中?2为溶质的表面吸附量。 稀溶液中吉布斯吸附公式为?2??联立上面两式得c??RTd?LAsdccd?RTdc
dcd?由题给条件知d???0.55dc即代入上式得:
c?8.314?2926.022?1023??1.818
?0.5?10??9?2?1.818?0.0147mol?m?3
10