物理化学 08章_电解质溶液

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

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

第八章 电解质溶液

第八章 电解质溶液练习 一、选择题： 1. 6683在0.1 mol ·dm -3 NaH 2PO 4溶液中，离子浓度由大至小的顺序是………………（ ） （ 1K ≈ 10-3， 2K ≈ 10-8， 3K ≈ 10-13） (A)Na +，H PO 24-，H PO 42-，H 3PO 4，PO 43- (B)Na +，H PO 24-，H PO 42-，PO 4 3-，H 3PO 4 (C)Na +，H PO 42-，H PO 24-，H 3PO 4，PO 43- (D)Na +，H PO 42-，H PO 24-，PO 4 3-， H 3PO 4 2. 7457下列物质质子碱碱性最强的是………………………………………………… （ ） (A)N H 2- (B)PH 2- (C) CN - (D) HS - 3. 7397 在H 3PO 4溶液中加一定量的NaOH 后，溶液pH = 10.00，其中浓度最大的物种是…（ ） (A) H 3PO 4 (B)H PO 24- (C)H PO 42- (D)PO 4 3- 4. 1304 下列物质中不是一元酸的是……………………………………………… （ ） (A) CH 3COOH (B) H 3PO 2 (C) HNO 2 (D) H 3PO 3 5. 6685 有0.050 dm 3含0.10mol ·dm -3 [Fe(H 2O)6]3+的溶液，当向其中加入0.050 dm 3含 0.02 mol ·dm -3 NaOH 溶液时，有棕色沉淀生成，此时溶液为……………………………（ ） (A) 碱性 (B) 酸性 (C) 中性 (D) 无法知道 6. 65060.20 mol ·dm -3甲酸溶液中3.2 %的甲酸已电离，它的电离常数是………………（ ） (A) 9.6 ? 10-3 (B) 2.1 ? 10-4 (C) 1.25 ? 10-6 (D) 4.8 ? 10-5 7. 6681 恒温下，某种溶液的一级电离常数约为1.7 ? 10-5，并有1.3 %电离成离子，该溶液的浓度是………………………………………………………………………………… （ ） (A) 0.10 mol ·dm -3 (B) 0.13 mol ·dm -3 (C) 1.3 mol ·dm -3 (D) 2.0 mol ·dm -3 8. 6673 将0.01 mol NaOH 加到下列溶液中，NaOH 溶解后，溶液的pH 值变化最小的是…（ ） (A) 0.10 dm 3 0.01 mol ·dm -3 H 3PO 4 (B)0.10 dm 3 0.01 mol ·dm -3 HNO 3 (C)0.10 dm 3 0.2 mol ·dm -3 Hac (D)0.10 dm 3 0.2 mol ·dm -3 HNO 3 9.6666 0.045 mol ·dm -3 KNO 2溶液的pH = 8.0，则HNO 2的K a 是……………………（ ） (A) 4.5 ? 10-2 (B) 4.5 ? 10-10 (C) 4.5 ? 10-8 (D) 4.5 ? 10-4 10. 6664 0.5 dm 3的0.6 mol ·dm -3 HF 溶液，欲使电离度增加到原先的4倍，应将原溶液稀释到……………………………………………………………………………… （ ） (A) 4 dm 3 (B) 5 dm 3 (C) 6 dm 3 (D) 8 dm 3 11.6643 欲使 0.10 mol ·dm -3醋酸溶液的pH 值增加，应加入的物质是………………（ ） (A) NaHSO 4 (B) HClO 4 (C) NH 4NO 3 (D) K 2CO 3 12. 6629 pH = 3和pH = 5的两种HCl 溶液，以等体积混合后，溶液的pH 是：………（ ） (A) 3.0 (B) 3.3 (C) 4.0 (D) 8.0 13. 6609 为测定某一元弱酸的电离常数，将待测弱酸溶于水得50 cm 3溶液，把此溶液分成两等份。一份用NaOH 中和，然后与另一份未被中和的弱酸混合，测得此溶液pH 为4.00，则此弱酸的K a 为…………………………………………………………………………（ ） (A) 5.0 ? 10-5 (B) 2.0 ? 10-4 (C) 1.0 ? 10-4 (D) A, B, C 均不对

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-)

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。

第八章 铝电解质的物理化学性质

第八章铝电解质的物理化学性质 电解质，它主要是以冰晶石为熔剂，氧化铝为熔质而组成。 冰晶石熔剂的特性 1. 熔融的冰晶石能够较好的熔解氧化铝，而且所构成的电解质可在冰晶石的熔点1008℃以下（一般950~970℃）进行电解，从而也降低了氧化铝的还原温度。（溶铝性） 2. 在电解温度下，熔体状态的冰晶石或冰晶石-氧化铝熔液的比重比铝液的比重还小约10%，它能更好地漂在电解出来的铝液上面。(分离性：密度差，不相溶) 3. 冰晶石-氧化铝熔体具有较好的流动性。 4. 具有相当良好的导电性。 一、NaF-AlF3二元系相图 ?两个稳定化合物 ?两个共晶点（L=NaF+ Na3AlF6，L=AlF3+ Na5Al3F14）一个包晶点（L+ Na3AlF6= Na5Al3F14） ?在氟化铝的摩尔百分含量为25~46%时，电解质的初晶温度随着氟化铝含量的增加而降低，但是氟化铝的摩尔百分数在25~33%时，变化率较小，表明电解质分子比的变化对初晶温度变化的影响较小。分子比在2.0~1.5时，温度变化较大，意味着分子比的轻微变化将会使初晶温度发生很大的变化，这对电解过程极其不利。 密度：冰晶石组成点密度最大 导电率：导电率随AlF3浓度的增高而线性减小。 粘度：冰晶石组成点黏度最大 蒸气压：随着A1F3含量的增加而迅速增大 迁移数：n Na+=0.58~ 二、Na3AlF6-Al2O3系相图 ?共晶点在21.1%氧化铝浓度处，温度为962.5℃，L=Al2O3+ Na3AlF6 ?共晶点右侧的液相线为氧化铝从熔体中析出α-Al2O3的初晶温度，在该液相线中任意一点所对应的温度和氧化铝浓度，就是该温度下的电解质熔体中氧化铝的饱和浓度。 密度：随Al2O3含量增多而减小 导电度：随Al2O3含量增多而减小 粘度：随Al2O3浓度增高而升高 蒸气压：随氧化铝浓度的升高而降低 迁移数: n Na+= 1.0~ 三、Na3AlF6-AlF3-Al2O3系相图 1: 冰晶石初晶区； 2: 氟化铝初晶区； 3: 亚冰晶石初晶区； 4: 氧化铝初晶区。 P：Lp+N3AF6(晶)=N5A3F14(晶)+A(晶) E: L E ======N5A3F14(晶)+AF3(晶)+A(晶)(p132有误) 初晶点：随AlF3等浓度增大而减小; 密度: 随AlF3和Al2O3浓度增大而减小; 导电率：随AlF3和Al2O3浓度增大而减小; 蒸气压：随AlF3浓度增大而增大。

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。

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

第八章 电解质溶液练习

第八章 电解质溶液 一、选择题 1. 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) mg (B) mg (C) mg (D) mg 2. 浓度为m 的Al 2(SO 4)3溶液中，正负离子的活度系数分别为和 ，则平均活度 系数 等于： 3. 下列电解质溶液中，离子平均活度系数最大的是 ： ] (A) mol·kg -1 NaCl (B) mol·kg -1 CaCl 2 (C) mol·kg -1 LaCl 3 (D) mol·kg -1 CuSO 4 4. 0.1 mol·kg -1 CaCl 2水溶液，其平均活度系数 ±=，则离子平均活度 a ±为： (A) ×10-4 (B) ×10-2 (C) ×10-2 (D) ×10-2 5. 有一ZnCl 2水溶液，m = mol·kg -1 ， ±=，则a ±为： (A) ×10-3 (B) ×10-3 (C) ×10-3 (D) ×10-4 6. 已知298 K 时，=∞Cl)NH (4m Λ×10-2 -12mol m S ??，=∞NaOH)(m Λ×10-2 -12mol m S ??，=∞NaCl)(m Λ×10 -2 -12mol m S ??，则m 32(NH H O)∞Λ为： (A)×10-2 -12mol m S ?? (B)×10-2 -12mol m S ?? { (C)×10-2 -12mol m S ?? (D)×10-2 -12mol m S ?? 7. 对于给定离子B ，应当满足下列条件中的哪几个，才能使离子的摩尔电导率 m,B 和离子淌度U B 为常数。（a ）强电解质溶液；（b ）无限稀释溶液；（c ）一定温度 下；（d ）一定溶剂下；（e ）一定的共存离子。 (A)a ， b ， c ， d (B) a ， b ， c ， d ， e

第八章 电解质溶液习题解答

第八章 习题解答 1、在300K 和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5A ，电流效率为100%。来电解稀H 2SO 4溶液，如欲获得1m 3氢气，须通电多少时间如欲获得1m 3氧气，须通电多少时间已知在该温度下水的饱合蒸气压为3565Pa 。 解 电解时放出气体的压力为 p=()Pa=96435Pa 1m 3气体的物质的量为 311 (96435)(1) /()38.6637(8.314)(300) Pa m n pV RT mol J K mol K --?===??? 氢气在阴极放出，电极反应为 2H ++2e － →H 2(g) 根据法拉第定律，It=ξzF=(Δn B /νB )·zF ， t=(Δn B /νB I)·zF 放氢时，12 =H ν，z=2，1 1 (38.6637)2(96500)1492418.821(5) mol t C mol s C s --= ???=??。 氧气在阳极放出，电极反应为 2H 2O-4e － →O 2(g)+4H + 放氧时，12 =O ν，z=4，1 1 (38.6637)4(96500)2984837.641(5) mol t C mol s C s --= ???=??。 ' 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·dm -3的NaOH 溶液，在与之串联的铜库仑计中析出了30.4g 的Cu(s)。试计算该电解池的电流效率。 解 析出Cu(s)的反应为Cu 2++2e － →Cu 电解NaCl 水溶液制备NaOH 的反应为 阴极上的反应 2H 2O+2e － →2OH -+H 2(g) 阳极上的反应 2Cl --2e － →Cl 2(g) 电解总反应为 2H 2O+2NaCl →Cl 2(g)+H 2(g)+ 2NaOH 即铜库仑计中若析出1molCu(s)，则理论上在电解池中可得到2 mol 的NaOH 。30.4g/63.54g·mol -1=，理论上可得到 mol 的NaOH ，实际只得到了的NaOH ，所以电流效率为 mol)×100%=% 4、在298K 时用Ag+AgCl 为电极来电解KCl 水溶液，通电前溶液中KCl 的质量分数为w(KCl)=×10-3，通电后在质量为 120.99g 的阴极部溶液中w(KCl)=×10-3。串联在电路中的银库仑计有的Ag(s)沉积出来，求K +和Cl － 的迁移数。 解 通电后K +自阳极部迁入阴极部，总质量为120.99g 的阴极部溶液中KCl 的质量和H 2O 的质量分别为： ~ m(KCl)= 120.99g ××10-3=0.2348g m(H 2O)=120.76g mol mol g g n 3 1 10147.36.742348.0--?=?= 后 计算通电前在120.76g 水中含KCl 的物质的量： mol mol g g M w m n 3 1 3310422.26.74104941.1)104941.11(76.120----?=????-=?= 总前 mol mol g g n 3 1 10485.19.10716024.0--?=?=电 在电极上K +不发生反应，电反n n ≠=0