天津大学物理化学第五版下册习题答案
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第一章 气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。
充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。
第七章 电化学7.3 用银电极电解AgNO 3溶液。
通电一定时间后,测知在阴极上析出0.078g 的Ag ,并知阳极区溶液中23.376g ,其中含AgNO 30.236g 。
已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g AgNO 3。
求Ag +和3NO -迁移数。
解法1:解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中Ag +的总量的改变如。
n 电解后(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 迁移(Ag +)则:n 迁移(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 电解后(Ag +)n 电解(Ag +)=()()4Ag 0.0787.22910mol Ag 107.9m M -==⨯()3323.3760.2367.3910(Ag) 1.00710mol 169.87n -+--⨯⨯==⨯解前电30.236(Ag ) 1.38910mol 169.87n +-==⨯电解后n 迁移(Ag +) = 1.007×10-3+7.229×10-4-1.389×10-3=3.403×10-4mol()44Ag 3.40310Ag 0.477.22910n t n +-+-⨯==⨯移解()=迁电 则:t (3NO -)= 1 - t (Ag +)= 1 – 0.471 = 0.53解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中3NO -的总量的改变如下:n 电解后(3NO -)= n 电解前(3NO -) + n 迁移(3NO -)则:n 迁移(3NO -)=n 电解后(3NO -)- n 电解前(3NO -)n 电解后(3NO -)=30.236(Ag) 1.38910mol 169.87n +-==⨯解后电n 电解前(3NO-)=()3323.3760.2367.3910(Ag) 1.00710mol 169.87n -+--⨯⨯==⨯解前电n 迁移(3NO -) = 1.389×10-3-1.007×10-3 = 3.820×10-4moln 电解(Ag +)=()()4Ag 0.0787.22910mol Ag 107.9m M -==⨯()4334NO 3.82010NO 0.537.22910n t n ----⨯==⨯移解()=迁电 则: t (Ag +)= 1 - t (3NO -)= 1 – 0.528 = 0.477.5 已知25℃时0.02mol·dm -3KCl 溶液的电导率为0.2768S·m -1。
第七章电化学7.1用钳电极电解CuCl 2溶液。
通过的电流为20A,经过15min 后,问:(1) 在阴极上能析出多少质量的 Cu? (2)在的27C, 100kPa 下阳极上能析出多少体 积的的Cl 2 (g) ?解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - t Cu 阳极:2Cl - — 2e- t CI 2 (g) 则:z= 2 根据:Q = nzF=ItIt 20 15 2n Cu =——= --------------- =9.326 10一molzF 2 96500因此:m (Cu) =n (Cu) xM (Cu) = 9.326 10-2>63.546 =5.927g 乂因为:n (Cu) = n (Cl 2) pV (C&) = n (Cb) RTn(Cl) RT 0.09326 8.314 300 3 因止匕:V(Cl) = --------------- =------- ; = 2.326dm 7.2用Pb (s )电极电解PbNO 3溶液。
已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1.66 10-2g 。
通电一定时间后,测得与电解池申联的银库仑计中有 0.1658g 的银 沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g,其中含有PbNO 31.151g,计算Pb 2+的迁移数<解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守包(溶液是电中性的)。
显然 阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下:1 O_L1Qi1Qi1Qi2+2+2+2 +n 电解后(一Pb )= n 电解前(一Pb )+ n 电解(一Pb )- n 迁移(一Pb )r1o 11o 11o 11o 12+2+2+2+、贝U: n 迁移(—Pb )= n 电解前(一Pb )+ n 电解(一Pb )- n 电解后(一Pb )n 电解(]Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ^A^ =01658 =1.537K10*mol 2M Ag 107.9(62.50-1.151) x 1.66^102 331.2 1 / 2 1 2. 1.151 qn 电解尸(—Pb ) = ------ =6.950勺0 mol解 2 7331.2 1, 12+-3 , -一-3 -3 -4 , n 迁移(—Pb )=6.150 10 +1.537 10 -6.950 10 =7.358 10 mol 2n迁移(12*+) 7.358乂10里.八2 = = 0.479Pb 2) 1.537 10一一 _ 3 100 10n 电解前(1Pb 2)2- _ _ _3 = 6.150 10 mol , 2 + .■迁移 t(Pb )=——解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守包(溶液是电中性的)。
天津大学物理化学第五版上、下册答案第一章 气体pVT 性质1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1T T pV p V V T V V⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。
充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。
天津大学物理化学第五版上、下答案第一章 气体pVT 性质1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1T T pV p V V T V V⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。
充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。
物理化学(天⼤第五版全册)课后习题答案第⼀章⽓体pVT 性质1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1TT p V p V V T V V-=??? =κα试导出理想⽓体的V α、T κ与压⼒、温度的关系解:对于理想⽓体,pV=nRT111 )/(11-=?=?==??? =T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间⽤细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空⽓。
若将其中⼀个球加热到100℃,另⼀个球则维持0℃,忽略连接管中⽓体体积,试求该容器内空⽓的压⼒。
解:⽅法⼀:在题⽬所给出的条件下,⽓体的量不变。
并且设玻璃泡的体积不随温度⽽变化,则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+=终态(f )时+=?+=+=ff ff f ff f f fT T T T R Vp T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 kPaT T T T T p T T T T VR n p f f f f i i ff f f f 00.117)15.27315.373(15.27315.27315.373325.1012 2,2,1,2,1,2,1,2,1=+=???+=? ??+=(1)保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本⾝的体积可忽略不计,试求两种⽓体混合后的压⼒。
(2)隔板抽去前后,H 2及N 2的摩尔体积是否相同(3)隔板抽去后,混合⽓体中H 2及N 2的分压⼒之⽐以及它们的分体积各为若⼲解:(1)抽隔板前两侧压⼒均为p ,温度均为T 。
p dmRT n p dmRT n p N N H H ====33132222 (1)得:223N Hn n =⽽抽去隔板后,体积为4dm 3,温度为,所以压⼒为3331444)3(2222dm RT n dm RT n dm RT n n V nRT p N N N N ==+== (2)⽐较式(1)、(2),可见抽去隔板后两种⽓体混合后的压⼒仍为p 。
天津大学物理化学第五版(下)答案完整版第七章电化学余训爽第七章电化学7.1用铂电极电解cucl2溶液。
通过的电流为20a,经过15min后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的cu?(2)在的27℃,100kpa下阳极上能析出多少体积的的cl2(g)?溶液:电极反应:阴极:Cu2++2E-→ 铜阳极:2Cl--2E-→ Cl2(g):z=2根据:q=NZF=itn?cu??itzf?20?152?96500?9.326?10mol因此:m(Cu)=n(Cu)×m(Cu)=9.326×10-2×63.546=5.927g,因为:n(Cu)=n(Cl2)PV(Cl2)=n(Cl2)RT,所以:V(Cl2)?n(cl2)rtp?0.09326? 8.314? 300100? 103? 2.326dm37.2用pb(s)电极电解pbno3溶液。
已知溶液浓度为1g水中含有pbno31.66×10-2g。
通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g的银沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g,其中含有pbno31.151g,计算pb2+的迁移数。
解决方案1:此类问题的解决方案主要基于电极区域的材料守恒(解决方案为电中性)。
显然,阳极溶液中Pb2+的总量变化如下:1111n电解后(pb2+)=n电解前(pb2+)+n电解(pb2+)-n迁移(pb2+)2222:n迁移(Pb2+)=n电解前(Pb2+)+n电解(Pb2+)-n电解后(Pb2+)22221111n电解(pb)=n电解(ag)=212+m?ag?m?ag??0.1658107.9?2?1.537?10mol3(62.50?1.151)? 1.66? 电解前10N(PB)?2331.2? 122? 1.6.150? 10摩尔3n电解后(1212pb)?2?1.151331.2?12?6.950?10mol3N迁移(pb2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol(tpb)=2?移民?12pb?2.2.N电解(1PB)2?7.358? 101.537? 10? 4.3.零点四七九第七章俞训爽解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
天津大学第五版物理化学下册习题解答天津大学第五版物理化学下册习题解答第六章相平衡6-1 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P 及自由度数F:(1)I2(s)与其蒸气成平衡;(2)CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡;(3)NH4HS(s)放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡;(4)取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡;(5) I2作为溶质在两不相互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡(凝聚系统)。
解:(1)S-R-R =1-0-0=1;P=2;F=C-P+2=1(2) S-R-R '=3-1-0=2;P=3;F=C-P+2=1(3) S-R-R '=3-1-1=1;P=2;F=C-P+2=1 (4) S-R-R '=3-1-0=2;P=2;F=C-P+2=2 (5) S-R-R '=3-0-0=3;P=2;F=C-P+1=2 6-2常见的)(32s CO Na 水合物有)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ⋅⋅⋅和(1)101.325kPa 下,与32CO Na 水溶液及冰平衡共存的水合物最多有几种?(2)20℃时,与水蒸气平衡共存的水合物最多可能有几种?解 系统的物种数S=5, 即H 2O、)(32s CO Na 、)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ⋅⋅⋅和。
独立的化学反应式有三个:)()()(232232s O H CO Na l O H s CO Na ⋅=+)(7)(6)(2322232s O H CO Na l O H s O H CO Na ⋅=+⋅ )(10)(3)(72322232s O H CO Na l O H s O H CO Na ⋅=+⋅则R=3没有浓度限制条件'=R所以,组分数 C=S-R-'R =5-3-0=2在指定的温度或压力的条件下,其自由度数 F=C-P+1=3-P平衡条件下F=0时相数最多,因此上述系统最多只能有3相共存。
第十章界面现象10.1请回答下列问题:(1)常见的亚稳定状态有哪些?为什么会产生亚稳定状态?如何防止亚稳定状态的产生?解:常见的亚稳定状态有:过饱和蒸汽、过热或过冷液体和过饱和溶液等。
产生亚稳定状态的原因是新相种子难生成。
如在蒸气冷凝、液体凝固和沸腾以及溶液结晶等过程中,由于要从无到有生产新相,故而最初生成的新相,故而最初生成的新相的颗粒是极其微小的,其表面积和吉布斯函数都很大,因此在系统中产生新相极其困难,进而会产生过饱和蒸气、过热或过冷液体和过饱和溶液等这些亚稳定状态,为防止亚稳定态的产生,可预先在系统中加入少量将要产生的新相种子。
(2)在一个封闭的钟罩内,有大小不等的两个球形液滴,问长时间恒温放置后,会出现什么现象?解:若钟罩内还有该液体的蒸气存在,则长时间恒温放置后,出现大液滴越来越大,小液滴越来越小,并不在变化为止。
其原因在于一定温度下,液滴的半径不同,其对应的饱和蒸汽压不同,液滴越小,其对应的饱和蒸汽压越大。
当钟罩内液体的蒸汽压达到大液滴的饱和蒸汽压时。
该蒸汽压对小液滴尚未达到饱和,小液滴会继续蒸发,则蒸气就会在大液滴上凝结,因此出现了上述现象。
(3)物理吸附和化学吸附最本质的区别是什么?解:物理吸附与化学吸附最本质的区别是固体与气体之间的吸附作用力不同。
物理吸附是固体表面上的分子与气体分子之间的作用力为范德华力,化学吸附是固体表面上的分子与气体分子之间的作用力为化学键力。
(4)在一定温度、压力下,为什么物理吸附都是放热过程?解:在一定温度、压力下,物理吸附过程是一个自发过程,由热力学原理可知,此过程系统的厶GvO。
同时气体分子吸附在固体表面,有三维运动表为二维运动,系统的混乱度减小,故此r2,小汞滴的数4 33 r1N- 3 1 1310 91018个A2G dAA14 Nr22A2A1 N4 r22 2r1180.4865 101 10 9 1 10 3 2(1) P s 132 58.91 10-一-60.1 1063=1.178 10 kPa(2) p s 232 58.91 10一0.1 10-6=1.178 103kPa即:P s 3 2 58.91 10-30.1 10-6=2.356 103kPa过程的△ SvO。
天津大学第五版物理化学下册习题解答第六章 相平衡6-1 指出下列平衡系统中的组分数C ,相数P 及自由度数F : (1)I 2(s )与其蒸气成平衡;(2)CaCO 3(s )与其分解产物CaO (s )和CO 2(g )成平衡;(3)NH 4HS(s)放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH 3(g)和H 2S(g)成平衡; (4)取任意量的NH 3(g)和H 2S(g)与NH 4HS(s)成平衡;(5) I 2作为溶质在两不相互溶液体H 2O 和CCl 4中达到分配平衡(凝聚系统)。
解:(1) S-R-R '=1-0-0=1;P=2;F=C-P+2=1 (2) S-R-R '=3-1-0=2;P=3;F=C-P+2=1 (3) S-R-R '=3-1-1=1;P=2;F=C-P+2=1 (4) S-R-R '=3-1-0=2;P=2;F=C-P+2=2 (5) S-R-R '=3-0-0=3;P=2;F=C-P+1=2 6-2常见的)(32s CO Na 水合物有)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ⋅⋅⋅和(1)101.325kPa 下,与32CO Na 水溶液及冰平衡共存的水合物最多有几种? (2)20℃时,与水蒸气平衡共存的水合物最多可能有几种? 解 系统的物种数S=5,即H 2O 、)(32s CO Na 、)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ⋅⋅⋅和。
独立的化学反应式有三个:)()()(232232s O H CO Na l O H s CO Na ⋅=+)(7)(6)(2322232s O H CO Na l O H s O H CO Na ⋅=+⋅ )(10)(3)(72322232s O H CO Na l O H s O H CO Na ⋅=+⋅则R=3没有浓度限制条件 0'=R所以,组分数 C=S-R-'R =5-3-0=2在指定的温度或压力的条件下,其自由度数 F=C-P+1=3-P 平衡条件下F=0时相数最多,因此上述系统最多只能有3相共存。
第七章 电化学用铂电极电解CuCl 2溶液。
通过的电流为20A ,经过15min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu (2)在的27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g )解:电极反应为:阴极:Cu 2++ 2e - → Cu 阳极: 2Cl - -2e -→ Cl 2(g ) 则:z= 2根据:Q = nzF =It()22015Cu 9.32610mol 296500It n zF -⨯===⨯⨯ 因此:m (Cu )=n (Cu )× M (Cu )= ×10-2× =又因为:n (Cu )= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT因此:3223Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010n RT Vp ⨯⨯===⨯()() 用Pb (s )电极电解PbNO 3溶液。
已知溶液浓度为1g 水中含有×10-2g 。
通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有的银沉积。
阳极区的溶液质量为,其中含有,计算Pb 2+的迁移数。
解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下:n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(12Pb 2+) 则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12Pb 2+)n 电解(12Pb 2+)= n 电解(Ag) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9m M -==⨯ 223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22n -+--⨯⨯==⨯⨯解前()电2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22n +-==⨯⨯解后电n 迁移(12Pb 2+)=×10-3+××10-3=×10-4mol()242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710(Pb )2n t n +-+-+⨯==⨯移解()=迁电 解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中3NO -的总量的改变如下:n 电解后(3NO -)= n 电解前(3NO -) + n 迁移(3NO -)则:n 迁移(3NO -)=n 电解后(3NO -)- n 电解前(3NO -)n 电解后(3NO -)=2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22n +-==⨯⨯解后电n 电解前(3NO -)=223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22n -+--⨯⨯==⨯⨯解前()电 n 迁移(3NO -) = ××10-3 = ×10-4mol()4333NO 8.010NO 0.5211.53710n t n ----⨯==⨯移解()=迁电 则: t (Pb 2+)= 1 - t (3NO -)= 1 – =用银电极电解AgNO 3溶液。
通电一定时间后,测知在阴极上析出的Ag ,并知阳极区溶液中,其中含。
已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有 AgNO 3。
求Ag +和3NO -迁移数。
解法1:解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中Ag +的总量的改变如。
n 电解后(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 迁移(Ag +)则:n 迁移(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 电解后(Ag +) n 电解(Ag +)=()()4Ag 0.0787.22910mol Ag 107.9m M -==⨯()3323.3760.2367.3910(Ag ) 1.00710mol 169.87n -+--⨯⨯==⨯解前电30.236(Ag ) 1.38910mol 169.87n +-==⨯电解后n 迁移(Ag +) = ×10-3+××10-3=×10-4mol()44Ag 3.40310Ag 0.477.22910n t n +-+-⨯==⨯移解()=迁电 则:t (3NO -)= 1 - t (Ag +)= 1 – =解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中3NO -的总量的改变如下:n 电解后(3NO -)= n 电解前(3NO -) + n 迁移(3NO -)则:n 迁移(3NO -)=n 电解后(3NO -)- n 电解前(3NO -)n 电解后(3NO -)=30.236(Ag ) 1.38910mol 169.87n +-==⨯解后电n 电解前(3NO -)=()3323.3760.2367.3910(Ag) 1.00710mol 169.87n -+--⨯⨯==⨯解前电n 迁移(3NO -) = ××10-3 = ×10-4moln 电解(Ag +)=()()4Ag 0.0787.22910mol Ag 107.9m M -==⨯()4334NO 3.82010NO 0.537.22910n t n ----⨯==⨯移解()=迁电 则: t (Ag +)= 1 - t (3NO -)= 1 – =在一个细管中,于·dm -3的GdCl 3溶液的上面放入·dm -3的LiCl 溶液,使它们之间有一个明显的界面。
令的电流直上而下通过该管,界面不断向下移动,并且一直是很清晰的。
3976s 以后,界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。
计算在实验温度25℃下,GdCl 3溶液中的t (Gd 3+)和t (Cl -)。
解:此为用界面移动法测量离子迁移数。
溶液中所含Gd 3+的物质的量为:n (Gd 3+)= c V= ××10-3 = ×10-5mol所以Gd 3+和Cl -的的迁移数分别为:33533(Ge )(Ge ) 3.333710396500(Ge )0.4345.594103976Q n zF t Q It ++-+-⨯⨯⨯====⨯⨯ t (Cl -)= 1 - t (Gd 3+)= 1 =已知25℃时·dm -3KCl 溶液的电导率为·m -1。
一电导池中充以此溶液,在25℃时测得其电阻为453W 。
在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为 mol·dm -3的CaCl 2溶液,测得电阻为1050Ω。
计算(1)电导池系数;(2)CaCl 2溶液的电导率;(3)CaCl 2溶液的摩尔电导率。
解:(1)电导池系数为cellcell cell K K G K R Rκκ===即则: K cell = ×453 = (2)CaCl 2溶液的电导率1cell 125.40.1994S m 1050K R κ-==⋅=(3)CaCl 2溶液的摩尔电导率21m 30.1194110.9830.02388S m mol 0.55510cκΛ-⨯⋅==⋅=⨯.已知25℃时()21m 4NH Cl 0.012625S m mol Λ∞-=⋅⋅,4NH t +()=0.4907。
试计算()m 4NH Λ∞+及()m Cl Λ∞-。
解:离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系()()4m 4321m4NH NH Cl 0.49070.012625NH 6.19510S m mol 1t ΛΛν+∞∞+--+⨯==⋅=⨯⋅()()()()m 4321mCl NH Cl 10.49070.012625Cl 6.43010S m mol 1t ΛΛν-∞∞----⋅-==⋅⨯=⨯()或 m m +m ΛνΛνΛ∞∞∞+-=+,,- ()m Cl Λ∞-=()m 4NH Cl Λ∞-()m 4NH Λ∞+= = ×10-3S·m 2·mol -125℃将电导率为·m -1的KCl 溶液装入一电导池中,测得其电阻为525W 。
在同一电导池中装入 mol·dm -3的NH 3·H 2O 溶液,测得电阻为2030W 。
利用表中的数据计算NH 3·H 2O 的解离度及解离常熟K 。
解:查表知NH 3·H 2O 无限稀释摩尔电导率为()()()m 32m 4m NH H O NH OH ΛΛΛ∞∞+∞-=+⋅= ×10-4+198×10-4 =×10-4S·m 2·mol -1()()()()()()()()()()()m 3232m 3232m 32cell 3232m 323232m 324NH H O NH H O NH H O NH H O NH H O NH H O (KCl (KCl NH H O NH H O NH H O NH H O NH H O 0.1415250.110002030271.5100.01344a c K G R c c R ΛκΛΛκΛΛ∞∞∞∞-====⋅⋅⋅⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅))()()()()()2225430.013440.1 1.83410110.013NH OH NH H O 441K c c c c ca c a c c+--⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⨯⎣⎦⎣⎦====⨯⋅--⨯25 ℃时水的电导率为×10-6S·m -1,密度为·m -2。
H 2O 中存在下列平衡:H 2OH ++ OH -,计算此时H 2O 的摩尔电导率、解离度和H +的浓度。
已知:m∞(H +) = ×10-4S·m 2·mol -1,m∞(OH -) = ×10-4S·m 2·mol -1。
解:22m 2222(H O)(H O)(H O)(H O)(H O)/(H O)k k c M Λρ==6112135.5109.9310S m mol 997.0910/18---⨯==⨯⋅⋅⨯()()()()()()m 2m 2+m 2m m 11219421H O H O =H O H +OH 9.92910S m mol=1.813103.49.65+198.010S m molΛΛαΛΛΛ∞∞∞------=⨯⋅⋅=⨯⨯⋅⋅97322997(H )(H O)/(H O) 1.81310 1.00410mol md 18c ca M a ρ+---===⨯⨯=⨯⋅ 已知25 ℃时水的离子积K w =×10-14,NaOH 、HCl 和NaCl 的m Λ∞分别等于 S·m 2·m ol -1,S·m 2·mol -1和 S·m 2·mol -1。