【免费下载】 物理化学下册答案化工专用(延大)

7.9已知25 ℃时水的离子积K w =1.008×10-14，NaOH 、HCl

和NaCl 的分

m Λ∞

别等于0.024811

S·m 2·mol -1，0.042616

S·m 2·mol -1和0.0212545

S·m 2·mol -1。

（1）求25℃时纯水的电导率；

（2）利用该纯水配制AgBr 饱和水溶液，测得溶液的电导率κ（溶液）=

1.664×10-5 S·m -1，求AgBr （s ）在纯水中的溶解度。

已知：Λ

（Ag +）=

61.9×10-4S·m 2·mol -1，Λ（Br -）=78.1×10-

m

∞m

∞

4S·m 2·mol -1。

解：（1）水的无限稀释摩尔电导率为

()()()()

m 2m m m 21

H O OH -=0.042616+0.024811-0.012645=0.HCl Na NaCl 054777S m mol ΛΛΛΛ∞∞∞∞

-⋅⋅=+ 纯水的电导率

2

w

(OH )(H )c c ca K

ca c c c -+⎛⎫=⋅== ⎪⎝⎭

，即：

()()

()()m 2m m 222H O H O H O =

H O =c a ΛΛΛκ∞即 即有：(

)(

)

2m 23-61

H O H O 1100.054777 5.50010S m κΛ∞

-==⨯⨯⨯⋅=

（2）κ（溶液）=κ（AgBr ）+κ（H 2O ）

即：κ（AgBr ）=κ（溶液）-κ（H 2O ）

=1.664×10-5 – 5.500×10-6 = 1.114×10-5 S·m -1

()()()()

m m m m -4-4-221

+-=61.910+78.110=1.4010S m mo AgBr AgBr Ag Br l ΛΛΛΛ∞∞

∞-≈⋅⋅=+⨯⨯⨯()()

()()5

43

2

m m 1.11AgBr AgBr AgBr AgBr 410=

7.95710mol m

1.4010c c

κΛκΛ----⨯=⋅=⨯⨯ 即= 7.11 现有25℃时，0.01mol·kg -1BaCl 2溶液。计算溶液的离子强度I 以及

BaCl 2的平均离子活度因子γ±和平均离子活度。

解：离子强度

()B

2122

B 110.0120.01m 210.03kg 22ol I b z -⎡⎤==⨯+⨯⨯-=⋅⎣

⎦∑ 根据：

lg =-=0.6663

γγ±±⨯即()()1/3

21

20.010.02 1.58710kg mol b b b ν

νν+-

-±+--==⨯=⨯⋅21.587100.66630.01057

1

b a b γ-±±±⨯==⨯= 7.14 25 ℃时，电池Zn|ZnCl 2（0.555 mol·kg -1）|AgCl （s ）|Ag 的电动

势E

=

1.015V 。已知E （Zn 2+|Zn ）=-0.7620V ，E （Cl -|AgCl|Ag ）

=0.2222V ，电池电动势的温度系数为：

41=-4.0210V K p

dE dT --⎛⎫⨯⋅ ⎪⎝⎭ （1）写出电池反应；

（2）计算反应的标准平衡常数K ；

（3）计算电池反应的可逆热Q r,m ；

（4）求溶液中ZnCl 2的平均离子活度因子γ±。

解：（1）电池反应为

Zn （s ）+ 2AgCl （s ）= Zn 2+ + 2Cl - + 2Ag （s ）

（2）

r m =-ln G RT K zE F ∆=-

即：

()20.22220.762096500ln 76.63

8.314298.15

zE F K

RT ⨯--⨯⎡⎤⎣⎦===⨯

K = 1.90×1033

（3）

r,m r m =p dE Q T S zFT dT ⎛⎫

∆= ⎪

⎝⎭()4-1

296500 4.0210298.1523.13kJ mol -=⨯⨯-⨯⨯=-⋅（4）

()()3

2230ln Zn Cl ln 4b RT RT E E a a E zF zF b γ+-±

⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ()3

38.314298.150.55551.0150.22220.7620ln 42965001γ±⨯⎛⎫=--- ⎪

⨯⎝⎭

γ± = 0.5099

7.21为了确定亚汞离子在水溶液中是以

Hg + 还是以形式存在，涉及了

2+

2

Hg 如下电池

-3

-3

33-3

-3

HNO 0.1mol dm HNO 0.1mol dm Hg

Hg

0.263mol dm

2.63mol dm

⋅⋅⋅⋅即即即即即即

测得在18℃ 时的E = 29 mV ，求亚汞离子的形式。

解：设硝酸亚汞的存在形式为，则电池反应为

2+2Hg

电(){

}

()(){

}

(){

}

()(){

}

313232232232323123222NO NO Hg NO Hg NO 2NO NO Hg NO Hg NO a a a a ----

⎡⎤+→⎣⎦

⎡⎤+⎣⎦ 池电动势为

()()()()22312322132232NO Hg NO -ln

NO Hg NO a a RT E zF a a -

-⎡⎤⎣⎦=⎡⎤⎣⎦

作为估算，可以取

()()()()123213

23

1232Hg NO NO NO Hg NO c a a a c -

-⎡⎤

⎣

⎦⎡⎤=≈⎣⎦即 。

()()22322232Hg NO Hg NO c a c ⎡⎤

⎣

⎦⎡⎤≈⎣⎦