《物理化学》课程各章习题（含参考答案）第八章

1.在300K和10OkPa压力下，用情性电极电解水以制备氢气，设所用直流电的强度为5A,电流效率 为100%.如就获得1mH,(),需通电多少时间？如欲获得1mO(g),需通电多少时间？已知在该温度 下水的的和蒸气压为3565P 解：300K水的饱和蒸汽压为3565PA,外压为100kP,则放出气体的分压为： (10 -3565) 435k 救出H:的物质的量为 O的物质的量为： 对H来说Q=1·t·P=%·E·F(e=2)P为效率 1-温65X96500X2=L49×10S414.5h 对0，来说，*为4， 1-凸：F这6X4X965@0-298×10S*68k 2.用电解NC水溶液的方法制备NaOH,在通电一段时间后，得到了浓度为1,0mol·dm'的NaO州 溶液Q.6m',在与之串联的铜库仑计中析出了30.4gCu(s).试计算该电解池的电流效率 解：C*+2e→Cu ae-t-2-a6设品r-a.48ml 20A Qe=2X96500X0.478-92254C Qkw=zFE 2H0+2e→H+20H gh.0X0.6-0.3ml Qw=2×96500X0.3-57900C 电流效率为爱-2器×10%=628% 或者由于电流经过溶液与库仑计，直接由两者物质的量求出电流效率，但两者得到的电子数应一致 每析出1mol铜，理论上得到2 mol NaOH 电流效率为，之 =。0×100%=62.8% 3.用银电极来电解AgNO,水溶液，通电一定时间后，在阴极上有Q.078g的Ag(s)析出.经分析知道 阳极部含有水23.14g,AgNO,0.236g已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有AgNO0.00739g试分 别计算Ag和N的迁移数 解：电解出Ag的物质的量为：一-7.23X10mal 电解时，阳极部的Ag向阴极部移动 阳极部Ag变化的物质的量为，一（设水在电解前后质量不变） m-00739gX2a4g-1.01X10ml

mm=169.9g”0=1.39×103mal 阴极Ag(s)一e一→Ag(aq)Ag进人溶液，通过的电量一样 用。十e一n后十延 屉=m十4-m=1.01×103+7.23×10-4-1.39×10-1-3.43×10m0l t,=1-0.47=0.53. 4.在298K时，以AgAgCl为电极，电解KC的水溶液.通电前溶液中KC的质量分数为u(KCI)= 1.4941×10-,通电后在质量为120.99g的阴极部溶液中w(KC 1.9404×10.事联在电路中的银库 仑计有160.24mg的Ag(s)沉积出来.试分别求K*和CT的迁移数. 解：298K,AgAC为电极，电解KC的水溶液， 在阴极都 AgCl(s)-e-Ag(s)+Cl-(aq) K在电流的作用下向阴极部移动， 通电前后，阴极部K的迁移量为 -1210g-12920 =(3.147-2.423)×103mol=7.24×10+mL e-00g-1.485×10-1mol tg-,=1-tk+,=0.512. 5.在298时，用Pb(s)作电极电解P6(N0,h溶液，该溶液的浓度为每1000g水中含有P%(NO 16.64当与电解池申联的银率仑计中有0.1658g银沉积后就停止通电.已知阳极部溶液质量为62.50g, 经分析含有P6(N01.151g试计算P%的迁移数 解：-=06-1.54×10'm@l,(Ag→Agz=1D 通电前后水 质量不变，则通电前A(NO,左的质量为 6a.985×0-1.015g 列电十月一见细十用 -之.5410)+(01515) =7.7X104-4.1×10-=6X10'l P形的迁移数为：-30四-0.468 6以银为电板电解氯化银钾(KCN+AeCN)溶液时，Ag(s)在阴极上析出.每通过1mol电子的电荷 量，阴极部失去1.40mdl的Ag和0.80md的CN,得到0.60mal的K,试球， (1)氯化银钾络合物的化学表示式[Ag,(CN).]广中，m,:的值： (2)氰化银师络合物中正，负离子的迁移数 解：()Ag为电极 Ag"(ag)+e-Ag (s) 同时[Ag(CN).]产作为阴离子向阳极移动

w=m■0.4t0.8=112 为-8-0.6 -06=0 值为 迁移数为Q6:负离 。在8K时用铜电电解解氨液已知 通电前，10g水中含CuS0的质量为：5。-L.596g 物质的量为：=0.01m 含有NH为1.7怎物质的量为a1l 在：不能用通电前+/一1O作为x的值，因为NH可能过量，只能通过[C(NH,),户+的迁移 来计算工的值 通过 ml电子的电荷阳极部发生，Cu(一2e°→C*(a) -01-0.05ml C的变化由于Ca电授中的Cu变成C,同时[CuNH》,产向用段移动 e=m+m-=0.01+0.005-0.0131=1.9X10l 通电前后，NH的物质的量变化w。一we一0.1一00924=7.6X10-1 醉性会教，客兼的电导.电绿率和AN门的章尔电导率 解：溶流的电导 G-8876A-4随×10s 电号率：一G:大-线.的×10sX4x200回可-09州S·m 电抛有数，Ka一若-955药m 限尔电号率为：A一兰=升总-8.4×105·mr,配 .用实装测定不同K减的电导率的标准方法为，23.15K时，在(1)，(2)两个电导中分别 以不同体并其电L.当在)中e(D时，测得电阻为Q9895010是2,15K时，酸面积为1 电 的HD柱的电用1.当(1)和(2)中均以浓度为1.0ml·加的KC溶液时 )电导1)的电导格数。 (2在2315K时，该KC密液的电导 :0电格的K一片-10号-1.0aX10m K-各-g·R 1)(2)盛有相同时浓度的品S0,溶液同 m-是 Kn-Kam·爱-1.063X10·a107811-1.146×10m

（2k0溶液的一G·Km-K贵-上l×0-6524S·m 12.291K时，已知KC和NC的无限稀释摩尔电导率分别为AG(KC)-1.2965×10:S·m m和A5(NC)-1.080X10-1s·d·ma,K和M*的迁移数分别为在*-0.496，n*-0397 试球在1K花中”和 解：(DA(KCD-AE(K)+A(C) *- AK)=·KC -0.496×1.2965×101sm·ma1=6.43×105·m·mol Ag(d)=1.086×101-4.31×101=5.55s+m·mml 以不同浓度的N (NaCl)/mol 002000050 R/n 10910549427721128.9 已知298K时，在某电导池中盛以浓度为a01mml·dn2的KG水溶液的电导率为(KC)=Q.142 5.m,试球 导本藏在不同浓度时的摩东电学率心2)以A4林作围，求心C 布数K -化/G-·R-0×R-Q.142S·m×4S=658728m不同浓度下 aC的值为 =a005mml·=-7-a.0630s·m 60010mld如-==0.0121sm -a.020ml·d如角-经2-0.0249s·m c-a0050mldn6-之-0g-0.0608s·m A(NC为A.NCD-0.01280S·m·mm

-=0.012s1smm 4-8-0012405m·mm A-会-0.01218s·m·m@r (2)对强电解质来说，A=A(1一B万 么称C作图，蒙矩即为A,约为Q.0127S·m,m. 14.在某电导池中先后充以浓度为Q.001mal·dn的.HC,N☑和NaNO,分别测得电阻为468 0,1580,和1650n已知NaNO,溶液的摩尔电导率为A(N0)-1.21×10-S·m,mor,设这些 都是强电解质，其摩尔电导率不随浓度而变，试计算： ()张度为0.0o1ml·dm'NaNO溶液的电导率！ (2)该电导池的常数K: (3)此电锌德如充 以浓度为Q.0O1ml·dm*HNO,溶液时的电图及该HNO,溶液的摩尔电导率 解：1DNaN0,溶液的电导率为：x-A(GNaN0)·c=1.21×102,0001X10=1,21×10-3S·m (2)电他湾数K4=·R=1.21X10-·1650=19.97m, (3)此浓度下，H0的电导率为==1是-427×102S·m e·R=1.21X10-1·1650=19.97m- 摩尔电导率为4-4.27X10S·m,mr 心0的电导率为：0-是部-1.26×10-tS·m Aa-1.2610-ts·m·m A-oo+A =(4.27+1.21-1.26)×10-1s·m2·mo- m4.22×10-ts。m1,m0 N0,的电导率K-A10·c=4.22×102×1=4.22×10S·m1 电为：R-水-4732n 15.298K时测得SS0.胞和水溶液的电导率为：(S80)-1.482×10S·m,该围度时水的电号 率为《H,O)=1.496×10一S·m.试计算在该条件下SS0,在水中的胞和溶液的浓度 12X02146x10 =1.467×10-4s,m- 减盐的溶解度很少(sS0)(SS0》 -A(s)+(2s0) =5.946+7.98)×10- -1.393X10-1s.m.m@ (ss0) 303-1gmm-aX10d·h cSs0)-2c(2srs0)=5266×10+mml·n 16298K时所用纯水的电导率为<《H,0)-L.60×10S·m,试计算该温度下80（®）胞和溶液 的电导率已知P%S0,(s)的溶液积为-1.60×10，A(PW)-.0×10S·rm,( s0)-79%x10smm

幕：A(s0,)=(2PW)+A(2s0) =7.0×10-447s×10-d =1.50×104S,m2,m0 s0i)=2(r%0)-2·K=2x1.2s×10-258×10l· 《P%S0)-c(Ps0)·A(P%s0) 核度下痛减0其0 17.21K时，能水的电导率为H0)-38X10S·m当H0D解离成和O州并达到于 衡时，求该型度下儿(D的率尔电导率，解离度和计的浓度.已知这时水的密度为9照6g·m, 解-986g·m则V4o86x10-1502510·m ( =3498×10-+1.810t-5.478×10smo 解离度。-08-0-125×10 州有少-no-2器-6-《Xom 该条件下CH,COOH韵解南度为 是-0-aoe CHCOOH 开始 +H c(I-e) 温、重出下列电导清定的示意国 1)用NOH满定C4OH (2)用地OH满定HC: )用BC清定TS0 LEEL

()为强滴定酸，（②为强碱定强：3）为沉淀反应：()为反应后的两种产物的均为溶性的 ：0K-·R-0.14114X525-74.10m Aa=A,十A, 。-先-21-1345×10 mK-得8→R-使-405×100 =A 当NH·H0的浓度为0.1m·如时，解离度为 先：8-0-ao加 NH·HO一N田+OH 开始时 0.1 0 0 0.1(1-a) 0.la 0.le K,-0g-1.1×io'dn NH·HO浓度为a.01mdl·n时. 鼎：8-2照6-ao40 K-4014-170x10-tmal.dn 离子 K a A/(10-3s·m·mo4) 27.8 48 《9 解：1离子所带的电荷量与离子电迁移率的乘积为离子的率尔电导率 A=A◆ ∴+=山·dE/d=dE/d

m+-×100%-228X0×1000-288×10m·5 m-4产aB/-48x10X10@9-4974X10m·s 分 电质的装度均为0晒m·g CS)心C和LA的混合溶液，旅度各为.05ml·kg n:1NC1-∑m·d-2(0.0s+a.0s)-a025mdl. 2Mea1-号∑m·d=号0.0s×2+0.025×2X1y-a.05ml.kg (3Cus01-号∑m·4=0.02s×2+a.025x2)=a10mad.kg (40a1-∑m·4-0.025×3+a.o25×3×1=a.15ml.kg (③Nd+1ud1-∑m·d-(a.02s×1+a.025×+a.c25×3+a075×1P) -1.75 mol.kg 2益分别计算下列两个溶液的离子平均质量摩尔浓度、离子平均活度：以及电解贡的活度4.浓 度均为001mmlkg K.[Fe(C ](=0 51 =(1PX1')1×0.01 mdl·kg =(21Dxa.01-l.587×10mdkg =1.135×10 462x10 (3)CS0 4.44×10 1.971×10 (4)K[Fe(CN).] m4-(4·片mm-(31D×0.01-2280×103mg 30210 =(a±=( .302×10 26.有下列不同类型的电解质：(1)HC:(2)MgC:(3)CuS0:(4)LaCL:(5)A，(S0,.设它们都是强 电解质，当 1小南子度 (2)离子平均质量率尔浓度m: (3)用DbcH0kd公式计算离子平均活度因子4：

解：离子强度为 1-3∑m·d-(3×+1×3)×0.001-a.00sm@l.kg 二A在K时，A取m·g)子华轻与的积制为 7 K时，某溶液含MgCa和ZS,的浓度均为.02md·kg',试用Debye Hackel极限公 求2S0,的离子平均活度因子 解：溶液的离子强度为 1-号∑m·-[0×+2×1a.02+×+1×2)×a.02 =0.014 mol kg g4-A+·g-W1-0.50912.21va.01a-0.2409 4=05742 一S·m',已知该超度下纯水的电导率为 部液的浓度 解：CO(g)胞和水溶液的浓度为c,(HC0,的浓度与其相同 (只考虑一级解离】 =3.4982×10-1+4.448×10 -3943×1015·m·mof 把①式代人@试得：a.。 代人数值得：g-459X10m@·m .m=9.39X10-4 =A及R8m。m-1=4.88X10-tm,m-4 30.在298K时，耐酸H解离平衡常数为=1,8×10，试计算在下列不同情况下品酸在浓度为 10m©l·kg时的解离度.()设溶液是理想的，活度因子均为1： (2)用DeH和d极限公式计算出：的值，然后再计算解离度.设未解离的Hk的活度因子为1 解：(1)理趣稀溶液，浓度与活度相同 HAe一H+Ae 0 0 解离平衡有：K=子。=1.8×10

解得-3335×10- (2)由(1)得H]=[Ac]-3.335×10-4mo·kg 溶液中离子强度为，1-号∑md=3335×10ml,kg 由德一休克公式：298K时 =-Ae4W7-Q509V35x10-0.029 K. 未解离的HAe括度因子为1， 一()（二）（二）m心与m相比很小 8510 3引。电解质溶液的浓度和离子所雷的电荷对平均活度因子都是有影响的。用DHkd公式计算 下列强电解质NaC,MgC和Fa在浓度分别为1.0X10一mal·kg和50X10一mdl·kg时的离于 平均活度因子 解：NaCm=1X10-时，1=号∑m·d=1×10rm@d-kg g=-Ax·xW7=-0.509/1X107-Q.00509 m-5×10-mol-kg时，1-5X10-mml·kg 在298K时 m-1X10m@l·kg时，1=号∑m·d-3X10 mol.kg AM-awX2xv-7 g ×√1.5X10 0.03943Y4=0.913 0.912 m=5×10-m@l·kg时，1-a0×10-3 mokg Y4=0.825 电解质溶液的浓度和离子所带电荷都影响早均活度 K时，P在纯水中 形或的k和溶液浓度为0.01mdl·kg.试计算在0.1ml, 不专 2用Db 公式C的后，求和溶液的浓度G计算中可作合理的近