第八章 电解质溶液(2)

10.某电导池内装有两个直径为0.04m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AgNO3溶液，施以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AgNO3的摩尔电导率

解：溶液的电导

I0.1976AG???9.88?10?3S

U20V电导率 ??G?t0.12m?9.88?10?3s??0.944s?m?1 ?22A3.14?(2.0?10m)电池常数 Kcell??G?95.55m?1

k0.944??9.44?10?3s?mol?1?m2 3c0.1?10摩尔电导率为 ?m?11、用实验测定不同KCl溶液的电导率的标准方法为273.15K时，在(1)，(2)两个电导池中分别盛以不同液体并测其电阻。当在(1)盛Hg(l)时，测得电阻为0.99895?[1?是273.15K时，截面积为1.0mm2、长为1062.936mm的Hg(l)柱的电阻]。当(1)，(2)中均盛以浓度为1.0mol?dm?3的KCl溶液时，测得电阻为17565?试求：

（1）电导池(1)的电导池常数；

（2）在273.15K时，该KCl溶液的电导率。 解：（1）电池(1)的KcellKcell?l1062.936?10?3???1.063?106m?1 ?6A1?10k???R G (1)，(2)盛有相同浓度的H2SO4溶液，?相同。

Kcell(1)Kcell(2)Kcell(2)?Kcell(1)??R1R2

R2?1.063?106?0.107811?1.146?105(m?1) R1Kcell(2)R1.146?105??6.524(S?m?1)

17565（2）KCl溶液的??G?Kcell(2)?

12.291K时，已知KCl和NaCl的无限稀释摩尔电导率分别为

????22?1??22?1KNa和,和的?（KCl）?1.2965?10S?m?mol?（NaCl）?1.0860?10S?m?molmm迁移数分别为tK??0.496,tNa??0.397。试求在291K和无限稀释时：

（1）KCl溶液中K?和Cl?的离子摩尔电导率； （2）NaCl溶液中Na?和Cl?的离子摩尔电导率。

????解：(1) ??m(KCl)??m(K)??m(Cl)

???m(K) ???m(KCl)tK?????(K)?t???mm(KCl)K

?0.496?1.2965?10?2S?m2?mol?1?6.43?10?3S?m2?mol?1

????.2965?10?2?6.43?10?3?6.54?10?3S?m2?mol?1 ??m(Cl)??m(KCl)??m(K)?1?? (2)同理??(Na)?t???mm(NaCl) Na?0.397?1.086?10?2S.m2.mol?1?4.31?10?3S?m2?mol?1

???.086?10?2?4.31?10?3?6.55S?m2?mol?1. m(Cl)?113、298K时，在某电导池中盛以浓度为0.01mol?dm?3的KCl水溶液，测得电阻R为

484.0?。当盛以不同浓度的NaCl水溶液时测得数据如下：

c(NaCl/mol?dm?3) 0.0005

R/?

10910

0.0010 5494

0.0020 2772

0.0050 1128.9

已知298K时，在某电导池中盛以浓度为0.01mol?dm?3的KCl水溶液的电导率为

?(KCl)?0.1412S?m?1，试求：

（1）NaCl水溶液在不同浓度时的摩尔电导率?m(NaCl)；（2）?m(NaCl)对c作图，求NaCl的无限稀释摩尔电导率??(NaCl)。 m解：（1）电池常数Kcell?为：

?G???R?0.142?484?68.728m?1不同浓度下NaCl的?值

c?0.0005mol?dm，?1??3Kcell68.728??0.00630S?m?1 R110910Kcell68.728??0.01251S?m?1 R25494Kcell68.728??0.02479S?m?1 R32772Kcell68.728??0.06088S?m?1 R41128.9c?0.0010mol?dm，?2??3c?0.0020mol?dm，?3??3c?0.0050mol?dm，?4??3??m(NaCl)为?m?(NaCl)?1?0.01260S?mol?1

c1?m,2??2c2?0.01251S?mol?1

?m,3??3c3?0.01240S?mol?1

?m,4??4c4?0.01218S?mol?1

（2）对强电解质来说，?m???(1??c) m2?10.0127S?m?mol，约为。 ?m对c作图，截矩即为??m14、在某电导池中先后充以浓度为0.0010mol?dm?3的HCl，NaCl和NaNO3，分别测得电阻为468?，1580?和1650?。已知NaN3O溶液的摩尔电导率为

?m(NaN3O)?1.?21?21?0S2?m试计算：

?1，设这些都是强电解质，其摩尔电导率不随浓度而变。mol(1)浓度为0.0010mol?dm?3NaNO3溶液的电导率； （2）该电导池的常数Kcell；

（3）此电导池如充以浓度为0.0010mol?dm?3NaNO3溶液时的电阻及该NaNO3溶液的摩尔电导率。

解：（1）NaNO3溶液的电导率为：

???m(NaNO3)?c?1.21?10?2?0.001?103?1.21?10?2S?m?1

（2）该电导池常数Kcell???R?1.21?10?2?1650?19.97m?1 （3）此浓度下，HCl的电导率为??摩尔电导率为：?m,HCl?Kcell19.97??4.27?10?2(S?m?1) R468?HClc?4.27?10?2S?m2?mol?1

?m,HNO3??m,HCl??m,NaNO3??m,NaCl?(4.27?1.21?1.26)?10?4.22?10(S?m?mol)HNO3的电导率为

?2?22?1

???m(HNO3)?c?4.22?10?2?0.001?103?4.22?10?2(S?m?1)

电阻为：R?Kcell??19.97?473.2(?) ?24.22?1015、298K时，测得SrSO4饱和水溶液的电导率为?SrSO4?1.482?10?2S?m?1，该温度时水的电导度为?H2O?1.496?10?4S?m?1。试计算在该条件下SrSO4在水中饱和溶液的浓度。

解：?SrSO4??溶液??H2O?1.482?10?2?1.496?10?4?1.467?10?2(S?m?1)

11?12??12?(SrSO)??(Sr)??(SO) 该盐的溶解度很少?m(SrSO4)???44mmm22221?m(SrSO4)?(5.946?7.98)?10?3?1.393?10?2(S?m2?mol?1)

2?(SrSO4)11.467?10?2c(SrSO4)???1.053?10?3(mol?dm?3) ?2121.393?10??(SrSO)4m2c(SrSO4)?11c(SrSO4)?5.266?10?4(mol?dm?3) 2216、298K时，所用纯水的电导率为?(H2O)?1.60?10?4s?m?1。试计算该温度下

?PbSO4(s)饱和溶液的电导率。已知PbSO4(s)的溶液溶度积为Ksp?1.60?10?8，

12??32?1?12??32?1??(Pb)?7.0?10S?m?mol?, mm(SO4)?7.98?10S?m?mol。

221?12??12?(PbSO)??(Pb)??解： ??m4mm(SO4) 222?7.0?10?3?7.98?10?3?1.50?10?3S?m2?mol?1

1?C(PbSO4)?2C(PbSO4)?2?Ksp?2?1.26?10?4?2.53?10?4mol?dm?3 211?(PbSO4)?C(PbSO4)×??m(PbSO4)?

22 ?2.53?10?4?1.50?10?2?3.8?10?3S?m?1

3.8??10?3?1.6?10?4?3.96?10?3S?m?1 该温度下 ?(溶液)??(PbSO4)??(H2O) ?4?1291K时，17、纯水的电导率为?(H2O)?3.8?10S?m.当H2O(l)解离成H?和OH?并达到平衡时，求该温度下H2O(l)的摩尔电导率、解离度和H?的浓度。已知这时水的密度为998.6kg?m?3

?3?53?1解 ：?水?998.6kg?m则Vm?HO?998.6?1.8025?10m?mol

21 ?m?H2O???Vm?H2O?3.8?10?6?1.8025?10?5 =6.85?10?11S?m2mol?1

??????2?2?22?1 ?m?H2O??m(H)??m(OH)?3.498?10?1.98?10?5.478?10S?m?mol

解离度???m?H2O??m?H2O6.85?10?11??1.25?10?9 ?25.478?10K(H2O)??m?H2O3.8?10?6?5?3 ??6.94?10mol?m?25.478?10解离很少 CH??CH2O?18、根据如下数据，求H2O(l)在298K时解离成H?和OH?并达成平衡时的解离度

?6?1?

和离子积常数Kw。已知298K时，纯水的电导率为?(H2O)?5.5?10S?m，

??22?1??22?1，??，水的密度为 ??m(H)?3.498?10S?m?molm(OH)?1.98?10S?m?mol997.09kg?m?3。

??????2?2?22?1 解：?m?H2O??m(H)??m(OH)?3.498?10?1.98?10?5.478?10S?m?mol

?m?HO?2?(H2O)c

5.5?10?6?112?1??1.004?10(S?m?mol)3997.09?10 18.0 解离度

???m(H2O)?1.812?10?9? ?m(H2O)

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