南京大学物理化学下册第五版复习题解答最新整理.doc

物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液1小说穷电解定律的基本内容是什么？这定律在电化学中有何用处7善;法拉第电解定律的基本内容是乂#G—JcA//用二Acn•€稀电解质溶液仏TU+石*"*用=（人蛊+理6~肚*t+Arn*Ck+=A；・c则G+=ic^A/l7. 电解质与菲电解质的化学势表示形式有何不同？活度因子的表示式有何不同?答:非电解质的化学謝的袤示形式乂抨=椒T）+RTln^磴汀沁（E+呵叫n电解质呻.=浦〔厂+尺713廿=上叔T）+i?丁Im牡弋匚恬度因子表示式古非电解质弘飞=叭总竽电解质丽=血年9加=屿*S.为什么要引进鶉子强度的概念？离子强度对电解质的平均活度因子有什么影响？答:在稀溶液中，影响离子平均活度因子F+的土婪质素是离子的滩度和价数，并且离子析数比浓度影响还矍更大一些.且价型愈高•影响愈大，因此而提出离子强度的概念.对平均活度因子前影响怡珀=—常数7L兔用Ddv&Hikkel扱限飪式计算平均活度因子时有何跟制条件？在什么时候要用修正的Deb店Huckel公式？答:限制条件为，① 离子在静电引力下的分布遵从氐1论tm分布埜式'并且电荷密度旨电势之间的关系遵从静电学中的Poisson（泊松）公式.② 离子是带电荷的岡球.离子电场是球形对称的，离子不极化”在扱稀溶液中可看成点电荷.③ 离子之间的作用力只存在库仑引力，其相互吸引而产生的吸引能小于它的热运动的能塩.④ 在稀溶液申•溶液的介电常数与溶剂的办电常数相基不大，可以慰略加入电解屢后的介电常数的蛮若不把离子看作点电荷F考虑到离子的直超，扱限公式修正为；吩】+亦•不论是离子的电迁移率不是摩尔电导率•氧离子和氯氧很离子都比其他与之带相同电荷的离子要大猖名.试解释这是为什么？答:在水溶液中・H十和OH—离子的电迁移率和摩尔电导舉特别大，说明FT和0H—在电场力柞用下运动速率特别快，这是因为水洛液具有氢键质子可以在水分子间转换•电流很快沿着氢键被传导.11.在水溶液申带有相同电荷数的离子”如LiJt%4,lC\Rb+严.它们的离子半径嵌次增尢*而迁移速率也相应増大*这是为什么？答丄产，2+,K+,Rb等离子帯有相同的电荷、离子半從依次增大，根据修正的Deby^HiidT公式】也y土随着离子半径的增大而增大•所以溶液中离子涪度缙加*迁移速率亦将增加.11影响难溶盐的溶解度主要有哪些因素？试讨论AgCl在下列电解质溶液中的溶解度大小，按由小到大的次序排列出来｛除水外，所有的电解质的浓度都垦0>1mol*dm'3).(DNaNO,<2)NaCi(3)H3O⑷CuSQC5)NaBr菩:影响难瘵盐的溶解度的主要因素有；① 共同离子影响，如AgBrNaBr中的溶解度远小于水中的溶解度.② 其它电解质的影响.直它电解质的存在通过影响禽子强度，影响难溶盐的活度系数，从而影响溶解度.溶解3E顺序为iCaxoxcixaxo).13.用Ft电扱电解一定浓度的CuSO.溶液，试分析阴极部、中部利阳极部溶液的颜色在削解过程中有何变化？若都改用Cu电极，三部溶痕颜色变化又将如何？答:Pl是惰性电极•阴扱部溶液中CV+被还原生威Cu・溶液中Cu即的浓度变小，颜色变淡，阳极部需镀中C0向申部迁移，颜色磴淡，中部的颜色在短时间内基本保持不变.用Cti做电极时，阴极都的颜色变淡.中部基本不变'阳扱部颜色变深.】乩什么叫离子氛，？I^ebye-HiickelOnsager导理论说明了什么问题？答：溶液中每一个离子都被电荷符号相反的离子所包園，由于离子间的相互作用使得离子分布不均匀,从而形成离子氛.Eteby^Hiickel-Onsager电导理论说明，电解质涪液的摩尔电导率与离子间相互作用、离子的性质、關子本身结构和落剂能力以及介质的介电常数都有关系.第九章可逆电池电动势及其应用可逆电极有哪些主要类型？毎种类型试举一例*并写出该电极曲还原反应•对于气体电槻和氧化还原电扳在书写电极表示式时应注意什么问题。

答:可逆电槻主要有以下三种类型.① 第一类电极，由金属浸在含有邃金属离芋的溶液构成.例：Zn(5)插在ZnSQ溶臧中ZnI+4-2e-—Zn(s)② 第二类电扱，难熔盐和雅熔氧化物电极•例如捉化银电扱(旳)|A«GKs〉|Ae(GA^Cl(3)-Fe-_^w'Ag(a)+C1-(aq)③ 第三类电祓,氧化一还原电扱.例：F尹SF尹(d2)|Pt(s)对气体电极和拭化还原电桅皋说,在书写电扱我达式时逾注意'气体更注明压力及依附的不活泼金属「氧化还原电极注明电解质的活度和会影响电槻电动势值的条件"入什么叫氐池的电动势？用状恃表测得的电池的端电压与电池的电动势是否相同？为何在测电动蛰时要用对消法？書:电池的电动势是措在没有电顷通过的条件电池两极的金属引线为同一金属时，电池两端的电勢差”用伏特表测得的电池的端电压与电池的电动势不同+伏特表与电池接通后'有电流通过、电池中会览生化学反应，帶飯的哝度会改変，另外，电池本身具有内阻，所以两者不同.外消法为了使测定过程中无电流产生』卜阻大到可以忽略内阻，这时心=E*&为什么W蓉tai标准电池的负极采用含有阳的质量分数约为0,04-0.12的Cd-Hg齐时,标准电池都有稳定的电动势值？试用Cd—Hg的二元相图说明.标准电池的电动始会随温度而变化吗？图9-1答:衽29BK附近，Cd含址为0.04-&+12的镉汞齐为两相’一相为Hg,另一相为Hg—Cd的互溶体,在3的含輦为0.04-0,12的范围内温度不变O点不变，互溶液的组成不变，只是Hg单质的莹有所改变.H百单质活度与量的多少无关，即不影响镉丢齐的活度'也不影响电极电势*从相图上可以看出’随温度的改变,O直改变，互洛体的组成改磴’镉汞齐的活度醯之改变•所以标淮电池的电动势随温度改变而改变+4.用书面表示电池时肯哪些通用符号？为朴么电极电舞有正有负？用实验能测到负的电动势吗？，嘗:电池在书面上表达有以下惯例及常用符号.① 在左边的电极起氧化作用为负极在右边的起还瓯柞用为正极.② 用「"表示物相的界面，用“”表示盐桥*③ 电池电动殊用右边轧极的还原电势减去左边电极的还原电势”裕写电扱和电扱反应必须遵守物量和电荷輦平衡.电极电势有正有负是因为根据(\G»“=—的值是可正可负的最’枚E有相应的正负，任意电极与标唯氨电战组成电池所得的电池电动势E数值上等于电极电势的值，所囚电极电势有正负•实艶#中使用电位差计测得可逆电池的电动蚪E,结果总是正值，不能测出负的电动势.但因为热力学自发反应ArGm为负，可以相据g给岀电池归动势的正负.蚁电极电势是否就是电极表面与电解质落液之间的电势差？单个电扱的电势能否聞量？如何用Nemst公式计算电极的还原电峥？答;电极电势为人为规定值*实际上是与标准氢电扱相比较的相对值.电极的电势可出通过与标准H极组成电池•求出电池电动勢的方迭求得.还原电极电势的计算公式：小_琴\合TzF口第化6. 如果规定掠准氢电扱的电极电势为1.0V-则各电极的还惊电势捋如何变化？电施的电动势将如何变化？答:如果规定氢标權电极电势为1.0V，则各电极的还原电势相应增加1,0vt而丘=轴一淞,电池的电动势不受影响.7. 在公式禹金=一需FF中•匕虫是否表示该电池各物都处于标准态时，电池反应的Gibbs自由能变化值？答:△「企表示该电池各物质在标准态时.怵系进度E=1时的电池反应的吉布斯自由能的变化.8. 有哪些求算掠准电动势E*的方法？在公武E*=^lnK・中E是否是电池反应达平衡时的电动势？K・是否是皑池中各物质都处于标准态时的平衡常数？答:求F的方法有呼=鸥_睦£=峯】昴匕g於F在公式中,E*是措标淮电动势，底，是一定温度下的平衡常数，不一定是各物质都处于标鹿态时的平衡常数.9一联系电化学与热力学的主要公式是什么？电化学中能用实验测定哪些数据？如何用电动势法测定下述各热力学数据？试写出所设计的电池、应测的数据及计算公式.(DHtOCD的标准摩尔生成Gibbs自由能(氏CMh(2) H2O⑴的福子积常数KS(3) H&SOas)的溶度积常数K釧⑷反应Ag(s)+寺HfcCI£Cs)-^AgCl(s)+Hg(l)的标准摩尔反应熔变\如(5) 稀的HCI水溶植中，HC1的平均度因子丫士r(6) AgiO(s)的标准摩尔生战熔鸟比,和分解压；⑺反应H憑6(叮+皿3)—*阳0〔购)+2日事D的标准平衡常数K：；(8)醋酸的解离平衡常数.答;联系电化学与热力学的主要公式是：(xG)y•）|H2S（.XI（X>IFt应测数据298K时，电池的电动势E.抿据\G尸rEF计算出^GJn（HiOJ）=^Gm.② 设计电池Pt|H2（扩、|5中>IIOH-（aoH->fH£<^）|Pt应狗电池电初势E③ 设计电池HgfH^SOJKjSOd摩尔甘汞电极应测电池电动势&=班我一他24伽的JR是已知0#+|11<=彩十1殛+字12喂+0已知尺中=打膚+・九晒-（仪电犷已知）-④ 设计电池Ag+AgClINaCllHfcCh+Hg应测一定压力下,电池电动势与温度之间关系（器）昇及298K时电池电动势E.A史二萄曲=^n必"求出p即为分解压力.⑦ 设计电池Pt|H2（/>•）|HCKaq）|He-FA^Ch测定标准电池电动峥B计电池Pt|比S・)IHAct^i),Ac-仏),cr(g)丨Ag€l+Ag应测电池的电动勢E棍据：E=F-琴ln(4H**aa_)=^AgCI*Ag—^^(]naH+•aa~)HC1强电解质ga蚀t在稀溶液中釦+2叭+.K亡eh+*砒ac_mn/n；l（k当组成电极的气休为非理想气体时，公式^Gn=-zEF是否成立？Nemst公式能否使用？其电动势E应如何计算？答:组成电极的气体为非理想气体时.仍能使用iGm=-zEF+但Nernst公式不能使用，应用非理想气体的逸度代替相应的分压来计算.Uff么叫液接电势？它是怎祥产生的？如何从液接电势的测定计算离子的迁槪数？如何消除液接电势？用盐桥能否完全消除液接电势？答;在两个含有不同溶质的瘠液所形成的界面匕，或者两种溶质相同而浓度不同的溶液界面上,存在着徽小的电势羞+称为液体接界电势.产生的原因是由于离子迁移率的不同而引起的.E=/如—亜⑴胞"\z+z-）Fma使用盐桥可议降低液接电势，但盐桥不能完全消除液接电势•若用两个电池反串联可以达到完全消除液接电势的目的.1人根据公式心弘=一曲+FT（霁）/如果（券）*为负值，则表示化学反应的尊压煤效应一部分转变成电功（一応EF儿而余下部分仍以热的形试放岀［閑为沖丁（霁）^TaS=Qr<01这就表明任相同的始络态条件F.化学反应的比按电池反应进行的熔变值大（指绝对值），这种说法对不对？为什么？答;不对，H是状态函数上凡的值只和反应的始终态有关，无论反应经历的是化学。