中南大学物化课后习题答案8章电解质溶液
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第三章 2019-2020年高中物理 3.1重力基本相互作用导学案新人教版必修1【学习目标】1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或物体运动状态发生改变。
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。
4.知道重力产生的原因及其定义。
5.知道重心的含义。
6.了解四种相互作用。
【重点难点】1.重点:力的概念,图示及力的作用效果。
重力的概念及重心的理解。
2.难点:力的概念。
重心的概念和位置.3、力的矢量性:力是,它不但有大小,而且有,力的大小可以用来测量,在国际单位制中,力的单位是,简称,符号4、力可以用一根带箭头的线段来表示。
力的图示与力的示意图的区别在。
5、由于地球的吸引而使物体受到的力叫做。
物体受到的重力与物体的质量的关系是,其中g是,重力的方向总是,物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的。
6、形状规则质量分布均匀的物体的重心在。
形状规则质量分布不均匀的物体的重心7、四种基本相互作用:自然界中的四种相互作用是、、、。
探究案【合作探究】1.用身边的器材(手,桌子,尺子-----)实验感受物体间的相互作用,进而给出“力”的定义?2.对以上问题所说的力亲自做一做体会其中的“施力物体和受力物体”的区分以及作用的方向,进而总结“力”的一些特性?3.一个物体的重力的大小决定于哪些因素?与物体的运动状态有关吗?4.重力与质量的决定因素相同吗?他们的测量工具一样吗?他们的单位一样吗?5.由落体运动的方向知道自由落体加速度及重力的方向均是竖直向下,试举例说明竖直向下不是垂直向下?训练案【基础达标】1.下列说法中,正确的是()A、力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B、在力的图示中,线段越长的表示的力越大C、绕地球运转的人造卫星不受重力作用D、重力与物体所处的地理位置有关,与物体的运动速度无关E、重心是物体上最重的一点F、物体的重心一定在物体上G、重力的方向总是与当地的水平面垂直2.画出下面几个物体所受重力的图示?A.放在水平桌面上的质量m=0.05kg的墨水瓶。
第八章电分析化学导论8- 1.解液接电位:它产生于具有不同电解质或浓度不同的同种电解质溶液界面之间,由于离子扩散通过界面的速率不同,有微小的电位差产生,这种电位差称为液体接界电位。
8- 2.解正极和负极是物理上的分类,阳极和阴极是化学上的称呼。
负极(电子流出的级),发生氧化反应,正极(电子流入的级),发生还原反应;阳极,接电源的正极,氧化反应;阴极接电源的负极,发生还原反应。
8- 3.解指示电极:在化学测试过程中,溶液的主体浓度不发生变化的电极参比电极:在测量过程中,具有恒定电位的电极。
8- 4.解:左半电池:Zn > Zn2e_右半电池:Ag - Ag电池反应:Zn - 2Ag1. 2Ag - Zn2'o 0.059 r 2+] 0.059E左二E Ig Zn - 0.763 丨gQ.1) =—0.7 92\52 2E右二E0 - 0.059lg Ag 1= 0.6815VE 二E右一E左=0.6 8 1V5—(—0.7 9 2V) =1.4 7V4所以,该电池是原电池。
8- 5.解:2H 2eN H2E = E00.059/2lg (H )2 1E左二E右-E =0.2443-0.413= -0.1 6 870.059 | 2 ]所以,lg (H )20.16872=lg H 亠0.2859pH 二pK a lg A「C HA8- 6.解:E=E 右- E 左所以,E 左二 E 右一 E= 0.2443- 0.921 二-0.6767V CdX/一二 Cd 2 4X -2.]K 0spCdX 42-]CdL X-4nK 0=1.3"0」2sp二K =7.7 10118- 7.解:E=E 右一 E 左E 左二E 右-E =0.2443-0.893=-0.6687V CdX 2 二 Cd 2 2X -Cd 2J 」X-f K sp - 'CdX 」所以 K 0sp =1.9 10」2第九章 电位分析法9- 1.解当被氢离子全部占有交换点位的水化胶层与试液接触时, 由于它们的氢离子活度 不同就会产生扩散,即H 水化层fH溶液当溶液中氢离子活度大于水化层中的氢离子活度时,则氢离子从溶液进入水化 层,反之,则氢离子由水化层进入溶液,氢离子的扩散破坏了膜外表面与试液间 两相界面的电荷分布,从而产生电位差,形成相界电位,同理,膜内表面与内参 比溶液两相界面也产生相界电位。
第8章电解质溶液1.用氧化数法配平下列反应式:As2S3(s)+HNO3(浓)→H3AsO4+ H2SO4+ NO2+ H2OFeS2(s) + O2→Fe2O3(s) + SO2Cr2O3(s) + Na2O2(s)→Na2CrO4(s) + Na2O(s)S + H2SO4(浓)→SO2+ H2O2.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液,通过的电流为st1:chmetcnv TCSC="0"NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="20" UnitName="a">20A,经过15分钟后,在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少dm3的300.15K,101.325kPa的氯气? (答案:2.297 dm3)解:(1)在阴极 Cu2++ 2e → Cu析出铜(2) 在阳极 2Cl-→Cl2(g) + 2e析出氯3.一电导池中装入0.02mol·dm-3的KCl水溶液,298.15K时测得其电阻为453Ω。
已知298.15K0.02mol·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1。
在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g·dm-3的CaCl2溶液,测得电阻为1050Ω。
计算电导池常数、该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm(1/2CaCl2)。
(答案:125.4 m-1,0.1194 S·m-1,0.02388 S·m2·mol-1)解:(1)电导池常数G(2)CaCl2的电导率(3) 摩尔电导率4.在298K,H+ 和HCO-3的离子极限摩尔电导率λH+ =3.4982×10-2S·m2·mol-1,λHCO -3= 4.45×10-3S·m2·mol-1。
第八章电解质溶液
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第八章 电解质溶液(例题与习题解)例题1、已知25℃时,m ∞Λ(NaAc)=91.0×10-4S ·m 2·mol–1,m ∞Λ(HCl)=426.2×10-4S ·m 2·mol –1,m ∞Λ(NaCl)=126.5×10-4S. m 2 ·mol –1,求25℃时∞m Λ(HAc)。
解:根据离子独立运动定律=(426.3+91.0-126.5)×10-4=390.7×10-4 (S ·m 2·mol -1)例题2:一些常见离子在25℃时的λ∞±m,见P 22表8.6,求∞m 24Λ(H SO )。
解:=∞)SO (H Λ42m )(SO λ)(H 2λ-24m m ∞+∞+0.015960.0349822+⨯=0.085924=(S·m2·mol–1)例题3:0.01mol.L-1的醋酸水溶液在25℃时的电导率为1.62×10-2 S.m-1,计算醋酸溶液的pH值和解离平衡常数。
解:-2-32-1 mκ 1.6210Λ===1.6210(S.m.mol) c0.01⨯⨯⨯1000+--4 m H,m Ac,mΛ=λ+λ=(349.82+40.9)10∞∞∞⨯).mol(S.m103.91-122-⨯=-3m-2mΛ 1.6210α===0.0451Λ 3.9110∞⨯⨯pH=-lg(αc)=-lg(0.0451)=3.38⨯0.0122ccα0.010.045k==1-α1-0.045⨯-5-3=1.0810(mol.dm)⨯例题4:电导测定得出25℃时氯化银饱和水溶液的电导率为3.41´10–4S·m–1。
已知同温度下配制此溶液所用水的电导率为1.60´10–4 S·m–1。
试计算25℃时氯化银的溶解度和溶度积。
第七章化学反应动力学1.以氨的分解反应2NH3==== N2+3H2为例,导出反应进度的增加速率与,,之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。
解:∴,,2.甲醇的合成反应如下:CO+2H2 ===== CH3OH已知,求,各为多少?(答案:2.44,4.88mol·dm-3·h-1)解:,3.理想气体反应2N2O5→ 4NO2+O2,在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5s-1,速率方程为。
(1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容器中,此反应的和即各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下,1s内被分解的N2O5分子数目。
(答案:(1)7.1×10-8,-1.14×10-7md·dm-3·s-1 (2)1.01×1018)解:(1)mol·dm-3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1(2)1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子4.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm" SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1"TCSC="0">-6cm3(标准状态下),238U的衰变为一级反应:238U → 206Pb+84He由实验测得238U的半衰期为=4.51×109 y,试求该陨石的年龄。
(答案:2.36×109年)解:每克陨石中含He:mol最开始每克陨石中含238U的量:mol现在每克陨石中含238U的量:mol衰变速率常数:∴5.303.01 K时甲酸甲酯在85%的碱性水溶液中水解,其速率常数为4.53mol-1·L·s-1。
第八章电解质溶液复习题1、答:Faraday 归纳了多次实验结果,于1833年总结出了电解定律:1.在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电荷量成正比。
2.通电于若干个电解池串联的线路中,当所取的基本粒子的荷电数相同时,在各个电极上发生反应的物质,其物质的量相同,析出物质的质量与其摩尔质量成正比。
2、答:电势高的极称为正极;电势低的极称为负极;发生还原作用的极称为阴极;发生氧化作用的极称为阳极。
在原电池中,阳离子迁向阴极,阴极上发生还原,得到电子;阴离子迁向阳极,在阳极上发生氧化反应,失去电子,故在原电池中电子是从阳极流入阴极;根据电流的方向是从正极流向负极,而电子的方向是从负极流向正极,故在原电池中阳极是负极而阴极是正极。
3、对于电导率:中性盐和强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。
强电解质当浓度增加到一定程度后,解离度下降,离子运动速率降低,电导率也降低;中性盐由于受饱和溶解度的限制,浓度不能太高;弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著,因浓度增加使其电离度下降,粒子数目变化不大;对于摩尔电导率:由于溶液中导电物质的量已给定,都为1mol ,所以,当浓度降低时,粒子之间相互作用减弱,正、负离子迁移速率加快,溶液的摩尔电导率必定升高。
但不同电解质随浓度降低,摩尔电导率增大的幅度不同,强电解质当浓度降至0.001 molL 以下时,摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
弱电解质浓度较大时,随着浓度下降,摩尔电导率也缓慢升高,但变化不大。
等稀到一定程度,摩尔电导率迅速升高。
4、强电解质:随着浓度下降,摩尔电导率升高,通常当浓度降至0.001 molL 以下时,摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
将该直线外推至浓度趋近于0,就可求得无限稀释摩尔电导率。
弱电解质:随着浓度下降,摩尔电导率也缓慢升高,但变化不大。
摩尔电导率与浓度不呈线性关系,等稀到一定程度,摩尔电导率迅速升高,弱电解质的无限稀释摩尔电导率不能用外推法得到。
物理化学试卷答案一、选择题( 共74题149分)1. 2 分(3608)3608[答] (B) (2分)2. 2 分(3610)3610[答] (A) (2分)3. 5 分(3611)3611[答] (C) (5分)4. 2 分(3612)3612-[答] (C) (2分)5. 2 分(3613)3613[答] (B) (2分)6. 2 分(3614)3614[答] (A) (2分)7. 2 分(3615)3615[答] (C) (2分)8. 2 分(3617)3617[答] (C) (2分)9. 2 分(3618)3618[答] (A) (2分)*. 2 分(3620)[答] (A) (2分)11. 2 分(3621)3621[答] (A) (2分)12. 2 分(3622)3622[答] (C) (2分)13. 2 分(3623)3623[答] (C) (2分)14. 2 分(3624)3624[答] (D) (2分)15. 2 分(3625)3625[答] (B) (2分)3626[答]⑴m M ItzF()().CuCukg==⨯-5927103(4分)⑵nItzF().Cl mol2==⨯-9326103(3分)VnRTp().Cl m2-3==⨯-2327103(3分)16. 2 分(3651) 3651[答](C)17. 2 分(3653) 3653[答](B)18. 1 分(3654) 3654[答](B) 19. 1 分(3666)[答](C)20. 2 分(3673)3673[答] (B)21. 2 分(3674)3674[答] (C)22. 2 分(3675)3675[答] (D)23. 2 分(3693)3693[答] (A) (2分)24. 1 分(3801)3801[答](D)25. 1 分(3803)3803[答](B)26. 2 分(3804)3804[答](B)27. 2 分(3805)3805[答](A)28. 2 分(3806)3806[答](C)29. 1 分(3807)3807[答](B)30. 2 分(3808)[答](B) (A)31. 2 分(3810)3810[答](B)32. 2 分(3861)3861[答] (D)33. 2 分(3862)3862[答] (C)34. 1 分(3864)3864[答] (C)35. 2 分(3880)3880[答] (B) (2分)36. 2 分(3881)3881[答] (D) (2分)37. 2 分(3884)3884[答] (C) (2分)38. 2 分(3885)3885[答] (C) (2分)3686[答] (D) (2分)39. 2 分(3886)3885[答] (C) (2分)3686[答] (D) (2分)3902[答] (B) (2分)41. 2 分(3904)3904[答] (B) (2分)42. 5 分(3910)3910[答] (A) (2分)43. 2 分(3922)3922[答] (D) (2分)44. 1 分(3924)3924[答] (D) (1分)45. 2 分(3925)3925[答] (C) (2分)46. 2 分(3926)3926[答] (B) (2分)47. 2 分(3928)3928[答] (B) (2分)48. 2 分(3929)3929[答] (C) (2分)49. 2 分(3930)3930[答] (D) (2分)50. 2 分(4002)4002[答] (A)4003[答] (A)52. 2 分(4004) 4004[答] (D)53. 1 分(4005) 4005[答] (C)54. 2 分(4007) 4007[答] (C)55. 2 分(4008) 4008[答] (C)56. 2 分(4011) 4011[答] (C)57. 2 分(4012) 4012[答] (D)58. 2 分(4016) 4016[答] (B)59. 2 分(4017) 4017[答] (A)60. 2 分(4050) 4050[答] (A)61. 2 分(4052) 4052[答] (A)4056[答] (C) (2分)63. 2 分(4057)4057[答] (D) (2分)64. 2 分(4063)4063[答] (B) (2分)65. 2 分(4065)4065[答] (B) (2分)66. 2 分(4066)4066[答] (B) (2分)67. 2 分(4067)4067[答] (A) (2分)68. 2 分(4068)4068[答] (A) (2分)69. 2 分(4083)4083[答] (A) (2分)70. 5 分(4084)4084[答] (B) (5分)71. 2 分(4085)4085[答] (B) (2分)72. 2 分(4086)4086[答] (A) (2分)4087[答] (C) (2分)74. 2 分 (4088) 4088[答] (C) (2分)二、填空题 ( 共13题 40分 ) 75. 2 分 (3667) 3667[答]减小;增大;增大;减小76. 5 分 (3685) 3685[答] t ∞(Mg 2+) = 0.410(3分) t ∞(Cl - ) =0.590(2分)77. 2 分 (3686) 3686[答] t 1 < t 2(2分)78. 5 分 (3687) 3687[答] t c c c c c ()()[()()()()]H H H Ba Cl m +m +m 2+m -+=+++112121222λλλλ (5分)79. 2 分 (3820) 3820[答] Λm,1/Λm,2= R 2c 2/(R 1c 1)= 580. 1 分 (3878) 3878[答] c 1 (1分)81. 2 分 (3909) 3909[答] 76.33×10-4 -12mol m S ⋅⋅ (2分)82. 2 分 (3913)3913[答] 1.0 mol·dm-3(2分)83. 2 分(3915)3915[答] 减小;增加(2分)84. 5 分(4014)4014[答] 0.014 mol·kg-10.57485. 2 分(4075)4075[答] γ±,1= γ±,2(2分)86. 5 分(4076)4076[答] A2B,(A正一价,B负二价) (2分)87. 5 分(4081)4081[答] (B) (5分)。
电化学课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×”:1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行。
( )2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) | AgCl(s) | Ag(s),其反应为:2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) 所以,其电动势的计算公式为:E MF =E MF -RT F2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0.002×1.0) ( )。
3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。
( )4、电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关,而电池反应的热力学函数变∆r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池是可逆电池。
二、选择题选择正确答案的编号,填在各题之后的括号内:1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为:( )。
(A)∆r H m ; (B)零; (C)T ∆r S m ; (D) ∆r G m 。
2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势:( )。
(A)仅与a 1,a 3有关,与a 2无关;(B)仅与a 1,a 2有关,与a 3无关; (C)仅与a 2,a 3有关,与a 1无关;(D)与a 1,a 2,a 3均无关。
3、在25℃时,电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2,则其电动势E :( )。
(A)>0; (B)<0; (C)=0; (D)无法确定三、填空题在以下各小题中的 处填上答案: 1、Ag(s)|AgNO 3(b 1=0.01 mol ·kg -1, γ±, 1=0.90)|| AgNO 3(b 2=0.01 mol ·kg -1, γ±, 2=0.72)|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
第8章电解质溶液1.用氧化数法配平下列反应式:As2S3(s)+HNO3(浓)→H3AsO4 + H2SO4 + NO2 + H2OFeS2(s) + O2→Fe2O3(s) + SO2Cr2O3(s) + Na2O2(s)→Na2CrO4(s) + Na2O(s)S + H2SO4(浓)→SO2 + H2O2.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液,通过的电流为st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="20" UnitName="a">20A,经过15分钟后,在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少dm3的300.15K,101.325kPa的氯气? (答案:2.297 dm3)解:(1)在阴极Cu2++2e →Cu析出铜(2) 在阳极2Cl-→Cl2(g) + 2e析出氯3.一电导池中装入0.02mol·dm-3的KCl水溶液,298.15K时测得其电阻为453Ω。
已知298.15K0.02mol·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1。
在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g·dm-3的CaCl2溶液,测得电阻为1050Ω。
计算电导池常数、该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm(1/2CaCl2)。
(答案:125.4 m-1,0.1194 S·m-1,0.02388 S·m2·mol-1)解:(1)电导池常数G(2)CaCl2的电导率(3) 摩尔电导率4.在298K,H + 和HCO-3的离子极限摩尔电导率λH+ =3.4982×10-2S·m2·mol-1,λHCO-3 = 4.45×10-3S·m2·mol-1。
第八章 电解质溶液 (例题与习题解)例题1、已知25℃时,m ∞Λ(NaAc)=91.0×10-4S·m 2·mol –1,m ∞Λ(HCl)=426.2×10-4S·m 2·mol –1,m ∞Λ(NaCl)=126.5×10-4S. m 2·mol –1,求25℃时∞m Λ(HAc)。
解:根据离子独立运动定律+ m m m (NaAc) =(Na ) +(Ac )ΛΛΛ∞∞∞-+ m m m (HCl) =(H ) +(Cl )ΛΛΛ∞∞∞- + m m m (NaCl) =(Na ) +(Cl )ΛΛΛ∞∞∞- + m m m (HAc) =(H ) +(Ac )ΛΛΛ∞∞∞-+ + m m m m + m m =(H ) (Cl )(Na )(Ac ) (Na )(Cl )ΛΛΛΛΛΛ∞∞-∞∞-∞∞-+++--m m m =(HCl) (NaAc)(NaCl)ΛΛΛ∞∞∞+-=(426.3+91.0-126.5)×10-4 =390.7×10-4 (S·m 2·mol -1)例题2:一些常见离子在25℃时的λ∞±m,见P 22表8.6,求∞m 24Λ(H SO )。
解:=∞)SO (H Λ42m )(SO λ)(H 2λ-24m m ∞+∞+0.015960.0349822+⨯=0.085924=(S·m 2·mol –1)例题3:0.01mol.L -1的醋酸水溶液在25℃时的电导率为1.62×10-2S.m -1,计算醋酸溶液的pH 值和解离平衡常数。
解:-2-32-1m κ 1.6210Λ===1.6210(S.m .mol )c 0.01⨯⨯⨯1000+--4m H ,m Ac ,mΛ=λ+λ=(349.82+40.9)10∞∞∞⨯).mol (S.m 103.91-122-⨯=-3m -2m Λ 1.6210α===0.0451Λ 3.9110∞⨯⨯ pH =-lg(αc)=-lg(0.0451)=3.38⨯0.0122c c α0.010.045k ==1-α1-0.045⨯-5-3=1.0810(mol.dm )⨯例题4:电导测定得出25℃时氯化银饱和水溶液的电导率为3.41⨯10–4S ·m –1。
第八章电解质溶液三、关键的计算题类型及例题(1) 利用强电解质的Λ∞m和公式Λ∞m=ν+Λ∞m,++ν-Λ∞m,-来计算弱电解质的Λ∞m或计算难溶盐的Λ∞m 。
例:Λ∞m(HAc)=Λ∞m(HCl)+Λ∞m(NaAc)-Λ∞m(NaCl)再如:Λ∞m(CaF2) =Λ∞m(CaCl2)+2Λ∞m(NaF)-2Λ∞m(NaCl)(2) 电导测定的应用计算例2:在298K时,测量BaSO4饱和溶液在电导池中的电阻,得到这个溶液的电导率为4.20³10-4S·m-1,已知在该温度下水的电导率为1.05³10-4 S·m-1。
求①该盐的电导率κ;②求Λ∞m(1/2 BaSO4);③BaSO4在该温度下的溶解度;④求BaSO4的K sp。
解:①根据κ(盐溶液)=κ(盐)+κ(H2O)则该盐的电导率κ为:κ(盐)= κ(盐溶液)-κ(H2O)= 4.20³10-4-1.05³10-4= 3.15³10-4S·m-1②查表得无限稀释时的离子摩尔电导率Λ∞m(1/2Ba2+)=63.64³10-4S·m2·mol-1;Λ∞m(1/2SO42-)=79.8³10-4 S·m2·mol-1根据离子独立运动定律,得:Λ∞m(1/2 BaSO4)= Λ∞m(1/2Ba2+)+ Λ∞m(1/2SO42-)= 1.434³10-2S·m2·mol-1;而Λ∞m(BaSO4)=2.869³10-2 S·m2·mol-1③根据难溶盐饱和溶液浓度的公式:c =κ(盐)/Λ∞m得:c = 3.15³10-4/2.869³10-2=1.099 ³10-2(mol/m3)=1.099 ³10-5(mol/dm3)BaSO4在该温度下的溶解度为:s(g/dm3)= c(mol/dm3)³M(g/mol)= 1.099 ³10-5³233.37=2.565³10-3④求BaSO4的K spK sp = [Ba2+][SO4 2-]= [1.099 ³10-5]2= 1.208 ³10 -10例3摩尔电导率的定义式为:Λ∞m =κ/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?说明理由。
第七章化学反应动力学1.以氨的分解反应2NH3==== N2+3H2为例,导出反应进度的增加速率与,,之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。
解:∴,,2.甲醇的合成反应如下:CO+2H2 ===== CH3OH已知,求,各为多少?(答案:2.44,4.88mol·dm-3·h-1)解:,3.理想气体反应2N2O5→ 4NO2+O2,在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5s-1,速率方程为。
(1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容器中,此反应的和即各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下,1s内被分解的N2O5分子数目。
(答案:(1)7.1×10-8,-1.14×10-7md·dm-3·s-1 (2)1.01×1018)解:(1)mol·dm-3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1(2)1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子4.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm" SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1"TCSC="0">-6cm3(标准状态下),238U的衰变为一级反应:238U → 206Pb+84He由实验测得238U的半衰期为=4.51×109 y,试求该陨石的年龄。
(答案:2.36×109年)解:每克陨石中含He:mol最开始每克陨石中含238U的量:mol现在每克陨石中含238U的量:mol衰变速率常数:∴5.303.01 K时甲酸甲酯在85%的碱性水溶液中水解,其速率常数为4.53mol-1·L·s-1。
第8章电解质溶液1.用氧化数法配平下列反应式:As2S3(s)+HNO3(浓)→H3AsO4 + H2SO4 + NO2 + H2OFeS2(s) + O2→Fe2O3(s) + SO2Cr2O3(s) + Na2O2(s)→Na2CrO4(s) + Na2O(s)S + H2SO4(浓)→SO2 + H2O2.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液,通过的电流为st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="20" UnitName="a">20A,经过15分钟后,在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少dm3的300.15K,101.325kPa的氯气? (答案:2.297 dm3)解:(1)在阴极Cu2++2e →Cu析出铜(2) 在阳极2Cl-→Cl2(g) + 2e析出氯3.一电导池中装入0.02mol·dm-3的KCl水溶液,298.15K时测得其电阻为453Ω。
已知298.15K0.02mol·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1。
在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g·dm-3的CaCl2溶液,测得电阻为1050Ω。
计算电导池常数、该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm(1/2CaCl2)。
(答案:125.4 m-1,0.1194 S·m-1,0.02388 S·m2·mol-1)解:(1)电导池常数G(2)CaCl2的电导率(3) 摩尔电导率4.在298K,H + 和HCO-3的离子极限摩尔电导率λH+ =3.4982×10-2S·m2·mol-1,λHCO-3 = 4.45×10-3S·m2·mol-1。
在同温度下测得0.0275mol·dm-3H2CO3溶液的电导率κ=3.86×10-3S·m-1,求H2CO3离解为H + 和HCO-3的离解度。
(答案:α= 3.56×10-3)解:5.已知291K时NaCl ,NaOH及NH4Cl的极限摩尔电导率λ分别为1.086×10-2,2.172×10-2及1.298×10-2S·m2·mol-1,291K时0.1及0.01mol·dm-3NH3·H2O的摩尔电导率λm分别为3.09和9.62S·cm2·mol-1,利用上述实测数据求0.1及0.01mol·dm-3NH3·H2O的离解常数K。
(答案:K = 1.7×10-5)解:= 1.298×10-2 + 2.172×10-2-1.086×10-2 = 2.384×10-2 s?m2?mol-1 (1) 0.1mol?dm-3 NH3?H2O(2) 0.01 mol·dm-3溶液对氨水而言,在确定温度下其电离平衡常数为定值,即6.在298.15K测得某电导池充以0.01mol·dm-3KCl溶液的电阻为484Ω,用同一电导池充以不同浓度的NaCl水溶液,在298.15K测得电阻值如下表:浓度c /mol·dm-30.0005 0.0010 0.0020 0.0050电阻R /Ω10910 5494 2772 1128.9①试计算表列不同浓度NaCl溶液的摩尔电导率;②以Λm对c作图,用外推法求NaCl溶液的极限摩尔电导率。
(答案:⑴0.01251,0.01242,0.01231,0.01209 S·m2·mol-1 (2)0.01270 S·m2·mol-1)解: 查表知298K下0.01mol?dm-3 的KCl水溶液的电导率为: = 0?141s?m-1,以不同浓度c1溶液的电阻R1代入上式求得相应的摩尔电导率如下表c1 (mol?dm-3) 0.0005 0.0010 0.0020 0.0050Λm,1(S?m2?mol-1) 0.01251 0.01242 0.01231 0.012090.00236 0.03162 0.04472 0.07071(2)以Λm,1对作图,将图中直线部分外推至=0时得Λ∞,NaCl = 0.01270S?m2?mol-17. 298K时,浓度0.100mol·dm-3的NaCl水溶液中,Na + 与Cl -的离子淌度分别为U Na+ = 4.26×10-8m2?V-1?s-1和U Cl- = 6.80×10-8m2?V-1?s-1,试求该溶液的摩尔电导率和电导率。
(答案:⑴106.7 S?m2?mol-1,⑵1.07 S?m-1)解: Λm = (U Na+ + U Cl-)F= (4.26×10-8 + 6.8×10-8)×96500 = 1.067×10-2 S ?m2 ?mol-1κ =Λm?c?103 = 1.067×10-2×0.100×103 = 1.067 S ?m-18.LiCl的极限摩尔电导率是115.03×10-4S?m2?mol-1,在298KLiCl溶液阴离子的迁移数外推到无限稀释处的值是0.6636,试计算Li + 和Cl-离子的摩尔电导率和离子淌度。
(答案:λLi+ = 38.7×10-4,λCl- = 76.33×10-4 S?m2?mol-1,U Li+ = 4.01×10-8,U Cl- = 7.91×10-8 m2?V-1?s-1)解: Cl -的摩尔电导率:λCl- = t-?Λm,LiCl = 0.6636×115.03×10-4 = 76.33×10-4S?m2?mol-1Li+的摩尔电导率:λLi+ = Λm,LiCl-λCl- = (115.03-76.33 )×10-4 = 38.70×10-4 S?m2?mol-1离子淌度:9. 0.01mol?dm-3的BaCl2水溶液在298.15K时的电导率为0.238S?m-1,此溶液中Ba2 + 离子的迁移数为0.4375,试求出此溶液中Ba + 和Cl-1离子的淌度。
(答案:U Ba2+ = 5.39×10-8,U Cl- = 6.94×10-8 m2?V-1?s-1)解: Λm = κ?10-3/c = 0.238×10-3/0.01 = 0.0238s?m2?mol-1λBa2+ = t+?Λm = 0.04375×0.0238 = 0.0104s?m2?mol-1Λm =λBa2+ +2λ-Cl-∴λ-Cl- =0.5 ×(Λm-λBa2+) = 0.5 ×( 0.0238-0.0104 ) = 0.0067 S?m2·mol-1Λi =|z i|FU i∴10. 在迁移数测定管中,装入一定浓度的盐酸溶液,在两铂电极间电解一定时间,测得电解前阴极区含Cl -离子0.2654g,电解后含0.1362g,串联在电路中的库仑计铜片质量增0. 6464g,计算H + 和Cl -的迁移数。
(答案:t+= 0.8198,t-= 0.1802)解: 通过溶液的总电量: 0.6464/32 = 0.0202F电解后阴极区损失Cl -的物质的量等于Cl -所迁移的法拉第数:(0.02654-0.1362)/35.5-0.1292/35.5-3.639×10-3F故,t+ = 1-t- = 0.819811. 用铜电极电解CuSO4溶液(每100 g溶液中含10.06 g CuSO4)。
通电一定时间后,测得银电量计析出0.5008 g银,并测知阳极区溶液重54.565g,其中含CuSO4 5.726 g.试计算CuSO4溶液中离子的迁移数和. (答案:t+ = 0.2897,t- = 0.7103)解: M CuSO4 = 159.61,M Ag =107.9阳极上 Cu2+反应的物质的量等于通过溶液的总电量0.5008/107.9 = 4.641×10-3F通电后阳极区:W CuSO4 = 5.726gW H2O = 54.565 - 5.726 = 48.839通电前阳极区:阳极 Cu2+迁移量:n迁出= n原有+ n产生-n通电后,12.在298.15K时,将浓度为33.27×10-3 mol·dm-3的CdCl3溶液注入毛细管中,再小心地注入73×10-3的LiCl溶液,使两种溶液间保持明显的分界面.如果通过5.594mA电流,3976秒后,界面向下移动的距离相当于1.002cm3溶液在管中所占长度,试求Cd3+和Cl-离子的迁移数。
(答案:t+ = 0.4338,t- = 0.5662)解: 1.002 cm3溶液中所含 Cd3+的物质的量为:3×33.27×10-3×1.002×10-3=1.0001×10-4 mol13. 298K时,SrSO4的饱和水溶液电导率1.482×10-2 S·m-1,纯水电导率为1.5×10-4 S·m-1。
若已知该温度下离子摩尔电导率λm( Sr2+) = 59.46×10-4 S·m2·mol-1, λm( SO4=)= 79.8×10-4 S·m2·mol-1,计算SrSO4此时在水中的溶解度。
(答案:S = 5.27×10-4mol·dm-3)解:Λm(SrSO4)= 2λm( Sr2+) +2λm( SO4=)= (59.46×10-4+79.8×10-44)×2 = 0.027852 S·m2·mol-1κ(SrSO4) = κ(溶液)-κ(纯水) = 1.462×10-2-1.5×10-4 = 0.01467 S·m-1溶解度14. 已知298K时AgBr的溶度积Ksp=6.3×10-13 mol2·dm-6,纯水电导率为1.5×10-4 S·m-1,计算298K时AgBr饱和水溶液的电导率.(答案:κ= 1.61×10-4 S·m-1)解:查表知:λ∞,Ag+ = 61.92×10-4 S·m2·mol-1 ; λ∞,Br- = 70.4×10-4 S·m2·mol-1因此,Λm,AgBr = λ+ +λ- = 140.32×10-4 S·m2·mol-1(取cΘ=1mol·L-1),而所以:15.得用德拜-休克尔极限公式计算0.002 mol·L-1MgCl2水溶液在298K时Mg2+和Cl-离子的活度系数和平均离子活度系数。