《物理化学》课程教学资源（课后复习题及答案）第八章 电解质溶液

第八章电解质溶液1.Faraday电解定律的基本内容是什么？这定律在电化学中有何用处？答：法拉第电解定律的基本内容是：通电于电解质溶液之后，（1)在电极上（两相界面），发生化学变化的物质的量与通人电荷成正比.（2)若将几个电解池串联，通人一定的电荷量后，在各个电解池的电极上发生化学变化的物质的量都相等Qen=2+el=2+F根据Faraday定律，通过分析电解过程中反应物在电极上物质的量的变化，就可求出电荷量的数值，在电化学的定量研究和电解工业上有重要的应用2.电池中正极、负极、阴极、阳极的定义分别是什么？为什么在原电池中负极是阳极而正极是阴极？答：给出电子到外电路的电极叫做电池的负极，在外电路中电势低从外电路接受电子的电极叫做电池的正极，在外电路中电势较高.发生氧化作用的电极称为阳极，发生还原作用的一极称为阴极.原电池的阳极发生氧化作用，阴极发生还原作用，内电路的电子由阳极运动到阴极，所以原电池的阴极是正极，阳极是负极3.电解质溶液的电导率和摩尔电导率与电解质溶液浓度的关系有何不同？为什么？答：强电解质溶液的电导率随着浓度的增大而升高（导电粒子数目增多），但大到一定程度以后，由于正、负离子之间的相互作用增大，因而使离子的运动速率降低，电导率反而下降，弱电解质的电导率随浓度的变化不显著，浓度增加电离度减少，离子数目变化不大摩尔电导率随浓度的变化与电导率不同，浓度降低，粒子之间相互作用减弱，正、负离子的运动速率因而增加，故摩尔电导率增加4.怎样分别求强电解质和弱电解质的无限稀释摩尔电导率？为什么要用不同的方法？答：在低浓度下，强电解溶液的摩尔电导率与/c成线性关系。Am=Am（1-Ne）在一定温度下，一定电解质溶液来说，β是定值，通过作图，直线与纵坐标的交点即为无限稀释时溶液的摩尔电导率Am，即外推法弱电解质的无限稀释摩尔电导率A，根据离子独立移动定律，可由强电解质溶液的无限稀释摩尔电导率A设计求算，不能由外推法求出，由于弱电解质的稀溶液在很低浓度下，A与/c不呈直线关系.并且浓度的变化对Am的值影响很大，实验的误差很大，由实验值直接求弱电解质的A很困难5.离子的摩尔电导率、离子的迁移速率、离子的电迁移率和离子迁移数之间有哪些定量关系式？答：定量关系式：r+=u+dE/dlr_=u-dE/dlr+，r-离子迁移速率，u+，u-离子的电迁移率g=l4-4--4T++r-u+u1L--r-u.-+-++-"++u4正离子迁移数Z4+ Z= 1无限稀释强电解质溶液Am=Am++Am4=4 t-4AmAmAm=u十u)F6.在某电解质溶液中，若有种离子存在，则溶液的总电导应该用下列哪个公式表示：1a1一？为什么？(1)G=++";(2)G=ZR答：对电解质溶液来说电导G是其导电的能力，以1-1型电解质溶液为例

第八章 电解质溶液

G=kA/lKAmC稀电解质溶液Am=A+Am.k=（A+Amc=A·c+Am·℃+=A·c则G+=K+A/l+-ZRG=G+G=RR2"7.电解质与非电解质的化学势表示形式有何不同？活度因子的表示式有何不同？答：非电解质的化学势的表示形式=（T)+RTnam.B(T)+RTn电解质=（T)+RTInag=晶（T)+RTIna·am活度因子表示式.非电解质m—=.电解质ag-at·a-=a.8为什么要引进离子强度的概念？离子强度对电解质的平均活度因子有什么影响？答：在稀溶液中，影响离子平均活度因子±的主要因素是离子的浓度和价数，并且离子价数比浓度影响还要更大一些且价型愈高，影响愈大，因此而提出离子强度的概念，mgziI=Igy±=一常数/l对平均活度因子的影响9.用Debye-Huckel极限公式计算平均活度因子时有何限制条件？在什么时候要用修正的DebyeHuckel公式?答：限制条件为：①离子在静电引力下的分布遵从Boltzmann分布公式，并且电荷密度与电势之间的关系遵从静电学中的Poisson（泊松）公式②离子是带电荷的圆球，离子电场是球形对称的，离子不极化.在极稀溶液中可看成点电荷③离子之间的作用力只存在库仑引力，其相互吸引而产生的吸引能小于它的热运动的能量①在稀溶液中，溶液的介电常数与溶剂的介电常数相差不大，可以忽略加人电解质后的介电常数的变化.若不把离子看作点电荷，考虑到离子的直径，极限公式修正为Igy± =二A/2+e- I1+a/l10.不论是离子的电迁移率不是摩尔电导率，氢离子和氢氧根离子都比其他与之带相同电荷的离子要大得多，试解释这是为什么？答：在水溶液中，H+和OH-离子的电迁移率和摩尔电导率特别大，说明H+和OH在电场力作用下运动速率特别快，这是因为水溶液具有氢键质子可以在水分子间转换，电流很快沿着氢键被传导11.在水溶液中带有相同电荷数的离子，如Li，Na，K+，Rb+，，它们的离子半径依次增大，而迁移速率也相应增大，这是为什么？答：Lit，Na+，K+，Rb+等离子带有相同的电荷，离子半径依次增大，根据修正的Debye-Huckel公式：Igy± =A/ +2- I1+ap/l

ig+随着离子半径的增大而增大.所以溶液中离子溶度增加，迁移速率亦将增加。12.影响难溶盐的溶解度主要有哪些因素？试讨论AgCI在下列电解质溶液中的溶解度大小，按由小到大的次序排列出来（除水外，所有的电解质的浓度都是0.1mol·dm-）.(1)NaNO(2)NaCI(3)HO(4)CuSO(5)NaBr答：影响难溶盐的溶解度的主要因素有：①共同离子影响，如AgBr在NaBr中的溶解度远小于水中的溶解度②其它电解质的影响，其它电解质的存在通过影响离子强度，影响难溶盐的活度系数，从而影响溶解度.溶解度顺序为：(2)<(3)<(1)<(4)<(5).13.用Pt电极电解一定浓度的CuSO溶液，试分析阴极部、中部和阳极部溶液的颜色在电解过程中有何变化？若都改用Cu电极，三部溶液颜色变化又将如何？答：Pt是情性电极，阴极部溶液中Cu2+被还原生成Cu，溶液中Cu2+的浓度变小，颜色变淡，阳极部溶液中Cu2+向中部迁移，颜色变淡，中部的颜色在短时间内基本保持不变用Cu做电极时，阴极部的颜色变淡，中部基本不变，阳极部颜色变深，14.什么叫离子氛？Debye-Huckel-Onsager电导理论说明了什么间题？答：溶液中每一个离子都被电荷符号相反的离子所包围，由于离子间的相互作用使得离子分布不均匀，从而形成离子Debye-Huckel-Onsager电导理论说明，电解质溶液的摩尔电导率与离子间相互作用、离子的性质、离子本身结构和溶剂能力以及介质的介电常数都有关系