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第 16 章电解质溶液
习题解答
试分别写出、、Na PO 溶液的离子平均浓度与
1. CuSO 4 K 2SO 4 3 4 b±
电解质质量摩尔浓度 b 的关系式。
1
解: : 1 1 2
CuSO 4 b± = (1 ×1 ) b = b
1
: 2 1 3 3
K 2SO 4 b± = (2 ×1 ) b = 4b
1
: 3 1 4 4
Na 3PO 4 b± = (3 ×1 ) b = 27b
2. 计算由 NaCl、CuSO4、LaCl3 各 mol 溶于 1 kg 水时所形成
溶液的离子强度。
解: 1 2
I = ∑ bi zi
2 i
1
= × [×12 + × ()−1 2 + × 2 2 + × (− 2 )2
2
+ ×32 + ()()3× × −1 2 ] mol⋅kg −1
= mol ⋅kg −1
3. 已知 298 K mol⋅ kg −1 NaCl 水溶液的离子平均活度因子
γ± = ,溶剂渗透因子ϕ= ,计算该溶液的离子平均浓度、离
子平均活度、电解质活度、溶剂活度和活度因子。
−1
解:b± = b = mol ⋅ kg
·236· 思考题和习题解答
b
⎛± ⎞
a± = ⎜⎟γ± = × =
⎝ b o ⎠
ν 2
aB = a± = =
1 1
xA = = =
1+νbM A 1+ 2××
ϕ
aA = xA = =
a
A
γ A = = =
xA
−1
4. 设 mol ⋅ kg ZnSO4 水溶液的离子平均活度因子与离子强
度的关系服从德拜–休克尔极限公式,计算 298 K 时该溶液的离子平均
活度因子和溶剂渗透因子。
1 1
解: 2 2 2 −1
I = ∑ bi zi = []× 2 + × ()− 2 mol ⋅ kg
2 i 2
= mol ⋅ kg −1
lnγ± = Az+ z− I = × 2× (− 2)× = −
−
γ± = e =
⎛ A ⎞
ϕ= 1+ ⎜⎟z + z − I
⎝ 3 ⎠
⎛⎞
= 1+ ⎜⎟× 2×()− 2 × =
⎝ 3 ⎠
5. 以 A 电流电解硫酸铜溶液,10 min 后,在阴极上可析出多少
质量的铜?在铂阳极上又可获得多少体积的氧 O2(298 K、100kPa)?
Q
解: ⎛ ×10 × 60 ⎞−4
nCu = = ⎜⎟ mol = ×10 mol
zF ⎝ 2 × 96485 ⎠
第16 章电解质溶液·237·