湖南大学环境科学、环境工程专业第三次物理化学小考答案

湖南大学环境科学、环境工程专业第三次物理化学小考答案

一、选择题

1、氯化镁可以采用基本单元MgCl2或

电导率存在下列关系：2 m(1MgCl2。在一定温度和无限稀释的水溶液中，两者的极限摩尔21MgCl2)（ b ） m(MgCl2) 2

选择填入：(a) >； (b) =; (c)<; (d) 二者之间无一定的关系

2、在一定条件下，强电解质AB的水溶液中只存在A+和B 两种离子（H+、OH 与它们相比较完全可忽略不计）。已知A+与B 运动的速率存在下列关系： + = 1.5 。则B 的迁移数t =（ a ）。

选择填入：(a) 0.40; (b) 0.50; (c) 0.60; (d) 0.70

3、在300K，无限稀释的水溶液中，极限摩尔电导率 。 m最大的正离子是（ d ）

11选择填入：(a) Na+; (b) Mg2+; (c) La3+; (d) H+

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4、在25℃时，若要使电池 Pt|H2(g, p1)| HCl水溶液| H2(g, p2) Pt

的电动势E为正值，则必须使（ b ）。

选择填入：(a) p1=p2; (b) p1>p2; (c) p1<p2; (d) p1和p2都可任意取值

5、25℃时的水溶液中，当b(NaOH) = 0.10mol·kg 1时，其正、负离子的平均活度系数 =0.766，则正、负离子的平均活度a =( b )。

选择填入：(a) 0.766; (b) 7.66 10 2; (c) 7.66; (d) 15.32 10 2

6、在电解池的阴极上，首先发生还原作用而放电的是（ c ）。

选择填入：(a) 标准还原电极电势最大的反应；(b) 标准还原电极电势最小的反应；

(c) 极化电极电势最大的反应； (d) 极化电极电势最小的反应

7、已知25℃时电极反应

(1) Fe2+ + 2e

(2) Fe3+ + e

(3) Fe3+ + 3e

Fe(s)的标准电极电势E1 = 0.439V Fe2+的标准电极电势E2= 0.770V Fe(s)所对应电极的标准电极电势

(d) 0.036V

H2O{1，p(环)=100kPa} E3{Fe3 |Fe(s)} ( b )。 选择填入：(a) 0.331 V；(b) 0.036V; (c) 0.331V; 8、25℃时电池反应：H2(g, 100kPa) + 0.5O2(g, 100kPa)

所对应的电池的电动势E1=1.229V。

25℃时电池反应：2H2O{1，p(环)=100kPa }2H2(g,100kPa) + O2(g,100kPa)

所对应电池的电动势E2=( c )。

选择填入：(a) 2.458V; (b) 2.458V; (c) 1.229V; (d) 1.229V

9、对弯曲液面所产生的附加压力 p一定是（ d ）。

选择填入：(a) 大于零；(b) 等于零；(c) 小于零；(d) 不等于零

10、在一定温度和压力下，将表面活性物质加入溶剂中后，所产生的结果必然是（ a ）。 选择填入：(a) ( / c)T <0，正吸附； (b) ( / c)T>0，负吸附；

(c) ( / c)T >0，正吸附； (d) ( / c)T<0，负吸附

二、填空题

1、在A和B两个串连的电解池中，分别放有物质的量浓度为1mol·dm 3的AgNO3水溶液和1mol·dm 3的CuSO4水溶液。两电解池的阴极皆为铂电极，阳极分别为Ag(s)和Cu(s)电极。通电一定时间后，实验测出在A电解池的铂电极上有0.02mol的Ag(s)析出，B电解池的铂电极上必有（ 0.01 ）mol的Cu(s)析出。

2、在温度、溶剂一定时，当某强电解的物质的量浓度c( c无限趋近于零 )时，该强电解质的 m趋于定值。

3、一个原电池必有两个电极。相对而言，电势高的电极称为（ 正极 ）；电势低的电极称其为（负极）。

4、25℃时，E [Cl {a(Cl )=1}|AgCl(s)|Ag] = 0.2221V， E {Cl {a(Cl )=1}|Cl2(g,p=100kPa)|Pt = 1.358V 由上述两电极在25℃组成电池时，该电池的阳极为( AgCl电极 )，电池的表示式为（ Ag|AgCl(s)|Cl{a(Cl )=1}|Cl2(g, p=100kPa)|Pt ），电池的电动势E=（ 1.1359 ）V。

5、在一定温度下，液体分子间的作用力越大，其表面张力（ 越大 ）。

6、不论是分散在大气中的小液滴和小气泡，或者是分散在液体中的小气泡，以及在毛细管中的凹液面和凸液面，它们所承受附加压力 p的方向，皆是指向（ 弯曲液面曲率半径的中心 ）。

7、在一定T、p下，一个小液滴滴在光滑的固体表面上，可以迅速地平铺在固体表面上，此过程可以视为气-液界面和固-液界面取代固-气界面的过程。若已知固体和液体的表面张力分别为 s g和 l g，固-液界面张力为 s l，铺展的面积为A，则此铺展过程的表面吉布斯函数变

G（表面）= （ A（ g l + g l s g）

三、简答题

1、 在两支水平放置的毛细管中间皆放有一段液体，如附图所示。a管中的液体对管的内壁完全润湿；

b管中的液体对管的内壁完全不润湿。若皆在两管的右端加热时，管内的液体各向哪一端流动。为什么？

当在毛细管的右端加热时，右端的毛细管膨胀而使液面的曲率半径r变大；液体的温度升高而使

其表面张力 变小。由 p=2 /r可知，上述两因素皆使加热端弯曲液面的附加压力 p在数值上变小，因而破坏了原来的平衡。由于a管内两端的 p皆指向气体，使管内液体向左流动。b管内两端的 p皆指向液体，而使管内液体向右流动。

2、在一定的温度和大气压力下，半径均匀的毛细管下端，有两个大小不等的圆球形气泡，如右图所示，试问在活塞C关闭的情况下，将活塞A、B打开，两气泡内的气体相通之后，将会发生什么现象？并解释其原因。

两气泡连通后，由于大气泡的附加压力小于小气泡的附加压力，大气泡将会变得更大，而小气泡将会

变得越来越小，直到小气泡收缩到毛细管口，其液面的曲率半径与大气泡的曲率半径相等时为止。

四、计算题

1、已知25℃时，纯水的电导率 =5.50 10 6S·m 1，无限稀释时H+和OH 的极限摩尔电导率 m分别为349.82 10 4S·m2·mol 1及198 10 4S·m2·mol 1，纯水的密度 =997.07kg·m 3，水的摩尔质量M=18.015 10 3 kg·m 1。试求25℃时水的离子积KW为多少？

解：25℃时，水的物质的量浓度

c = /M = 997.07 kg·m 3/18.015 10 3 kg·m 1=55.347 10 3 mol·m 3=55.347 mol·dm 3

纯水的摩尔电导率：

m = /c = 5.50 10 6S·m 1/55.347 10 3 mol·m 3=9.9373 1011S·m2·mol 1

水是一种弱电解质，只有极少量的水分子发生如下电离：

H2O(l) H+ + OH

c(1 ) c c

25℃时水的极限摩尔电导率：

+ m = m(H) + m(OH)

= (349.82 + 198.0) 10 4S·m2·mol 1=547.82 10 4S·m2·mol 1

m9.9373 10 11

1.814 10 9 25℃纯水的电离度： 4 m547.82 10

选用c =1 mol·dm 3为标准状态，纯水的活度a(H2O) = 1, 纯水中H+和OH 的平均活度系数：

1,a(H ) a(OH ) ac/c ac/c

水的离子积：KW Ka (ac/c )2 (1.814 10 9 55.347)2 1.008 10 14

2、25℃时，Ag2O(s)标准摩尔生成焓 fHm= 31.0 kJ·mol 1，标准电极电热E {OH|Ag2O(s)|Ag}=

0.343V，在空气中将Ag2O(s)加热至什么温度，才能发生下列分解反应？ E (OH ,H2O|O2(g)|Pt)= 0.401V。

Ag2O(s) 2Ag(s) + 0.5O2(g)

假定此反应的 rCp,m = 0，空气中氧气的分压力p(O …… 此处隐藏：3293字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……