物理化学电解质溶液：模拟试卷B

物理化学第七章模拟试卷B
班级姓名分数
一、选择题( 共10题20分)
1. 2 分
电解熔融NaCl时，用10 A的电流通电5 min，能产生多少金属钠？（）
(A) 0.715 g (B) 2.545 g
(C) 23 g (D) 2.08 g
2. 2 分
德拜-休克尔理论用于解释：（）
(A) (A) 非理想气体引力
(B) (B) 强电解质行为
(C) (C) 氢键
(D) (D) 液体的行为
3. 2 分
对于同一电解质的水溶液，当其浓度逐渐增加时，何种性质将随之增加？（）
(A) 在稀溶液范围内的电导率
(B) 摩尔电导率
(C) 电解质的离子平均活度系数
(D) 离子淌度
4. 2 分
德拜-休克尔理论及其导出的关系式是考虑了诸多因素的，但下列因素中哪点是它不曾包括的？
（）
(A) (A) 强电解质在稀溶液中完全解离
(B) (B) 每一个离子都是溶剂化的
(C) (C) 每一个离子都被电荷符号相反的离子所包围
(D) (D) 溶液与理想行为的偏差主要是由离子间静电引力所致
5. 2 分
将铅酸蓄电池在10.0 A电流下充电1.5 h，则PbSO4分解的质量为（）
(A)(A) 84.8 g (B) 169.6 g
(C) 339.2 g (D) 无法确定
(已知M r(PbSO4) = 303)
6. 2 分
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
7. 2 分
在无限稀释的电解质溶液中，正离子淌度
∞
+
U，正离子的摩尔电导率)
M
(2
m,
+
∞
+
λ
和法拉第常数F
之间的关系是：（）
(A) z+
∞
+
U/∞+m,
λ
=F(B) z+
∞
+
U∞+m,
λ
=F
(C) z +∞+m,λ∞+U F = 1
(D) ∞+m,λ/ z +∞+U =F
8. 2 分
CaCl 2 摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是： ( ) (A) Λ∞(CaCl 2) = λm (Ca 2+) + λm (Cl -) (B) Λ∞(CaCl 2) = ½ λm (Ca 2+) + λm (Cl -) (C) Λ∞(CaCl 2) = λm (Ca 2+) + 2λm (Cl -) (D) Λ∞(CaCl 2) = 2 [λm (Ca 2+) + λm (Cl -)]
9. 2 分
不同浓度醋酸溶液的电导率κ、摩尔电导率Λm 和无限稀释时的摩尔电导率数据如下：
m /(mol ·kg -1) κ Λm
∞
m Λ
1
κ1 Λm,1 ∞m,1Λ
0.5 κ2 Λm,2 ∞m,2Λ 0.1
κ3
Λm,3
∞m,3Λ
0.05 κ4 Λm,4 ∞m,4
Λ
下列关系中正确的是： （ ）
(A) m,4m,3m,2m,1ΛΛΛΛ<<< (B) m,4m,3m,2m,1ΛΛΛΛ>>> (C)
4321κκκκ===
(D) ∞
∞∞∞<<<m,4m,3m,2m,1
ΛΛΛΛ
*. 2 分
电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的?
（ ） (A)(A)求难溶盐的溶解度 (B) (B) 求弱电解质的解离度 (C) (C)求平均活度系数
(D)(D)测电解质溶液的浓度
二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分
在10 cm 3 1mol ·dm -3 KOH 溶液中加入10 cm 3水，其电导率将_______________，摩尔电导率将_________________(填入增加、减小、不能确定)。

12. 2 分
有浓度都是0.01 mol ·kg -1 的KCl ，CaCl 2，Na 2SO 4和AlCl 3 四个电解质溶液，其中平均活度系数 γ±最大的是____________________溶液。

13. 2 分
无限稀释LiCl 水溶液的摩尔电导率为115.03×10-4 -1
2
mol m S ⋅⋅，在298 K 时，测得LiCl 稀溶液中Li +的迁移数为0.3364，则Cl -离子的摩尔电导率λm (Cl -)为：____________________________
14. 2 分
0.001 mol ·kg -1 KCl 与 0.001mol ·kg -1 K 4Fe(CN)6混合水溶液的离子强度
I = 。

在 25℃时，该溶液中 KCl 的平均活度系数 γ ± = ___________ 。

已知常数 A = 0.509 (mol ·kg -1)-1/2
15. 2 分
在25℃时，0.1 mol ·dm -3 KOH 溶液中，K + 的迁移数 t 1 与0.1 mol ·dm -3 KCl 溶液中K +的迁移数t 2，比较两者之间的大小为______________。

16. 2 分
质量摩尔浓度为m 的Na 3PO 4溶液，平均活度系数为γ±，则该电解质的活度a (Na 3PO 4)等于______________________________________。

17. 2 分
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：________________________________________。

18. 2 分
同浓度的KCl ，KOH 和HCl 三种溶液，其中摩尔电导率最大的是_______________溶液。

19. 2 分
有下述电解质溶液：
(A) 0.01 mol ·kg -1 KCl
(B) 0.01 mol ·kg -1 CaCl 2 (C) 0.01 mol ·kg -1 LaCl 3 (D) 0.001 mol ·kg -1 KCl 其中平均活度系数最大的是：（ ）； 最小的是：（ ）。

三、计算题 ( 共4题 30分 ) 20. 10 分
298 K 时，某一电导池中充以 0.1 mol ·dm -3的KCl 溶液（其k = 0.14114 S ·m -1）， 其电阻为 525 Ω，若在电导池内充以 0.10 mol ·dm -3 的 NH 3·H 2O 溶液时，电阻为2030Ω。

（甲） 求该 NH 3·H 2O 溶液的解离度 ；
（乙） 若该电导池充以纯水，电阻应为若干？ 已知这时纯水的电导率为 2×10-4
S ·m
-1。

λm
∞(OH -) = 1.98×10- 2S ·m 2·mol -1
λm ∞
(NH 4+
) = 73.4×10-4 S ·m 2·mol -1。

21. 10 分
298 K 时，某溶液中含有 0.01mol ·kg -1 的 NaCl ；0.003 mol ·kg -1 的 Na 2SO 4以及 0.007 mol ·kg -1的 MgCl 2，试计算此溶液的离子强度及各离子和各盐的活度系数。

已知: A = 0.509 (mol ·kg -1) -1/2
22. 5 分
某水溶液含0.100 mol ·dm -3 KCl 和0.200 mol ·dm -3 RbCl 若K +、Rb +和Cl -的离子摩尔电导率分别为74×10-4、4.0×10-4和76×10-4 S ·m 2·mol -1，试求该溶液的电导率。

23. 5 分
在希托夫迁移管中放 AgNO 3溶液，通电一段时间后，取中部溶液 36.58 g ，用 NH 4CNS 滴定，耗去 32.7 cm 3，已知 1 cm 3 NH 4CNS 相当于 0.0085 g AgNO 3；取阴极部 溶液 43.17 g ，滴定用去 NH 4CNS 29.4 cm 3。

串联在线路中的铜库仑计上析出 Cu 0.029g 。

请计算 Ag +和 NO 3-的迁移数。

( M r (Cu)=63.6 )
四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 24 10 分
有三种配合物 A 、B 、C ,它们是硝基氨合钴 (Ⅲ)八面体配体的氯化物,可写为 [ Co(Ⅲ) (NH 3)x (NO 2)y ] Cl z ,但其中有一个配合物 y = 0 ,三种配合物分别是
1-1 价、1-2 价、1-3 价电解质。

请根据摩尔电导的测定值,并根据盎萨格理论 Λm = Λm ∞
－K c 确定 A 、B 、C 三种配合物的型式,并写出分子式。

25 5 分
摩尔电导率的定义式为：
m c κ
Λ=
，试问对弱电解质，c 应用总计量浓度，还是解离部分的浓度？
26 5 分
已知在0.01 mol ·dm -3的KNO 3溶液（1）中，平均离子活度系数γ±(1)=0.916，在0.01 mol ·dm -3
的KCl 溶液（2）中，平均离子活度系数γ±(2)=0.922，假设γ (K +)= γ (Cl -)，求在0.01 mol ·dm -3的KNO 3溶液中的γ (NO 3 -)。

参考答案
一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分
[答] (A) （2分）
2. 2 分
[答] (B) （2分）
3. 2 分
[答] (A)
4. 2 分
[答] (B) （2分）
5. 2 分
[答] (B) （2分）
6. 2 分
[答] (D)
7. 2 分
[答] (D)
（2分）
8. 2 分
[答](C)
9. 2 分
[答] (A) （2分）
*. 2分
[答] (C) （2分）
二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分
[答] 减小 ；增加 （2分）
12. 2 分
[答] KCl （2分）
13. 2 分
[答] 76.33×10-4 -1
2mol m S ⋅⋅
（2分）
14. 2 分
[答] I = 0.011 mol ·kg -1 γ± = 0.88
15. 2 分
[答] t 1 < t 2
（2分）
16. 2 分
[答]
44
34(Na PO )27(
)()m a m γ±=$
（2分）
17. 2 分
[答] 离子的水化作用依次减弱。

（2分）
18. 2 分
[答] HCl （2分）
19. 2 分
[答] (D) (C)
三、计算题 ( 共4题 30分 ) 20. 10 分
[答] (1)k (NH 3·H 2O)=k(KCl)×R (KCl)/R (NH 3·H 2O) = 3.65×10-2 S ·m -1 Λm (NH 3·H 2O) = k (NH 3·H 2O)/c = 3.65×10-4 S ·m 2·mol -1 Λm ∞
( NH 3·H 2O) =λm ∞
(NH 4+
) + λm ∞
(OH -) = 2.714×10-2 S ·m 2·mol -1
α = Λm /Λm ∞
= 0.01345 (各2分) (2) R (H 2O) = R (KCl)k (KCl)/k (H 2O) = 3.705×105 Ω (2分) 21. 10 分
[答]
I = 0.04 mol ·kg -1 (2分) lg γNa += (-A │z i 2│I 1/2 )/(1+ I 1/2) = -0.0845
γNa += γ Cl -= 0.823 lg γ (Mg 2+) = (-A │z 12│I 1/2 )/(1+ I 1/2) = -0.3380
γ (Mg 2+) = γ (SO 42-
) = 0.459 lg γ± (NaCl) = (-A │z +z -│I 1/2 )/(1+ I 1/2) = -0.0845
γ± (NaCl) = 0.823 lg γ± (MgCl 2) = (-A │z +z -│I 1/2 )/(1+ I 1/2) = -0.1691
γ± (MgCl 2) = γ± (Na 2SO 4) = 0.678 (各2分)
22. 5分
[答]
Λm (KCl)=Λm (K +)+Λm (Cl -)=1.50×10-2 S ·m 2·mol -1 （1分） Λm (RbCl)=Λm (Rb +)+Λm (Cl -)=1.16×10-2 S ·m 2·mol -1 （1分）
κ (KCl)=Λm (KCl)c (KCl)=1.50 S ·m -1 （1分） κ (RbCl)=Λm (RbCl)c (RbCl)=2.32 S ·m -1 （1分） 所以该溶液的电导率κ (溶液)为：
κ (溶液)=κ (KCl)+κ (RbCl)=3.82 S ·m -1 （1分）
23. 5 分
[答] 中部溶液代表电解前浓度, 36.5 g 中 含 AgNO 332.7 cm 3× 0.0085 g ·cm -3= 0.278 g 含 H 2O ( 36.5 - 0.278 ) g = 36.222 g
43.17 g 阴极部溶液中含 H 2O 43.17 g - 29.4 cm 3× 0.0085 g ·cm -3= 42.920 g
42.920 g 水中在电解前应含 AgNO 3的质量为 ( 0.278 g/ 36.222 g )× 42.920 g = 0.3294 g t -= n 迁/ n 电=[(0.3294 - 0.2499)g /170 g ·mol -1] /(0.029/31.8 g ·mol -1)= 0.513
t += 1 - 0.513 = 0.487
四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 24. 10 分
[答] K 值是电解质不同类型随浓度改变对电导的影响或者是在一定浓度范围内库仑 引力强弱的反映。

根据盎萨格公式 K = ( Λm ,1 - Λm ,2) / (c 2－c 1)
由上式求得 K A = 216 K B = 301 K C =150 即 K B ＞ K A ＞ K C 可得 B 3-1型电解质 [Co(Ⅲ)(NH 3)6]Cl 3 A 2-1型电解质 [Co(Ⅲ)(NH 3)5(NO 2)] Cl 2 C 1-1型电解质 [Co(Ⅲ)(NH 3)4(NO 2)2] Cl
25. 5 分
[答] 摩尔电导率Λm 是指相距1m 的两平行电极之间含有1mol 溶质的溶液所具有的电导。

这1mol 溶质可能全部解离，也可能只解离一部分。

对于弱电解质，应当用总计量浓度代入公式，不必考虑解离度。

（5分）
26. 5 分
[答] 根据题设，γ (K+)= γ (Cl -)
故γ (K+)(2) = γ (Cl -)(2)= γ±(2)=0.922
因为溶液(1)与溶液(2)的离子强度相同，所以γ (K+)(1)= γ (K+)(2)
则γ (NO3 -)(1)= γ±2 (1)/γ (K+)(1)= γ±2 (1)/ γ (K+)(2)=(0.916)2/0.922=0.910 （5分）。