发布时间 : 星期一 文章物理化学核心教程（第二版）沈文霞编科学出版社 - 课后习题详解第七章更新完毕开始阅读
并假定这些电解质都能完全电离。①NaCl；②MgCl2；③CuSO4；④LaCl3；⑤NaCl和LaCl3的混合溶液，质量摩尔浓度各为0.025 mol?kg?1。
解：将各离子浓度代入离子强度的定义式计算即可。因为浓度都相同，从计算结果可以比较一下哪一种类型的电解质离子强度最大。离子强度的定义式为
I?12mBzB ?2B①I(NaCl)?12 mBzB?2B?1(0.025?12?0.025?12)mol?kg?1 2?0.025 mol?kg?1
对于A?1B?1价型的强电解质，离子强度就等于它的质量摩尔浓度。 ②I(MgCl2)?1(0.025?22?2?0.025?12)mol?kg?1 2?0.075 mol?kg?1
1?2?2?1对于A?或BAB2价型的强电解质，离子强度是它质量摩尔浓度的三倍。 2③I(CuSO4)?1(0.025?22?0.025?22)mol?kg?1 2?0.10 mol?kg?1
对于A?2B?2价型的强电解质，离子强度是它质量摩尔浓度的四倍。 ④I(LaCl3)?1(0.025?32?3?0.025?12)mol?kg?1 2?0.15 mol?kg?1
?3?1?1?3对于A1B3或A3B1价型的强电解质，离子强度是它质量摩尔浓度的六倍。
⑤I?1(0.025?12?0.025?12?0.025?32?3?0.025?12)mol?kg?1 2?(0.025?0.15) mol?kg?1?0.175 mol?kg?1
对于混合强电解质溶液，离子强度等于组成溶液的所有电解质的离子强度的加和。从计
?3?1?1?3算结果可知，A1B3或A3B1价型的强电解质的离子强度最大。
9．298 K 时，某溶液含CaCl2和ZnSO4的浓度均为 0.002 mol·kg-1。试用Debye-Hückel极限定律，计算ZnSO4的离子平均活度因子。已知：常数A?0.509( mol?kg?1?2)1。
解：对于混合电解质溶液，在计算离子强度时，要把所有的离子都计算在内。但在计算离子平均活度因子时，只用到相关电解质离子电荷数。
I==12mBzB ?2B2创0.00212+0.002?220.002醋22) molkg-1
1(0.002?222=0.014 mol?kg-1
lgg?=-A浇zz-I -0.2409
=-0.509创|2(-2)|?0.014g±=0.574
10．298 K时，当MgCl2和CuSO4溶液的浓度都等于0.025 mol?kg?1，并假定它们能完全电离。试分别计算这两种溶液的 （1）离子强度I。
（2）离子平均质量摩尔浓度m?。
（3）离子平均活度因子??，已知A?0.509(mol?kg)。 （4）电解质的离子平均活度a?和电解质的活度aB。 解（1）离子强度根据第8题的简便的方法计算
?1?12I(MgCl2)?3mB?3?0.025 mol?kg?1?0.075 mol?kg?1 I(CuSO4)?4mB?4?0.025mol?kg?1?0.10 mol?kg?1
（2）根据平均质量摩尔浓度m?的定义，m??m?m???????????1?????????1mB
m?(MgCl2)?34 mB
?34?0.025 mol?kg?1?0.0397 mol?kg?1 m?(CuSO4)?m(CuSO4)?0.025 mol?kg?1
（3）利用Debye-H?ckel极限公式lg????Az?z?I，
lg??(MgCl2)??0.509?2?(?1)0.075
??(MgCl2)?0.526
lg??(CuSO4)??0.509?2?(?2)0.10 ??(CuSO4)?0.227
（4）已知a????m??，a?aB? ?ma?(MgCl2)?0.526?0.0397?0.0209 a(MgCl2)?(0.0209)3?9.129?10?6 a?(CuSO4)?0.227?0.025?5.675?10?3 a(CuSO4)?(5.675?10?3)2?3.221?10?5
11．有下列电池，写出各电池的电极反应和电池反应 （1）Pt|H2(pH2)|H+(aH+) || Ag+(aAg+)|Ag(s) （2）Ag(s)|AgI(s)|I?(aI?) ||Cl?(aCl?) |AgCl(s)|Ag(s) （3）Pt|H2(pH2)|NaOH(a)|HgO(s)|Hg(l) （4）Pt|Fe3?(a1),Fe2?(a2) || Ag?(aAg?)|Ag(s) 解：（1）负极H2(pH2)???2H?(aH?)?2e?
?2Ag(s) 正极2Ag+(aAg+)?2e???净反应H2(pH2)?2Ag+(aAg+)?2H?(aH?)?2Ag(s) （2）负极Ag(s)?I?(aI?)???AgI(s)?e? 正极AgCl(s)?e????Ag(s)?Cl?(aCl?) 净反应AgCl(s)?I?(aI?)?AgI(s)?Cl?(aCl?) （3）负极H2(pH2)?2OH?(aOH?)???2H2O(l)?2e? 正极HgO(s)?H2O(l)?2e????2OH?(aOH?)?Hg(l)
净反应H2(pH2)?HgO(s)?Hg(l)?H2O(l) （4）负极Fe2?(a2)???Fe3?(a1)?e?
?Ag(s) 正极Ag?(aAg?)?e???净反应Fe2?(a2) ?Ag?(aAg?)?Fe3?(a1)?Ag(s) 12．试将下述化学反应设计成合适的电池 （1）AgCl(s)?Ag+(aAg+)?Cl?(aCl?)
（2）Fe2?(aFe2?)?Ag?(aAg?)?Fe3?(aFe3?)?Ag(s) （3）2H2(pH2)?O2(pO2)?2H2O(l)
+????（4）H2O(l)???H(aH+)?OH(aOH?)
（5）Sn2?(aSn2?)?Tl3?(aTl3?)?Sn4?(aSn4?)?Tl?(aTl?)
解：（1）生成物Ag+是由Ag(s)氧化而来的，所以电极Ag(s)|Ag+(aAg+)做阳极， 难溶盐电极Cl?(aCl?)|AgCl(s)|Ag(s)做阴极，所设计的电池为
Ag(s)|Ag+(aAg+) ||Cl?(aCl?)|AgCl(s)|Ag(s)
然后写出电极反应和电池反应进行验证。
?Ag?(aAg?)?e? 负极Ag(s)??正极AgCl(s)?e????Ag(s)?Cl?(aCl?) 净反应AgCl(s)?Ag?(aAg?)?Cl?(aCl?)
说明设计的电池是正确的。同理，其余设计的电池为 （2）Pt|Fe3?(aFe3?),Fe2?(aFe2?) || Ag?(aAg?)|Ag(s) （3）Pt|H2(pH2)|H?(或OH?)(aq)|O2(pO2)|Pt （4）Pt | H2p?|H?aH?||OH?aOH?|H2p?|Pt （5）Pt|Sn4?(aSn4?),Sn2?(aSn2?)||Tl3?(aTl3?),Tl?(aTl?)|Pt
13．分别写出下列两个电池在作为原电池和电解池时的电池反应，并判断是否有可能成为可逆电池。
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