第八章-电解质溶液

第八章 电解质溶液

一、基本内容

电解质溶液属第二类导体，它之所以能导电，是因为其中含有能导电的阴、阳离子。若通电于电解质溶液，则溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；同时在电极/溶液的界面上必然发生氧化或还原作用，即阳极上发生氧化作用，阴极上发生还原作用。法拉第定律表明，电极上起作用的物质的量与通入的电量成正比。若通电于几个串联的电解池，则各个电解池的每个电极上起作用的物质的量相同。

电解质溶液的导电行为，可以用离子迁移速率、离子电迁移率(即淌度)、离子迁移数、电导、电导率、摩尔电导率和离子摩尔电导率等物理量来定量描述。在无限稀释的电解质溶液中，离子的移动遵循科尔劳乌施离子独立移动定律，该定律可用来求算无限稀释的电解质溶液的摩尔电导率。此外，在浓度极稀的强电解质溶液中，其摩尔电导率与浓度的平方根成线性关系，据此，可用外推法求算无限稀释时强电解质溶液的极限摩尔电导率。

为了描述电解质溶液偏离理想稀溶液的行为，以及解决溶液中单个离子的性质无法用实验测定的困难，引入了离子强度、离子平均活度、离子平均质量摩尔浓度和平均活度因子等概念。对稀溶液，活度因子的值可以用德拜－休克尔极限定律进行理论计算，活度因子的实验值可以用下一章中的电动势法测得。

二、重点与难点

1．法拉第定律：nzF Q =，式中法拉第常量F =96485 C·mol -1。若欲从含有M z +离子的溶液中沉积出M ，则当通过的电量为Q 时，可以沉积出的金属M 的物质的量n 为：

F Q n Z +=

，更多地将该式写作F

Q

n Z =，所沉积出的金属的质量为：M F Q m Z =

，式中M 为金属的摩尔质量。

2．离子B 的迁移数：B B

B Q I t Q I ==，B B

1t =∑ 3．电导：l

A

κl A R G ρ=?==

11 (κ为电导率，单位：S·m -1) 电导池常数：cell l

K A

=

4．摩尔电导率：m m V c

κ

Λκ==

(c ：电解质溶液的物质的量浓度, 单位：mol·m -3,

m Λ的单位：2

-1

S m mol ??)

5．科尔劳乌施经验式：m m (1ΛΛ∞=-

6．离子独立移动定律：在无限稀释的电解质-+ννA C 溶液中，m m,m,Λνν∞∞∞

++--=Λ+Λ,

式中，+ν、-ν分别为阳离子、阴离子的化学计量数。

7．奥斯特瓦尔德稀释定律：设m Λ为弱电解质-+ννA C 浓度为c 时的摩尔电导率，∞m

Λ为该电解质的极限摩尔电导率，则该弱电解质的解离度为∞≈

m

m

ΛΛα

若弱电解质为1-1价型或2-2价型，则此时弱电解质化学式为CA ，其解离平衡常数为：

c

c K ?-=αα122m θm m m ()c c ΛΛΛΛ∞∞=?-

该式称为奥斯特瓦尔德稀释定律。

8．电解质-+ννA C 的溶液中的离子平均质量摩尔浓度±m 和离子平均活度因子±γ：

-+±

-+=νννm m m ，-+±-+=ννν

γγγ 式中，-++=ννν

9．电解质-+ννA C 的溶液中阴、阳离子的活度：

m m a ++

+=γ，

m m a ---=γ 10．电解质B(-+ννA C )的溶液的活度a B 及离子平均活度±a ：

B a a a a ννν+-

==+-±

)(

m

m a ±±

±=γ

11．离子强度：21

i i

2

i

I m z

=

∑

12．德拜－休克尔极限公式：i i lg γAz =- (I <0.01mol ·kg －

1)

I z Az γ-+-=±lg (I <0.01mol ·kg －1) I

aB I z Az γ+-

=-+±1lg (I <0.1mol ·kg －

1)

三、精选题及解答

例8-1 298.15K 及101325Pa 下电解CuSO 4水溶液，当通入的电量为965.0C 时，在阴极上沉积出2.859×10-4kg 的铜，同时在阴极上有多少H 2放出？ 解 在阴极上发生的反应:

Cu(s)e (aq)Cu 2122

1

?→?+-+

(g)H e (aq)H 221?→?+-

+

在阴极上析出物质的总物质的量为

mol 101.000}mol 96485

965.0

{

2t -?==n 而 )H (Cu)(22

121t n n n += mol 108.999}mol 2

10

63.54

102.859 {Cu)(33

-42

1--?=??=n 故

mol

101.00 }mol 108.99910{1.000)H (3

3

222

1---?=?-?=n

mol 105.00}mol 101.00{)H ()(H 432

1

2212

1

2--?=??==

n n 3

53

42H m 101.22 }m 101325

(298.15)(8.314))10(5.00{ )(H 2--?=???==

p

RT n V

【点评】 同一电极上发生多个反应时，通过该电极的电流为各反应电流之和，本题中公

式)H (Cu)(22

121t n n n +=就是该思想的具体体现。此外，本题未告知水在该温度下的饱和蒸气压，因此在计算氢气的体积时用外压代替氢气的压力。

例8-2 用界面移动法测定H +的电迁移率时，751s 内界面移动4.00×10-2m ，迁移管两极间的距离为9.60×10-2m ，电势差为16.0V ，试计算H +的电迁移率。 解 H +的移动速率为

1512

s m 105.33s }m 751

104.00{

)(H ----+

??=??=r 由 l

E

U r d d )

(H )(H

++

=得 1

1271121-2

5

1

V s m 103.20 V s m })10

9.616.0

(

10

5.33{ d d )(H )(H --------++???=?????==)l

E (

r U 【点评】 本题中离子在电场中移动的速率的定义式是关键。

例8-3 在291.15K 时，将0.100mol·dm -3的NaCl 溶液充入直径为2.00×10-2m 的迁移管中，管中两个电极(涂有AgCl 的Ag 片)的距离为0.200m ，电极间的电势差为50.0V 。假定电势梯度很稳定，并已知291.15K 时Na +和Cl －

的电迁移率分别为3.73×10-8 m 2·s -1·V -1和5.78×10-8 m 2·s -1·V -

1

，试求通电30min 后，(1)各离子迁移的距离；(2)各离子通过迁移管某一截面的物质的量；

(3)各离子的迁移数。

解 (1) 因为d d (Na )(Na )

(Cl )(Cl )

d d E E

r U , r U l l

+

+

--==，所以 8

2d (Na )(Na )(Na )

d 50.0 {(3.7310)(

)(1800)}m 0.200

1.6810m

E l r t U t l +++--===???=? ---8

2(Cl )(Cl )(Cl )

50.0 {(5.7810)(

)(1800)}m 0.200

2.6010m

dE l r t U t dl --===???=? (2)

222234(Na )π(Na )(Na )

{3.14(1.0010)(1.6810)(0.10010)}mol 5.2810mol

n r l c +++---==??????=?

222

2

3

4(Cl )π(Cl )(Cl )

{3.14(1.0010)(2.6010)(0.10010)}mol 8.1610mol

n r l c ------==??????=?

(3)

0.39310

8.16105.2810

5.28 )

(Cl )(Na )

(Na )(Na 4

44

=?+??=

+=

----+++

n n n t

0.607

108.16105.2810

8.16 )(Cl )(Na )

(Cl )(Cl 4

44

=?+??=

+=

----+--

n n n t

或 0.6070.3931)(Na 1)(Cl =-=-=+

-

t t

【点评】本题中离子的迁移数以及离子在电场中运动的速率的定义式是关键。

例8-4 298.15K 时，某电导池中充以0.01000mol·dm -3KCl 溶液，测得其电阻为112.3Ω，若改充以同浓度的溶液X ，测得其电阻为2184Ω，试求溶液X 的电导率和摩尔电导率。已知298.15K 时，0.01000mol·dm -3KCl 溶液的电导率为0.14106S·m -1，溶剂水的电导率可以忽略

不计。

解 1

1cell m 15.84}m (112.3)(0.14106){--=?=?=R K κ

溶液X 的电导率为

131cell m S 107.253m }S 2184

15.84

{(X)(X)---??=?==

R K κ 溶液X 的摩尔电导率为

32-142-1

m 3

(X)

7.25310(X){}S m mol 7.25310S m mol 0.0100010

c κ--?Λ=

=??=????

【点评】求出电导池常数是关键，计算摩尔电导率时要注意正确选择电解质溶液浓度的单位。

例8-5 某电导池内装有两个半径为2.00×10-2 m 的相互平行的Ag 电极，电极之间距离为0.120m 。若在电解池内装满0.1000mol·dm -3AgNO 3溶液，并施以20.0V 的电压，测得此时的电流强度为0.1976A 。试计算该溶液的电导、电导率、摩尔电导率及电导池常数。

解 U I

R G ==

1 S 109.88}S 20.00.1976{ 3-?==

cell 11

-22

0.120

{ }m 95.5m 3.14(2.0010)

l K A

--=

==??

1

-1

-3

cell

m S 0.944 m (95.5)}S )10(9.88{ ?=???==-GK κ

1-231-23

m mol m S 1044.9mol m }S 10

0.10000.944

{???=???==-c Λκ 【点评】本题和上一题涉及到的均是电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率之间的相互

关系以及电导池常数等基本问题。

例8-6 在298.15K 时测得不同浓度的LiCl 水溶液的电导率数据如下：

c/(mol·m -3)

1.0000

0.7500 0.5000 0.3000 0.1000 κ/(10-2S·m -1)

1.1240

0.8455

0.5658

0.3407

0.1142

试用外推法求LiCl 水溶液的极限摩尔电导率。

解 在浓度极稀时，强电解质的m Λ与c 有如下线性关系

m m 1ΛΛ()∞

=- (1)

由实验数据，可算出一系列c 及m Λ值(后者由公式m c

κ

Λ=求算):

21

3

-)

m m ol /(?c

1.000 0.8660 0.7071 0.5477 0.3162 22-1m 10/S m mol Λ??

1.1240

1.1273

1.1316

1.1357

1.1420

作m Λ~c 关系图并外推得到m Λ∞=1.150?10-2-1

2mol m S ??

【点评】本题为典型的求算强电解质溶液的m Λ∞

的实验方法，关键是使用强电解质的m Λ与

c 间的线性关系，然后使用所作之图外推而得c →0时的摩尔电导率即为所求。

例8-7 298.15K 时，将某电导池中充以0.1000mol·dm -3KCl 溶液，测得其电阻为23.78Ω；若换以0.002414mol·dm -3的HAc 溶液，则电阻为3942Ω，试计算该HAc 溶液的离解度α及其离解平衡常数

K 。已知0.1000mol·dm -3KCl 溶液在298.15K 时的电导率为1.289S·m -1。 解 查表得298.15K 时

KCl)dm (0.1000m ol m 1.289S (KCl)-3

-1

??=κ -1

2

m m ol m S 0.03907(HAc)??=∞

Λ 由

cell cell HAc HAc (KCl)

KCl KCl (HAc)

K /R()κ()R κ()K /R()R ==

得 1

-31

-m S 107.776 m S 1.289}3942

23.78

{

HAc ??=??=-)κ( 则 m HAc HAc HAc κ()

Λ()c()

=

1

-2 3-1

-23-3

mol m S 103.221 mol m }S 10

0.002414107.776{ ???=????= m m -3

-2

HAc HAc 3.22110 0.03907 8.24410Λ()αΛ()

∞=

?=

=?

12

-α

αc

c K

=

5

-2

-2

-2101.788 108.2441)10(8.2440.002414 ?=?-??=

【点评】 测量弱电解质的解离度和解离平衡常数是电导测定的应用之一。对于诸如HAc 这

样的1-1型弱电解质，解离度m m HAc HAc Λ()

αΛ()

∞

=

是解题的关键。

例8-8 在配制由HCl 和NaCl 组成的混合溶液时，设溶液中HCl 浓度为0.1 mol·dm -3。若要使该溶液中的H +的迁移数为0.5，则溶液中NaCl 的浓度应为多少？设溶液中各离子的摩尔电导率均为极限摩尔电导率。

解 设溶液中HCl 的浓度为c 1, NaCl 的浓度为c 2

则 t (H +

) = c (H +

)Λm ∞

(H +) / [ c (H +

)Λm ∞

(H +) + c (Na +

)Λm ∞

(Na +) + c (Cl -

)Λm ∞

(Cl -

)] = c 1Λm ∞

(H +

) / [ c 1Λm ∞(H +

) + c 2Λm ∞

(Na +

) + (c 1+c 2) Λm ∞

(Cl -

)] 分式上下各除以 c 2并加以整理得

c 1/c 2=[Λm ∞

(Na +

) +Λm ∞

(Cl -

) ] / {Λm ∞

(H +)[( 1/t (H +

) )-1] -Λm ∞

(Cl -

)} 而 Λm ∞

(H +)＝3.498×10-2 S·m 2·mol －

1

Λm ∞(Na +

)＝5.011×10-3 S·m 2·mol －1 Λm ∞

(Cl -)＝7.634×10-3 S·m 2·mol －

1 解得 c 1/c 2= 0.46 所以 c 2= 0.216 mol·dm -3

【点评】 这是一道看似无从下手其实很简单的题，关键在于：混合电解质溶液中某离子B 的迁移数)Q()

B ()I()B ()B (总总Q I t ==

，而∑==B

B )B ()( ,)B ()B (Q Q F z V c Q 总，这样就建立了迁移数和离子浓度之间的关系。

例8-9 在291.15K 时，已知Ba(OH)2、BaCl 2和NH 4Cl 溶液在无限稀释时的摩尔电导率分别为0.04576 S·m 2·mol -1、0.02406 S·m 2·mol -1和0.01298S·m 2·mol -1，试求算该温度时NH 4OH 溶液的极限摩尔电导率。 解 根据柯尔劳乌施定律，

1

-21

-22

12

1

221m 221m 4m m 4m 4m mol m 0.02383S mol

m 0.02406}S -0.04576{0.01298 )

BaCl (]Ba(OH)[Cl)(NH )

(OH )(NH OH)(NH ??=????+=-+=+=∞∞∞-∞+∞∞ΛΛΛΛΛΛ

【点评】 本题的关键在于离子独立移动定律即柯尔劳乌施定律的使用。

例8-10 298.15K 时测得AgCl 饱和溶液及配制此溶液使用的水的电导率分别为3.41×10-4和1.60×10-4 S·m -1，试求AgCl 在该温度下的溶度积（K sp = c c +

c c -

）。 解 依题设条件可得：

2-4

-1

-4-1

(AgCl)()-(H O)

{(3.41-1.60)10 }S m 1.8110S m κκκ==??=??溶液

由于溶液很稀，作如下近似

1

24-1

24-m m m m mol m S 10138.26 mol m S }1076.34)(61.92{ )

(Cl )(Ag (AgCl)(AgCl)---∞+∞∞

???=???+=+=≈ΛΛΛΛ

3

5-3

4

4-m m mol 101.309 m }mol 10

138.26101.81{ (AgCl)

(AgCl)

(AgCl)---??=???==

d Λκc 所以 3

-5

dm m ol 101.309)(Cl )(Ag --

+

??==c c 则 10

2

25sp

10713.1}1

)10309.1({)()(---+=?=?=? c Cl c c Ag c K 【点评】 测量难溶盐的溶度积是电导测定的应用之一。其关键在于：(1)难溶盐饱和溶液的导电率是已溶解的溶质的导电率和纯水的导电率之和。纯水的导电率与一定浓度强电解质的导电率相比很小，一般可忽略不计，因难溶盐的溶解度很小，则纯水对溶液导电率的贡献就不能忽略。(2)难溶盐饱和溶液很稀，因此该溶液的摩尔电导率近似等于其极限摩尔电导率。

例8-11 在298.15K 时，测得高纯蒸馏水的电导率为5.80×10-6S·m -1，已知HAc 、NaOH 及NaAc 的极限摩尔电导率分别为0.03907 S·m 2·mol -1、0.02481 S·m 2·mol -1及0.00910

S·m 2·mol -1，试求该温度下水的离子积。 解 M r (H 2O)= 18×10-3 kg·mol -1

-33-3231000

(H O){}mol m 55.5610 mol m 1810

c M ρ

-=

=?=??? 1

-2101-23

62m m ol m S 10044.1m ol m S }10

56.551080.5{O)(H ???=????==--c κΛ m 2m m m 2-12-1

(H O)(HAc)(NaOH)(NaAc)

{0.039070.02481-0.00910}S m mol 0.0578S m mol ΛΛΛΛ∞∞∞∞

=+-=+??=??

9102m 2m 101.9005478

.01004.1O)(H O)(H --∞?=?==ΛΛα

29

214w 55.56[(

)][1.9010()] 1.12101

c K c α--==??=?$ 【点评】 本题关键在于把水看作1-1型弱电解质，其摩尔电导率根据其实际电导率和浓度求得,其极限摩尔电导率根据离子独立移动定律求得,这样由公式O)

(H O)

(H 2m 2m ∞

=ΛΛα计算其解离度。

例8-12 291.15K 时，测得CaF 2饱和水溶液及配制该溶液的纯水之电导率分别为3.86×10-3 S·m -1和1.50×10-4S·m -1。已知在291.15K 时，CaCl 2、NaCl 及NaF 的极限摩尔电导率分别为0.02334 S·m 2·mol -1、0.01089 S·m 2·mol -1和0.00902 S·m 2·mol -1，求该温度下CaF 2的溶度积。 解 Λm ∞(?CaF 2) = Λm ∞(? CaCl 2) + Λm ∞(NaF ) -Λm ∞

(NaCl ) = 98.0×10-4 S·m 2·mol -1

κ(CaF 2) = κ（溶液）－κ（水）＝3.71×10-3 S·m -1 c (CaF 2) = κ/[2Λm ∞

(?CaF 2)] = 1.89×10-4 mol·dm -3 K sp = c Ca2+/c ?×(c F-/c ?)2 = 2.70×10-11 【点评】 本题关键在于CaF 2饱和溶液的导电率是已溶解的溶质CaF 2的导电率和纯水的导电率之和。

例8-13 298.15K 时，TlCl 在纯水中的溶解度是3.855×10-3，在0.1000mol·kg -1NaCl 溶液中的溶解度是9.476×10-4，TlCl 的活度积(K a = a +·a －)是2.022×10-4，试求在不含NaCl 和含有0.1000mol·kg -1 NaCl 的TlCl 饱和溶液中的离子平均活度因子。 解 2

--2

(Tl )(Cl )

(Tl )(Cl )()

a c c K a a c γ++

±==

$

在不含NaCl 的TlCl 饱和溶液中：

3

-

-12-33

3.85510(Tl )(Cl ){}mol kg 1.60710mol dm 239.8310

c c -+

--?==?≈???

0.8849γ±=== 在含0.1000 -3

mol dm ?NaCl 的TlCl 饱和溶液中：

4-13-3

3

9.47610(Tl ){}mol kg 3.9510mol dm 239.8310c -+

--?=?≈??? --3(Cl )0.1040 mol dm c =?

0.7016γ±===

【点评】如何由溶解度计算出离子的浓度是解题的关键。

例8-14 设下列五种电解质的水溶液的质量摩尔浓度均为m B ，离子平均活度因子±γ为已知值，试求出其相应的±m 、±a 和a B 。

(1) KNO 3；(2) K 2SO 4；(3) FeCl 3；(4) Al 2(SO 4)3；(5) K 4[Fe(CN)6] 解 B m νm ++=，B m νm --= -+-+±=ν

ν

ν

m m m

θ

(

)a m m

γ±

=

±± B

θ

()a a m m

νν

ν

γ±

=±±=

(1)对KNO 3而言，+ν=1，-ν=1，B m m m +-==则

22

B B B B θθ

, (

), ()m m m m a a m m γγ±±±±===因此， (2)对K 2SO 4而言，+ν=2，-ν=1，B B 2,m m m m +-==则

33

B B B B θθ

4, (

), ()m m a a m m γγ±±±±===因此， (3)对FeCl 3而言，+ν=1，-ν=3，B B ,3m m m m +-==则

44

B B B B θθ

27, (

), ()m m a a m m γγ±±±±===因此， (4)对Al 2(SO 4)3而言，+ν=2，-ν=3，B B 2,3m m m m +-==则

无机化学第五章 电解质溶液(学生内容)

第五章电解质溶液 一、关键词 二、学习感悟 1．本章在化学平衡理论的基础上，主要介绍电解质溶液的解离平衡,除酸碱理论之外主要是计算方面的内容。在熟悉公式推导过程的同时，重点掌握有关计算公式。 2．解离平衡计算部分,要注意每个公式的使用条件。避免引起较大误差。

3．本章的重点是弱电解质溶液和缓冲溶液的pH计算及难溶电解质溶度积规则的应用。 三、难点辅导 1. 为什么任何物质的水溶液中都含有H3O+和OH?，而且在常温时，[H3O+]?[OH?]=K w=1.0×10?14？ 无论是酸性还是碱性的物质，一旦与水形成溶液后，由于水发生的质子自递平衡中，会产生H3O+和OH?，所以任何物质的水溶液都含有H3O+和OH?。 在水溶液中，按照酸碱质子理论，酸会给出质子，碱会接受质子，这样必定会引起水的解离平衡发生移动，但水的解离平衡常数不会因平衡的移动发生改变，其解离平衡常数只与温度有关，在常温时，[H3O+]?[OH?]=K w=1.0×10?14。对酸性溶液来说，H3O+主要来自酸性物质（水的极少量解离可忽略），OH?则来自水的少量解离；对碱性溶液来说，OH?主要来自碱性物质（水的极少量解离可忽略），H3O+则来自水的少量解离。 2. 酸碱的强弱由哪些因素决定？ 酸碱的强弱首先取决于酸碱本身给出和接受质子的能力，其次取决于溶剂接受和给出质子的能力。同一种物质在不同溶剂中的酸碱性不同，如HCl 在水中是强酸，在冰醋酸中是弱酸，这是因为水接受质子的能力比冰醋酸强；NH3在水中是弱碱，在冰醋酸中是强碱，冰醋酸给予质子的能力比水强的缘故。所以在比较不同酸碱的强弱时，应在同一溶剂中进行，一般以水为溶剂比较其酸碱性的强弱，即比较在水溶液中的离解平衡常数K a或K b。 3. 缓冲溶液通常由一对共轭酸碱组成，那么HCl-NaCl这对共轭酸碱可组成缓冲溶液吗？为什么？ 缓冲溶液是由共轭酸碱对组成，其中共轭酸是抗碱成分，共轭碱是抗酸成分。缓冲溶液的实质是因有足够浓度的抗碱成分，抗酸成分，当外加少量强酸、强碱时，可以通过解离平衡的移动，来保持溶液pH基本不变。 而HCl-NaCl这对共轭酸碱中的酸是强酸，完全解离，不构成解离平衡，如式：HCl + H2O H3O+ + Cl?，当外加少量[H3O+]时，溶液中碱Cl?不能与少量[H3O+]作用生成HCl，从而溶液中H3O+ 离子浓度会显著增加，溶液的pH也会明显下降；而当外加少量[OH?]时，OH?立即会与H3O+生成难解离的H2O，从

第八章电解质溶液

第八章 电解质溶液 一、基本内容 电解质溶液属第二类导体，它之所以能导电，是因为其中含有能导电的阴、阳离子。若通电于电解质溶液，则溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；同时在电极/溶液的界面上必然发生氧化或还原作用，即阳极上发生氧化作用，阴极上发生还原作用。法拉第定律表明，电极上起作用的物质的量与通入的电量成正比。若通电于几个串联的电解池，则各个电解池的每个电极上起作用的物质的量相同。 电解质溶液的导电行为，可以用离子迁移速率、离子电迁移率(即淌度)、离子迁移数、电导、电导率、摩尔电导率和离子摩尔电导率等物理量来定量描述。在无限稀释的电解质溶液中，离子的移动遵循科尔劳乌施离子独立移动定律，该定律可用来求算无限稀释的电解质溶液的摩尔电导率。此外，在浓度极稀的强电解质溶液中，其摩尔电导率与浓度的平方根成线性关系，据此，可用外推法求算无限稀释时强电解质溶液的极限摩尔电导率。 为了描述电解质溶液偏离理想稀溶液的行为，以及解决溶液中单个离子的性质无法用实验测定的困难，引入了离子强度、离子平均活度、离子平均质量摩尔浓度和平均活度因子等概念。对稀溶液，活度因子的值可以用德拜－休克尔极限定律进行理论计算，活度因子的实验值可以用下一章中的电动势法测得。 二、重点与难点 1．法拉第定律：nzF Q =，式中法拉第常量F =96485 C·mol -1。若欲从含有M z +离子的溶液中沉积出M ，则当通过的电量为Q 时，可以沉积出的金属M 的物质的量n 为： F Q n Z += ，更多地将该式写作F Q n Z =，所沉积出的金属的质量为：M F Q m Z = ，式中M 为金属的摩尔质量。 2．离子B 的迁移数：B B B Q I t Q I ==，B B 1t =∑ 3．电导：l A κl A R G ρ=?== 11 (κ为电导率，单位：S·m -1) 电导池常数：cell l K A = 4．摩尔电导率：m m V c κ Λκ== (c ：电解质溶液的物质的量浓度, 单位：mol·m -3, m Λ的单位：2 -1 S m mol ??) 5．科尔劳乌施经验式：m m (1ΛΛ∞=-

电解质溶液习题及答案 ()

第七章（一）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l F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∞ m可以由Λm作图外推到c1/2 = 0得到。 下列关系式是否正确： (1) Λ∞,1＜Λ∞,2＜Λ∞,3＜Λ∞,4 （2）κ1＝κ2＝κ3＝κ4 (3)Λ∞,1＝Λ∞,2＝Λ∞,3＝Λ∞,4 (4)Λm,1＝Λm,2＝Λm,3＝Λm,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/b0；(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) 0.1M KCl水溶液；(B) 0.001M HCl水溶液； (C) 0.001M KOH水溶液；(D) 0.001M KCl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∞ m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，?CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率Λ∞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Λ∝分别为3.064×10－2、2.451×10－2、 2.598×10－2 S·m2· mol－1，则NH4OH的Λ∝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；

电解质溶液习题答案

第五章 电解质溶液 1. 写出下列分子或离子的共轭碱：H 2O 、H 3O +、H 2CO 3、HCO - 3、NH + 4、NH + 3CH 2COO -、 H 2S 、HS -。写出下列分子或离子的共轭酸：H 2O 、NH 3、HPO 2- 4、NH - 2、[Al(H 2O)5OH]2+ 、CO 2- 3、 NH + 3CH 2COO -。 答：(1) 酸 H 2O H 3O + H 2CO 3 HCO 3- NH 4+ NH 3+CH 2COO - H 2S HS - 共轭碱 OH - H 2O HCO 3- CO 32- NH 3 NH 2CH 2COO - HS - S 2- (2) 碱 H 2O NH 3 HPO 42- NH 2- [Al(H 2O) 5OH] 2+ CO 32- NH 3+CHCOO - 共轭酸 H 3O + NH 4+ H 2PO 4- NH 3 [Al(H 2O) 6] 3+ HCO 3- NH 3+CH 2COOH 2. 在溶液导电性试验中，若分别用HAc 和NH 3·H 2O 作电解质溶液，灯泡亮度很差，而两溶液混合则灯泡亮度增强，其原因是什么？ 答：HAc 和NH 3·H 2O 为弱电解质溶液，解离程度很小；混合后反应形成NH 4Ac 为强电解质，完全解离，导电性增强。 3. 说明： (1) H 3PO 4溶液中存在着哪几种离子?请按各种离子浓度的大小排出顺序。其中H 3O +浓度是否为 PO 3- 4浓度的3倍？ (2) NaHCO 3和NaH 2PO 4均为两性物质，为什么前者的水溶液呈弱碱性而后者的水溶液呈弱酸性？ 答：(1) 若c (H 3PO 4)=O.10mol·L -1，则溶液中各离子浓度由大到小为： 离子 H + H 2PO 4- HPO 42- OH - PO 43- 浓度/mol·L -1 2.4×10-2 2.4×10-2 6.2×10-8 4.2×10-13 5.7×10-19 其中H +浓度并不是PO 43-浓度的3倍。 (2) 当溶液的cK a2>20K w ，且c >20K a1 NaHCO 3：pH=2 1 (p K a1 + p K a2)= 2 1(6.37+10.25)=8.31 碱性 NaH 2PO 4： pH= 2 1 (p K a1 + p K a2) = 2 1(2.12+7.21)=4.66 酸性 4. 下列化学组合中，哪些可用来配制缓冲溶液？

第八章电解质溶液.

第八章电解质溶液 1.在300K、100kPa压力下，用惰性电极电解水以制备氢气。设所用直流电的强度为S A，电流效率为100%。如欲获得1m'H,C剖，需通电多少时间？如欲获得1m'O,C剖，需通电多少时间？已知在该温度下水的饱和蒸气压为3565Pa。 2.用电解NaCl水溶液的方法制备NaOH，在通电一段时间后，得到了浓度为1.0mo!?dm-3的Na OH溶液0. 6dm3，在与之串联的铜库仑计中析出了30.4g Cu(s）。计算该电解池的电流效率。

3.用银电极来电解AgN O，水溶液，通电一定时间后，在阴极上有0.078g的Ag(s）析出。经分析知道阳极部含有水23.14g、Ag N Oa o.236g o已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有Ag N03 0.00739g，试分别计算A矿和N03的迁移数。 4.在298K时，用Ag I AgCl为电极，电解KC！的水溶液，通电前溶液中KC！的质量分数为四（KCl) =l.4941×10-3，通$..后在质量为120.99g的阴极部溶液中四（KCl)=l.9404×103，串联在电路中的银库仑计中有160.24mg的Ag沉积出来，求K＋和Cl的迁移数。

5.在298K时，用Pb(s）作电极电解Pb(N0,)2溶液，该溶液的浓度为每1000g水中含有Pb(N03)2 1 6.64g，当与电解池串联的银库仑计中有0.1658g银沉积时就停止通电。已知阳极部溶液质量为62.50 g，经分析含有Pb(N0,)2l.151g，计算Pb2＋的迁移数。 6.以银为电极电解氧化银饵（KCN+AgCN）溶液时，Ag(s）在阴极上析出。每通过1mol电子的电荷量，阴极部失去 1.40mol的Ag＋和0.8mo！的CN一，得到0.6mol的K＋，试求： (1）氧化银何配合物的化学表达式［Ag”CCN)m J?中n、m、z的值3 (2）氟化银饵配合物中正、负离子的迁移数。

《医用基础化学》第二章 电解质溶液

第一节 强电解质溶液理论 电解质在水中解离产生荷电的离子，因而其水溶液具有导电性能。解离过程所消耗的能量从解离产物形成水合离子放出的水合能来补充。电解质的解离程度可用解离度来表示，解离度(degree of dissociation)α是指电解质达到解离平衡时，已解离的分子数和原有的分子总数之比。 α原有分子总数已解离的分子数= (2-1) 解离度α习惯上用百分率来表示，其大小可通过测定电解质溶液的依数性即△T f 、△T b 或П，或测定电解质溶液的电导率等求得。 解离度大小与电解质的本性、浓度、溶剂性质及温度有关。 在水溶液中能完全解离成离子的电解质称为强电解质(strong electrolyte)。从结构上，强电解质为离子型(如NaCl 、CuSO 4等)或强极性分子(如HCl 等)化合物。它们在水溶液中完全解离成离子，不存在解离平衡。如 NaCl Na + + Cl - (离子型化合物) HCl H + + Cl - (强极性分子) 在水溶液中只能部分解离成离子的电解质称为弱电解质(weak electrolyte)，解离度α＜5%，如HAc 、NH 3·H 2O 等。它们在水溶液中只有很少部分解离成离子，大部分还是以分子的形式存在溶液中。解离生成的离子又可重新结合成分子，因此解离过程是可逆的，在溶液中存在动态的解离平衡。例如醋酸在水溶液中的解离： HAc H ++ Ac - 一、离子相互作用理论 强电解质在水溶液中完全解离，它们的解离度应为100%。但实验测得的解离度小于100%，该解离度称为表观解离度(apparent dissociation degree)。 德拜(Debye)和休克尔(H ückel)提出的电解质离子相互作用理论(ion interaction theory)解释了表观解离度小于100% 的原因：强电解质在水中是全部解离的；离子间 由于静电力相互作用，每一个离子周围都被较多 图2-1 离子氛示意图

物理化学 电解质溶液 知识总结说课材料

第五章电解质溶液 前言 1. 电化学在现代生活中应用十分广泛，主要工艺有电解和电镀 2. 导体可分为电子导体和离子导体，顾名思义电子导体是由电子承担导电作用，温度升高，电阻增大（如金属）。离子导体则刚好相反，且是由离子承担导电作用。 第一节法拉第定律 一：法拉第定律（3） 1.定律内容： 再电极界面上析出的物质的物质的量与通入的电荷量成正比。若将几个电极串联起来（通过电量相同）且所选取的基本单位也相同，那么析出的物质的物质的量也相同。 2.计算公式： Q=nZF 其中F为常量，数值等于96500 C/mol 3.基本粒子的选取： 注意法拉第定律中的物质的量和摩尔质量都是指基本单元的物质的量和摩尔质量。我们规定用带电量为元电荷的粒子作为基本单元，例 如H+和 2 4 2 1 SO 都可以做为基本单元。 二：离子的电迁移1.离子淌度：

我们定义离子的迁移速率与两极间的电势差和极间距的商的乘积成正比，公式为u=U(dE/dl)。其中U 为离子迁移速率。(dE/dl)称为电势梯度。我们可以用离子淌度表示离子的流动性。 2. 离子迁移数： 我们定义一段时间内某离子通过产生的电量与总电量的比值叫做离子迁移数。公式为t’=Q’/Q 此外还要知道两件事： （1） Q 总=Q 正+Q 负 （2） t 正+t 负=1 第二节 电导和电导率 一：基本概念 1. 电导：电阻的倒数成为电导，表示通电能力强弱 （溶液的电导是各离子电导的和） 2. 电导率：电阻率的倒数成为电导率，表示对电流阻碍能力大小 （电导率也可理解为单位长度单位面积的导体的电导） 3. 摩尔电导率：我们为了消除浓度对电导率的影响引入了摩尔电导 率，摩尔电导率就是电导率除以物质的浓度 他的单位是 二：浓度对电导率的影响： 通过大量的实验证明，当浓度足够小的时候，电导率随浓度时呈线性 变化的，变化规律为 m m (1β∞=-ΛΛ。所以我们可以令c 近 C V m m κκ= =Λ1231 mol m S m mol m S ---??=??

南京大学《物理化学》考试第七章电解质溶液

第七章电解质溶液 物化试卷（一） 1. 离子电迁移率的单位可以表示成： (A) m·s-1 (B) m·s-1·Ｖ-1 (C) m2·s-1·Ｖ-1 (D) s-1 2．水溶液中氢和氢氧根离子的电淌度特别大，究其原因，下述分析哪个对？ (A) 发生电子传导(B) 发生质子传导 (C) 离子荷质比大(D)离子水化半径小 3．电解质溶液中离子迁移数(t i) 与离子淌度(U i) 成正比。当温度与溶液浓度一定时，离子淌度是一定的，则25℃时，0.1 mol·dm-3 NaOH 中Na+的迁移数t1 与0.1mol·dm-3 NaCl 溶液中Na+ 的迁移数t2，两者之间的关系为： (A) 相等(B) t1> t2 (C) t1< t2 (D) 大小无法比较

4．在Hittorff 法测迁移数的实验中，用Ag 电极电解AgNO3溶液，测出在阳极部AgNO3的浓度增加了x mol，而串联在电路中的Ag 库仑计上有y mol 的Ag 析出, 则Ag+离子迁移数为： (A) x/y (B) y/x (C) (x-y)/x (D) (y-x)/y 5．298 K时，无限稀释的NH4Cl水溶液中正离子迁移数t+= 0.491。已知Λm(NH4Cl) = 0.0150 S·m2·mol-1 ，则： (A)λm(Cl-) = 0.00764 S·m2·mol-1 (B) λm(NH4+ ) = 0.00764 S·m2·mol-1 (C) 淌度U(Cl-) = 737 m2·ｓ-1·V-1 (D) 淌度U(Cl-) = 7.92×10-8 m2·ｓ-1·V-1 6．用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol/kg和0.1 mol/kg的两个电解质溶液，其电阻分别为1000 W 和500 W，则它们依次的摩尔电导率之比为： (A) 1 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 10 7. CaCl2 摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是： (A) Λ∞(CaCl2) = λm(Ca2+) + λm(Cl-) (B)Λ∞(CaCl2) = 1/2 λm(Ca2+) + λm(Cl-)

傅献彩物理化学选择题———第七章 电解质溶液 物化试卷(二)

目录（试卷均已上传至“百度文库”，请自己搜索）第一章热力学第一定律及其应用物化试卷（一）第一章热力学第一定律及其应用物化试卷（二）第二章热力学第二定律物化试卷（一） 第二章热力学第二定律物化试卷（二） 第三章统计热力学基础 第四章溶液物化试卷（一） 第四章溶液物化试卷（二） 第五章相平衡物化试卷（一） 第五章相平衡物化试卷（二） 第六章化学平衡物化试卷（一） 第六章化学平衡物化试卷（二） 第七章电解质溶液物化试卷（一） 第七章电解质溶液物化试卷（二） 第八章可逆电池的电动势及其应用物化试卷（一）第八章可逆电池的电动势及其应用物化试卷（二）第九章电解与极化作用 第十章化学动力学基础（一）物化试卷（一） 第十章化学动力学基础（一）物化试卷（二） 第十一章化学动力学基础(二) 物化试卷（一） 第十一章化学动力学基础(二) 物化试卷（二） 第十二章界面现象物化试卷（一） 第十二章界面现象物化试卷（二） 第十三章胶体与大分子溶液物化试卷（一） 第十三章胶体与大分子溶液物化试卷（二） 参考答案

1. z B、r B及c B分别是混合电解质溶液中B 种离子的电荷数、迁移速率及浓度，对影响 B 离子迁移数 t B的下述说法哪个对? ( ) (A) │z B│ 愈大，t B愈大 (B) │z B│、r B愈大，t B愈大 (C) │z B│、r B、c B愈大，t B愈大 (D) A、B、C 均未说完全 2．在一定温度和浓度的水溶液中，带相同电荷数的Li+、Na+、K+、Rb+、… , 它们的离子半径依次增大，但其离子摩尔电导率恰也依次增大，这是由于：( ) (A) 离子淌度依次减小 (B) 离子的水化作用依次减弱 (C) 离子的迁移数依次减小 (D) 电场强度的作用依次减弱 3．在Hittorff 法测定迁移数实验中，用Pt 电极电解AgNO3溶液，在100 g 阳极部的溶液中，含Ag+的物质的量在反应前后分别为 a 和b mol，在串联的铜库仑计中有c g 铜析出, 则Ag+的迁移数计算式为( Mr(Cu) = 63.546 ) ：( ) (A) [(a －b)/c]×63.6 (C) 31.8 (a －b)/c (B) [c－(a －b)]/31.8 (D) 31.8(b －a)/c 4．298K，当H2SO4溶液的浓度从0.01 mol/kg 增加到0.1 mol/kg时，其电导率k 和摩尔电导率Λm将：( ) (A) k减小, Λm增加(B) k增加,Λm增加

第五章 电解质溶液 (教师内容)

第五章电解质溶液 (教师内容)

第五章 电解质溶液 一、学习目的 本章将主要介绍酸碱质子理论、一元弱酸(碱)和多元弱酸(碱)的解离平衡及有关计算、缓冲溶液的酸碱性及配制、难溶电解质沉淀溶解平衡等内容。为第八章配位化合物的学习奠定理论基础，同时也为分析化学的酸碱滴定及药物化学、药物分析等课程打基础。 知识要求 1．掌握共轭酸碱对解离平衡常数之间的关系；掌握一元弱酸(碱)、多元弱酸（碱）和两性物质溶液的pH 计算；掌握缓冲溶液的组成、配制及其相关计算；掌握溶度积规则和难溶电解质溶液中各离子浓度的计算。 2．熟悉酸碱质子论的基本理论；熟悉缓冲作用原理；熟悉难溶电解质沉淀溶解平衡的特点。 3．了解活度、活度系数、离子强度的概念；了解缓冲溶液在医药上的应用。 能力要求 1．能够熟练应用电解质的解离平衡理论，对一元弱酸（碱）、多元弱酸（碱）、缓冲溶液以及两性物质溶液的pH 进行熟练的计算。 2．能够熟练运用溶度积规则，判断沉淀溶解平衡的方向。 3．学会缓冲溶液的配制和精密试纸的应用。 二、重点串解 本章主要介绍了酸碱理论；溶液的酸碱平衡以及各类酸碱溶液pH 的计算；缓冲溶液的概念、缓冲原理、pH 计算以及缓冲液的配制；难溶电解质的沉淀溶解平衡、溶度积常数、溶度积规则及其应用等内容，为学习药物化学、药物分析等后续课程奠定基础。 （一）酸碱理论 1. 酸碱理论 2. 溶液的酸碱平衡 酸碱电离理论：电离时所产生的阳离子全部是 H +的化合物是酸； 电离时所产生的阴离子全部是OH ? 的化合物是碱。 酸碱质子理论：凡能给出质子的物质是酸；凡能接受质子的物质是碱。 分类

（二）缓冲溶液 缓冲溶液：能够抵抗外加少量强酸、强碱或稀释，而保持溶液pH 基本不变的作用称为缓冲作用，具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。 酸 碱溶液pH 的计算 两性物质：c /K a ′≥20，c ?K a ≥20 K w 时, 3a a [H O ]K 'K +=?一元弱碱：c b ?K b ≥20K w ，c b /K b ≥500时， b b [OH ]c K -=?多元弱酸：c a ?K a1≥20K w 且c a /K a1≥500时， 3a a1[H O ]c K +=?多元弱碱：c b ?K b1≥20K w 且c b /K b1≥500时， b b1[OH ]c K -=?一元弱酸：c a ?K a ≥20K w ，c a /K a ≥500时， 3a a [H O ]c K + =?水的质子自递平衡 平衡常数 K w = [H 3O +] [OH –] 常温时，K w = 1.0×10?14 活度和活度系数 离子强度：反映离子间相互作用力的强弱 强电解质溶液 (0<1) a c =?≤γγ弱 酸(弱碱)的解离平衡 平衡常数 K a （K b ） K a （K b ）表示弱酸（弱碱）解离程度越大， 其弱酸（弱碱）的强度就越强。 K a （K b ）与温度与有关，与浓度无关 共轭酸碱对：K a ?K b =K w = 1.0×10-14 解离平衡的移动 同离子效应 盐效应 解离度 100%100%=?=?已解离的分子数已解离的浓度电解质分子总数电解质总浓度 α

第八章 电解质溶液

第八章 电解质溶液 I 、选择题 1、298 K 时，当H 2SO 4溶液的质量摩尔浓度从0.01mol/kg 增加到0.1mol/kg 时，其电导率κ和摩尔电导率Λm 将( ) A 、κ减小，Λm 增加 B 、κ增加，Λm 增加 C 、κ减小，Λm 减小 D 、κ增加，Λm 减小 2、用同一电导池分别测定质量摩尔浓度为m 1 = 0.01 mol/kg 和m 2 = 0.1 mol/kg 的两种电解质溶液，其电阻R 1 = 1000Ω，R2 = 500Ω，则它们的摩尔电导率之比Λm, 1：Λm, 2( ) A 、1：5 B 、5：1 C 、10：5 D 、5：10 3、298 K 时，在含下列离子的无限稀释溶液中，离子的摩尔电导率最大的是( )。 A 、Al 3+ B 、Mg 2+ C 、H + D 、K + 4、CaCl 2的电导率与其离子的摩尔电导率的关系是( ) A 、Λm, CaCl2 = Λm, Ca 2+ + Λm, Cl - B 、Λm, CaCl2 = 1/2 Λm, Ca 2+ + Λm, Cl - C 、Λm, CaCl2 = Λm, Ca 2+ + 2 Λm, Cl - D 、Λm, CaCl2 = 2 (Λm, Ca 2+ + Λm, Cl -) 5、 已知+A 、0.82 B 、0.18 C 、0.34 D 、0.66 6、298K 时，有质量摩尔浓度均为0.001 mol/kg 的下列电解质溶液，其离子平均活度因子最大的是( ) A 、CuSO 4 B 、CaCl 2 C 、LaCl 3 D 、NaCl 7、质量摩尔浓度为1.0 mol/kg 的K 4[Fe(CN)6]溶液的离子强度为( ) A 、15 mol/kg B 、10 mol/kg C 、7 mol/kg D 、4 mol/kg 8、质量摩尔浓度为m 的FeCl 3溶液(设其能完全解离)，平均活度因子为γ±，则FeCl 3的活度a 为( ). A 、)(4 m m ±γ B 、44)(4 m m ±γ C 、)(44 m m ±γ D 、44)(27 m m ±γ 9、298K 时，有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液，两种溶液中Na +的迁移数t +和t -之间的关系为( ) A 、t + = t - B 、t + > t - C 、t + < t - D 、无法比较 10、NaCl 稀溶液的摩尔电导率Λm 与Na +，Cl -的电迁移率u +，u -之间的关系为( ) A 、Λm = u + + u - B 、Λm = u +/F + u -/F C 、Λm = u +F+ u -F D 、Λm = u + × u - 11、Al 2(SO 4)3的化学势μ与Al 3+，SO 42-的化学势μ+，μ-之间的关系为( ) A 、μ = μ+ + μ- B 、μ = 2μ+ + 3μ- C 、μ = 3μ+ + 2μ- D 、μ = μ+ × μ- 12、强电解质MgCl 2水溶液，其离子平均活度a ±与电解质活度a B 之间的关系为( ) A 、a ± = a B B 、a ± = a B 3 C 、a ± = a B 1/2 D 、a ± = a B 1/3 13、AgBr(S)在纯水的质量摩尔浓度都是0.1mol/kg 的下列电解质溶液中： (1) NaNO 3 (2) NaI (3) Cu(NO 3)2 (4) NaBr (5) H 2O AgBr 溶解度由大到小的顺序是( ) A 、(1) < (2) < (3) < (4) < (5) B 、(4) < (5) < (2) < (1) < (3) C 、(5) < (2) < (4) < (1) < (3) D 、(4) < (5) < (1) < (3) < (2) 14、四种质量摩尔浓度都是0.01 mol/kg 的电解质溶液，其中平均活度因子最小的是( ) A 、NaCl B 、MgCl 2 C 、AlCl 3 D 、CuSO 4

【北京大学】《医用基础化学》第二章 电解质溶液与缓冲溶液

第二章 电解质溶液与缓冲溶液 第一节 电解质溶液 电解质（electrolyte ）在化学和生产中经常遇到，与人体的关系也很密切。它常以一定浓度的离子形式广泛存在于人的体液和组织液中，如Na +、K +、Ca 2+、Mg 2+、Cl ﹣、HCO 3-、HPO 42﹣、H 2PO 4﹣、SO 42﹣等，其含量与人体的生理功能密切相关。因此，研究电解质溶液的有关性质，对医学科学的学习是十分重要的。 一、解离度 电解质是指在水中或熔融状态下能够导电的化合物。可以分为强电解质（strong electrolyte ）和弱电解质(weak electrolyte )。强电解质在水溶液中全部解离或近乎全部解离成离子，以水合离子的状态存在，如NaCl 和HCl 等。 NaCl ?? →Na ＋＋Cl ﹣ HCl ?? →H ＋＋Cl ﹣ 而弱电解质在水溶液中只有一小部分解离成离子，大部分以分子的形式存在，其解离过程是可逆的，在溶液中存在一个动态平衡，如HAc 与NH 3·H 2O 等。 HAc H + ＋ Ac ﹣ NH 3 ＋ H 2O NH 4+ ＋ OH ﹣ 电解质的解离程度通常用解离度(degree of dissociation)α来表示。解离度是指电解质达到解离平衡时，已解离的分子数和原有分子总数之比，表示为： 100%α=?已解离的分子数原有分子总数 （2-1） 例如：在25℃时，0.10mol ·L -1HAc 的α=1.34％，表示在溶液中，每10000个HAc 分子中有134个解离成H +和Ac -。电解质的解离度与溶质和溶剂的极性强弱、溶液的浓度以及温度有关。 对于不同的电解质，其解离度的大小差别很大。一般将质量摩尔浓度为0.10mol ·㎏-1的电解质溶液中解离度大于30％的称为强电解质，解离度小于5％的称为弱电解质，介于30％和5％之间的称为中

第七章 电解质溶液

第七章 电解质溶液 一、学习提要： 本章是电化学的主要内容之一。它主要研究电解质溶液导电的本质、导电能力的表示方法，电解质溶液的浓度与导电率之间的关系、电解质离子的平均活度、平均活度系数和平均浓度。学习中应弄清楚以下内容： 1、1、了解迁移数的意义及常用测定迁移数的方法； 2、明确电导、电导率、摩尔电导率的意义及它们与溶液浓度的关系； 3、熟悉离子独立移动定律及电导测定的一些应用； 4、了解迁移数与摩尔电导率、离子迁移率之间的关系； 5、弄清楚电解质的离子平均活度，平均活度系数和平均浓度的关系及计算方法； 6、了解强电解质溶液理论，并会使用德奉——休克尔极限公式； 二、主要公式及使用条件 1、法拉第定律：Q=nZF m=ZF Q M 适用于电解池和原电池； 2、离子的迁移数：t +=-+++Q Q Q =-++ +U U U t －=-+-+Q Q Q =-+- +U U U t ++t －=1 适用于一定温度，一定外电场下只含一种正离子和一种负离子。 3、电导及电导率：G=R 1=k L A

4、摩尔电导率：∧m =C k 5、摩尔电导率与浓度的关系：∧m =∧∞m －A C 适用于强电解质的稀溶液。 6、离子独立移动定律：∧∞m =λ∞m1++λ∞m1－ 7、弱电解质的离解度 α=m m ∞Λ Λ 8、 a ±v = a ＋v ＋·a －v － γ±v =γ＋v ＋·γ－v － 适用于强电解质溶液 b ±v =b ＋v ＋·b －v － 9、I=21 ∑b B Z B 2 适用于强电解质溶液 10、lg γ±=－A1Z +·Z －1I 三、判断、说明原因： 1、电解质溶液中各离子迁移数之和为1； 2、电解池通过1F 电量时，可以使1mol 物质电解； 3、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； 4、离子独立移动定律只适用于强电解质； 5、电解质的无限稀摩尔电导率∧∞m 由∧m －C ，作图外推法求得； 6、德律——休克尔公式适用于强电解质；

医用化学第二章电解质溶液

第二章电解质溶液习题答案 1.单项选择题 (1)B (2)C (3)C (4)E (5)E (6)D (7)B (8)B D 2.写出下列物质的共轭酸 H 2PO 4- — H 3PO 4 HPO 42-— H 2PO 4- H 2O — H 3O + CO 32-—HCO 3- NH 2-—NH 3 NH 3+CH( R)COO ----- NH 3+CH( R)COOH 3. 写出下列物质的共轭碱 H 2PO 4- --- HPO 4- H 3O + --- H 2O H 2O--- OH - NH 3+CH( R)COO ----- NH 2CH( R)COO- [Al(H 2O)6]3+---[Al(H 2O)5OH]2+ HS ----S 2- 4.解: pK b1= pK w - pK a2=14-12.90=1.10 pK b2= pK w - pK a 1=14-7.05=6.95 ∴S 2-> NH 3>HS - 5.解： （1） [OH -]=c K b ?= 1 3 5 10 34.11.010 8.1---??=??L mol pOH=87.2]lg[=--OH pH=14-POH=14-2.87=11.13 α=c K b =1.0108.15-?=1.34% （2）加入NH 4Cl 后会产生同离子效应，此时溶液中物质的浓度为： [][ ]1 310.010.0-- ?≈-= L mol OH NH ；[][]1 4 10.010.0-- +?≈+=L mol OH NH [][][] [ ][]1 5 34 10 8.110 .010.0--- - - +??==??== L mol K OH OH NH OH NH K b b 25 .975.4=?==pH pK pOH b []4 5 10 8.110 .0108.1--- ?=?== c OH α （3）同离子效应是氨的解离度减小了。

物理化学第五章、第六章电化学习题

一．填空题 1. 0.1mol·kg -1的MgCl 2溶液的γ±=0.70，则其平均摩尔浓度b ±= ；平均活度a ±= 。 2. 氢氧电池的电池反应可写成以下两种形式： 1)O(l)2H (g)O (g)2H 222→+；2)O(l)H (g)O 2/1(g)H 222→+， 则E 1 E 2，1G ? 2G ?。 3.反应)HCl(Ag(s)AgCl(s))(H 2H 2a p +=+可设计成电池： ________________ 。 4.在双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同种电解质溶液的接界处存在 电势，通 常采用加 的方法来减少或消除。 5. 当有电流通过电极时，阳极的电极电势比可逆时增 大，阴极电极电势比可逆时 ，原电池的电动势比可逆时 。 二．选择题 1.某电池电动势E 与温度T (K)的关系为)298(1049174.15-?+=-T E （伏），在298K 工作时，则（ ） (A) 0=?S (B) 0?S (D) 不能确定

2．电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增大而（） （A）减小（B）增大 （C）先减小后增大（D）先增大后减小 3. 甘汞电极属于（） （A）第一类电极；（B）第二类电极；（C）氧化还原电极； 4．电池 1）Cu (s)│Cu (a Cu+)║Cu (a Cu+)，Cu (a Cu2+)│Pt (s) ；2）Cu (s)│Cu (a Cu2+)║Cu (a Cu+)，Cu (a Cu2+)│Pt (s) 的反应均可写成Cu (s) + Cu (a Cu2+) → 2Cu (a Cu+)，此两电池标准电池电动势E 及电池反应的标准Gibbs 自由能变化ΔrG 的关系为（）。 （A）ΔrG ，E 均相同 (B)ΔrG 相同，E 不同(C) ΔrG 不同，E 相同 ( D) ΔrG ， E 均不同5．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）ΔrHm （B）零（C）TΔrSm （D）ΔrGm 6．在下列电池中液接电势不能被忽略的是（）。（A）Pt，H2 ( p )│HCl (a)│H2 ( p )，Pt （B）Pt，H2 ( p )│HCl (a )‖HCl (a )│H2 ( p )，Pt

第7章 电解质溶液解析

第7章电解质溶液 从本章开始，分三章讨论电化学问题。电化学是研究电现象与化学现象之间的联系以及电能和化学能相互转化规律的科学。它研究的内容包括：电解质溶液、电化学平衡和不可逆电极过程等，既有热力学问题，又有动力学问题，是物理化学的重要组成部分。 电现象与化学现象之间的联系，电能和化学能的转化都必须经过电化学装置才能实现。电化学装置有电池和电解池两类。在电池中，发生化学反应的同时，对外提供电流，结果将化学能转化为电能。在电解池中情况相反，外界提供电流使化学反应发生，结果将电能转化为化学能。无论是电池还是电解池，除了都包含两个电极外，还必须包含电解质溶液，也就是说电解质溶液是电化学装置的重要组成部分。本章将专门讨论电解质溶液的性质。 §7.1 电解质溶液的基本特性 电解质溶液是指溶质溶解于溶剂后完全或部分解离为离子的溶液。相应溶质即为电解质。某物质是否为电解质并不是绝对的。同一物质在不同的溶剂中，可以表现出完全不同的性质。例如HCl在水中是电解质，但在苯中则为非电解质；葡萄糖在水中是非电解质，而在液态HF中却是电解质。因此在谈到电解质时决不能离开溶剂。一般把完全解离的电解质称为强电解质，部分解离的电解质称为弱电解质。这种分类方法只是为了讨论问题的方便，并没有反映出电解质的本质。原因是电解质的强弱随环境而变。例如乙酸在水中为弱电解质，而在液氨中则为强电解质。LiCl和KI都是离子晶体，在水中为强电解质，而在醋酸或丙酮中都变成了弱电解质。目前，在电化学中应用最广泛的电解质溶液是电解质水溶液，本节主要讨论电解质水溶液的基本特性。 1. 正、负离子的静电相互作用 电解质溶液中的离子之间，除了具有像中性分子之间的那种相互作用之外，根据库仑定律，还存在着静电相互作用，即同性离子相互排斥，异性离子相互吸

第三章 电解质溶液 练习题

第三章电解质溶液 一、是非题[1] 弱酸的标准解离常数愈大，其解离度一定也愈大。（） [2] 如果将NaOH及NH3·H2O溶液均稀释一倍，则两溶液中c(OH- )均减小到原来的二分之一。.（） [3] 因为难溶盐类在水中的溶解度很小，所以它们都是弱电解质。（） [4]根据酸碱质子理论,对于反应HCN + H 2O H3O+ + CN-来说，H2O和CN-都是碱。（） [5] 计算H2S饱和溶液的c(H+ )时，可只按K(H2S)计算。因此，当H2S溶液中加入Na2S 时，将不改变H2S溶液中的c (H+ )。（） 二、选择题[1] pH = 2.00的溶液与pH = 5.00的溶液，c (H+ )之比为（）。 (A) 10；(B) 1000；(C) 2；(D) 0.5。 [2] pH = 1.00的HCl溶液和pOH = 13.00的HCl溶液等体积混合后，溶液的pH值为.（）。 (A) 1.00；(B) 13.00；(C) 7.00；(D) 6.00。 [3] 通常，在HAc (aq)平衡组成计算中，常取K(HAc) = 1.75 ×10-5，是因为（）。 (A) K与温度无关； (B) 实验都是在25℃条件下进行的； (C) 温度为25℃，溶液浓度为1.0 mol·L-1时，K(HAc) = 1.75 ×10-5； (D) K随温度变化不明显。 [4] 某一弱碱强酸盐MA，其标准水解常数K=1.0 ×10-9，则相应弱碱的标准解离常数K 为.（）。 (A) 1.0 ×10-23；(B) 1.0 ×10-5；(C) 1.0 ×10-9；(D) 1.0 ×10-14。 [5] 已知：K(HCN) = 6.2 ×10-10，则NaCN的标准水解常数为（）。 (A) 1.6 ×10-6；(B) 6.2 ×10-10；(C) 6.2 ×10-24；(D) 1.6 ×10-5。 [6] 下列各种盐在水溶液中水解但不生成沉淀的是（）。 (A) SnCl2；(B) SbCl3；(C) Bi (NO3 )3；(D) NaNO2。 [7] 在HAc溶液中，加入适量NH4Ac来抑制HAc的解离，这种作用为.（）。 (A) 缓冲作用；(B) 同离子效应；(C) 盐效应；(D) 稀释作用。 [8] 下列溶液中，pH值最大的是（）。 (A) 0.1 mol·L-1 HAc溶液中加入等体积的0.1 mol·L-1 HCl； (B) 0.1 mol·L-1 HAc溶液中加入等体积的0.1 mol·L-1 NaOH； (C) 0.1 mol·L-1 HAc 溶液中加入等体积的蒸馏水； (D) 0.1 mol·L-1 HAc 溶液中加入等体积的0.1 mol·L-1 NaAc。 [9] 根据酸碱质子理论，下列叙述中错误的是（）。 (A) 同一种物质既可作为酸又可作为碱的为两性物质； (B) 质子理论适用于水溶液和一切非水溶液； (C) 化合物中没有盐的概念； (D) 酸可以是中性分子和阴离子、阳离子。 [10] 醋酸在液氨和液态HF中分别是（）。 (A) 弱酸和强碱；(B) 强酸和强碱； (C) 强酸和弱碱；(D) 弱酸和强酸 [11]Debey 和Huckel提出了离子相互作用的离子氛理论。离子氛的实质是（）。 (A) 离子间的静电作用力；(B) 分子间力； (C) 离子极化力；(D) 弱的共价键。 [12] 向含有AgCl (s)的饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是（）。

第二章电解质溶液胶体

第二章电解质溶液胶体 大纲内容： （1）强电解质、弱电解质；电离度、电离平衡。 （2）水合氢离子、pH值、有关pH值的简单计算——pH值和氢离子、氢氧根离子浓度的简单计算。 （3）盐类的水解：强酸弱碱盐、弱酸强碱盐的水解。盐类水解的利用。 （4）酸碱中和的计算。 （5）强酸强碱溶液的中和滴定。 （6）以铜锌电池为例说明原电池的原理、金属的腐蚀：化学腐蚀和电化腐蚀、金属的防护（覆盖保护层和电化学保护法）。 （7）以电解氯化铜溶液为例说明电解原理。电解饱和食盐水——氯碱工业的反应原理、立式隔膜电解槽、铝的冶炼（反应原理、电解槽简介）、电镀。 （8）胶体：胶体的重要性质（丁达尔现象、布朗运动、电泳）、胶体的应用。 说明： （1）要求应用电离平衡和平衡移动的原理来解释氢氧化铝具有两性的原因。 （2）只要求强酸、强碱溶液pH值的简单计算。 教学目的要求： （1）使学生掌握强弱电解质、电离度、电离平衡等概念；了解水的离子积和溶液的pH值的概念和应用，并能进行有关的计算。 （2）使学生理解酸碱中和及盐类水解的实质和应用，掌握酸碱中和的概念和计算； 初步学会中和滴定实验操作技能。 （3）使学生了解原电池和电解的基本原理及其应用；了解金属腐蚀的原因和防护的一般方法。 （4）通过本章实验及有关原理的推理、论证的教学，进一步提高学生的观察能力、思维能力以及想象力；并对学生进行对立统一辨证唯物主义观点的教育。 （5）认识胶体的概念和他的一些重要性质，初步了解胶体的实际应用。 （6）通过胶体的制备和性质，特别是胶体的光学性质的实验，进一步培养学生观察、思维和独立实验的能力。 第一节强电解质和弱电解质 目的要求： 1．从电解质电离程度掌握强电解质和弱电解质。 2．认识弱电解质存在电离平衡。 3．认识有弱电解质生成的离子互换反应能发生的原理。 4．认识弱电解质在离子反应过程中电离平衡能够发生移动。 教学重点：电离平衡及平衡移动 教学难点：电离平衡及平衡移动