《物理化学》高等教育出版第五版第九章.docx
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《物理化学》高等教育出版第五版第九章
第九章电解质溶液练习题
一、判断题:
1.溶液是电中性的,正、负离子所带总电量相等,则正、负离子离子的迁移数也相等。
2.离子迁移数与离子速率成正比,某正离子的运动速率一定时,其迁移数也一定。
3.离子的摩尔电导率与其价态有关系。
4.电解质溶液中各离子迁移数之和为1。
5.电解池通过lF电量时,可以使1mol物质电解。
6.因离子在电场作用下可以定向移动,所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。
7.无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和,这
一规律只适用于强电解质。
8.电解质的无限稀摩尔电导率Λ
可以由Λm作图外推到c1/2=0得到。
9.不同浓度的醋酸溶液的电导率、摩尔电导率和极限摩尔电导率的数值如下:
浓度(mol/dm3)
电导率
摩尔电导率
极限摩尔电导率
1.0
1
m,1
∞,1
0.5
2
m,2
∞,2
0.1
3
m,3
∞,3
0.01
4
m,4
∞,4
下列关系式是否正确:
(1)∞,1<∞,2<∞,3<∞,4
(2)κ1=κ2=κ3=κ4
(3)∞,1=∞,2=∞,3=∞,4
(4)m,1=m,2=m,3=m,4
10.德拜—休克尔公式适用于强电解质。
11.对于BaCl2溶液,以下等式成立:
(1)a=γb/b
;
(2)a=a+·a-;(3)γ±=γ+·γ-2;
(4)b=b+·b-;(5)b±3=b+·b-2;(6)b±=4b3。
12.若a(CaF2)=0.5,则a(Ca2+)=0.5,a(F-)=1。
二、单选题:
1.下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大:
(A)0.1MKCl水溶液;(B)0.001MHCl水溶液;
(C)0.001MKOH水溶液;(D)0.001MKCl水溶液。
2.对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中哪个不具有加和性:
(A)电导;(B)电导率;
(C)摩尔电导率;(D)极限摩尔电导。
3.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导
率κ与摩尔电导Λm变化为:
(A)κ增大,Λm增大;(B)κ增大,Λm减少;
(C)κ减少,Λm增大;(D)κ减少,Λm减少。
4.在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为:
(A)强电解质溶液与弱电解质溶液都增大;
(B)强电解质溶液与弱电解质溶液都减少;
(C)强电解质溶液增大,弱电解质溶液减少;
(D)强弱电解质溶液都不变。
5.分别将CuSO4、H2SO4、HCl、NaCl从0.1mol·dm-3降低到0.01mol·dm-3,
则Λm变化最大的是:
(A)CuSO4;(B)H2SO4;
(C)NaCl;(D)HCl。
6.影响离子极限摩尔电导率λ
的是:
①浓度、②溶剂、③温度、④电极材料、
⑤离子电荷。
(A)①②③;(B)②③④;
(C)③④⑤;(D)②③⑤。
7.科尔劳施的电解质溶液经验公式Λ=Λ∞-Ac1/2,这规律适用于:
(A)弱电解质溶液;(B)强电解质稀溶液;
(C)无限稀溶液;(D)浓度为1mol·dm-3的溶液。
8.已知298K,½CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率∞分别为a、b、c(单位为
S·m2·mol-1),那么Λ∞(Na2SO4)是:
(A)c+a-b;(B)2a-b+2c;
(C)2c-2a+b;(D)2a-b+c。
9.已知298K时,(NH4)2SO4、NaOH、Na2SO4的∝分别为3.064×10-2、2.451×10-2、
2.598×10-2S·m2·mol-1,则NH4OH的∝为:
(单位S·m2·mol-1)
(A)1.474×10-2;(B)2.684×10-2;
(C)2.949×10-2;(D)5.428×10-2。
10.相同温度下,无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液,下列说法中不正确的是:
(A)Cl-离子的淌度相同;
(B)Cl-离子的迁移数都相同;
(C)Cl-离子的摩尔电导率都相同;
(D)Cl-离子的迁移速率不一定相同。
11.某温度下,纯水的电导率κ=3.8×10-6S·m-1,已知该温度下,H+、OH-的摩
尔电导率分别为3.5×10-2与2.0×10-2S·m2·mol-1,那么该水的Kw是多少(单
位是mol2·dm-6):
(A)6.9×10-8;(B)3.0×10-14;
(C)4.77×10-15;(D)1.4×10-15。
12.不能用测定电解质溶液所得的电导来计算出的物理量是:
(A)离子迁移数;(B)难溶盐溶解度;
(C)弱电解质电离度;(D)电解质溶液浓度。
13.用同一电导池测定浓度为0.01和0.10mol·dm-3的同一电解质溶液的电阻,前者
是后者的10倍,则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为:
(A)1∶1;(B)2∶1;
(C)5∶1;(D)10∶1。
14.有一个HCl浓度为10-3M和含KCl浓度为1.0M的混合溶液,巳知K+与H+的
淌度分别为6.0×10-8、30.0×10-8m2·s-1·V-1,那么H+与K+的迁移数关系为:
(A)t(H+)>t(K+);(B)t(H+) (C)t(H+)=t(K+);(D)无法比较。 15.已知298K时,λ (CH3COO-)=4.09×10-3S·m2·mol-1,若在极稀的醋酸盐溶液中, 在相距0.112m的两电极上施加5.60V电压,那么CH3COO-离子的迁移速率(m·s-1): (A)4.23×10-8;(B)2.12×10-6; (C)8.47×10-5;(D)2.04×10-3。 16.离子运动速度直接影响离子的迁移数,它们的关系是: (A)离子运动速度越大,迁移电量越多,迁移数越大; (B)同种离子运动速度是一定的,故在不同电解质溶液中,其迁移数相同; (C)在某种电解质溶液中,离子运动速度越大,迁移数就大; (D)离子迁移数与离子本性无关,只决定于外电场强度。 17.LiCl的极限摩尔电导为115.03×10-4S·m2·mol-1,在溶液里,25℃时阴离子的迁移 数外推到无限稀释时值为0.6636,则Li+离子的摩尔电导率λm(Li+)为(S·m2·mol-1): (A)76.33×10-4;(B)38.70×10-4; (C)38.70×10-2;(D)76.33×10-2。 18.25℃时,浓度为0.1MKCl溶液中,K+离子迁移数为t(K+),Cl-离子迁移数为 t(Cl-),这时t(K+)+t(Cl-)=1,若在此溶液中加入等体积的0.1MNaCl, 则t(K+)+t(Cl-)应为: (A)小于1;(B)大于1;(C)等于1;(D)等于1/2。 19.用界面移动法测量离子迁移数,应选用下列哪一对电解质溶液: (A)HCl与CuSO4;(B)HCl与CdCl2; (C)CuCl2与CuSO4;(D)H2SO4与CdCl2。 20.以下说法中正确的是: (A)电解质的无限稀摩尔电导率Λ 都可以由Λm与c1/2作图外推到c1/2=0得到; (B)德拜—休克尔公式适用于强电解质; (C)电解质溶液中各离子迁移数之和为1; (D)若a(CaF2)=0.5,则a(Ca2+)=0.5,a(F-)=1。 21.在25℃,0.002mol·kg-1的CaCl2溶液的离子平均活度系数(γ±)1,0.002mol·kg-1 CaSO4溶液的离子平均活度系数(γ±)2,那么: (A)(γ±)1<(γ±)2;(B)(γ±)1>(γ±)2; (C)(γ±)1=(γ±)2;(D)无法比较大小。 22.质量摩尔浓度为m的H3PO4溶液,离子平均活度系数为γ±,则溶液中H3PO4 的活度aB为: (A)47(b/b )4γ±4;(B)4(b/b )γ±4; (C)27(b/b )γ±4;(D)27(b/b )4γ±4。 23.将AgCl溶于下列电解质溶液中,在哪个电解质溶液中溶解度最大: (A)0.1MNaNO3;(B)0.1MNaCl; (C)0.01MK2SO4;(D)0.1MCa(NO3)2。 24.一种2-2型电解质,其浓度为2×10-3mol·kg-1,在298K时,正离子的活度 系数为0.6575,该电解质的活度为: (A)1.73×10-6;(B)2.99×10-9; (C)1.32×10-3;(D)0.190。 25.电解质B的水溶液,设B电离后产生ν+个正离子和ν-个负离子, 且ν=ν++ν-,下列各式中,不能成立的是: (A)a±=aB;(B)a±=aB1/ν; (C)a±=γ±(m±/mө);(D)a±=(a+ν+·a-ν-)1/ν。 26.下列电解质溶液中,何者离子平均活度系数最大: (A)0.01MNaCl;(B)0.01MCaCl2; (C)0.01MLaCl3;(D)0.02MLaCl3。 27.浓度为1mol·kg-1的CuSO4浓度的离子强度I1,浓度为1mol·kg-1的NaCl浓度的 离子强度I2,那么I1与I2的关系为: (A)I1=½I2;(B)I1=I2; (C)I1=4I2;(D)I1=2I2。 28.德拜-休克尔理论导出时,未考虑的影响因素是: (A)强电解质在稀溶液中完全电离; (B)每一个离子都是溶剂化的; (C)每一个离子都被相反电荷的离子所包围; (D)离子间的静电引力导致溶液与理想行为的偏差。 29.能证明科尔劳乌施经验式(Λm=Λ∞-Ac1/2)的理论是: (A)阿仑尼乌斯(Arrhenius)的电离理论; (B)德拜-休克尔(Debye-Hűckel)的离子互吸理论; (C)布耶伦(Bjerrum)的缔合理论; (D)昂萨格(Onsager)的电导理论。 30.以下说法中正确的是: (A)电解质溶液中各离子迁移数之和为1; (B)电解池通过lF电量时,可以使1mol物质电解; (C)因离子在电场作用下可定向移动,所以测定电解质溶液的电导率时要用直 流电桥; (D)无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和, 这一规律只适用于强电解质。 三、多选题: 1.在电解质溶液中,正、负离子传导电量之比为: (A)等于1;(B)等于0.5; (C)等于正负离子运动速率之比; (D)等于正负离子迁移数之比;(E)无法确定。 2.无限稀释的CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是: (A)Λm(CaCl2)=λm(Ca2+)+λm(Cl-); (B)Λm(½CaCl2)=λm(½Ca2+)+2λm(Cl-); (C)Λm(CaCl2)=λm(Ca2+)+2λm(Cl-); (D)Λm(CaCl2)=2[λm(Ca2+)+λm(Cl-)]; (E)Λm(½CaCl2)=λm(½Ca2+)+λm(Cl-)。 3.Kohlrausch离子独立移动定律适用于: (A)多价态的电解质溶液; (B)无限稀释的弱电解质溶液; (C)无限稀释的强电解质溶液; (D)0.1mol·dm-3的电解质溶液; (E)任意浓度的电解质溶液。 4.在电导测量实验中,需要用交流电而不用直流电。 其原因是什么: (A)增大电流; (B)保持溶液温度不变; (C)防止在电极附近溶液浓度的变化; (D)简化测量电阻的线路; (E)准确测定电流的平衡点。 5.下列叙述中不正确的是: (A)Λm=Λ∞(1-βc1/2)适用于弱电解质; (B)λ∞(Mν+Xν-)=ν+λ∞(MZ+)+ν-λ∞(XZ-)仅适用于强电解质; (C)t+,∞=ν+λm,∞(MZ+)/λ∞,t-,∞=ν-λm,∞(XZ-)/λ∞适用于强、弱电解质; (D)α=Λm/Λ∞一般适用于弱电解质; (E)Kc=cΛ2m/[Λm,∞(Λm,∞-Λm)]仅适用于弱电解质。 6.当电解质溶液稀释时,下列溶液中各物理量中增大的是: (A)电导率κ;(B)摩尔电导率Λ∞; (C)离子迁移数tB;(D)离子淌度U;(E)电导G 7.关于界面移动法测量离子迁移数的说法正确的是: (A)界面移动法测量离子迁移数的精确度不如希托夫法; (B)界面移动法测量离子迁移数的精确度比希托夫法高; (C)界面移动法可测量HCl与CuSO4组成体系的Cu2+离子迁移数; (D)界面移动法不能测量H2SO4与CdSO4组成体系的H+离子迁移数; (E)界面移动法不能测量HCl与CuSO4组成体系的Cu2+离子迁移数。 8.下列关于K3[Fe(CN)6]水溶液的离子活度、活度系数、质量摩尔浓度之间的关系 中,正确的是: (A)m±=271/4m;(B)a±=γ±4(m/mө)4; (C)aB=27γ±4(m/mө)4;(D)aB=γ±4(m/mө)4; (E)a±=271/4γ±(m/mө)4。 9.无限稀释时,在相同温度、相同浓度、相同电位梯度条件下,HCl (1)与KCl (2)两 种溶液中Cl-的迁移数与迁移速度之间关系为: (A)r1=r2;(B)r1>r2; (C)t1=t2;(D)t1>t2; (E)t1 10.对HCl的水溶液,在下列的离子活度、活度系数、质量摩尔浓度之间的关系中, 正确的是: (A)a+,m=γ+·m-;(B)a+,m=γ+(m+/mө); (C)a±2=a+·a-;(D)m±=m+·m-; (E)a±2=γ±·m±2。 四、计算及证明题: 1.用Pt作电极,通电于稀CuSO4溶液一段时间后,那么阴极部、阳极部、中间部 溶液的颜色变化如何? 若改用金属Cu作电极,情况又如何? 2.粗略地绘出下列电导滴定的曲线: (1)用标准NaOH溶液滴定C6H5OH溶液; (2)用标准NaOH溶液滴定HCl溶液; (3)用标准AgNO3溶液滴定K2C2O4溶液; 3.在温度为18℃条件下,将浓度为0.1M的NaCl溶液注入直径为2cm的直立管中, 管中置相距20cm的两电极,两极间的电位差为50伏,巳知Na+与Cl-的离子淌度 分别为3.73×10-8与5.87×10-8m2·V-1·s-1。 (1)求30分钟内通过管中间截面的两种离子的摩尔数; (2)求Na+、Cl-两种离子的迁移数; (3)求两种离子所迁移的电量。 4.18℃时,在某溶液中,H+、K+、Cl-的摩尔电导分别为278×10-4、48×10-4、 49×10-4S·m2·mol-1,如果电位梯度为1000V·m-1,求各离子的迁移速率? 5.用银作电极电解KCI溶液,电解前每100g溶液含KCl0.7422g,电解后阳极 区溶液为117.51g,含KCl0.6659g。 测得银库仑计中析出银0.6136g。 已知 阳极反应为: Ag+Cl-=AgCl+e-,求K+和Cl-的迁移数。 6.浓度为0.001M的Na2SO4溶液,其κ=2.6×10-2S·m-1,此溶液中Na+的摩尔电导 λ(Na+)=50×10-4S·m2·mol-1。 (1)计算½SO42-的摩尔电导; (2)如果此0.001M的Na2SO4溶液被CuSO4饱和,则电导率增加到7.0×10-2S·m-1, 并巳知½Cu2+的摩电导为60×10-4S·m2·mol-1,计算CuSO4的溶度积常数。 7.在某电导池中用0.1mol·dm-3的NaOH标准溶液滴定100cm3,0.005mol·dm-3 的H2SO4,巳知电导池常数为0.2cm-1,H+、OH-、Na+、½SO42-离子的摩尔电导 率分别是350×10-4、200×10-4、50×10-4、80×10-4S·m2·mol-1,如果忽略滴定 时稀释作用,计算: (1)滴定前溶液的电导率; (2)计算滴定终点时电导率; (3)NaOH过量10%时的溶液电导率。 8.25℃,BaSO4的溶度积Ksp=0.916×10-10,计算: (1)不用活度; (2)应用活度。 两种情况下BaSO4在0.01M(NH4)2SO4溶液中的溶解度。 9.25℃时纯水的电导率κ=5.5×10-6S·m-1,试求算该温度下纯水的离子活度积。 已知λ (H+)=349.8×10-4S·m2·mol-1,λ (OH-)=198.6×10-4S·m2·mol-1 10.25℃的纯水中溶解了CO2,达平衡时,水中CO2的浓度即H2CO3的浓度为c0, 若c0=1.695×10-5mol·dm-3,只考虑H2CO3的一级电离,且忽略水的电导率,试 粗略估算此水溶液的电导率。 已知25℃H2CO3的一级电离常数K=4.27×10-7, 且λ (H+)=349.8×10-4S·m2·mol-1,λ (HCO3-)=44.5×10-4S·m2·mol-1。 第九章电解质溶液练习题答案 一、判断题答案: 1.错。 正、负离子离子的迁移数是不一定相等。 2.错。 某离子的迁移数除了与离子的运动速率有关,还与其他离子浓度、运动速度 有关,其他离子浓度增加,该离子的迁移数就减少。 3.对。 ;若是基元单位的摩尔电导率与价态有关。 4.对。 5.错。 电解质分子中正、负离子所带电荷不一定为1,若是(Cu2+)只能反应0.5mol。 6.错。 因为当直流电通过电解池时,两极将发生电极反应,电解质浓度发生变化。 电导率会发生改变。 7.错。 对强电解质、弱电解质都适用。 8.错。 只适用于强电解质,弱电解质不可以。 9. (1)错。 同种电解质的极限摩尔电导率相同。 (2)错。 浓度不同,电导率κ不同。 (3)对。 同种电解质的极限摩尔电导率相同。 (4)错。 浓度不同,摩尔电导率不相等。 10.错,适用于强电解质的稀溶液(I<0.01),浓度较大溶液不适合。 11. (1)、(5)正确,其余是错的。 12.错。 a(CaF2)=a(Ca2+)·a2(F-)。 a(CaF2)=a(Ca2+)a2(F-) 不能确定a(Ca2+)=0.5,a(F-)=1。 二、单选题答案: 1.B;2.C;3.B;4.A;5.A;6.D;7.B;8.B;9.B;10.B; 11.C;12.A;13.A;14.B;15.B;16.A;17.B;18.A;19.B;20.C; 21.B;22.D;23.D;24.A;25.A;26.A;27.C;28.B;29.D;30.A。 说明: 1、浓度低的溶液摩尔电导更大,在浓度相同时H+的摩尔电导最大;。 2、; ,电导率具有加和性,摩尔电导率不具有加和性,这里指带基元单位电荷的溶液,摩尔 电导率按定义是1mol某电解质的电导率,离子数一定的,不具有加和性。 3、在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则可导电离子增多,溶液的电导率κ增大。 而对于摩尔电导Λm,考虑1mol电解质,由于浓度增加,离子之间的作用力增强,所以摩尔电导Λm减小。 4、溶液浓度减小,离子之间的作用力降低了,强电解质、弱电解质的摩尔电导均增大。 5、强电解质溶液浓度减小,考虑离子强度的改变, 。 价态高的溶液变化显著,所以CuSO4的Λm变化最大。 6、影响离子极限摩尔电导率λ 的是离子本性(电荷)、溶剂性质与温度,与浓度无关。 7、科尔劳施的电解质溶液经验公式仅适用于强电解质稀溶液。 8、Λ∞(Na2SO4)=2Λ∞(NaCl)+2Λ∞(½CuSO4)-Λ∞(CuCl2)=2c+2a-b。 9、Λ∞(NH4OH)=0.5Λ∞((NH4)2SO4)+Λ∞(NaOH)-0.5Λ∞(Na2SO4) =(3.064/2+2.451-2.598/2)×10-2=2.684×10-2S·m2·mol-1。 10、相同温度下,无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液, 都相同。 则由 可知, Cl-离子的淌度也相同。 ,若电位梯度不同,Cl-离子的迁移速率不相同。 对于迁移数是不相同的, ,还要考虑对应阳离子的迁移速率。 11、 , 12、离子迁移数不能通过电导来测定,离子迁移数可以用界面移动法、希托夫法测量。 13、 14、离子迁移数与离子浓度、离子速率(淌度)、带电多少有关,虽然巳知H+的淌度是K+的5倍,但K+的浓度 是H+的1000倍,因此t(H+) 15、 16、一般来说,离子运动速度越大,迁移电量越多,迁移数越大是正确的,这种越大是相对该离子运动 速度小时而言的;某种离子的迁移数不仅与运动速度有关,还与溶液中其他离子运动速度、浓度有关, 故在不同电解质溶液中,它迁移数很难相同;在某种电解质溶液中,离子运动速度大,迁移数就大却不一定, 例如14题,一个HCl浓度为10-3M和含KCl浓度为1.0M的混合溶液,虽然H+的速率是K+的5倍,但它的 迁移数就比K+小;离子迁移数与外电场强度无关。 17、 18、对于这个混合电解质溶液有: 。 加入Na+离子后, 19、界面移动法要求两种溶液有共同一种离子,而且两种溶液界面应明显。 只有(B)符 合要求。 20、只有强电解质溶液的无限稀摩尔电导率Λ 可以由外推法得到。 德拜—休克尔公式适用于强电解 质稀溶液。 若a(CaF2)=0.5,则 。 不能确定a(Ca2+)=1,a(F-)=1。 只有(C)
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