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:
C u (s )
e (a q )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
ν
ν
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 θ
27, ()m m a a 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
55
B B B B θθ108, (
), ()m m a a m m γγ±±±±===因此， (5)对K 4[Fe(CN)6]而言，+ν=4，-ν=1，B B 4,m m m m +-==则
55
B B B B θθ
256, (
), ()m m a a m m γγ±±±±===因此， 【点评】根据正、负离子的价数由化学式区分电解质的类型（如1-1型、2-2型等）是解题的关键
例8-15 在298.15K 时，某水溶液含CaCl 2的浓度为0.002mol·kg -1，含LaCl 3的浓度为0.001 mol·kg -1，含ZnSO 4的浓度为0.002mol·kg -1。试用德拜－休克尔公式求算CaCl 2的离子平均活度因子。
解 I ={21×
(2×0.002×12＋0.002×22＋3×0.001×12＋0.001×32+0.002×22+0.002×22)} mol·kg -1 = 0.02mol·kg -1
则 I z Az -
+-=±γlg
=－0.509×2×1×02.0 =－0.1440
解得 ±γ=0.718
【点评 】 在计算溶液的离子强度时要把溶液中的所有离子都考虑进去。
例8-16 298.15K 时，AgCl 在水中饱和溶液的浓度为1.27×10-5 mol·kg -1，根据德拜－休克尔理论计算反应AgCl(s)
Ag (aq)Cl (aq)+-+的
m r G ?，并计算AgCl 在KNO 3溶液(此时
混合溶液的离子强度I =0.010 mol·kg -1)中的饱和浓度。 解 依题设条件可知，AgCl 饱和水溶液的离子强度为：
I ={
2
1
×(1.27×10-5×12＋1.27×10-5×12)} mol·kg -1
= 1.27×10-5mol·kg -1
则 I z Az -
+-=±γlg
=－0.509×1×1×51027.1-? =－1.814×10-3
解得 ±γ=1.004
因此，298.15K 时反应AgCl(s)Ag (aq)Cl (aq)+-+标准解离平衡常数(即活度积)
为：
5θ
+
-22222
2θθ 1.2710(Ag )(Cl )()() 1.004()1
m m K a a m m γγ-±±
±?=?===?
=1.626×10-10
m r G ?=－RT ln K ={－8.314×298.15×ln(1.626×10-10)} J·mol -1=55.88kJ·mol -1
若AgCl 在含有KNO 3的水溶液中，此时混合溶液的离子强度I =0.010 mol·kg -1， 则 I z Az -
+-=±γlg
=－0.509×1×1×01.0 =－0.0509
±
γ=0.8894
因此，由2
2)(
m m K
±=γ得
1.626×10-10=0.88942×2
)( m
m
解得 m =1.42×10-5mol·kg -1，此即AgCl 在KNO 3溶液(此时混合溶液的离子强度I =0.010 mol·kg -1)中的饱和浓度。
【点评】 在一定温度下，任一反应的标准平衡常数为一与浓度无关的常数。
例8-17 含有0.01 mol·dm -3 KCl 及0.02 mol·dm -3 ACl(强电解质)的水溶液的电导率是0.382 S·m -1，如果K +及Cl -的摩尔电导率分别为7.4×10-3S·m 2·mol -1和7.6×10-3S·m 2·mol -1，则离子A +的摩尔电导率是多少？
解 对混合电解质溶液，其电导率为各电解质的电导率之和，在忽略水的电导率的情况下，有 κ = κ(KCl )+κ(ACl ) 而 κ(KCl )=m Λ(KCl )·c (KCl )
κ(ACl )=m Λ(ACl )·c (ACl )
所以 κ = m Λ(KCl )·c (KCl ) +m Λ(ACl )·c (ACl ) (1) 假设科尔劳乌施离子独立移动定律近似成立，即
m m m (KCl)(K )(Cl )ΛΛΛ+-=+ (2) m m m (ACl)(A )(Cl )ΛΛΛ+-=+ (3)
将(2)、(3)两式代入(1)式得：
0.382 = 0.01×103×(7.4+7.6)×10-3+0.02×103×[2
-
1m (A )/S m
m o l Λ+??+7.6×10-3]
故 m (A )Λ+= 4.0×10-3 S·m 2·mol -1
【点评】 对混合电解质溶液，其电导率为各电解质的电导率之和，这是此类题目求解的关键。
例8-18 某水溶液含有0.100 mol·dm -3 KCl 和0.200 mol·dm -3 RbCl ，若K +、Rb +及Cl -的摩尔电导率分别为7.44×10-3S·m 2·mol -1、4.00×10-3S·m 2·mol -1及7.60×10-3S·m 2·mol -1，试求该溶液的
电导率。
解 Λm (KCl)= Λm (K +)+Λm (Cl -)=1.50×10-2 S·m 2·mol -1
Λm (RbCl)=Λm (Rb +)+Λm (Cl -)=1.16×10-2 S·m 2·mol -1
κ (KCl)=Λm (KCl)c (KCl)={(1.50×10-2)×(0.100×103)} S·m -1=1.50 S·m -1 κ (RbCl )=Λm (RbCl)c (RbCl)={(1.16×10-2)×(0.200×103)} S·m -1=2.32 S·m -1
所以该溶液的电导率κ (溶液)为：
κ (溶液)=κ(KCl)+κ (RbCl)={(1.50+2.32)}S·m -1=3.82 S·m -1
【点评】 对浓度不大的混合强电解质溶液，每一电解质组分的摩尔电导率遵循离子独立移动定律；混合电解质溶液的电导率为各电解质组分的电导率之和。
四、练习题
（一）单项选择题
8-1 按物体导电方式的不同而提出的第二类导体，下列哪一点对于它特点的描述是不正确的？
(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少
(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 8-2 描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间关系的是
(a)欧姆（Ohm)定律 (b)离子独立移动定律 (c)法拉第（Faraday)定律 (d)能斯特(Nernst)定律 8-3 0.3mol·kg -1Na 3PO 4水溶液的离子强度(单位是mol·kg -1)是
(a)0.9 (b)1.8 (c)0.3 (d)1.2
8-4 用同一电导池分别测定浓度为0.01mol·dm -3和0.1mol·dm -3的不同电解质溶液的电阻，其值分别为1000Ω及500Ω，则它们的摩尔电导率之比是
(a)1:5 (b)5:1 (c)1:20 (d)20:1 8-5 在25℃无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是
(a)La 3+ (b)Mg 2+ (c)NH 4+ (d)H + 8-6 在25℃无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是：
(a)CH 3COO － (b)Br － (c)Cl － (d)OH －
8-7 电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正、负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于
(a)强电解质 (b)强电解质的稀溶液
(c)无限稀溶液 (d)物质的量浓度为1 mol·dm -3的溶液
8-8 科尔劳乌施定律认为电解质的摩尔电导率与其浓度成线性关系：m m (1ΛΛ∞=-, 这一规律只是适用：
(a)弱电解质 (b)强电解质的稀溶液 (c)无限稀溶液 (d)浓度为1mol·L -1的溶液
8-9 0.1mol·kg -1的CaCl 2水溶液，其平均活度因子±γ=0.219，则离子平均活度±a 为
(a)3.476×10-4 (b)3.476×10-2 (c)6.964×10-2 (d)1.385×10-2 8-10 0.001mol·kg -1的K 3[Fe(CN)6]的水溶液的离子强度为
(a)6.0×10-3 (b)3.0×10-3
(c)4.5×10-3 (d)5.0
8-11 在HAc 电离常数测定的实验中，直接测定的物理量是不同浓度的HAc 溶液的
(a)电导率 (b)电阻 (c)摩尔电导率 (d)电离度
8-12 在HAc 电离常数测定的实验中，总是应用惠斯通（Weston)电桥作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是
(a)耳机 (b)电导率仪 (c)阴极射线示波仪 (d)直流检流计
8-13 对于0.002mol·kg -1的Na 2SO 4溶液，其平均质量摩尔浓度±m (单位是mol·kg -1)是
(a)3.175×10-3 (b)2.828×10-3
(c)1.789×10-3 (d)4×10-3
8-14 18℃时纯水的m 2(H O)Λ∞
为4.89×10-2S·m 2·mol -1，此时水中(H )(OH )m m +-
== 7.8×10-8mol·kg -1，纯水的密度为103 kg·m -3，则18℃时纯水的电导率κ为
(a)3.81×10-6S·m -1 (b)3.81×10-8S·m -1
(c)3.81×10-7S·m -1 (d)3.81×10-5S·m -1
8-15 德拜—休克尔理论及其导出的关系式是考虑了诸多因素的，但下列诸多因素中，哪点是它不曾包括的？
(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)每一个离子都被电荷符号相反的离子氛所包围 (d)溶液与理想行为的偏差主要是由离子间静电引力所致
8-16 在界面移动法测定离子迁移数的实验中，其实验结果是否准确，最关键的是取决于
(a)界面移动的清晰程度 (b)外加电压的大小 (c)正负离子价数是否相同 (d)正负离子运动速率是否相同
8-17 在25℃时，0.002mol·kg -1的CaCl 2溶液的平均活度因子1)(±γ与0.002mol·kg -1的CaSO 4
溶液的平均活度因子2)(±γ是
(a)1)(±γ＞2)(±γ (b) 1)(±γ＜2)(±γ (c)1)(±γ=2)(±γ (d)1)(±γ与2)(±γ无法比较
8-18 在25℃时，离子强度为0.015 mol·kg -1的ZnCl 2的溶液中，其平均活度因子是 (a)0.7504 (b)1.133 (c)0.7793 (d)1.283 8-19 质量摩尔浓度为m 的Na 2SO 4水溶液，其离子平均活度±a 与平均活度因子±γ及m 之间的关系是
(a) ±a =±γ·
m m (b) ±a = (4)1/3
±γ· m
m
(c) ±a = (27)1/4 ±γ· m m (d) ±a = 4±γ3·3)( m
m
8-20 将BaSO 4溶于下列溶液中，溶解度最大的是
(a)0.1mol·dm -3NaCl 水溶液 (b)0.1mol·dm -3Na 2SO 4水溶液 (c)H 2O (d)0.1mol·dm -3Cu(NO 3)2水溶液
【单项选择题答案】
8-1(a) 8-2(c) 8-3(b) 8-4(b) 8-5(d) 8-6(d) 8-7(c) 8-8(b) 8-9(b)
8-10(a) 8-11(b) 8-12(d) 8-13(a) 8-14(a) 8-15(b) 8-16(a) 8-17(a) 8-18(a) 8-19(b) 8-20(d)
（二）计算题
8-1 用电流强度为5A 的直流电来电解稀H 2SO 4溶液，在300.15K 、
p 压力下，如欲获得氧气和氢气各10-3m 3，需分别通电多少时间？已知在该温度下水的蒸气压为3565Pa 。
[2O t =3025s, 2H t =1512s]
8-2 需在0.10×0.10m 2的薄铜片两面分别镀上5×10-5m 厚的Ni 层(镀液用Ni(NO 3)2)，假定镀层能均匀分布，用2.0A 的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间？设电流效率为96.0％，已知金属镍的密度为8.9×103kg·m -3，Ni(S)的摩尔质量为58.69×10-3kg·mol -1。
[4.23h] 8-3 用金属铂作电极在希托夫管中电解HCl 溶液，阴极区一定量的溶液中在通电前后含Cl -的质量分别为1.77×10-4kg 和1.63×10-4kg ，在串联的银库仑计中有2.508×10-4kg 银析出，试求H ＋和Cl －的迁移数。
[+H t =0.83, -Cl t =0.17]
8-4 在用界面移动法测迁移数的装置中装有浓度为0.01065mol·dm -3的HCl 溶液，后面用一定浓度的LiCl 溶液跟随。用11.54×10-3A 电流通电22分钟，HCl 界面移动了0.15m 。求H +的迁移数？已知迁移管的内径为1×10-2m 。
[+H t =0.795]
8-5 某电导池内装有两个直径为4.0×10-2m 并相互平行的圆形银电极，电极之间的距离为0.12m 。若在电导池内盛满浓度为0.1mol·dm -3的AgNO 3溶液，加以20V 电压，则所得电流强度为0.1976A 。试计算电导池常数、溶液的电导、电导率和AgNO 3的摩尔电导率。
[cell K =95.48m -1, =G 9.88×10-3S, =0.943S·m -1, m Λ=9.43×10-3S·m 2·mol -1]
8-6 有一电导池，其电极的有效面积为2×10-4m 2，电极之间的有效距离为0.10m ，在池中充以1—1价型的盐MX 而溶液，其浓度为0.03mol·dm -3，用电位差为3V ，强度为0.003A 的电流通电。已知M +离子的迁移数为0.4，试求： (1)MX 的摩尔电导率；
(2)M +和X -离子的摩尔电导率；
(3)在这种实验条件下M +离子的移动速率。
[(1)Λm (MX)= 1.67×10-22
1
S m mol -??；
(2)Λm (M +)=6.68×10-3,m ol m S 12-??Λm (X -)=1.00×10-2 21
S m mol -??；
(3)+r =2.07×10-6m·s -1]
8-7 298.15K 时将电导率为0.141S·m -1的KCl 溶液装进电导池，测得电阻为525Ω，在该电导池中若装进0.1mol·dm -3的NH 4OH 溶液，测出电阻为2030Ω，计算此NH 4OH 溶液的电离度及
电离平衡常数。已知12-4-m 12-44m m ol m S 100.198 )(OH ,m ol m S 104.37 )(NH -∞
-+∞???=???=ΛΛ。
[≈α0.01344, θ
K =1.83×10-5
]
8-8 298.15K 时测得SrSO 4饱和水溶液的电导率为1.482×10-2S·m -1，该温度时水的电导率为1.5×10-4S·m -1，试计算在该条件下SrSO 4在水中溶解达饱和时的浓度。
[c (SrSO 4)= 0.5266 mol·m -3] 8-9 分别计算下列溶液的离子平均质量摩尔浓度、离子平均活度以及电解质的活度a B 。
(1)0.01mol·kg -1的K 3Fe(CN)6 (±γ=0.571) (2)0.1mol·kg -1的CdCl 2 (±γ=0.219)
[(1)±m =0.0228mol·kg -1, ±a =0.0130, B a =2.86×10-8; (2) ±m =0.159mol·kg -1, ±a =0.0348,
B a =4.21×10-5]
8-10 298.15K 时，AgBrO 3的活度积(K a = a +·a －)为5.77×10-5，试用德拜－休克尔公式计算AgBrO 3在(1)纯水中；(2)0.01 mol·kg -1 KBrO 3的水溶液中溶解达饱和时的浓度。
[8.46×10-3 mol·kg -1, 5.21×10-3 mol·kg -1] 8-11 298.15K 时，纯水中溶解了CO 2，达平衡时水中CO 2的浓度即H 2CO 3的浓度为c 0=1.695×10-5mol·dm -3，试粗略估算此水溶液的电导率。假设只考虑H 2CO 3的一级电离，且忽略水的电导率。已知298.15K 时，H 2CO 3的一级电离平衡常数
K
=4.27×10-7，
m (H )Λ∞+=349.8×10-4S·m 2·mol -1，-m 3(HCO )Λ∞=44.5×10-4S·m 2·mol -1。
[9.82×10-5S·m -1]
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 一、基本公式和内容提要 1、Faraday （法拉第）定律 B Q n z F += (8 - 1 - 1) B B Q m M z F += (8 – 1 -2) 2、离子电迁移率和迁移数 E E r u r u l l ++ ==d d ,d d -- （8-2-1） def B B I t I = (8-2-2) I r I r t t I r r I r r +++++= == = ++,-- --- (8-2-3) u u t t u u u u + +++== ++, --- - (8-2-4) B 11t t t t t +++=∑=∑+∑=,-- (8-2-5) m,+ m, m m t t ΛΛΛΛ∞∞+∞∞==, -- (8-2-6) m,++m,u F u F ΛΛ∞∞ ∞∞ ==,-- (8-2-7) 3、电导、电导率、摩尔电导率 1I G R U == - (8-3-1) 1A G l κκ ρ = =, （8-3-2） def m m V c κ Λκ= = （8-3-3） cell 1 l K R R A κρ = == (8-3-4) 4、Kohlrausch(科尔劳奇)经验式 m m 1c ΛΛβ∞ =-() 5、离子独立移动定律 m m ,+m ,-m m ,+v v ΛΛΛΛΛΛ∞∞∞∞∞∞ +-=+=+, (8-5) 6、Ostwald （奥斯特瓦尔德）稀释定律 m m ΛαΛ∞= （8-6-1）
2 m m m m C c c K ΛΛΛΛ∞∞=-() （8-6-2） 7、离子的平均活度、平均活度因子和电解质的平均质量摩尔浓度 111def def def v v v v v v v v v a a a m m m γγγ+-+-+-±+ - ±+ - ±+- ===(), (), () （8-7-1） B v v v m a a a a a m γ+-± ±±+-± ===, （8-7-2） 1、 离子强度 def 2B B B 1 2I m z ∑= (8-8) 9、Debye-Huckel(德拜-休克尔)的极限定律 z A z I γ±+- =-lg (8-9-1) z 1B A z I a I γ+-±= +lg - (8-9-2) 电解质溶液之所以能导电，是由于溶液中含有能导电的正、负离子。若通电于电解质溶 液，正、负离子将朝相反方向移动，电极上就有氧化还原反应发生。电极上起作用的物质的质量与通入的电荷量及该物质的摩尔质量成正比，这可利用faraday 定律进行计算。为了描述电解质溶液的导电行为，引入了离子的迁移速率r +(r -)、离子的电迁移率（也称为离子淌度）u u +-()、离子的迁移数t t +-()、电导G 、电导率κ和摩尔电导率Λm 等概念。由于在电解质溶液中正、负离子总是同时存在，单个离子的性质无法用实验测定，为了描述电解质溶液偏离理想的行为，引入了离子平均活度γ±、离子平均质量摩尔浓度m ±和离子平均活度a ±等概念。引入离子强度I 是为了表示离子浓度和离子价数对平均活度因子的影响。若是强电解质的稀溶液，其离子平均活度因子γ±的理论值可以用Debye-Huckel 极限定律计算，实验值可以用电动势法测定（见第九章）。 迁移数 迁移数的定义是指某种离子产生的电流与溶液中总电流的比值I I +-(),后来还扩展为某种离子迁移的电荷量占通过电池电荷量的分数Q Q +-()、某种离子的迁移速率占所有离子速率加和的分数[]r r r ++-+()、某种离子的电迁移率占所有离子电迁移率加和的分数 []u u u ++-+()、某种离子的摩尔电导率占电解质总摩尔电导率的分数[]++-ΛΛ+Λ()等。迁移 数总是等于后小于1的分数，溶液会走所有离子迁移数的加和等于1。无论是在原电池还是在电解池中，离子在电场的作用下总是做定向移动，阴离子迁向阳极（不一定是正极），阳离子迁向阴极（不一定是负极）。对于只含一种电解质的溶液，若正、负离子的电价相同，则离子迁移的速率也快，迁移的电荷量就越多，迁移数也就越大。但是在混合电解质溶液中，由于离子之间的相互作用，情况就比较复杂。改变外压，可以影响离子的迁移速率，但一般不改变离子的迁移数，因为正、负离子的移动速率成比例地同时改变。 测定迁移数的方法主要有三种: (1) Hittorf （希托夫）法 由于离子在迁移过程中，中部离子的浓度基本不变，只要 分析阴极不（或阳极部）离子浓度的变化，知道离子迁移的方向和电极上发生的反应，就可以计算离子的迁移数。实验比较容易掌握，但计算稍麻烦一点。
强电解质溶液的活度与活度系数
5.3 强电解质溶液的活度和活度系数 5.3.1 电解质溶液的活度和活度系数 对于非理想溶液，其溶质的化学位可表示为： m a RT ln +=*μμ，m a m γ= m a — 活度（有效浓度） * μ — 标准状态时的化学位，即1a m =时的化学位。 m — 溶质的质量摩尔浓度 γ — 活度系数 对于强电解质溶液，由于电解质在溶剂中解离为离子，故m a m γ=关系不适用于溶质的整体，但对离子本身仍然适用，即： +++γ=m a ，---γ=m a 设某电解质 -+ννA M 在溶液中电离： --++ννν+ν→-+z z A M A M 这时：+* +++=a RT ln μμ， -* --+=a RT ln μμ 而： --++*+=+=μνμνμμa RT ln 又： * --* ++* μν+μν=μ 故： -+ν -ν +?=a a a 因为溶液是电中性的，各种离子的γ、m 无法通过实验测定，而引出“平均离子活度”的概念。 令： -+ν+ν=ν 定义：平均离子活度 ( )νν- ν+ ±-+?=1a a a 平均离子活度系数 ( ) ν ν- ν+±-+γ ?γ =γ1 平均离子浓度 ( ) ν ν- ν+ ±- +?=1m m m 又： m m ++ν=，m m --ν= 得： ① ±±±γ=m a ② ( )ν ν - ν+ν±- +ν?νγ=m a
表格1 298K 时一些1－1价型电解质溶液中TlCl 饱和溶液的±γ 5.3.2 离子强度 由下表可知，当21m m +＜0.021 kg mol -?时，TlCl 的±γ只与（21m m +）有关而 与外加电解质的种类无关。1921年，路易斯（Lewis ）等人在研究了大量不同离子价型电解质对活度系数的影响之后，总结出一个经验规律：在稀溶液中，电解质离子的平均活度系数±γ与溶液中总的离子浓度和电荷有关，而与离子的种类无关。总的离子浓度和电荷对±γ的影响可用公式描述： I z z A -+±-=γlg ——德拜-休克尔（Debye-H ückel ）极限公式 A 是一个只与温度和溶剂性质有关的常数，对于25℃的水溶液，A=0.509kg/mol ；+z 和-z 分别为正负离子的价数；I 为离子强度，它被定义为 ∑= i i i z m I 221 i m 和i z 分别为离子i 的质量摩尔浓度和价数。上述活度系数计算公式适用于I ＜0.01的 稀溶液。对于离子强度更大的浓电解质溶液上述公式需要校正。 5.3.3 溶解度法测定溶液中电解质的±γ 设难溶盐-+ννA M 的饱和溶液存在着下面的平衡： ()s -+ννA M →--+++z z A M νν () () ()() ν ν ν ννγ?? ? ??===±±±-+- + m m a a a K sp
电解质溶液知识点总结(教师版)
电解质溶液知识点总结 一、电解质和非电解质 电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。 【注意】 1．电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。 2．化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：SO2、SO3、CO2、NO2等。 3．常见电解质的范围：酸、碱、盐、金属氧化物、水。 二.强电解质和弱电解质 强电解质：在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。 弱电解质：在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。 O _ 1．强、弱电解质的范围： 强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐 弱电解质：弱酸、弱碱、水 2．强、弱电解质与溶解性的关系： 电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：BaSO4、BaCO3等。 3．强、弱电解质与溶液导电性的关系： 溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。 4．强、弱电解质与物质结构的关系： 强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物，弱电解质一般为含弱极性键的化合物。5．强、弱电解质在熔融态的导电性： 离子型的强电解质由离子构成，在熔融态时产生自由移动的离子，可以导电。而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子形式存在，所以不导电。 三、弱电解质的电离平衡： 强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡。弱电解质在溶液中电离时，不完全电离，存在电离平衡。当弱电解质的离子化速率和分子化速率相等时，则建立了电离平衡。其平衡特点与化学平衡相似。（逆、等、动、定、变） 1．电离方程式： 书写强电解质的电离方程式时常用“==，书写弱电解质的电离方程式时常用“”。 2．电离平衡常数： 在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。
实验四 电解质溶液
实验四电解质溶液 一、实验目的 1.了解强弱电解质电离的差别及同离子效应。 2.学习缓冲溶液的配制方法及其性质。 3.熟悉难溶电解质的沉淀溶解平衡及溶度积原理的应用。 4.学习离心机、酸度计、pH试纸的使用等基本操作。 二、实验原理 1.弱电解质的电离平衡及同离子效应 对于弱酸或弱碱AB，在水溶液中存在下列平衡：AB A++B-，各物质浓度关系满足K? = [A+]·[B-]/[ AB]，K?为电离平衡常数。在此平衡体系中，若加入含有相同离子的强电解质，即增加A+或B-离子的浓度，则平衡向生成AB分子的方向移动，使弱电解质的电离度降低，这种效应叫做同离子效应。 2.缓冲溶液 由弱酸及其盐（如HAc-NaAc）或弱碱及其盐（如NH3·H2O-NH4Cl）组成的混合溶液，能在一定程度上对抗外加的少量酸、碱或水的稀释作用，而本身的pH值变化不大，这种溶液叫做缓冲溶液。 3.盐类的水解反应 盐类的水解反应是由组成盐的离子和水电离出来的H+或OH-离子作用，生成弱酸或弱碱的过程。水解反应往往使溶液显酸性或碱性。如：弱酸强碱盐（碱性）、强酸弱碱盐（酸性）、弱酸弱碱盐（由生成弱酸弱碱的相对强弱而定）。通常加热能促进水解，浓度、酸度、稀释等也会影响水解。 4.沉淀平衡 （1）溶度积 在难溶电解质的饱和溶液中，未溶解的固体及溶解的离子间存在着多相平衡，即沉淀平衡。K sp?表示在难溶电解质的饱和溶液中，难溶电解质的离子浓度（以其化学计量数为幂指数）的乘积，叫做溶度积常数，简称溶度积。根据溶度积规则可以判断沉淀的生成和溶解。若以Q表示溶液中难溶电解质的离子浓度（以其系数为指数）的乘积，那么，溶液中Q>K sp?有沉淀析出或溶液过饱和；Q=K sp?溶液恰好饱和或达到沉淀平衡；Q 强电解质和弱电解质 [教学重点]1、掌握强、弱电解质的概念及弱电解质的电离平衡。 2、了解电解质强弱与导电能力的一般关系。 [重点讲解] 一、强电解质和弱电解质 （一）电解质 1、定义：凡是在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物 实质：在水溶液或熔化状态下能电离出自由移动的离子的化合物。 注意： （1）电解质和非电解质研究范畴均是化合物。 （2）某些化合物溶于水后其水溶液能导电但不一定是电解质。例：SO3溶于水后可以与水反应生成H2SO4而导电，但SO3为非电解质。 （3）离子化合物呈固态，共价化合物呈液态虽然是电解质但不导电，因为没有自由移动的离子。 （4）电解质和电解质的水溶液不同，前者为纯净物，后者为混合物。 2、中学常见的电解质 酸、碱、大多数盐（中学所学）均是电解质。 3、电解质导电 （1）原因：形成自由移动的离子。 （2）导电能力：相同条件下与溶液中的离子浓度大小有关。 （二）强电解质和弱电解质 1、比较：强电解质弱电解质 电离程度全部部分 电离方程式：H2SO4=2H++SO42- NaHCOO3=Na++HCO3- NaHSO4=Na++H++SO42- 溶质微粒离子分子为主，离子为辅 实例强酸：HCl，HNO3，H2SO4弱酸：HF，HClO，HCOOH，H2CO3 HBr，HI等 CH3COOH，，H2S， H2SO3，H2SiO3，H2O，H3PO4等强碱：KOH，NaOH，Ba(OH)2 弱碱：NH3·H2O，Al(OH)3 Ca(OH)2等不溶性碱 大多数盐：NaCl BaSO4 AgCl等 注意：强弱电解质的判断依据是，该电解质溶解后电离是否完全而不是该溶液中的离子浓度大小。例：BaSO4虽难溶于水，但溶解的部分完全电离，所以是强电解质。 2、弱电解质的电离平衡 （1）概念：在一定条件下弱电解质的电离速率与结合速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，叫做电离平衡状态。 （2）特点：等，V电离=V结合； 定，离子浓度和分子浓度不变； 动，动态平衡； 变，条件改变电离平衡发生移动，电离为吸热过程。 （3）影响电离平衡移动的因素：因为电离平衡是动态平衡，其规律仍遵循化学平衡移动原理。 ①浓度：改变浓度电离平衡向削弱该改变的方向移动。加水，弱电解质电离平衡向电离方向移动，但离子浓度均减小。 ②温度：因为电离过程是吸热过程，所以升高温度，弱电解质的电离平衡向电离方向移动。 （4）多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离……，例如，0.1mol/L H2S溶液中各步电离[H+]为： [H+]=1×10-4mol/L [H+]=1×10-13mol/L 电离难的原因为：a、一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个H+离子电离困难的多；b、一级电离出的H+抑制了二级的电离。 [例题讲解] 1、把0.05mol NaOH分别加入到下列100mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是（） A、自来水 B、0.5mol/L 盐酸 C、0.5mol/L醋酸 D、0.5mol/L氯化铵 分析：电解质溶液导电能力与该溶液中的离子浓度有关，离子浓度越大，导电能力就越强，导电能力变化不大，说明该溶液中在加入NaOH前后离子浓度无显著变化。A选项中自来水中加入NaOH后离子浓度发生显著变化。C选项中醋酸为弱电解质，反应前离子浓度较小，加入NaOH后发生CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O反应后生成强电解质CH3COONa，离子浓度显著增大。故A、C不 11.7强电解质溶液理论简介 11.7.1德拜—休克尔（Debye-Huckel）离子互吸理 论 溶液中粒子间互相作用对溶液的性质影响很 大。对电解质溶液，粒子间相互作用主要有离子间 的相互作用和离子与溶剂分子间的相互作用。 1923年德拜和休克尔把物理学中的静电学和化学联系起来。首先提出了强电解质离子互吸理论。由于该理论是建立在强电解质是全部电离这一假设上，因此又称为非缔合式电解质理论。此理论的要点是: ?离子间的相互作用力主要是库仑力。而强电解质溶液与理想溶液的偏差是由库仑力引起的。 ?提出离子氛模型以简化理论分析。将离子间存在着的库仑力归结为各中心离子与它周围的离子氛的静电引力。 ?借助于静电学理论和统计力学方法并引入适当假设，推导出德拜—休克尔极限公式。 下面就离子氛的概念及德拜—休克尔极限公式作简单介绍。 （1）离子氛(离子电迁移与离子氛动画观看) 从宏观角度看，电解质溶液总是电中性的；而从微观角度看，一方面正、负离子间的库仑力要使离子象在晶格中那样作规则的排列而力呈有序的分布，另一方面热运动又将使离子处于杂乱分布。由于热运动不足以抵消库仑力的影响，所以两种力相互作用的结果必然形成这样的情景：在一个离子（中心离子）的周围，异性离子出现的几率要比同性离子多。因此可以认为，在每一个中心离子的周围，相对集中地分布着一层带异号电荷的离子。我们将这层异号电荷所构成的球体称为离子氛。见图11-12。 为了正确地理解离子氛，还需要在概念上明确几点。 a.在没有外加电场作用时，离子氛是球形对称的，离子氛的总电量与中心离子电量相等。这是因为离子氛中的每一个离子是属于许多离子氛所共有的。 b.中心离子是任意选择的，溶液中的每一个离子均可作为中心离子，而与此同时它又是其他离子氛中的成员之一。 c.由于离子的热运动，中心离子并没有固定的位置，因此，离子氛是瞬息万变的。 由于离子氛连同被它包围的中心离子是电中性的，所以溶液中各个离子氛之间不再存在着静电作用。因此，可以将溶液中的静电作用完全归结为中心离子与离子氛之间的作用，从而使所研究的问题及理论处理大大简化。 （2）德拜—休克尔极限公式 离子互吸理论认为，强电解质溶液性质偏离理想溶液的原因是离子间的静电作用力。而此静电力最终又可归结于中心离子与离子氛之间的静电作用。由以上结论可得到以下推论： 电解质溶液知识点总结 一、电解质和非电解质 电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。 【注意】 1．电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。 2．化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：SO 2、SO 3、CO 2、NO 2等。 3．常见电解质的范围：酸、碱、盐、金属氧化物、水。 二.强电解质和弱电解质 强电解质：在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。 弱电解质：在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。 强电解质 弱电解质 定义 溶于水后几乎完全电离的电解质 溶于水后只有部分电离的电解质 化合物类型 离子化合物及具有强极性键的 共价化合物 某些具有弱极性键的共价化合物。 电离程度 几乎100％完全电离 只有部分电离 电离过程 不可逆过程，无电离平衡 可逆过程，存在电离平衡 溶液中存在的微粒（水分子不计） 只有电离出的阴阳离子，不存在 电解质分子 既有电离出的阴阳离子，又有电解质分子 实例 绝大多数的盐（包括难溶性盐） 强酸：H 2SO 4、HCl 、HClO 4等强碱：Ba （OH ）2 Ca （OH ）2等 弱酸：H 2CO 3 、CH 3COOH 等。 弱碱：NH 3·H 2O 、Cu （OH ）2 Fe （OH ）3等。 电离方程式 KNO 3→K ++NO 3— H 2SO 4→2 H + +SO 42— NH 3·H 2O NH 4++OH _ H 2S H + +HS _ HS _ H + +S 2- 【注意】 1．强、弱电解质的范围： 强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐 弱电解质：弱酸、弱碱、水 2．强、弱电解质与溶解性的关系： 电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：BaSO 4、BaCO 3等。 3．强、弱电解质与溶液导电性的关系： 溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。 *§7.5 强电解质溶液理论简介 通过对强电解质溶液的系统研究，人们得出了两个重要的经验公式：科尔劳什经验公式和路易斯经验公式。如何来解释这两个经验公式所展现的关系呢？因为路易斯经验公式是热力学的和静态的，理论处理相对容易，而科尔劳什经验公式是动力学的和动态的，其处理也相对复杂，因此，我们可以首先讨论路易斯经验公式并建立相关的理论，而后再处理科尔劳什经验公式。 1．德拜－休克尔离子活度理论 因为理想溶液的化学势可以表示为ln B B B RT m μμ=+，而非理想溶液的化学势可以表示为ln ln B B B B RT m RT μμγ=++，因此，当将1 mol 的电解质从理想溶液转入非理想溶液中时，需要做的功可以表示为： Δ(,)ln 'B G T p RT W γ==- 因此，'ln B W RT γ=-（7.11） 式（7.11）建立了活度系数与溶质转移过程中所做的有效功之间的联系。所以，描述离子活度系数变化的关键是求算有效功。对电解质溶液而言，显然这种有效功来源于离子由于静电吸引而导致的势能。但由于电解质溶液的复杂性，给求解离子间的势能带领困难。1918～1920年，高什(Ghosh)曾假设电解质溶液具有离子晶体的结构而试图求算该势能，但不成功。直至1923年，德拜(Debye)和休克尔(Hückel)建立了“离子氛（ionic atmosphere ）”模型，才较好地解决了电解质溶液中阴阳离子间的势能问题。 如图7.9所示，由于阴阳离子间的静电吸引，如果在一个阳离子周围选取一个小的立方体空间，则在此小立方体内由于阴离子出现的几率要比正离子大，导致该小体积带部分负电荷。从统计力学观点看，在阳离子周围存在一个球形对称的负电荷氛围，称为“离子氛”。 离子氛的总电量与中心离子电量相等。同理，在一个阴离子周围也存在一个正电的离子氛。也就是说，在强电解质溶液中，每一个离子都作为“中心离子”而被带有相反电荷的离子氛包围；同时，每—个离子又对构成另一个或若干个其他中心离子的离子氛作出贡献。 图7.9 离子氛示意图 德拜—休克尔借助离子氛模型，成功地把电解质溶液中众多离子之间原本纷繁复杂、难以理出头绪的相互作用简化为各中心离子与其周围离子氛的静电引力，而后通过假设1）离子为点电荷；2）离子间仅存在静电作用；3）溶液中水的介电常数不变；和4）离子氛中的电荷分布符合玻尔兹曼分布和泊松公式的前提下，德拜—休克尔导出了离子活度系数的公式 2B B ln Az I γ=- (7.20) 七．电解质溶液 （一）电解质和非电解质、强电解质和弱电解质 1．电解质 凡是水溶液里或熔融状态时能电离进而能导电的化合物叫做电解质。电解质溶于水或熔融时能电离出自由移动的阴、阳离子，在外电场作用下，自由移动的阴、阳离子分别向两极运动，并在两极发生氧化还原反应。所以说，电解质溶液或熔融状态时导电是化学变化。 2．分类 （1）强电解质：是指在水溶液里几乎能完全电离的电解质。 （2）弱电解质：是指在水溶液中只能部分电离的电解质。 用可逆号“” 4．非电解质 凡是在水溶液里或熔融状态都不能电离也不能导电的化合物。 常见的非电解质 非金属氧化物：CO2、SO2、SO3、NO2、P2O5 某些非金属氢化物：CH4、NH3 大多数有机物：苯、甘油、葡萄糖 （二）弱电解质的电离平衡 1．弱电解质的电离特点 （1）微弱：弱电解质在水溶液中的电离是部分电离、电离程度都比较小，分子、离子共同存在。 （2）可逆：弱电解质在水分子作用下电离出离子、离子又可重新结合成分子。因此，弱电解质的电离是可逆的。 （3）能量变化：弱电解质的电离过程是吸热的。 （4）平衡：在一定条件下最终达到电离平衡。 2．电离平衡：当弱电解质分子离解成离子的速率等于结合成分子的速率时，弱电解质的电离就处于电离平衡状态。电离平衡是化学平衡的一种，同样具有化学平衡的特征。条件改变时平衡移动的规律符合勒沙特列原理。 （三）水的电离和溶液的pH值 1．水的电离和水的离子积常数 H2O是一种极弱电解质，能够发生微弱电离H2O H+ + OH– 25℃时c(H+)=c(OH–)=10–7mol·L–1 水的离子积K w=c(H+)·c(OH–)=10–14（25℃） ①K w只与温度有关，温度升高，K w增大。如：100℃ K w=10–12 7.4电解质溶液在通电情况下的变化 一．教学目标 1．知识与技能 （1）饱和氯化钠溶液的电解（B） （2）电解池的构造与工作原理（B） 2．过程与方法 通过电解饱和食盐水的实验，运用观察、分析、抽象、概括的思维方法探究电解池结构以及工作原理。 3．情感态度与价值观 （1）从对电解水、饱和食盐水实验现象的分析中，领悟宏观表象和微观本质的关系。 （2）通过对阳离子交换膜电解槽的认识，感受电解原理在工业生产中的应用和技术的进步。 二．教学重点和难点 1．重点电解原理、饱和食盐水中离子的放电顺序 2．难点电解饱和食盐水的阴极区产物 三．教学用品 电解水的实验用具一套电解饱和食盐水的微型学生实验用品四．教学过程 一、电解饱和食盐水 1、实验装置 2、实验现象 ①在U型管的两个电极上都有气体放出。 ②阳极放出有刺激性气味的黄绿色气体，并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，说明放出的是Cl2； ③阴极放出无色的气体，经爆鸣验证是H2； ④同时发现阴极附近溶液变红，这说明溶液里有碱性物质生成。 3、理论解释 为什么会出现这些实验现象呢？ 这是因为NaCl是强电解质，在溶液里完全电离，水是弱电解质，也微弱电离，因此在溶液中存在着Na+、H+、Cl－、OH－四种离子。 当接通直流电源后，带负电的OH－和Cl－向阳极移动，带正电的Na+和H+向阴极移动。在这样的电解条件下，Cl－比OH－容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。 H＋比Na＋容易得到电子，因而H＋不断地从阴极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放出。 阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应） 阴极反应：2H＋＋2e－＝H2↑（还原反应） 在上述反应中，H＋是由水的电离生成的，由于H＋在阴极上不断得 常见的强电解质: 强酸：HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO3、HClO4等。 强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等。 多数盐NaCl、(NH4)2SO4、Fe(NO3)3、BaSO4等。 常见的弱电解质: 弱酸：HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、CH3COOH 弱碱：NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2 ?????????等不溶性碱? 少数盐：HgCl2、醋酸铅等（注：CaCO3、BaSO4等是强电解质！！） 注意: ①强电解质、弱电解质与其溶解性无关。 某些难溶或微溶于水的盐,由于其溶解度很小,如果测其溶液的导电能力,往往很弱的,但是其溶于水的部分,却是完全电离的,所以它们仍然属于强电解质,例如:CaCO3、BaSO4等。 注意： 1.电解质和非电解质研究范畴均是化合物。 2.某些化合物溶于水后其水溶液能导电但不一定是电解质。例：ＳＯ３溶于水后可以与水反应生成Ｈ２ＳＯ４而导电，但ＳＯ３为非电解质。 ３．离子化合物呈固态，共价化合物呈液态虽然是电解质但不导电，因为没有自由移动的离子。 ４．电解质和电解质的水溶液不同，前者为纯净物，后者为混合物． 水的电离与溶液的酸碱性 １.影响水的电离的因素 ①温度：水是一种弱电解质，电离过程是吸热的。温度越高，Kw越大(100℃?Kw=?1×10-12)，水的电离程度越大。对于中性水，尽管Kw增大，电离程度增大，但仍是中性水，[H+]=[OH-] ②?外加酸碱溶液：加酸或者加碱都会导致电离平衡向逆方向移动，抑制水的电离 ２.水的离子积常数注意的几个问题 ??（１）水的离子积常数不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。一定温度下，稀酸、碱溶液中c(H+)和c(OH-)的乘积总是定值。? ??（２）常温时，向纯水中加入酸或碱，水的电离均受到抑制，但溶液中c(H+)·c(OH-)?仍等于?1×10-14，由水电离产生的c(H+)和c(OH-)仍相等，但小于1×10-7mol/L。? ??（３）在盐酸溶液中Kw=c(H+)·c(OH-)公式中的?c(H+)应该指盐酸电离产生的H+与水电离产生的H+之和，但由于水电离产生的H+远远小于盐酸电离产生的H+，一般把水电离产生的H+忽略掉，实际指盐酸电离产生的H+；c(OH-)指的是由水电离产生的OH-??? （４）在盐酸溶液中下列离子浓度间的关系? ??c(H+)溶液?=?c(H+)酸? c(OH-)溶液=?c(OH-)水? c(H+)水=?c(OH-)水?c(H+)溶液＞c(OH-)溶液，??? 例：25℃时，0.1?mol/L盐酸溶液，pH=1，由水电离出的c(H+)?=?c(OH-)=1.0×10-13mol/L???? 第三章电解质溶液 首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答 难题解析[TOP] 例3-1 (1) NaOH和H3PO4溶液等体积混合，测得溶液pH值为4.66，溶液的渗透浓度为200 mmol·L-1，求混合前NaOH和H3PO4溶液的浓度各为多少？(2)若此NaOH和H3PO4溶液以2：1的体积混合，溶液pH和渗透浓度各为多少？(已知H3PO4：p K a1=2.16；p K a2=7.21；p K a3=12.32) 分析(1) NaOH和H3PO4溶液等体积混合，由pH=4.66知混合后只有NaH2PO4，那么NaOH和H3PO4浓度相等，再由混合溶液渗透浓度求得NaOH和H3PO4溶液的浓度。(2)NaOH和H3PO4以2：1体积混合，可计算出溶液pH和渗透浓度。 解(1)因NaOH和H3PO4溶液等体积混合后pH=4.66=(p K a1+p K a2)/2，可判断混合溶液只含有NaH2PO4，因此混合前NaOH和H3PO4浓度相等，又混合溶液的渗透浓度为200 mmol·L-1，即 2×c(NaH2PO4)= 200 mmol·L-1 c(NaH2PO4)= 0.10 mol·L-1 根据c(NaH2PO4)推出混合前c(NaOH)= 0.20 mol·L-1，c(H3PO4)= 0.20 mol·L-1 (2) NaOH和H3PO4溶液以2：1的体积混合发生的反应为： 2NaOH(aq) + H3PO4(aq)Na2HPO4(aq) + 2H2O(aq) 由于混合前c(NaOH)= 0.20 mol·L-1，c(H3PO4)=0.20 mol·L-1，混合后溶液只含有Na2HPO4，浓度为 c(Na2HPO4)= (2/3)×0.20 mol·L-1 因此溶液的渗透浓度为3×(2/3)×0.20×1000 mmol·L-1=400 mmol·L-1 由于混合溶液只含有Na2HPO4两性物质， pH=(p K a2 + p K a3)/2=(7.21+12.32)/2=9.76 例3-2在0.100 mol·L-1HA溶液的解离度α为1.32%，(1)计算HA的解离常数。(2)如果在1.00 L该溶液中加入固体NaA (不考虑溶液体积变化)，使其浓度为0.100 mol·L-1，计算溶液的H3O+离子浓度和解离度。 分析(1)由HA的浓度和解离度，可计算出HA溶液平衡后[H3O+]、[A-]、[HA]，再通过K a= [HA]] ][A O [H 3- + 即可计算出HA的解离常数。(2)可先通过计算加入固体NaA后的[A-]和[HA]，则用α=[H3O+]/c(HA)和 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） 电解质溶液部分 一、选择题 1．按物体导电方式的不同而提出的第二种导体，下列对于其特点的描述不正确的是 （A ） 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 2．室温下无限稀的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是 （ D ）。 A 、 +331La B 、 +221Ca C 、NH +4 D 、H ＋ 3. 在298K 无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是（ D ） A Ac - B Br - C Cl - D OH - 4.电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于（C ） A 强电解质 B 强电解质的稀溶液 C 无限稀溶液 D 摩尔浓度为1mol/l 的溶液 5． 298K 时，KNO 3水溶液的浓度由1 mol·dm -3增大到2 mol·dm -3，其摩尔电导率m Λ将 ( B )。 A 增大 B 减少 C 不变 D 不确定 6.在强电解质溶液中，电导率κ和摩尔电导率m Λ随溶液浓度的变化规律是（D ） A 浓度增大，κ及m Λ均增大 B 浓度增大，κ及m Λ均减小 C 浓度增大，κ始终增大，m Λ有极大值。 D 浓度增大，κ有极大值，m Λ始终减小。 7..下列溶液中摩尔电导率最小的是 ( A A 13-?dm mol KCl 水溶液 B 0.0013-?dm mol HCl 水溶液 C 0.0013-?dm mol KOH 溶液 D 0.0013-?dm mol KCl 水溶液 8．在界面移动法测定离子的迁移数的实验中，其实验结果是否准确， 最关键的是决定于 （A ） A 界面移动的清晰程度 B 外加电压的大小 C 正负离子价数是否相同 D 正负离子运动速度是否相同 １.强电解质的特点是( ) A.溶液的导电能力较强 B. 在溶液中存在电离平衡 C.在溶液中不存在分子,完全电离为离 D. 温度一定,电离常数一定 2、醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（） A. 1 mol / L醋酸溶液的pH约为3 B. 醋酸能与水以任何比例互溶 C. 10 mL 1 mol / L醋酸恰好与10 mL 1 mol / L NaOH溶液完全反应 D. 在相同条件下，醋酸溶液的导电性比强酸溶液的弱 ３.在下列叙述中，能说明盐酸是强酸，醋酸是弱酸的是（） A.将pH＝4的盐酸和醋酸稀释成pH＝5的溶液，醋酸所需加入的水量多 B.盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓酸酸反应制取 C.相同pH值的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH值变化大 D.相同pH值的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速度相等 ４、将0.lmol·1 L-氢氟酸溶液加水稀释，下列说法正确的是（） A．溶液中c(H+)和c(OH-)都减小B．溶液中c（H+）增大 C．氢氟酸电离平衡向左移动D．溶液的pH增大 ５、在相同温度时100mL0.01mol/L的醋酸溶液与10mL 0.1mol/L的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是（） A 中和时所需NaOH的量 B 电离程度 C H+的物质的量 D CH3COOH的物质的量 ６．用水稀释0.1摩/升氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（） A、c(OH-)/c(NH3·H2O) B、c(NH3·H2O)/c(OH-) C、c(H+)和c(OH-)的乘积 D、OH-的物质的量 ７.在O.1mol／L的CH 3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH CH3COO-+H+。对于该平衡，下列叙述正确的是（） A.加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动 B.加水，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 C滴加少量0.1mol／LHCl溶液，溶液中C(H+)减少 D.加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动 ８．一定温度下，冰醋酸加水稀释的过程中，溶液导电能力(I)随加水的体积（V）变化如图所示，下列说法正确的是（） A．“O”点导电能力为0的理由是冰醋酸是固体，内部的离子不能自由移动 B．a、b、c三点中，a点c(H＋)最大，因为电解质溶液浓度越大， 离子浓度就越大 C．a、b、c三点中，b点水电离的程度最大 D．若使b点处溶液中c(H＋)减小，可向溶液中加水或加冰醋酸 ９．现有溶液中溶质的物质的量浓度均为0.01 mol·L－1的四种溶液：①盐酸，②硫酸，③醋酸，④NaOH，下列说法正确的是（） A．pH由小到大的顺序是①< ②< ③< ④ B溶液中水电离出的H+浓度由小到大的顺序是②<①<④<③ C．取一定体积的④溶液，分别和①、②、③溶液完全中和，消耗①、②、③溶液的体积由小到大的顺序是②<①<③高中常见的强电解质和弱电解质
Debye-Huckel理论
电解质溶液知识点总结(学生版)
§7.5强电解质溶液理论简介
高考电解质溶液知识点总结
电解质溶液在通电情况下的变化
常见的强电解质
电解质溶液习题资料讲解
学二学期物理化学章节习题电解质溶液
电解质溶液部分
强电解质的特点