第八章 电解质溶液

第八章电解质溶液

本章要求：

1.掌握电化学的基本概念和电解定律，了解迁移数的意义及常用的测定方法

2.掌握电导率，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应用。

4.掌握迁移数与摩尔电导率，离子电迁移率之间的关系，能熟练地进行计算。

5.理解电解质的离子平均活度，平均活度因子的意义及计算方法。

6.了解强电解质溶液理论的基本内容及适用范围，并会计算离子强度及使用bye-huckel极限公式。

电化学主要是研究电能和化学能之间的互相转化及转化过程中相关规律的科学，电化学无论在理论上还是在生产实践活动中都是有着十分重要的作用。

§8.1 电化学中的基本概念和电解定律

一．原电池和解池

1.导体：能导电的物体称为导电体，简称导体

大致可分为两类：

第一类导体（电子导体）：考电子的定向运动而导电，在导电过程中自身不发生化学变化，其导电能力随温度升高而降低。

第二类导体（离子导体）：依靠离子的定向运动而导电，在导电过程中电极上要发生电化学反应

特点：随温度升高，离子的运动速度加快，导电能力增强。

2.电池：用第一类导体联接两个电极并使电流在两极间流过，则构成外电路，这种装置

就叫电池。其构成必须包含有电解质溶液和电极两部分，可分为两类。

电解池：将电能转变为化学能的装置

原电池：将化学能转变为电能的装置

电极的分类：阳极：发生氧化反应

针对电极反应的性质来分：

阴极：发生还原反应

正极：电势较高的电极

针对电势的高低来分：

负极：电势较低的电极

第二类导体的电流由阴阳离子的移动而共同承担：

①电流通过溶液是由正负离子定向迁移来实现

②电流在电极与溶液界面处得以连续，是由于两电极上分别发生氧化还原反应使电子得

失而形成。

二法拉第定律（电解定律）

1.内容：①通电于电解质溶液之后，在电极上物质发生化学变化的物质的量与通入的

电量成正比。②若将几个电解池串联，通入一定的电量后，在各个电解池的电极上发生化学反应的物质的量相等。

2.数学表达式

法拉第常数：1mol 元电荷（电子）的电量称为法拉第常数，用F 表示，即： F=Le=6.022×10

23

×1.6022×10-19

=96500 C/MOL

通电从含有M 2+

离子的溶液中沉积n mol 金属M ， ∵ M 2+

+2e -

→M

则通电电极的电量：Q=Nzf

式中：n 为还原金属的物质的量，Z 为金属离子所带的电荷，即金属离子的价数。nZ 为转移电子总的物质的量，下为法拉第常数 或用还原金属的质量 m =M ZF

Q

M 为金属的摩尔质量

电流强度 I=dT

dQ

故Q=

?

t

Idt 0

若电流强度是稳定： 则 Q=It 例题：（略）

解： ∵电极反应 阴极： )(3

1313s Au e Au →+-

+ 阳极：

H e g O l O H +

-+→-)(4

1)(2122 又∵析出Au （s ）物质的量mol n 31009.6197

2

.1-?==

① 由法拉第定律，则通过的电量

Q=nZF=6.09×10-3

×96500=1766 C

② 通电时间41006.7025

.01766?===

I Q t S ③ ∵转移电子的物质的量为nZ=6.09×10-3

×3=0.0183 mol

∵析出氧气的质量 m=1/4×0.0183×32=0.146 g

注：①法拉第定律在任何温度和压力均可适用，无适用条件限制。

②在电解过程中，两个电极所转移的电量是相同的，故两个电极反应，得失电子的物质

的量相同。

§8.2 离子的电迁移率和电迁移数

一 离子的电迁移现象

离子在外电场的作用下发生定向运动称为离子的电迁移，当通电于电解质溶液，溶液中承担导电任务的阴阳离子分别向阳阴两极移动，并在相应的两电极界面发生氧化或还原作用，从而使两极附近溶液的浓度发生变化。

分析图8.3所示的离子电迁移现象（两极均为惰性电极）溶液中正负离子均为一价

1. 正负离子的迁移速率相等，

-

+=u u 即图a 所示：

通电： 4F 则相应的物料称

阴极区：

n + = n

总+

- n 放电+ + n 迁移+

= 5 – 4 + 2

= 3

n - = n

总-

- n 迁移-

= 5 – 2

= 3

中间区：

n + = n

总+

- n 迁出+ + n 迁来+

= 5 – 2 + 2 = 5

n - = n

总-

- n

迁出+

+ n 迁来+

= 5 – 2 + 2 = 5

阳极区：

n + = n

总+

- n 迁出

= 5 – 2

= 3

n - = n

总-

- n

放电

+ n

迁来

= 5 – 4 + 2

= 3

可见：正负离子若迁移速率相等，阴极阳极离子浓度降低，而且降低程度一样，而中间区浓度不变。

2. 正负离子的迁移速率不相等，且-+=u u 3如图b 所示，通电4F ，则各部分的

物料衡称为：

阴极区：n + = 5 - 4 + 3 = 4

n - = 5 - 1 = 4

中间区：n + = 5 - 3 + 3 = 5

n- = 5 - 1 + 1 = 5

阳极区：n + = 5 - 3 = 2

n - = 5 –4 + 1 = 2

可见：正负离子若迁移速率不等，阴极区、阳极区离子浓度降低，且降低程度一样，而中间浓度不变。

综上结论：①想阴阳两极方向迁移的正负离子的物质的量总和等于通入溶液的总的电荷量。

②

-

+-+=

=γγ负离子的迁移速率正离子的迁移速率负离子所传导电量正离子所传导电量

阴极部物质的量的减少阳极部物质的量的减少Q Q

二 离子的电迁移速率和迁移数

离子在电场中迁移的速率除与离子的本性（如离子半径、离子水化程度、所带电荷等）以及溶剂的性质（黏度等）有关以外，还与电场的电位梯度

dl

dE

成正比

①离子的电迁移速率：（即上式中的比例系数）相当于单位点位梯度（1V.m -1

）,时离子的运动速率，又称为离子淌度，单位m

2

.s -1.v

-1

其值的大小与温度、浓度等因素有关，可

用界面移动实验来测定。

②离子的电迁移数：离子B 所运载的电流与总电流之比称为离子B 的迁移数，用符号

t B 表示 I

I def

t

B

B 也即，离子所传输的电量在通过溶液的总电量中所占的分数：若电解质溶液中只含一种

正离子、一种负离子，总Q Q t ++=

总

Q Q t -

=

-

t + + t - = 1 若溶液中正负离子不止一种，则 Q

Q t i

i =

1=∑i

t

③影响迁移数的因素

dl dE

u r +

=++dl

dE

u r +

=--

如图所示

没有距离为l,左方为阴极，右方为阳极，外加电压为E ，在电极间充以电解质为M X N Y 的溶液，其溶液浓度为C , 电离度为α。则

若正离子迁移速率为r +,则单位时间向阴极移动通过任意截面，正离子所迁移的电荷量为：

F A Z xc I t

Q )(++++

==γα 同理，负离子所迁移的电荷量为：

F A Z xc I t

Q )(----

==γα 由于溶液是呈电中性 -+=yZ xZ 故单位时间内通过任一截面的总电量为：

I I I t

Q t Q t

Q =+=+=

-+-

+ ∴

F A Z yc A Z xc I )(--+++=γαγα

F

A Z cy F

A Z cx )()(-+-∧-+++=+=γγγγαα

由迁移数的定义，则

-

+++++=

=

γγγI I t -+-

--+==γγγI I t 又∵正负离子处于同一电位梯度中，故

-

++++=

u u u t -

+-

-+=

u u u t

∴

-

+

-+-+==u u t t γγ 1=+-+t t

综上：①一种离子传输电量多少与离子的迁移速率成正比。

②外加电场大小能改变离子的迁移速率，但由于正负离子处于相同电场强度作用下，其迁移速率会按相同比例变化，故外加电场大小影响迁移速率，但不影响离子迁移数。

③离子迁移数随电解质溶液的浓度及湿度而变化。 ④同一种离子在不同电解质中，其迁移数不同。

三．离子迁移数的测定

1.西托夫法：根据电极区浓度的测定来计算离子迁移数，简单易行，但准确度不高，注意迁移离子与反应离子不一定相同。

2.界面移动法：直接测定溶液中离子的移动速率（或淌度）。

§8.3 电解质溶液的导电

一．电导 电导率 摩尔电导率

1.电导：电阻的倒数，用符号G 表示 R

G 1

=

单位S 或Ω-1，由欧姆定律： I U R =

U

I

G =

金属导体的电阻与其长度l 成正比，与其截面积A 成反比，即: A

L

R ρ=

ρ为电阻率，单位（Ω·m ） 则

L A

K L A G ==

ρ1 2.电导率：电阻率的倒数。 ρ

1

=

K 单位 S ·m

-1

（Ω

-1

·m

-1

）

物理意义：电极面积各为1m

2

，两极间相距1m 时，电解质溶液的电导??

???

?=A G K ρ

3.摩尔电导率：把含有1mol 电解质溶液放置于平行电极相距1m 的电导池中所具有的电导，用符号m Λ表示。

电解质溶液的浓度为 c mol ·m -3

,则含有1mol 电解质溶液的电导 ，故

C

K

kV def m m =

Λ

单位：C: mol ·m

-3

K: S ·m -1

m Λ: S ·m

-1

·mol -1

注意：①计算时注明各量浓度

②计算时注明电解质（基本单位） 二.电导的测定

1. 方法：韦斯顿电桥如图8.10，接通电源，通过移动滑线电阻触点C ，使D 、C 两点电

位降相等，即使DGC 线路中电流几乎为零。 ∵

AD AC u u = BC BD u u =

即： 321

1R I R I = u x R I R I 21=

∴

4

3

1R R R R x =

∴ 被测溶液的电导：4

131

R R R R G x == 2.电导率的测定

对于电导池而言，其电导率A l

G K = 式中 A

l 称为电导池常数，用cell K .①先测定电导池常数

A

l

的值,方法就是将一精准已知电导率值的标准溶液(常用KCl)充入待用电导池，在指定温度下测定其电导。由A l

G K =可算出电导池常数A l 的值。②

利用电导测定的方法测出待测溶液的电导G.由A l

G K =即可求待测溶液电导率K ,

若已知该电解质溶液的物质的量浓度，可见C

K

m =Λ ,计算出其摩尔电导率m Λ 。

三．电导率和摩尔电导率与浓度的关系

1.电导率与浓度的关系

①强电解质溶液的电导率随浓度的增加而增大，当浓度超过一定范围后，随浓度的增加K 反而减小（浓度增大,导电的离子数目增加。K 增大，当浓度超过一定范围，正负离子间的引力增大，使离子的运动速度降低，故电导率反应降低）. ②弱电解质溶液的电导率随着浓度增大而有所增大，但变化不显著。（因浓度增大，虽单位体积溶液中电解质分子数增加了，但电离度却随之减小，溶液中导电的离子数目变化不大。）

2.摩尔电导率于浓度的关系 P20 图8.12

无论强电解质还是弱电解质，摩尔电导率

m Λ均随着浓度的增大而减小，

（∵C

K

m =

Λ） ①对强电解质而言，随着浓度的降低，其摩尔电导率m Λ会很快接近一极限值─无限稀释的摩尔电导率∞

Λm ，在浓度极稀时，强电解度的m Λ与c V 几乎成线性关系，（如同中虚线所示）

稀尔劳乌施规则)1(c m m β-Λ=Λ∞，β为常数，将直线处推至于纵坐标相交即可得到∞

Λm ，该经验规则适用于极稀的强电解质溶液。（C <0.001mol ·dm -3

） ②对弱电解质而言，在溶液稀释过程中m Λ的变化比较剧烈，即使在浓度很稀时，任与

∞Λm 相差很远，不符合希尔劳乌斯规则。

四．离子独立移动定律和离子的摩尔电导率

1.离子独立移动定律：

①内容：在无限稀释时，所有电解质都会全部电离，而且离子件一切作用均可忽略，每一种离子都是独立移动的，在一定电场作用下，其迁移速率只取决于离子的本性，与共存的其它离子的性质无关。

②数学表达式：因无限稀释时，离子间一切相互作用均可忽略，电流的传递分别有正负离子共同承担，故电解质的∞

Λm 应是溶液中正负离子的摩尔电导率∞

Λm 的和。

若电解质为-+V v A M 则 -

-

++-++=Z Z V v A V M V A M 则：∞--∞++∞

+=Λm m m

V V λλ

由于无限稀释时，离子的导电能力取决离子的本性与共存的其它离子的性质无关，故在一定溶剂和一定温度下，任何离子的∞m λ为一定值，如P22表8.6列出了常见离子的∞

m λ可查用。2.应用

①利用强点解质的∞Λm 可求弱电解质的∞

Λm

如：∞

∞∞

-++=Λ)()()

(AC m H m HAC m λλ

=∞

∞∞∞∞∞

+-

-+-+Λ-Λ-Λ+Λ+Λ+Λ)()()()()()

(Na m cl m Ac m Na m cl m H m

∞

∞∞Λ-Λ+Λ=)()()(NaCl m NaAC m H CL m

或：∞

∞∞∞

Λ-Λ+Λ=

Λ)()()()(42422

121SO Na m NaAC m SO H m HCL m ②求离子的迁移数或利用迁移数求离子的

∞m λ

如电解质-+V v A M ，若完全电离（无限稀释或浓度不太大的强电解质），则：

--++-++=Z Z V v A V M V A M

则：

∞

-∞+∞-+-

+Λ+Λ=Λ)()

()

(Z Z V V A m M m A M

m V V 离子的迁移数也看着某种离子的摩尔电导率占电解质的摩尔电导率的分数，则

∞∞++Λ

=

+

m

M m Z V t )

(λ

∞∞

--

Λ=

-m

A m Z V t )

(λ

有离子的摩尔电导率与离子淌度的关系 图8.6（8.4图）实验中电场均匀的，则

l

E dl dE =

即： L

E

u dl dE u r == 由式8.5

F A cxaz I )(-+++=γγ

F l E u u A cxaz )

(-+++= 即：l

F

u u cxaz E I )(-+++= 又∵ A

l

E I A l G K ==?= ∴

F u u cxaz k

)(-+++=

则： F u u a cxz K C K m )(-++

+=='=

Λ 对于无限稀释的电解质溶液 a=1

∴ F u u m )(∞-∞+∞+=Λ

又∵ ∞-∞+∞Λ+Λ=Λ..m m m

∴

F u m ∞+∞+=.λ F u m ∞-∞-=.λ

对于浓度不太大的强电解质，没完全电离，则： F u m ++=.λ F u m --=.λ

利用

t 、u 、+Λ.m 、-Λ.m 和∞Λ.m 几个量的关系、可以从实验易测得的量来计算实

验不易测的量或未知的量。

五.电导的测定应用

1.检验水的纯度，测水的电导率K

2.求弱电解质的电离度和电离常数。

对于弱电解质而言，∞Λm 反映了该电解质全部电离且离子间无相互作用的导电能力，而一定浓度下的∞Λm 反映的是部分电离且离子间存在一定相互作用时导电能力，弱电解质的电离度较小，电离产生的离子浓度较低，使离子间相互作用忽略不计，则m Λ与∞Λm 的差别可近似看成部分电离与全部电离产生的离子数目不同所致，故弱电解质的电离度

∞ΛΛ=

m

m α

对AB 型电解质，若起始浓度为C ，则：

t = 0 C 0 0

t = t C(1–α) C α C α

∴ α

α-=12

C C K

)

(2

m m m m C C Λ-ΛΛΛ=∞∞ 上式称为奥释瓦尔德稀释定律 3.测定难溶盐的溶解度

利用电导测定方法即使难容盐的溶解度，其步骤①利用一已知电导率K(H 2O)的高纯水，配制待测难溶盐的饱和溶液。②测所配制饱和溶液的电导率看（溶液），由于溶液极稀，水的电导以占一定比例，不能忽略，故：K （盐）=K(溶液)－K （H 2O ）

由于微溶盐的溶解度很小，盐又是强电解质，故其m Λ=∞Λm ，而∞

Λm 可由离子无限稀

释的摩尔电导率∞Λm 求得，所以难溶盐的饱和溶液的浓度。

∞Λ=

盐）

盐）盐(()(m K C

注：所取粒子的基本单元在m Λ和C 中一致。 例（略）P 28

解： ∵ )()(24O H BaSO K K K -=溶液

1

4

441015.31005.11020.4----??=?-?=m

s

∞

∞∞-++=Λ)()()(24

24SO m Ba m BaSO m λλ

1

2

2

22..108688.210596.1102728.1----?=?+?=mol

m s

∴BaSO 4饱和溶液的浓度32)

()(10099.144--∞??=Λ=

m mol K C BaSO m BaSO

∴溶解度 C M S

BaSO ?=)(4=233×1.099×10-5=2.5607×10-3g ·dm -3

BaSO 4溶度积

224

2.C C C K SO Ba sp ==-+

6

21025.10208.1)10099.1(---?=?=dm mol

4.电导的测定，（电分析法中常用）

将滴定与电导测定相结合，利用滴定过程中系统电导的变化转折来指示滴定终点，称为电导滴定，可用酸碱中和生成沉淀，氧化还原等各类滴定反应。

优点：不必过分关心终点，不必担心滴定过量只需大致在终点两边做数次测定，就可画出两条直线，其交点即为滴定终点。

§8.4 电解质的平均活度和平均活度因子

一.电解质的平均活度和平均活度因子 在理想溶液中任一组分的化学势

m m RT u u B

B

B ln +=

而非理想溶液中，任一组分的化学势

m m RT u u B B

m B

B

.ln γ+=

m m B

B m B m ..γα=

在强电解质溶液中，由于完全电离，独立移动的微粒不是电解质分子，而是正、负离

子。则 +++++

++=+=αγln ln RT u m

m RT u u

-

-

-+=αln RT u u

对于任意价型的强电解质：

--+++?→?-

+Z Z V V A V M V A M

则： B B B RT u u αln +=

-+-+-

+--++-

--++

+-

-++++=+++=+=V V V V RT u V u V RT u V RT u V u V u V ααααln ln ln

∴电解质的活度 -

+

-

+=V

V B ααα

由于任何溶液总呈电中性，即溶液中正负离子共存，离子间存在有相互作用，放单独离子的活度，活度系数均无法由实验直接测定，故引入了离子的平均活度±α，平均活度系数±γ，离子平均质量摩尔浓度±m ，并分别定义为：

B

m B RT u .ln α+=

V

V V V

V

V V

V

V m m m 11

1

)

(def )

(def )

(def -

+-

+

-

+

-+±-+±-+±γγγααα

式中

m m V V V

±

±

±-

+=+=γα且

V

V

V B ±

-+==-

+

αααα

又∵

B v v m ++= B v v m --=

∴ B v

v v v

v v m m m m m m .)()(11-+-+

-

+

-

+

±

+=+=

离子的平均活度系数±γ的值可由直接测定或利用德拜─休克尔公式进行计算求得。 由图8.8可看出P32在强电解质的稀溶液中，影响离子平均活度因子±γ的主要因素是离子的浓度和价数，且离子价数比浓度的影响要大，价型越高，影响越大。

二.离子强度：溶液中每种离子的质量摩尔浓度于离子价数的平方的乘积的和的一半，用符号I 表示： 2

21def

B B

B Z m I

∑ 式中 m B 为离子真实质量摩尔浓度，若是弱电解质，其浓度应由电离度求得。 活度因子于离子强度的关系： I

A '-=±

γlg 当温度浓度一定时，A '为常数。

该经验规则：适用于电解质的稀溶液。

可见：在稀溶液中，影响离子平均活度因子±γ的不是离子，而是与溶液中所以离子的浓度及价数有关的离子强度。

§8.5 强电解质溶液理论简介

一．德拜─休克尔理论

1.理论内容:强电解质在低浓度中是完全电离的,强电解质溶液于理想溶液的偏差,主要是由于离子间的静电引力引起的─又称离子互吸理论.

2.离子氛模型及作用

在溶液中每一个离子都被电荷相反的离子所包围,由于离子间的相互作用(静电作用,热运动)使离子的分布不均匀,从而形成了离子氛,即在强电解质溶液中,每一个离子的周围,带相反电荷的离子相对集中,故反电荷过剩,从而形成一个反电荷的氛围,称为“离子氛”。每

一个离子都作为“中心离子”而被相反电荷的离子氛包围，同时每个离子又对构成一个或若干个电性相反的中心离子的外围离子产生影响

在无外加电场作用时，离子氛球形对称地分布在中心离子周围，离子氛的总电离与中心离子的电离相等。

模型作用：成功地把电解质溶液中众多离子之间错综复杂的相互作用，主要归纳为各中心离子与其周围离子氛的静电引力作用，使电解质溶液的理论分析得以简化。 3. 理论应用：利用该理论可导出离子平均活度系数与离子强度的关系。

V

V V 1)(-+-

+±=γγγ )lg lg (1

lg --++±+=

∴γγγV V V

-

+--++++=V V V V γγlg lg

又∵ I

AZ i i

2lg -=γ

∴

I

Z AZ V V Z V Z V V V I A V Z V V Z V V V I A Z V Z V V V I A V V I

Z AV I Z AV -+-

+--++-+-

--++

+-+--++-

+-

+--++±-=+++-

=++-=++-

=+--=

）

（1

1)()()

(lg 2

2222

22

2γ

此公式适用于离子强度大约为0.01 mol.kg

-1

以下的稀溶液。

有关修正讨论见书P38分析。

二．德拜─休克尔─昂萨克电导理论

将德拜─休克尔理论应用到有外加电场的电解质溶液，从理论上推导了：

)1(c m m β-Λ=Λ∞

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；

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

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-)

武汉大学版无机化学课后习题答案___10电解质溶液

第十章电解质溶液 1．把下列氢离子浓度、氢氧根离子浓度换算成pH和pOH。 （1）[H+]=3.2×105-mol·dm3-；（2）[H+]=6.7×109-mol·dm3-； （3）[OH-]=2.0×106-mol·dm3-；（4）[OH-]=4.0×1012-mol·dm3-。 解 2．把下列pH、pOH换算成氢离子浓度、氢氧根离子浓度。 （1）pH=0.24；（2）pH=7.5； （2）pOH=4.6；（4）pOH=10.2 解 3．已知298K时某一弱酸的浓度为0.010 mol·dm3-，测得其pH为4.0。求Kθ 和α及稀 a 、α和pH。 释至体积变成2倍后的Kθ a 解 4．将1.0dm30.20 mol·dm3-的HAc溶液稀释导多大体积时才能使Hac的解离度比原溶液

增大1倍？解 5．求0.10 mol·dm3-盐酸和0.10 mol·dm3-H2C2O4混合溶液中的C2O-2 4和HC2O- 4 的浓 度。 解 6．计算0.010 mol·dm3-的H2SO4溶液中各离子的浓度，已知H2SO4的Kθ 2 为1.2×102-。解

7．有一混合酸溶液，其中HF的浓度为1.0 mol·dm3-，HAc的浓度为0.10 mol·dm3-，求溶液中H+，F-，Ac-,HF和HAc的浓度。 解 解 解

解 8．将1.0 mol·dm3-Na3PO4和2.0 mol·dm3-盐酸等体积混合，求溶液的pH值。解 解 解

14. 写出下列分子或离子的共轭酸。 SO-2 4，S-2，H2PO- 4 ，NH3，HNO3，H2O 答 15．写出下列分子或离子的共轭碱。 HAc，H2O，NH3，HPO-2 4 ，HS- 答 16．举列说明酸碱电子理论中有哪几类常见反应。

第10章电解质溶液

第十章电解质溶液 二、选择题 1．不是共轭酸碱对的一组物质是( ) a NH3, NH 2- b NaOH , Na+ c HS- , S2- d H2O , OH- 2．100ml 0.1mol/dm3HAc溶液中，加入少量NaAc固体，则溶液的pH值：_______ a. 变小 b. 变大 c. 不变 d. 不能判断 3．对于可逆反应，其正反应和逆反应的平衡常数之间的关系为：__________ a. 相等 b. 两者之和等于1 c. 两者之积等于1 d. 两者正负号相反 4．在稀醋酸溶液中，加入等物质量的固体NaAc，在混合溶液中不变的量是：___ a. pH b. 电离度 c. OH-离子的浓度 d. 电离常数 答案：1．B；2．B；3．C；4．D 5.已知AgPO4的K sp?为8.7×10-17，其溶解度为( ) A. 1.1×10-4mol·L-1 B. 4.2×10-5 mol·L-1 C. 1.2×10-8 mol·L-1 D. 8.3×10-5 mol·L-1 6. 下列有关分步沉淀的叙述中正确的是( ) A.溶度积小者一定先沉淀出来 B.沉淀时所需沉淀试剂浓度小者先沉淀出来 C.溶解度小的物质先沉淀出来 D.被沉淀离子浓度大的先沉淀 7. SrCO3在下列试剂中溶解度最大的是 ( ) A.0.10mol·L-1HAc B.0.10mol·L-1Sr(NO3)2 C.纯水 D. 0.10mol·L-1Na2CO3 8 欲使CaCO3在水溶液中溶解度增大，可以采用的方法是( ) .A.1.0mol·L-1 Na2CO3 B.加入2.0mol·L-1 NaOH C. 0.10mol·L-1CaCl2 D.降低溶液的PH值 9 向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述中正确的是( ) A. AgCl的溶解度增大 B AgCl的溶解度、K sp均不变 C AgCl的K sp增大 D AgCl溶解度增大 10 已知K（ZnS）=2×10-2。在某溶液中Zn2+的浓度为0.10 mol·L-1，通入H2S气体，达到饱和c(H2S)=0.10 mol·L-1, 则ZnS开始析出时，溶液的PH值为( ) A. 0.51 B. 0.15 C. 0.13 D. 0.45 11 将等体积的0.20 mol·L-1的MgCl2溶液与浓度为4.0 mol·L-1的氨水混合，混合后溶液中c(Mg2+)为混合前浓度的多少倍（已知K（Mg(OH)2=5.1×10-12）( ) A．1.54×10-3 B 9.7×10-4 C. 1.54×10-4 D. 6.86×10-4 12 为除去PbCrO4中的SO42-杂质，每次用100 mL去离子水洗涤，一次作三次洗涤后PbCrO4的损失分别是( ) A.1.7mg, 5.1mg B..017mg, 0.051mg C..17mg, 3.4mg D..17mg, 5.1mg

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

学二学期物理化学章节习题电解质溶液

1 / 5 1、欲要比较各种电解质的导电能力的大小，更为合理应为 ( ) A 、 电解质的电导率值 B 、 电解质的摩尔电导率值 C 、 电解质的电导值 D 、 电解质的极限摩尔电导率值 2、在一般情况下，电位梯度只影响 （ ） A 、离子的电迁移率 B 、离子迁移速率 C 、电导率 D 、离子的电流分数 3、在CuSO 4溶液中用铂电极以0.1 A 的电流通电10 min ，在阴极上沉积的铜的质量是： （ ） A 、19.9 mg B 、 29.0 mg C 、 39.8 mg D 、 60.0 mg 4、在饱和 AgCl 溶液中加入 NaNO 3，AgCl 的饱和浓度如何变化 ？ ( ) A 、 变大 B 、 变小 C 、 不变 D 、 无法判定 5、当一定的直流电通过一含有金属离子的电解质溶液时，在阴极上析出金属的量正比于： （ ） A 、阴极的表面积 B 、电解质溶液的浓度 C 、通过的电量 D 、电解质溶液的温度 6、在298 K 的无限稀的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是： （ ） A 、 CH 3COO - B 、 Br – C 、 Cl - D 、 OH - 7、按物质导电方式的不同而提出的第二类导体，下述对它特点的描述，哪一点是不正确的？（ ） A 、其电阻随温度的升高而增大 B 、其电阻随温度的升高而减小 C 、其导电的原因是离子的存在 D 、当电流通过时在电极上有化学反应发生 8、用同一电导池分别测定浓度为 0.01 mol ·kg -1和 0.1 mol ·kg -1的两个电解质溶液，其电阻分别为 1000 Ω 和 500 Ω，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 9、室温下无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是： （ ） A 、 ?La 3+ B 、?Ca 2+ C 、NH 4+ D 、 OH - 10、浓度为 1.0 mol ·dm -3 的强电解质溶液,它的摩尔电导率数值近似于： ( ) A 、 与电导率相等 B 、是电导率的 103倍 C 、是电导率的 10-3倍 D 、 是电导率的 102倍 11、Al 2(SO 4)3的化学势 μ 与Al 3+ 和 SO 42 - 离子的化学势 μ + ，μ-－ 的关系为： ( ) A 、 μ = μ + + μ-－ B 、 μ = 3μ + + 2μ-－ C 、 μ = 2μ ++ 3μ-－- D 、 μ = μ +·μ-－- 12、对于0.002 mol ·kg -1 的Na 2SO 4溶液，其平均质量摩尔浓度m ±是： （ ） A 、3.175×10-3 mol ·kg -1 B 、2.828×10-3 mol ·kg -1 C 、1.789×10-4 mol ·kg -1 D 、4.0×10-3 mol ·kg -1 13、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 14、用0.1 A 的电流，从200 ml 浓度为0.1 mol ·dm -3的AgNO 3溶液中分离Ag ，从溶液中分离出一半银所需时间为：（ ） A 、10 min B 、 16 min C 、 100 min D 、 160 min 15、对于德拜-休克尔理论，下述哪一点说法是正确的？（ ） A 、认为离子严格讲不是独立单元 B 、只适用于饱和溶液 C 、只适用于过渡元素的离子 D 、只适用于水溶液 16、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 t 1 与 0.1mol ·dm -3 NaCl 溶液中 Na + 的迁移数 t 2，两者之间的关系为 （ ） A 、 相等 B 、 t 1> t 2 C 、 t 1< t 2 D 、 大小无法比较 17、在10 cm 3 浓度为 1 mol ·dm -3 的KOH 溶液中加入10 cm 3水，其电导率将： （ ） 一、选择（40小题）

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；

《传感器技术》习题答案第10章

第十章气敏和湿敏传感器 1. 答：按照半导体变化的物理性质，可分为电阻型和非电阻型两种。电阻型半导体气敏元件是利用半导体接触气体时，其阻值的改变来检测气体的成分或浓度，是目前广泛应用的气体传感器之一，按结构分：烧结型、薄膜型和厚膜型三种，敏感体一般都需要在一定的温度下才能正常工作，保证测量灵敏度和响应速度，加热器是不可缺少的。这类气敏器件的优点是：工艺简单，价格便宜，使用方便；对气体浓度变化响应快；即使在低浓度（3000mg/kg）下，灵敏度也很高。其缺点在于：稳定性差，老化较快，气体识别能力不强；各器件之间的特性差异大等，在使用中受环境温湿度影响较大，需要改进。。 非电阻型半导体气敏元件根据其对气体的吸附反应，使其某些有关特性发生变化，对气体进行直接或间接检测。这类器件的制造工艺成熟，便于器件集成化，因而其性能稳定且价格便宜。利用特定材料还可以使器件对某些气体特别敏感。 2. 答：导电机理可以用吸附效应来解释。在半导体表面原子性质特别活跃，很容易吸附气体分子。当气体分子的亲和能（电势能）大于半导体表面的电子逸出功时，吸附分子将从半导体表面夺取电子而变成负离子吸附，被称为氧化型气体，是电子接收性气体，如氧气、氧化氮等。当N型半导体表面形成负离子吸附时，表面多数载流子（电子）浓度减少，电阻增加；对于P型半导体，则表面多数载流子（空穴）浓度增大，电阻减小。若气体分子的电离能小于半导体表面的电子逸出功时，则气体供给半导体表面电子，形成正离子吸附，被称为还原型气体，是电子供给性气体，如H2、CO、C2H5OH（乙醇）及各种碳氢化合物。当N型半导体表面形成正离子吸附时，多数载流子（电子）浓度增加，电阻减小；对于P型半导体，则多数载流子（空穴）浓度减少，电阻增加。利用半导体表面电阻变化就可以检测出气体的种类和浓度。 3. 答：传感器均由三部分组成：敏感体及其依附的基底、加热器以及信号引出电级，按其结构不同分为烧结型、薄膜型和厚膜型三种。

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。

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

第七章电解质溶液

第七章 电解质溶液 一、 选择题 1. 关于电解质溶液的电导率的概念，下列说法正确的是 （ ） (A) 1m 3导体的电导 (B) 两个相距为1m 的平行电极间导体的电导 (C) 面积各为1m 2且相距1m 的两平行电极间导体的电导 (D) 含1mol 电解质溶液的电导 2. AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为： ( ) (a) 0.1mol ·dm -3 NaNO 3 (b) 0.1mol ·dm -3 NaCl (c) H 2O (d) 0.1mol ·dm -3Ca(NO 3)2 (e) 0.1mol ·dm -3 NaBr (A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e) (B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e) (C) (c) < (a) < (b) < (e) < (d) (D) (c) < (b) < (a) < (e) < (d) 3. 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 4.在298 K 无限稀释的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是： （ ） (A)La 3+ (B)Mg 2+ (C)NH 4+ (D)H + 5. 0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为： （ ） (A)6.0×10-3 mol ·kg -1(B)5.0×10-3 mol ·kg -1 (C)4.5×10-3 mol ·kg -1(D)3.0×10-3 mol ·kg -1 6.在浓度为c 1的 HCl 与浓度c 2的 BaCl 2混合溶液中,离子迁移数可表示成：（ ) (A) λm (H +)/[λm (H +) + λm (Ba 2+) + 2λm (Cl -)] (B) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +)+ 2c 2λm (? Ba 2+)+ (c 1+ 2c 2)λm (Cl -)] (C) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +) + c 2λm (Ba 2+) + λm (Cl -)] (D) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +) + 2c 2λm (Ba 2+) + 2c 2λm (Cl -)] 7.已知Λ()K O H m 291,2∞=4.89×10-2 -12mol m S ??，此时(291K)纯水中的m (H +) =m (OH -) =7.8×10-8 mol ·kg -1，则该温度下纯水的电导率为 （ ） （A ）3.81×10-9 S ·m -1 （B ）3.81×10-6 S ·m -1 （C ）7.63×10-9 S ·m -1 （D ）7.63×10-6 S ·m -1 8. 已知Λ()K O H m 291,2 ∞=4.89×10-2 -12mol m S ??，此时(291K)纯水中的m (H +)

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