发布时间 : 星期六 文章第八章 电解质溶液更新完毕开始阅读
?2.714?10?2S?m2?mol?1
?m,NH3?H2O??m,NH3?H2O3.650?10?4S?m2?mol?1??1.345?10?2 ?22?12.714?10S?m?mol??（2）RHO2Kcell74.099m?1?? KH2O2.0?10?4S?m?1 ?3.705?105S?1?3.705?105Ω
?2?222. 298 K 时，已知??m2?mol?1，??S?m2?mol?1和m,NaCl?1.086?10S?m,NaOH?2.172?10?3?2??S?m2?mol?1；又已知NH3?H2O 在浓度为 0.1 mol ? dm 时的摩尔电导m,NH4Cl?1.298?10?3?4?1?10S?m2?mol ，浓度为 0.01 mol ? dm 时的摩尔电导率为率为?m?3.09?m?9.62?10?4S?m2?mol?1 。试根据上述数据求NH3?H2O 的两种不同浓度溶液的解离度和
解离常数。
解：NH3?H2O 是弱电解质，它的无限稀释摩尔电导率可以利用离子移动定律从离子的无限稀释摩尔电导率计算，也可以用有关强电解质的无限稀释摩尔电导率相加减来求得，本题显然用第二种方法。再利用已知浓度的摩尔电导率，就可以解得要求的值。
?????m,NH3?H2O??m,NaOH??m,NH4Cl??m,NaCl
??2.172?1.298_1.086??10?2S?m2?mol?1 ?2.384?10?2S?m2?mol?1
对于浓度为0.1 mol ? dm?3 的NH3?H2O 溶液：
???m,NH3?H2O??m,NH3?H2O3.09?10?4S?m2?mol?1??1.296?10?2 ?22?12.384?10S?m?molc2?mc Kc????m?m??m?? ?4?10.1?.30?9?10S?m2?mol2?12.38?4?10S?m2?mol??.2?38.4??2?2209?S1?0m?0?30
mo1l52?10 ?1.70?
?0.01296??0.01?2cc??1.702?10?5 或 Kc?1??1?0.01296对于浓度为0.01 mol ? dm?3 的NH3?H2O 溶液：
2???m,NH3?H2O??m,NH3?H2O9.62?10?4S?m2?mol?1??4.035?10?2 ?22?12.384?10S?m?molKc?0.01?9.62?10?4S?m2?mol?12.384?10?22?1??2?22?1S?m?mol??2.384?0.0962??10S?m?mol
57?10 ?1.69?
可见，弱电解质的解离度随着浓度的下降而增加，但在同一温度下，他的解离常数有定值。
23. 291 K 时，在一电场梯度为 1000 V ? m?1 的均匀电场中，分别放入含H+,K+,Cl- 离子的稀溶液，试求各种离子的迁移速率。已知各溶液中离子的摩尔电导率如下：
离子 ?m/10?3S?m2?mol?1 H+ K+ 4.80 ?? 27.8 Cl? 4.90 解：此题需要运用电迁移与摩尔电导率之间的关系，例如： u??r??u?rH??m,?F
dE?m,?dE ?dlFdl??dE?m,H
Fdl?22.78?10S?m2?mol?1?1000V?m?1?.2?88?41m0?s? 1 ??196500C?molrK?rCl?4.80?10?2S?m2?mol?1??1000V?m?1?4.97?10?4m?s?1 ?196500C?mol4.90?10?2S?m2?mol?1??1000V?m?1?5.08?10?4m?s?1 ?196500C?mol24. 分别计算下列各溶液的离子强度，设所有电解质的质量摩尔浓度均为 0.025 mol ? kg?3 ：
（1） NaCl ;（2）MgCl2 ;（3）CuSO4 ; (4) LaCl3 ;
(5) NaCl和 LaCl3 的混合溶液，质量摩尔浓度各为0.025 mol ? kg?1.
解：将各离子质量摩尔浓度代入离子强度的定义式计算即可。因为质量摩尔浓度都相同，从计算结果比较哪一种类型的电解质离子强度最大。假定这些电解质是完全电离。离子强度的定义式为
1 I??mBz2B2B(1) INaCl? ?1 mBz2?B2B10.025?12?0.025?122???mol?kg?1?0.025mol?kg?1
对于A+1B?1价型的强电解质，离子强度与它的质量摩尔浓度相同。 （2）IMgCl2?10.025?22?0.025?122?mol?kg?1?0.075mol?kg?1
对于A2+1B?2 ，A+2B2?1 价型的强电解质，离子强度是它质量摩尔浓度的三倍。
（3）ICuSO4?10.025?22?0.025?222??mol?kg?1?0.10mol?kg?1
对于A+2B?2 价型的强电解质，离子强度是它的质量摩尔浓度的四倍。 （4）ILaCl3?10.025?32?0.025?122??mol?kg?1?0.15mol?kg?1
对于A+3B3?1 ，A3+1B?3 价型的强电解质，离子强度是它的质量摩尔浓度的六倍 （5） I?10.025?12?0.025?12?0.025?32?3?0.025?122??mol?kg?1?0.15mol?kg?1
??0.025?0.15?mol?kg?1?0.175mol?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。
25. 分别计算下列两种溶液的离子平均质量摩尔浓度m?、离子平均活度a?以及电解质的活度aB.设质量摩尔浓度为 0.01 mol ? kg?1 。 （1）NaCl????0.904? ； （2）K2SO4 ????0.715?; (3) CuSO4????0.444? ; (4) K3??Fe?CN?6??????0.571?. 解：根据m? 的定义，a?与m? 及aB与a?的关系，就可以求得。 （1）m???m?m??????????1????????1?mB
m?,NaCl?1?1?1112??0.01mol?kg?1?0.01mol?kg?1
对于A+1B?1价型的强电解质，平均质量摩尔浓度m?与它的质量摩尔浓度相同。
a?,NaClm?0.01mol?kg?1????0.904??9.04?10?3 ?1m1.0mol?kg25?81?7 10?23 aNaCl?a?4?1?0?.??a???.90对于1 — 1 型的强电解质，其m? 与它的质量摩尔浓度相同，??数值在相同质量摩尔浓度的电解质中最大。 （2）m?,KSO??2?1??0.01mol?kg?1?0.0159mol?kg?1
224113对于A2+1B?2 ，A+2B2?1 价型的强电解质，平均质量摩尔浓度m??34mB. a?,K2SO4?0.715?0.0159?0.0114
aK2SO4??0.0114??1.48?10?6
3（3）m?,CuSO??1?1??0.01mol?kg?1?0.01mol?kg?1
14112对于A+2B?2 价型的强电解质，平均质量摩尔浓度m? 与它的质量摩尔浓度相同，??数值在相同质量摩尔浓度的电解质中最小。 a?,CuSO4?0.444?0.01?4.44?10?3
aCuSO4?4.44?10?3??2?1.97?10?5
（4）m?,Ka?,KaK??3?Fe?CN?6??3?1?3114??0.01mol?kg?1?2.28?10?2mol?kg?1
??3?Fe?CN?6??0.571?2.28?10?2?0.0130
??0.0130??2.90?10?8
4??3?Fe?CN?6?26. 有下列不同类型的电解质；? HCl ，? MgCl2 ? CuSO4 ,? LaCl3 ?Al2（SO4）3，设它
们都是强电解质，当它们的溶液质量摩尔浓度都是0.025 mol ? kg?1 时，试计算各种溶液的： （1）离子强度I；
（2）离子平均质量摩尔浓度m? ；
（3）用 Debye?Huckel 极限公式计算离子平均活度因子?? ； (4) 电解质的平均活度a?和电解质的活度aB.
解：（1）根据24 题的计算结果，利用简便的方法计算。 ? IHCl?1?1 mBz2?B?mB?0.025mol?kg2B?IMgCl?3mB?3?0.025mol?kg?1?0.075mol?kg?1
2?ICuSO?4mB?4?0.025mol?kg?1?0.10mol?kg?1
4?ILaCl?6mB?6?0.025mol?kg?1?0.15mol?kg?1
3?IAl（?2SO4）312?0.025?32?3?0.025?222??mol?kg?1
?0.375mol?kg?1 (2)根据m???m?m??????????1????????1?mB 有
?m?,HCl?mHCl?0.025mol?kg?1
?m?,MgCl2?34mB?34?0.025mol?kg?1?0.0397mol?kg?1 ?m?,CuSO?mCuSO?0.025mol?kg?1
44?m?,LaCl3??11?33?mB?427?0.025mol?kg?1?0.0570mol?kg?1 ?m?,Al?SO???22?33?mB
2431415 ?5108?0.025mol?kg?1?0.0638mol?kg?1 (3) 利用用 Debye?Huckel 极限公式lg????Az?z?I,在室温和水溶液中A 值为