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电解质溶液分章习题

电解质溶液分章习题
电解质溶液分章习题

一、选择题

1. 下列关于电解质溶液的电导率的概念,说法正确的是( C )

(A)1m3导体的电导

(B) 两个相距为1m的平行电极间导体的电导

(C) 面积各为1m2且相距1m的两平行电极间导体的电导

(D) 含1mol电解质溶液的电导

2. AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为:( B )

(a) 0.1mol·dm-3 NaNO3 (b) 0.1mol·dm-3 NaCl (c) H2O

(d) 0.1mol·dm-3Ca(NO3)2 (e) 0.1mol·dm-3 NaBr

(A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e)

(B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e)

(C) (c) < (a) < (b) < (e) < (d)

(D)(c) < (b) < (a) < (e) < (d)

3. z B、r B及c B分别是混合电解质溶液中B 种离子的电荷数、迁移速率及浓度,对影响B 离子迁移数(t B) 的下述说法哪个对? (D )

(A) │z B│愈大,t B愈大(B) │z B│、r B愈大,t B愈大

(C) │z B│、r B、c B愈大,t B愈大(D) A、B、C 均未说完全

4.在298 K无限稀释的水溶液中,下列离子摩尔电导率最大的是:(D )

(A)La3+ (B)Mg2+ (C)NH4+ (D)H+

5. 0.001 mol·kg-1 K3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为:(A )

(A)6.0×10-3 mol·kg-1(B)5.0×10-3 mol·kg-1

(C)4.5×10-3 mol·kg-1(D)3.0×10-3 mol·kg-1

6.离子独立运动定律适用于( C )

(A) 强电解质溶液(B) 弱电解质溶液

(C) 无限稀电解质溶液(D) 理想稀溶液

7. 电解质水溶液属离子导体。其离子来源于( B )

(A) 电流通过溶液, 引起电解质电离

(B) 偶极水分子的作用, 引起电解质离解

(C) 溶液中粒子的热运动, 引起电解质分子的分裂

(D) 电解质分子之间的静电作用引起分子电离

8. 在电导测量实验中, 应该采用的电源是( D )

(A) 直流电源

(B) 交流电源

(C) 直流电源或交流电源

(D) 测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源

9.电位滴定法是广泛使用的一种电分析方法。在下列方法中能够用来确定电位滴定终点的是( B )

(A) 测量溶液电阻的变化(B) 测量电极电位的突跃变化

(C) 选用合适的指示电极(D) 测定溶液pH值的突跃变化

10. 离子的迁移数是指正负两种离子在作电迁移运动时各自的导电份额或导电的百分数, 因此, 离子的运动速度直接影响离子的迁移数。它们的关系是( C )

(A) 无论什么离子,它们的运动速度愈大,? 迁移的电量就愈多,迁移数也愈大

(B) 同一种离子的运动速度是一定的, 故它在不同的电解质溶液中, 迁移数相同

(C) 在只含某种电解质的溶液中, 离子运动的速度愈大, 迁移数就愈大

(D) 在任何电解质溶液中, 离子运动的速度愈大, 迁移数就愈大

11 298K时,当H2SO4溶液的浓度从0.01mol/kg增加到0.1mol/kg时,其电导率k和摩尔电导率∧m将(D )

(A)k减少,∧m增加(B)k增加,∧m增加(C)k减少,∧m减少(D)k增加,∧m减少

12、用同一电导池分别测定浓度m1=0.01mol/kg和m2=0.1mol/kg的两种电解质溶液,其电阻分别为R1=1000Ω,R2=500Ω,则它们的摩尔电导率之比为(B )

(A)1:5 (B)5:1 (C)10:5 (D)5:10

13、在298的含下列离子的无限稀释的溶液中,离子摩尔电导率最大的是(C )

(A)Al3+(B)Mg2+(C)H+(D)K+

14、CaCl2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是(C)

(A)∧m∞(CaCl2)=λm∞(Ca2+)+λm∞(Cl-)(B)∧m∞(CaCl2)=1/2λm∞(Ca2+)+λm∞(Cl-)

(C)∧m∞(CaCl2)=λm∞(Ca2+)+2λm∞(Cl-)(D)∧m∞(CaCl2)=2[λm∞(Ca2+)+λm∞(Cl-)]

15、298K时,∧m(LiI)、λm(H+)和∧m(LiCl)的值分别为1.17×10-2、3.50×10-2和1.15×10-2S?m2/mol,已知LiCl中的t+=0.34,则HI中的H+的迁移数为(设电解质全部电离)(A)

(A)0.082 (B)0.18 (C)0.34 (D)0.66

16、298K时,有浓度均为0.001mol/kg的下列电解质溶液,其离子平均活度系数γ±最大的是( D )

(A)CuSO4(B)CaCl2(C)LaCl3(D)NaCl

17、1.0mol/kg的K4Fe(CN)6溶液的离子强度为(B )

(A)15mol/kg (B)10mol/kg (C)7mol/kg (D)4mol/kg

18、质量摩尔浓度为m的FeCl3容液(设其能完全电离),平均活度系数为γ±,则FeCl3的活度为( D )

(A )γ±4(m/m ?) (B )4γ±4(m/m ?)4 (C )4γ±(m/m ?) (D )27γ±4(m/m ?)4

19、298K 时有相同浓度的NaOH (1)和NaOH (2)溶液,两个Na +的迁移数t1与t2之间的关系为( C ) (A )t 1=t 2 (B )t 1 〉t 2 (C )t 1〈t 2 (D )无法比较

20、NaCl 稀溶液的摩尔电导率∧m 与Na +、Cl -的淌度U +、U -之间关系为(C ) (A)∧m=U ++U - (B)∧m=U +/F+U -/F (C)∧m=U +F+U -F (D)∧m=2(U ++U -)

二、填空题

1.在外电场用下,溶液中离子的运动速度除了与离子半径、所带电荷以及溶剂的性质有关以外,还与__有关。(电位梯度dE/dt )

2.在电解质稀溶液中,影响离子平均活度系数γ±的主要因素是__和__。 (离子的浓度、离子的电荷或离子价)

3.若用惰性的阳极和阴极电解某1—1型电解质溶液,原来溶液中各部分均有6MOL 电解质。若u +=2u -,u +、u-分别是正、负离子的移动速率。现通过3F 电量,则阳极区和阴极区含电解质的摩尔数各为__和__。 (4,5)

4. 用同一电导池测定浓度为 0.01mol/dm3的 KCl 和浓度为 0.1mol/dm3的 NaBr 溶液,其电阻分别为1000Ω和500Ω,则它们的摩尔电导率之比为__

(5:1)

5. 电解质溶液的摩尔电导率可看作是正负离子的摩尔电导率之和,这一规律只适用于__ (无限稀释电解质溶液)

6. 298K 时0.001mol/kg 的BaCl2水溶液中电解质的γ±=0.88,则,a=__ (2.75*10-9

7. 已知Λm ∞(Na +)=50.11×10-4S ·m 2·mol -1,Λm ∞(OH -)=198.0×10-4S ·m 2·mol -1,在无限稀释的NaOH 溶液中t ∞

(Na +)等于

____,t ∞

(OH -)等于____

(0.202 , 0.798)

8. 同浓度m 的1-3价型和1-4价型电解质的离子强度分别为____和____ (6m 和 10m )

9. 下列化合物中,哪种物质的无限稀释摩尔电导可以用Λm 对作图外推至c=0的方法 得到 ( ) (A,D )

A.K 2SO 4

B. NH 4OH

C.HAc

D.KOH

E.丁酸 10 电导测定应用

(1)________ (2)________ (3)________ (4)________

(检验水的纯度,计算弱电解质的解离度和解离常数,电导滴定,测定难溶盐的溶解度)

三、判断题

1. 温度越高,电解质溶液的电阻越大。 ( ) 错

2. 电解质溶液的电导率随浓度增大而增大。 ( ) 错

3. 稀释强电解质溶液时,其摩尔电导率Λm 将增大。( ) 对

4. 电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正、负离子的摩尔电导率之和。( ) 错 5.科尔劳乌施定律可以运用于任何电解质 ( ) 错 6. 摩尔电导率随着浓度的增加为而增加 ( ) 错

7. 在一定浓度范围内,强电解质的电导率随浓度的增加而升高 ( ) 对

8. 电解质的摩尔电导率可以理解为是是正负离子的离子电导率贡献总和 ( ) 对

9. 德拜---胡克极限定律可以适用与强电解质 ( ) 错

四、计算题

1.18℃ 时,在某溶液中,H +、K +、Cl - 的摩尔电导分别为278×10-4、48×10-

4、

49×10-4 S·m 2·mol -1,如果电位梯度为1000 V·m -

1,求各离子的迁移速率?

解:∵λ∞,+ = U ∞,+·F

==∞

∞+

+F U H

H λ278×10-4/96500=2.88×10-7 m 2·V -1·s -

1

=

?

=∞

++L E

U r d d H H 2.88×10

-7

×1000 =2.88×10-4 m·s -

1

==∞

∞+

+F U K

K λ48×10-

4/96500= 4.974×10-

8 m 2·V -

1·s -

1,

=

?

=∞

++L E

U r d d K K 4.974×10-8×1000 =4.974×10-5 m·s -

1

==∞

∞-

-F U Cl

Cl λ49×10-

4/96500=5.078×10-

8 m 2·V -

1·s -

1,

=

?

=∞

--L E

U r d d Cl Cl 5.078×10

-8

×1000=5.078×10-5 m·s -

1

2. 用银作电极电解KCI 溶液,电解前每100 g 溶液含KCl 0.7422 g, 电解后阳极

区溶液为117.51 g ,含KCl 0.6659 g 。测得银库仑计中析出银0.6136 g 。已知

阳极反应为:Ag +Cl -=AgCl +e -,求K +和Cl -

的迁移数。

解:阳极区 Ag + Cl -

=AgCl(s)+ e

按阳极区117.51 克溶液,计算Cl -

的浓度:

n(始)

0.7455117.51

×=0.111774.5100=

mol

n(终)=0.6659/74.5=0.00894 mol n(电)=0.6136/107.9=0.00568 mol

计算Cl -

的迁移数:n(终)=n(始)-n(电)+ n(迁)

n(迁)=n(终)-n(始)+n(电)=0.00894-0.0117+0.00568=0.0029 mol

t(Cl -

)=n(迁)/ n(电)=0.0029/0.00568=0.51 t(K +)=1-0.51=0.49

一、选择题

1.在应用电势差计测定电池电动势的实验中,必须使用下列何种电池或溶液: ( ) D (A) 标准氢电极组成电池; (B) 甘汞电极组成电池; (C) 活度为 1 的电解质溶液; (D) 标准电池;

2. 298K 时,要使下列电池成为自发电池,Na(Hg)(a 1)|Na +(aq)|Na(Hg)(a 2)则必须使两个活度的关系为( ) C (A)a 1a 2 (D)a 1和a 2可取任意值

3. 用电势差测定电池电动势时,若发现检流计始终偏向一方,可能的原因: ( ) D (A) 检流计不灵; (B) 被测定的电池电动势太大; (C) 搅拌不充分,造成浓度不均匀; (D) 被测电池的两个电极接反了。

4. 下列两电池反应的标准电动势分别为E θ1和E θ2,(1)1/2 H 2(p θ)+1/2 Cl 2(p θ)=HCl(a=1) (2)2HCl(a=1)=H 2(p θ)+Cl 2(p θ

)则两个E θ的关系为( ) B

(A )E θ2 = 2E θ1 (B)E θ2 = -E θ1 (C )E θ2 = -2E θ1 (D)E θ2 = E θ

1

5. 如果规定标准氢电极的电极电势为1V ,则可逆电极的电极电势值φθ和电池的电动势E θ

值将有何变化 ( ) C

(A) E θ, φθ各增加1V (B) E θ和φθ

各减小1V

(C) E θ不变,φθ增加1V (D) E θ不变,φθ

减小1V

6.电池在恒温、恒压和可逆条件下放电,则其与环境间的热交换为下列何者: ( ) C (A) 一定为零; (B) 为 ΔH ;

(C) 为 T ΔS ; (D) 与 ΔH 和 T ΔS 均无关。

7. 下列电池中,电动势与Cl -的活度无关的是 ( ) C

(A)Zn(s) | ZnCl 2(a)|Cl 2(p θ

)|Pt (B) Zn(s) | ZnCl 2(a 1)||KCl(a 2)|AgCl(s)|Ag

(C)Ag(s) | AgCl | KCl(a) | Cl 2(p θ)|Pt (D)Pt|H 2(p θ)|HCl(a)| Cl 2(p θ

)|Pt6

8. 在298K 时,浓度为0.1和0.01mol/kg 的 HCl 溶液的液接电势E j (1),浓度相同而换用KCl 溶液,则其液接电势为E j (2),两者关系为 ( ) A (A)E j (1)> E j (2) (B) E j (1)< E j (2) (C) E j (1)= E j (2) (D) 无法判断

9.在温度为 T 时,有下列两反应

?Cu +?Cl 2=?Cu 2++Cl -

?1

Cu +Cl 2= Cu 2++2Cl -

?2

?1 和?2 的关系为下列何者: ( ) B (A) ?1=?2; (B) 2?1=?; (C) 4?1=?2; (D) ?1=2?2。

10. 已知Tl 3+, Tl +|Pt 的电极φθ1=1.250V 。Tl +| Tl 的φθ2= -0.336V ,则电极Tl 3+| Tl 的电极电动势为φθ

3( ) B

(A)0.305V (B)0.721V (C)0.914V (D)1.586V

11. 某电池在298K ,p θ压力下,可逆放电的热效应为Q R =-100J,则该电池反应的△r H θ

m 值应为( ) D

(A)=100J (B)= -100J (C)>100J (D)< -100J

12. 298K 时有如下两个电池(1)Cu(s)| Cu +(a 1)|| Cu +(a 1), Cu 2+(a 2)|Pt (2) Cu(s)| Cu 2+(a 2)|| Cu+(a 1), Cu 2+(a 2)|Pt.两个电池的电池反应都

可写成Cu(s)+Cu 2+(a 2)=2 Cu +(a 1) 则两个电池的E θ和△r G θ

m 之间的关系( ) B

(A) △r G θm 和E θ都相同 (B) △r G θm 相同,E θ

不同

(C)△r G θm 和E θ都不同 (D) △r G θm 不同,E θ

相同

13. H 2(p θ) + 1/2 O 2(p θ) = H 2O (l ),该反应可通过爆鸣反应完成,也可以通过氢氧可逆电池完成,两者的焓变分别为△r H θ

m (1)

和△r H θ

m (2),若反应物和生成物的T 、p 均相同,则两个焓变得关系( ) A

(a) △r H θm (1)= △r H θm (2) (b) △r H θm (1)> △r H θ

m (2)

(c) △r H θm (1)< △r H θ

m (2) (d)无法确定

14. 对于 Weston 标准电池,下列叙述不正确的是:( ) C (A )温度系数小 (B )为可逆电池

(C )正极为含 12.5%镉的汞齐 (D )电池电动势长期保持稳定不变

15. 若某电池反应的热效应是负值,此电池进行可逆工作时,与环境交换的热: ( ) D (A )放热 (B )吸热 (C )无热 (D )无法确定

16. 下列电池中,哪个电池反应不可逆:( ) B (A )Zn │Zn2+‖Cu2+│Cu (B )Zn │H2SO4│Cu

(C )Pt ,H2(g )│HCl (aq )│AgCl+Ag (D )Pb ,PBSO4│H2SO4│PbSO4+PbO2 17. 在恒温恒压条件下,以实际工作电压 E '放电过程中,电池的反应热 Q 等于:( ) B (A )ΔH-zFE ' (B )ΔH+zFE ' (C )T ΔS (D )T ΔS-zFE ' 18. 下列对原电池的描述哪些是不正确的 ( ) C

(A )在阳极上发生氧化反应 (B )电池内部由离子输送电荷

(C )在电池外线路上电子由阴极流向阳极 (D )当电动势为正值时电池反应是自发的 19. 用对消法测定可逆电池的电动势时,通常必须用到的是( ) C

(A)标准氢电池 (B)汞电视 (C)标准电池 (D)活度为为1的电解质溶液 20. 用补偿法测定可逆电池的电动势的时候,主要是为了( ) C A 消除电极上的副反应 B 减少标准电池的损耗 C 在可逆的情况下测电动势 D 简便易行

21. 若算的电池反应的电池电动势为负值时,表明此电池反应 ( ) B A 正向进行 B 逆向进行 C 不可能进行 D 反应方向不确定

22. 若以某个给定电极为负极,标准氢电极为正极组成电池并测得该电池的电动势为0.5V,则该给定电池的电极电势为 ( ) A

(A)–0.5V; (B) 0.5V; (C) 无法确定 ; (D) 0V

23. 某电池反应为-

++=++4OH 2Hg O(l)2H O Hg(l)2222,当电池反应达到平衡时,电池的电动势必然是:(

D

(A)E >0 (B) ο

E E = (C)0

二、填空题

1.△G=-nEF 公式是联系热力学和电化学的主要桥梁。该公式的应用条件是___________. (等温、等压、除电功外不作其它非膨

胀功 )

2、规定标准电极的电极电势在________温度下都取作零。 (任何)

3、如果一个电化学电池是不可逆的,那么标准吉布斯自由能的减少值________ 电池所作电功。 (大于)

4.金属与溶液之间的电势差的大小主要取决___________.符号主要取决与___________.

(金属的本性, 溶液中原有金属离子的浓度)

5.电池反应中当反应物和产物达到平衡的时候,电池电动势为___________.(0)

6.银锌电池Zn │Zn 2+‖Ag+│Ag 的E θ(Zn │Zn 2+)=-0.716V,E θAg+(Ag+

│Ag)=0.799V,则该电池的

标准电动势E θ

=___________ (1.560V )

7.298K的时候,已知E θ(Fe3+,Fe2+)=0.77V,E θ(Sn4+,Sn2+

)=0.15v,当这两个组成电极组成自

发电池的时候,E θ

=___________ (0.62)

8.盐桥的作用是 __________________________,通常作盐桥用的电解质必须具备的条件是________________。(消除扩散电势(液接电势),两种离子的扩散速度(迁移数)接近)

9. 丹尼尔电池是__________(可逆,不可逆)电池,因为该电池中__________________________________。 (不可逆,两种溶液之间的扩散是不可逆的)

10。298K 时,已知V 150.0),(V ,771.0),(2423==++++Sn Sn Fe Fe οο??,

则反应+++++→+422322Sn Fe Sn Fe (所有活度均为1)的οm r G ?为__________ (119.91mol kJ -?)

三、判断题

1 无论电池仲有无电流,只要有液体接界存在,就会有液界电势 ( ) 对

2. 只有种类不同的电解质溶液才会接界时候才会产生液界电势 ( ) 错

3. 玻璃电极能用于测定溶液pH值的电极 ( ) 对

4 醌氢醌点击属于离子选择电极 ( ) 错

5 玻璃电极是离子选择电极的一种 ( ) 对

6 玻璃电极易受溶液中存在氧化剂还有还原剂的影响 ( ) 错

7 电池在恒温、恒压和可逆条件下放电,则其与环境间的热交换为0 ( ) 错

8 在电极分类中, Pt,H 2| H +属于氧化-还原电池 ( ) 错

9 常用醌氢醌电极测定溶液的pH值是因为操作方便,精确度高。 ( ) 对

四、计算题

1.卤化亚铜CuX 均为白色沉淀。CuI 可按下法制得:Cu 2+(aq)+I -

(aq)→CuI↓+I 2。试计算说明能否用类似方法制备CuBr 、CuCl 。 已

sp

K -

90

sp

K -

6

43(1)写出原电池符号;

(2)写出电极反应式和电池反应式; 1.关于反应级数,说法正确的是: ( D )

(A) 只有基元反应的级数是正整数; (B) 反应级数不会小于零 ; (C) 催化剂不会改变反应级数; (D) 反应级数都可以通过实验确定 。 2.关于反应速率r ,表达不正确的是( C )

(A) 与体系的大小无关而与浓度大小有关; (B) 与各物质浓度标度选择有关; (C) 可为正值也可为负值; (D) 与反应方程式写法无关。

3.进行反应A + 2D →3G 在298K 及2dm 3容器中进行,若某时刻反应进度随时间变化率为0.3 mol ·s -1,则此时G 的生成速率为(单位:

mol ·dm -

3·s -1) : ( C )

(A) 0.15 ; (B) 0.9 ; (C) 0.45 ; (D) 0.2 。

4.对自由基反应A + B -C →A -B + C ,已知摩尔等压反应热为 -90kJ ·mol -1,B -C 的键能是210 kJ ·mol -1,那么逆向反应的活

化能为:( B )

(A) 10.5 kJ·mol-1 ;(B) 100.5 kJ·mol-1 ;

(C) 153kJ·mol-1 ;(D) 300 kJ·mol-1 。

5.某反应的活化能是33 kJ·mol-1,当T = 300 K时,温度增加1K,反应速率常数增加的百分数约为:( A )

(A) 4.5%;(B) 9.4%;(C) 11%;(D) 50%。

6.一个基元反应,正反应的活化能是逆反应活化能的2倍,反应时吸热120 kJ·mol-1,则正反应的活化能是(kJ·mol-1):(B )

(A) 120 ;(B) 240 ;(C) 360 ;(D) 60 。

7 有如下简单反应: a A + b B →d D,已知a < b < d,则速率常数k A、k B、k D 的

关系为:( B )

A. k A/a

B. k A

C. k A>k B>k D

D. k A/a>k B/b >k D/d

8.某反应,当反应物反应掉5/9 所需时间是它反应掉1/3 所需时间的2 倍,则该

反应是:( A )

A. 一级反应

B. 零级反应

C. 二级反应

D. 3/2 级反应

9.关于反应级数,说法正确的是:( D )

A. 只有基元反应的级数是正整数

B. 反应级数不会小于零

C. 催化剂不会改变反应级数

D. 反应级数都可以通过实验确定

10.已知二级反应半衰期t1/2 为1/(k2c0),则反应掉1/4 所需时间t1/4 应为:( B )

A. 2/(k2c0)

B. 1/(3k2c0)

C. 3/(k2c0)

D. 4/(k2c0)

11.某化合物与水相作用时,其起始浓度为1 mol/dm3,1 小时后为0.5 mol/dm3,

2 小时后为0.25 mol/dm3。则此反应级数为:( B )

A. 0

B. 1

C. 2

D. 3

12.某二级反应,反应物消耗1/3 时间10 min,若再消耗1/3 还需时间为:( C )

A. 10 min

B. 20 min

C. 30 min

D. 40 min

13.某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应之半衰期与反应物

最初浓度有何关系? ( B )

A. 无关

B. 成正比

C. 成反比

D. 平方成反比

14.某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应之半衰期与反应物最初浓

度有何关系? ( B )

(A) 无关;(B) 成正比;(C) 成反比;(D) 平方成反比。

15.反应A + B →C + D的速率方程为r = k[A][B] ,则反应:( B )

(A) 是二分子反应;(B) 是二级反应但不一定是二分子反应;

(C) 不是二分子反应;(D) 是对A、B 各为一级的二分子反应。

16.对自由基反应A + B-C A-B + C,已知摩尔等压反应热为-90kJ·mol-1,B-C

的键能是210 kJ·mol-1,那么逆向反应的活化能为:( B )

(A) 10.5 kJ·mol-1;(B) 100.5 kJ·mol-1;

(C) 153kJ·mol-1;(D) 300 kJ·mol-1。

17.某反应的活化能是33 kJ·mol-1,当T = 300 K时,温度增加1K,反应速率常数增加

的百分数约为:( A )

(A) 4.5%;(B) 9.4%;(C) 11%;(D) 50%。

18.一个基元反应,正反应的活化能是逆反应活化能的2倍,反应时吸热120 kJ·mol-1,

则正反应的活化能是(kJ·mol-1):( B )

(A) 120 ;(B) 240 ;(C) 360 ;(D) 60

19. 某化合物与水相作用时,其起始浓度为1 mol·dm-3,1小时后为0.5 mol·dm-3,2小时

后为0.25 mol·dm-3。则此反应级数为:( B )

(A) 0 ;(B) 1 ;(C) 2 ;(D) 3 。

20.某反应速率常数k = 2.31 ×10-2mol-1·dm3·s-1,反应起始浓度为1.0 mol·dm-3,则其反应半衰期为:( A )

(A) 43.29 s ;(B) 15 s ;(C) 30 s ;(D) 21.65 s 。

21.某反应完成50%的时间是完成75%到完成87.5%所需时间的1/16,该反应是:( B )

(A) 二级反应;(B) 三级反应;(C) 0.5 级反应;(D) 0 级反应。

22.某反应速率常数k为1.74 ×10-2mol-1·dm3·min-1,反应物起始浓度为1mol·dm-3时的半衰期t1/2与反应物起始浓度为2 mol·dm-3时的半衰期t1/2' 的关系为:( B )

(A) 2t1/2 = t1/2' ;(B) t1/2 = 2t1/2' ;(C) t1/2 = t1/2' ;(D) t1/2 = 4t1/2' 。

二、填空题

1、气相基元反应2A→B,在一恒定的容器中进行,P0为A的初始压力,Pt为时间t时反应的体系总压力,此反应的速率方程

______________

2、实验表明的速率方程,当浓度单位由变为,k值需乘以________

3、673K时某理想气体反应的速率方程,为气体A的分压,若用浓度表示反

应速率方程即,则k=____________。

4、1/2级反应的速率常数单位是__________

5、某一烃在气相500℃和Po=1atm 时,其热分解反应的半衰期为20s ,当起始压力Po 减少到0.1atm 时,半衰期变为200s ,其速率常数是____________

6、连串反应,其中,假设反应开始时只有反应物A ,且浓度为1mol/l ,则B 的浓度为最大的时间为_______________

7 平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的___________。其决速步是平行反应中反应速率最_________ (填快,慢)的一个。

8 O3分解反应为 2O 3→3O 2 ,在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗 1.50×10-2

mol, 则反应速率为________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_________ mol ·dm -3·s -1, dx /dt 为_________mol ·dm-3·s-1。 9 在300 K 时, 鲜牛奶 5 h 后即变酸, 但在275 K 的冰箱里,可保存50 h, 牛奶变酸反应的活化能是

________________。 10 某反应物的转化率分别达到 50%,75%,87.5% 所需时间分别为 t ,2t ,3t ,则反应对此物质的级数为 _______ 。 答案: 1

2 106

3

202

4

5 6 6.93min 7 加和,快 8 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2. 9 63.1 kJ ·mol-1 10 一级 三、判断题

1、化学反应速率的单位随反应级数而异。( )

2、化学反应速率常数的单位随反应级数而异。( )

3、一般情况下基元反应的反应分子数与反应级数是一致的。( )

4、任何级数的反应,其速率常数k 的数值与浓度单位选择有关。( )

5、双分子反应一定是二级反应。( )

6、对于一个反应来说,其半衰期恒为常数。( )7 反应速率可以为正值也可以为负值 ( )8 反应速率与反应方程式的书写无关 ( )

9 基元反应的基数都为正 ( )10 催化剂不会改变反应级数 ( ) 答案: 错,对,对,错,对,错,对,错,错,错 四、计算题

1 .在294.2K 时,一级反应A -→C ,直接进行时A 的半衰期为1000分钟,温度升高45.76 K ,则反应开始0.1分钟后,A 的浓

度降到初始浓度的1/1024;若改变反应条件,使反应分两步进行:C B A 2

1?→??→?k k ,巳知两步活化能E 1 = 105.52 kJ·mol -1,E 2 = 167.36 kJ·mo l -1

,问500K 时,该反应是直接进行,还是分步进行速率快(假定频率因子不变)?两者比值是多少?

解: 直接进行: T 1 = 294.2 K k 1 = 0.693/1000 = 6.93 × 10-4 min -1

T 2 = 294.2 + 45.76 = 339.96 K 1

2min 3.691024ln 1.01ln 1-=?=??? ???=c a t k

)102.209exp(mol kJ 2.209ln 31

-121221a RT A k k k T T T RT E ?-=?=???

? ???-=,

两步进行: ∵ E 1 < E 2 ∴ 反应由第二步决定

?

???

?

??-=??? ??=RT A RT E A k 321036.167exp 'exp '',假定 A 与 A '相等,

k '/k = exp(-167.36 × 103/RT )/exp(-209.2 × 103/RT ) = exp(10) = 2.2 × 104 所以,分两步进行的速率快,快 2.2 × 104 倍.

2.400℃时,反应NO 2(g) -→NO(g) + ?O 2(g) 是二级反应,产物对反应速率无影响,NO 2(g) 的消失表示反应速率的速率

常数k (dm 3·mol -1·s -

1) 与温度 (T /K) 的关系式为:lg k = -25600/4.575T + 8.8。

(1) 若在400℃ 时,将压强为26664Pa 的NO 2(g) 通入反应器中,使之发生上述反应,试求反应器中压强达到31997Pa 时所需要的时间?(2) 求此反应的活化能与指前因子。 解: (1) T = 400 + 273 = 673K ,

lg k =-25600/(4.575 × 673) + 8.8 = 0.487, k = 3.07 dm 3·mol -1·s -

1 NO 2(g) ─→ NO(g) + ?O 2(g) t = 0 26664 0 0

t = t 26664-p x p x

?p x p = 26664-p x + p x + ?p x = 26664 + ?p x = 31997,p x = 10666 Pa

c 0 = p 0V /RT = 26664 × 10-3/(8.314 × 673) = 4.765 × 10-3 mol·dm -

3 (设 V = 1 dm 3)

c = (26664-p x ) × 10-3/RT = 15998 × 1/(8.314 × 675) = 2.859 × 10-3 mol·dm -

3

t k c c c

c t

k c c t

c

c 2000

22

d d 10

=-=

?

?

t =k 2(c 0-c )/c 0c =3.07×(4.765-2.859)×10-3/(4.765×2.859×10-6)=45.6 s

(2) lg k = lg A -E a /2.303RT 与 lg k = 8.8-25600/4.575T 比较 lg A = 8.8

∴ A = 6.33 × 108 mol -1·dm 3·s -

1 E a /2.303RT = 25600/4.575T

第八章电解质溶液

第八章 电解质溶液 一、基本内容 电解质溶液属第二类导体,它之所以能导电,是因为其中含有能导电的阴、阳离子。若通电于电解质溶液,则溶液中的阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动;同时在电极/溶液的界面上必然发生氧化或还原作用,即阳极上发生氧化作用,阴极上发生还原作用。法拉第定律表明,电极上起作用的物质的量与通入的电量成正比。若通电于几个串联的电解池,则各个电解池的每个电极上起作用的物质的量相同。 电解质溶液的导电行为,可以用离子迁移速率、离子电迁移率(即淌度)、离子迁移数、电导、电导率、摩尔电导率和离子摩尔电导率等物理量来定量描述。在无限稀释的电解质溶液中,离子的移动遵循科尔劳乌施离子独立移动定律,该定律可用来求算无限稀释的电解质溶液的摩尔电导率。此外,在浓度极稀的强电解质溶液中,其摩尔电导率与浓度的平方根成线性关系,据此,可用外推法求算无限稀释时强电解质溶液的极限摩尔电导率。 为了描述电解质溶液偏离理想稀溶液的行为,以及解决溶液中单个离子的性质无法用实验测定的困难,引入了离子强度、离子平均活度、离子平均质量摩尔浓度和平均活度因子等概念。对稀溶液,活度因子的值可以用德拜-休克尔极限定律进行理论计算,活度因子的实验值可以用下一章中的电动势法测得。 二、重点与难点 1.法拉第定律:nzF Q =,式中法拉第常量F =96485 C·mol -1。若欲从含有M z +离子的溶液中沉积出M ,则当通过的电量为Q 时,可以沉积出的金属M 的物质的量n 为: F Q n Z += ,更多地将该式写作F Q n Z =,所沉积出的金属的质量为:M F Q m Z = ,式中M 为金属的摩尔质量。 2.离子B 的迁移数:B B B Q I t Q I ==,B B 1t =∑ 3.电导:l A κl A R G ρ=?== 11 (κ为电导率,单位:S·m -1) 电导池常数:cell l K A = 4.摩尔电导率:m m V c κ Λκ== (c :电解质溶液的物质的量浓度, 单位:mol·m -3, m Λ的单位:2 -1 S m mol ??) 5.科尔劳乌施经验式:m m (1ΛΛ∞=-

电解质溶液习题及答案 ()

第七章(一)电解质溶液练习题 一、判断题: 1.溶液是电中性的,正、负离子所带总电量相等,则正、负离子离子的迁移数也相等。2.离子迁移数与离子速率成正比,某正离子的运动速率一定时,其迁移数也一定。 3.离子的摩尔电导率与其价态有关系。 4.电解质溶液中各离子迁移数之和为1。 5.电解池通过l F电量时,可以使1mol物质电解。 6.因离子在电场作用下可以定向移动,所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。 7.无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和,这一规律只适用于强电解质。 8.电解质的无限稀摩尔电导率Λ∞ m可以由Λm作图外推到c1/2 = 0得到。 下列关系式是否正确: (1) Λ∞,1<Λ∞,2<Λ∞,3<Λ∞,4 (2)κ1=κ2=κ3=κ4 (3)Λ∞,1=Λ∞,2=Λ∞,3=Λ∞,4 (4)Λm,1=Λm,2=Λm,3=Λm,4 10.德拜—休克尔公式适用于强电解质。 11.对于BaCl2溶液,以下等式成立: (1) a = γb/b0;(2) a = a+·a - ; (3) γ± = γ+·γ - 2; (4) b = b+·b-;(5) b±3 = b+·b-2; (6) b± = 4b3。12.若a(CaF2) = 0.5,则a(Ca2+) = 0.5 ,a(F-) = 1。 二、单选题: 1.下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大:

(A) 0.1M KCl水溶液;(B) 0.001M HCl水溶液; (C) 0.001M KOH水溶液;(D) 0.001M KCl水溶液。 2.对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中哪个不具有加和性: (A) 电导;(B) 电导率; (C) 摩尔电导率;(D) 极限摩尔电导。 3.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm变化为: (A) κ增大,Λm增大;(B) κ增大,Λm减少; (C) κ减少,Λm增大;(D) κ减少,Λm减少。 4.在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为: (A) 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大; (B) 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少; (C) 强电解质溶液增大,弱电解质溶液减少; (D) 强弱电解质溶液都不变。 5.分别将CuSO4、H2SO4、HCl、NaCl从0.1mol·dm-3降低到0.01mol·dm-3,则Λm变化最大的是: (A) CuSO4 ;(B) H2SO4 ; (C) NaCl ;(D) HCl 。 6.影响离子极限摩尔电导率λ∞ m的是:①浓度、②溶剂、③温度、④电极材料、 ⑤离子电荷。 (A) ①②③;(B) ②③④; (C) ③④⑤;(D) ②③⑤。 7.科尔劳施的电解质溶液经验公式Λ=Λ∞-Ac1/2,这规律适用于: (A) 弱电解质溶液;(B) 强电解质稀溶液; (C) 无限稀溶液;(D) 浓度为1mol·dm-3的溶液。 8.已知298K,?CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率Λ∞分别为a、b、c(单位为S·m2·mol-1),那么Λ∞(Na2SO4)是: (A) c+a-b;(B) 2a-b+2c; (C) 2c-2a+b; (D) 2a-b+c。 9.已知298K时,(NH4)2SO4、NaOH、Na2SO4的Λ∝分别为3.064×10-2、2.451×10-2、 2.598×10-2 S·m2· mol-1,则NH4OH的Λ∝为:(单位S·m2·mol-1) (A) 1.474×10-2;(B) 2.684×10-2; (C) 2.949×10-2;(D) 5.428×10-2。 10.相同温度下,无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液,下列说法中不正确的是: (A) Cl-离子的淌度相同; (B) Cl-离子的迁移数都相同; (C) Cl-离子的摩尔电导率都相同;

第八章电解质溶液.

第八章电解质溶液 1.在300K、100kPa压力下,用惰性电极电解水以制备氢气。设所用直流电的强度为S A,电流效率为100%。如欲获得1m'H,C剖,需通电多少时间?如欲获得1m'O,C剖,需通电多少时间?已知在该温度下水的饱和蒸气压为3565Pa。 2.用电解NaCl水溶液的方法制备NaOH,在通电一段时间后,得到了浓度为1.0mo!?dm-3的Na OH溶液0. 6dm3,在与之串联的铜库仑计中析出了30.4g Cu(s)。计算该电解池的电流效率。

3.用银电极来电解AgN O,水溶液,通电一定时间后,在阴极上有0.078g的Ag(s)析出。经分析知道阳极部含有水23.14g、Ag N Oa o.236g o已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有Ag N03 0.00739g,试分别计算A矿和N03的迁移数。 4.在298K时,用Ag I AgCl为电极,电解KC!的水溶液,通电前溶液中KC!的质量分数为四(KCl) =l.4941×10-3,通$..后在质量为120.99g的阴极部溶液中四(KCl)=l.9404×103,串联在电路中的银库仑计中有160.24mg的Ag沉积出来,求K+和Cl的迁移数。

5.在298K时,用Pb(s)作电极电解Pb(N0,)2溶液,该溶液的浓度为每1000g水中含有Pb(N03)2 1 6.64g,当与电解池串联的银库仑计中有0.1658g银沉积时就停止通电。已知阳极部溶液质量为62.50 g,经分析含有Pb(N0,)2l.151g,计算Pb2+的迁移数。 6.以银为电极电解氧化银饵(KCN+AgCN)溶液时,Ag(s)在阴极上析出。每通过1mol电子的电荷量,阴极部失去 1.40mol的Ag+和0.8mo!的CN一,得到0.6mol的K+,试求: (1)氧化银何配合物的化学表达式[Ag”CCN)m J?中n、m、z的值3 (2)氟化银饵配合物中正、负离子的迁移数。

第八章 电解质溶液

第八章 电解质溶液练习 一、选择题: 1. 6683在0.1 mol ·dm -3 NaH 2PO 4溶液中,离子浓度由大至小的顺序是………………( ) ( 1K ≈ 10-3, 2K ≈ 10-8, 3K ≈ 10-13) (A)Na +,H PO 24-,H PO 42-,H 3PO 4,PO 43- (B)Na +,H PO 24-,H PO 42-,PO 4 3-,H 3PO 4 (C)Na +,H PO 42-,H PO 24-,H 3PO 4,PO 43- (D)Na +,H PO 42-,H PO 24-,PO 4 3-, H 3PO 4 2. 7457下列物质质子碱碱性最强的是………………………………………………… ( ) (A)N H 2- (B)PH 2- (C) CN - (D) HS - 3. 7397 在H 3PO 4溶液中加一定量的NaOH 后,溶液pH = 10.00,其中浓度最大的物种是…( ) (A) H 3PO 4 (B)H PO 24- (C)H PO 42- (D)PO 4 3- 4. 1304 下列物质中不是一元酸的是……………………………………………… ( ) (A) CH 3COOH (B) H 3PO 2 (C) HNO 2 (D) H 3PO 3 5. 6685 有0.050 dm 3含0.10mol ·dm -3 [Fe(H 2O)6]3+的溶液,当向其中加入0.050 dm 3含 0.02 mol ·dm -3 NaOH 溶液时,有棕色沉淀生成,此时溶液为……………………………( ) (A) 碱性 (B) 酸性 (C) 中性 (D) 无法知道 6. 65060.20 mol ·dm -3甲酸溶液中3.2 %的甲酸已电离,它的电离常数是………………( ) (A) 9.6 ? 10-3 (B) 2.1 ? 10-4 (C) 1.25 ? 10-6 (D) 4.8 ? 10-5 7. 6681 恒温下,某种溶液的一级电离常数约为1.7 ? 10-5,并有1.3 %电离成离子,该溶液的浓度是………………………………………………………………………………… ( ) (A) 0.10 mol ·dm -3 (B) 0.13 mol ·dm -3 (C) 1.3 mol ·dm -3 (D) 2.0 mol ·dm -3 8. 6673 将0.01 mol NaOH 加到下列溶液中,NaOH 溶解后,溶液的pH 值变化最小的是…( ) (A) 0.10 dm 3 0.01 mol ·dm -3 H 3PO 4 (B)0.10 dm 3 0.01 mol ·dm -3 HNO 3 (C)0.10 dm 3 0.2 mol ·dm -3 Hac (D)0.10 dm 3 0.2 mol ·dm -3 HNO 3 9.6666 0.045 mol ·dm -3 KNO 2溶液的pH = 8.0,则HNO 2的K a 是……………………( ) (A) 4.5 ? 10-2 (B) 4.5 ? 10-10 (C) 4.5 ? 10-8 (D) 4.5 ? 10-4 10. 6664 0.5 dm 3的0.6 mol ·dm -3 HF 溶液,欲使电离度增加到原先的4倍,应将原溶液稀释到……………………………………………………………………………… ( ) (A) 4 dm 3 (B) 5 dm 3 (C) 6 dm 3 (D) 8 dm 3 11.6643 欲使 0.10 mol ·dm -3醋酸溶液的pH 值增加,应加入的物质是………………( ) (A) NaHSO 4 (B) HClO 4 (C) NH 4NO 3 (D) K 2CO 3 12. 6629 pH = 3和pH = 5的两种HCl 溶液,以等体积混合后,溶液的pH 是:………( ) (A) 3.0 (B) 3.3 (C) 4.0 (D) 8.0 13. 6609 为测定某一元弱酸的电离常数,将待测弱酸溶于水得50 cm 3溶液,把此溶液分成两等份。一份用NaOH 中和,然后与另一份未被中和的弱酸混合,测得此溶液pH 为4.00,则此弱酸的K a 为…………………………………………………………………………( ) (A) 5.0 ? 10-5 (B) 2.0 ? 10-4 (C) 1.0 ? 10-4 (D) A, B, C 均不对

《医用基础化学》第二章 电解质溶液

第一节 强电解质溶液理论 电解质在水中解离产生荷电的离子,因而其水溶液具有导电性能。解离过程所消耗的能量从解离产物形成水合离子放出的水合能来补充。电解质的解离程度可用解离度来表示,解离度(degree of dissociation)α是指电解质达到解离平衡时,已解离的分子数和原有的分子总数之比。 α原有分子总数已解离的分子数= (2-1) 解离度α习惯上用百分率来表示,其大小可通过测定电解质溶液的依数性即△T f 、△T b 或П,或测定电解质溶液的电导率等求得。 解离度大小与电解质的本性、浓度、溶剂性质及温度有关。 在水溶液中能完全解离成离子的电解质称为强电解质(strong electrolyte)。从结构上,强电解质为离子型(如NaCl 、CuSO 4等)或强极性分子(如HCl 等)化合物。它们在水溶液中完全解离成离子,不存在解离平衡。如 NaCl Na + + Cl - (离子型化合物) HCl H + + Cl - (强极性分子) 在水溶液中只能部分解离成离子的电解质称为弱电解质(weak electrolyte),解离度α<5%,如HAc 、NH 3·H 2O 等。它们在水溶液中只有很少部分解离成离子,大部分还是以分子的形式存在溶液中。解离生成的离子又可重新结合成分子,因此解离过程是可逆的,在溶液中存在动态的解离平衡。例如醋酸在水溶液中的解离: HAc H ++ Ac - 一、离子相互作用理论 强电解质在水溶液中完全解离,它们的解离度应为100%。但实验测得的解离度小于100%,该解离度称为表观解离度(apparent dissociation degree)。 德拜(Debye)和休克尔(H ückel)提出的电解质离子相互作用理论(ion interaction theory)解释了表观解离度小于100% 的原因:强电解质在水中是全部解离的;离子间 由于静电力相互作用,每一个离子周围都被较多 图2-1 离子氛示意图

南京大学《物理化学》考试第七章电解质溶液

第七章电解质溶液 物化试卷(一) 1. 离子电迁移率的单位可以表示成: (A) m·s-1 (B) m·s-1·V-1 (C) m2·s-1·V-1 (D) s-1 2.水溶液中氢和氢氧根离子的电淌度特别大,究其原因,下述分析哪个对? (A) 发生电子传导(B) 发生质子传导 (C) 离子荷质比大(D)离子水化半径小 3.电解质溶液中离子迁移数(t i) 与离子淌度(U i) 成正比。当温度与溶液浓度一定时,离子淌度是一定的,则25℃时,0.1 mol·dm-3 NaOH 中Na+的迁移数t1 与0.1mol·dm-3 NaCl 溶液中Na+ 的迁移数t2,两者之间的关系为: (A) 相等(B) t1> t2 (C) t1< t2 (D) 大小无法比较

4.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 5.298 K时,无限稀释的NH4Cl水溶液中正离子迁移数t+= 0.491。已知Λm(NH4Cl) = 0.0150 S·m2·mol-1 ,则: (A)λm(Cl-) = 0.00764 S·m2·mol-1 (B) λm(NH4+ ) = 0.00764 S·m2·mol-1 (C) 淌度U(Cl-) = 737 m2·s-1·V-1 (D) 淌度U(Cl-) = 7.92×10-8 m2·s-1·V-1 6.用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol/kg和0.1 mol/kg的两个电解质溶液,其电阻分别为1000 W 和500 W,则它们依次的摩尔电导率之比为: (A) 1 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 10 7. CaCl2 摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是: (A) Λ∞(CaCl2) = λm(Ca2+) + λm(Cl-) (B)Λ∞(CaCl2) = 1/2 λm(Ca2+) + λm(Cl-)

第八章 电解质溶液

第八章 电解质溶液 一、基本公式和内容提要 1、Faraday (法拉第)定律 B Q n z F += (8 - 1 - 1) B B Q m M z F += (8 – 1 -2) 2、离子电迁移率和迁移数 E E r u r u l l ++ ==d d ,d d -- (8-2-1) def B B I t I = (8-2-2) I r I r t t I r r I r r +++++= == = ++,-- --- (8-2-3) u u t t u u u u + +++== ++, --- - (8-2-4) B 11t t t t t +++=∑=∑+∑=,-- (8-2-5) m,+ m, m m t t ΛΛΛΛ∞∞+∞∞==, -- (8-2-6) m,++m,u F u F ΛΛ∞∞ ∞∞ ==,-- (8-2-7) 3、电导、电导率、摩尔电导率 1I G R U == - (8-3-1) 1A G l κκ ρ = =, (8-3-2) def m m V c κ Λκ= = (8-3-3) cell 1 l K R R A κρ = == (8-3-4) 4、Kohlrausch(科尔劳奇)经验式 m m 1c ΛΛβ∞ =-() 5、离子独立移动定律 m m ,+m ,-m m ,+v v ΛΛΛΛΛΛ∞∞∞∞∞∞ +-=+=+, (8-5) 6、Ostwald (奥斯特瓦尔德)稀释定律 m m ΛαΛ∞= (8-6-1)

2 m m m m C c c K ΛΛΛΛ∞∞=-() (8-6-2) 7、离子的平均活度、平均活度因子和电解质的平均质量摩尔浓度 111def def def v v v v v v v v v a a a m m m γγγ+-+-+-±+ - ±+ - ±+- ===(), (), () (8-7-1) B v v v m a a a a a m γ+-± ±±+-± ===, (8-7-2) 1、 离子强度 def 2B B B 1 2I m z ∑= (8-8) 9、Debye-Huckel(德拜-休克尔)的极限定律 z A z I γ±+- =-lg (8-9-1) z 1B A z I a I γ+-±= +lg - (8-9-2) 电解质溶液之所以能导电,是由于溶液中含有能导电的正、负离子。若通电于电解质溶 液,正、负离子将朝相反方向移动,电极上就有氧化还原反应发生。电极上起作用的物质的质量与通入的电荷量及该物质的摩尔质量成正比,这可利用faraday 定律进行计算。为了描述电解质溶液的导电行为,引入了离子的迁移速率r +(r -)、离子的电迁移率(也称为离子淌度)u u +-()、离子的迁移数t t +-()、电导G 、电导率κ和摩尔电导率Λm 等概念。由于在电解质溶液中正、负离子总是同时存在,单个离子的性质无法用实验测定,为了描述电解质溶液偏离理想的行为,引入了离子平均活度γ±、离子平均质量摩尔浓度m ±和离子平均活度a ±等概念。引入离子强度I 是为了表示离子浓度和离子价数对平均活度因子的影响。若是强电解质的稀溶液,其离子平均活度因子γ±的理论值可以用Debye-Huckel 极限定律计算,实验值可以用电动势法测定(见第九章)。 迁移数 迁移数的定义是指某种离子产生的电流与溶液中总电流的比值I I +-(),后来还扩展为某种离子迁移的电荷量占通过电池电荷量的分数Q Q +-()、某种离子的迁移速率占所有离子速率加和的分数[]r r r ++-+()、某种离子的电迁移率占所有离子电迁移率加和的分数 []u u u ++-+()、某种离子的摩尔电导率占电解质总摩尔电导率的分数[]++-ΛΛ+Λ()等。迁移 数总是等于后小于1的分数,溶液会走所有离子迁移数的加和等于1。无论是在原电池还是在电解池中,离子在电场的作用下总是做定向移动,阴离子迁向阳极(不一定是正极),阳离子迁向阴极(不一定是负极)。对于只含一种电解质的溶液,若正、负离子的电价相同,则离子迁移的速率也快,迁移的电荷量就越多,迁移数也就越大。但是在混合电解质溶液中,由于离子之间的相互作用,情况就比较复杂。改变外压,可以影响离子的迁移速率,但一般不改变离子的迁移数,因为正、负离子的移动速率成比例地同时改变。 测定迁移数的方法主要有三种: (1) Hittorf (希托夫)法 由于离子在迁移过程中,中部离子的浓度基本不变,只要 分析阴极不(或阳极部)离子浓度的变化,知道离子迁移的方向和电极上发生的反应,就可以计算离子的迁移数。实验比较容易掌握,但计算稍麻烦一点。

第八章 电解质溶液

第八章 电解质溶液 I 、选择题 1、298 K 时,当H 2SO 4溶液的质量摩尔浓度从0.01mol/kg 增加到0.1mol/kg 时,其电导率κ和摩尔电导率Λm 将( ) A 、κ减小,Λm 增加 B 、κ增加,Λm 增加 C 、κ减小,Λm 减小 D 、κ增加,Λm 减小 2、用同一电导池分别测定质量摩尔浓度为m 1 = 0.01 mol/kg 和m 2 = 0.1 mol/kg 的两种电解质溶液,其电阻R 1 = 1000Ω,R2 = 500Ω,则它们的摩尔电导率之比Λm, 1:Λm, 2( ) A 、1:5 B 、5:1 C 、10:5 D 、5:10 3、298 K 时,在含下列离子的无限稀释溶液中,离子的摩尔电导率最大的是( )。 A 、Al 3+ B 、Mg 2+ C 、H + D 、K + 4、CaCl 2的电导率与其离子的摩尔电导率的关系是( ) A 、Λm, CaCl2 = Λm, Ca 2+ + Λm, Cl - B 、Λm, CaCl2 = 1/2 Λm, Ca 2+ + Λm, Cl - C 、Λm, CaCl2 = Λm, Ca 2+ + 2 Λm, Cl - D 、Λm, CaCl2 = 2 (Λm, Ca 2+ + Λm, Cl -) 5、 已知+A 、0.82 B 、0.18 C 、0.34 D 、0.66 6、298K 时,有质量摩尔浓度均为0.001 mol/kg 的下列电解质溶液,其离子平均活度因子最大的是( ) A 、CuSO 4 B 、CaCl 2 C 、LaCl 3 D 、NaCl 7、质量摩尔浓度为1.0 mol/kg 的K 4[Fe(CN)6]溶液的离子强度为( ) A 、15 mol/kg B 、10 mol/kg C 、7 mol/kg D 、4 mol/kg 8、质量摩尔浓度为m 的FeCl 3溶液(设其能完全解离),平均活度因子为γ±,则FeCl 3的活度a 为( ). A 、)(4 m m ±γ B 、44)(4 m m ±γ C 、)(44 m m ±γ D 、44)(27 m m ±γ 9、298K 时,有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液,两种溶液中Na +的迁移数t +和t -之间的关系为( ) A 、t + = t - B 、t + > t - C 、t + < t - D 、无法比较 10、NaCl 稀溶液的摩尔电导率Λm 与Na +,Cl -的电迁移率u +,u -之间的关系为( ) A 、Λm = u + + u - B 、Λm = u +/F + u -/F C 、Λm = u +F+ u -F D 、Λm = u + × u - 11、Al 2(SO 4)3的化学势μ与Al 3+,SO 42-的化学势μ+,μ-之间的关系为( ) A 、μ = μ+ + μ- B 、μ = 2μ+ + 3μ- C 、μ = 3μ+ + 2μ- D 、μ = μ+ × μ- 12、强电解质MgCl 2水溶液,其离子平均活度a ±与电解质活度a B 之间的关系为( ) A 、a ± = a B B 、a ± = a B 3 C 、a ± = a B 1/2 D 、a ± = a B 1/3 13、AgBr(S)在纯水的质量摩尔浓度都是0.1mol/kg 的下列电解质溶液中: (1) NaNO 3 (2) NaI (3) Cu(NO 3)2 (4) NaBr (5) H 2O AgBr 溶解度由大到小的顺序是( ) A 、(1) < (2) < (3) < (4) < (5) B 、(4) < (5) < (2) < (1) < (3) C 、(5) < (2) < (4) < (1) < (3) D 、(4) < (5) < (1) < (3) < (2) 14、四种质量摩尔浓度都是0.01 mol/kg 的电解质溶液,其中平均活度因子最小的是( ) A 、NaCl B 、MgCl 2 C 、AlCl 3 D 、CuSO 4

【北京大学】《医用基础化学》第二章 电解质溶液与缓冲溶液

第二章 电解质溶液与缓冲溶液 第一节 电解质溶液 电解质(electrolyte )在化学和生产中经常遇到,与人体的关系也很密切。它常以一定浓度的离子形式广泛存在于人的体液和组织液中,如Na +、K +、Ca 2+、Mg 2+、Cl ﹣、HCO 3-、HPO 42﹣、H 2PO 4﹣、SO 42﹣等,其含量与人体的生理功能密切相关。因此,研究电解质溶液的有关性质,对医学科学的学习是十分重要的。 一、解离度 电解质是指在水中或熔融状态下能够导电的化合物。可以分为强电解质(strong electrolyte )和弱电解质(weak electrolyte )。强电解质在水溶液中全部解离或近乎全部解离成离子,以水合离子的状态存在,如NaCl 和HCl 等。 NaCl ?? →Na ++Cl ﹣ HCl ?? →H ++Cl ﹣ 而弱电解质在水溶液中只有一小部分解离成离子,大部分以分子的形式存在,其解离过程是可逆的,在溶液中存在一个动态平衡,如HAc 与NH 3·H 2O 等。 HAc H + + Ac ﹣ NH 3 + H 2O NH 4+ + OH ﹣ 电解质的解离程度通常用解离度(degree of dissociation)α来表示。解离度是指电解质达到解离平衡时,已解离的分子数和原有分子总数之比,表示为: 100%α=?已解离的分子数原有分子总数 (2-1) 例如:在25℃时,0.10mol ·L -1HAc 的α=1.34%,表示在溶液中,每10000个HAc 分子中有134个解离成H +和Ac -。电解质的解离度与溶质和溶剂的极性强弱、溶液的浓度以及温度有关。 对于不同的电解质,其解离度的大小差别很大。一般将质量摩尔浓度为0.10mol ·㎏-1的电解质溶液中解离度大于30%的称为强电解质,解离度小于5%的称为弱电解质,介于30%和5%之间的称为中

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第八章电解质溶液 一、基本内容 电解质溶液属第二类导体,它之所以能导电,是因为其中含有能导电的阴、阳离子。 若通电于电解质溶液,则溶液中的阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动;同时在电极/ 溶液的界面上必然发生氧化或还原作用,即阳极上发生氧化作用,阴极上发生还原作用。 法拉第定律表明,电极上起作用的物质的量与通入的电量成正比。若通电于几个串联的电 解池,则各个电解池的每个电极上起作用的物质的量相同。 电解质溶液的导电行为,可以用离子迁移速率、离子电迁移率( 即淌度 ) 、离子迁移数、电导、电导率、摩尔电导率和离子摩尔电导率等物理量来定量描述。在无限稀释的电 解质溶液中,离子的移动遵循科尔劳施离子独立移动定律,该定律可用来求算无限稀释的 电解质溶液的摩尔电导率。此外,在浓度极稀的强电解质溶液中,其摩尔电导率与浓度的 平方根成线性关系,据此,可用外推法求算无限稀释时强电解质溶液的极限摩尔电导率。 为了描述电解质溶液偏离理想稀溶液的行为,以及解决溶液中单个离子的性质无法用 实验测定的困难,引入了离子强度I、离子平均活度、离子平均质量摩尔浓度和平均活度因 子等概念。对稀溶液,活度因子的值可以用德拜-休克尔极限定律进行理论计算,活度因 子的实验值可以用下一章中的电动势法测得。 二、重点与难点 1.法拉第定律:Q nzF,式中法拉第常量 F=96484.6 C·mol -1。若欲从含有 M Z 离子的溶液中沉积出M ,则当通过的电量为Q时,可以沉积出的金属M 的物质的量 n为: n Q ,更多地将该式写作n Q ,所沉积出的金属的质量为:m Q M ,式中M为 Z F F F Z Z 金属的摩尔质量。 2.离子 B的迁移数:t B Q B I B ,t B 1 Q I B 3.电导:G 1 1 A κ A R ρ l l l 电导池常数:K cell A ( 为电导率,单位:S·m-1)

第七章 电解质溶液

第七章 电解质溶液 一、学习提要: 本章是电化学的主要内容之一。它主要研究电解质溶液导电的本质、导电能力的表示方法,电解质溶液的浓度与导电率之间的关系、电解质离子的平均活度、平均活度系数和平均浓度。学习中应弄清楚以下内容: 1、1、了解迁移数的意义及常用测定迁移数的方法; 2、明确电导、电导率、摩尔电导率的意义及它们与溶液浓度的关系; 3、熟悉离子独立移动定律及电导测定的一些应用; 4、了解迁移数与摩尔电导率、离子迁移率之间的关系; 5、弄清楚电解质的离子平均活度,平均活度系数和平均浓度的关系及计算方法; 6、了解强电解质溶液理论,并会使用德奉——休克尔极限公式; 二、主要公式及使用条件 1、法拉第定律:Q=nZF m=ZF Q M 适用于电解池和原电池; 2、离子的迁移数:t +=-+++Q Q Q =-++ +U U U t -=-+-+Q Q Q =-+- +U U U t ++t -=1 适用于一定温度,一定外电场下只含一种正离子和一种负离子。 3、电导及电导率:G=R 1=k L A

4、摩尔电导率:∧m =C k 5、摩尔电导率与浓度的关系:∧m =∧∞m -A C 适用于强电解质的稀溶液。 6、离子独立移动定律:∧∞m =λ∞m1++λ∞m1- 7、弱电解质的离解度 α=m m ∞Λ Λ 8、 a ±v = a +v +·a -v - γ±v =γ+v +·γ-v - 适用于强电解质溶液 b ±v =b +v +·b -v - 9、I=21 ∑b B Z B 2 适用于强电解质溶液 10、lg γ±=-A1Z +·Z -1I 三、判断、说明原因: 1、电解质溶液中各离子迁移数之和为1; 2、电解池通过1F 电量时,可以使1mol 物质电解; 3、因离子在电场作用下可定向移动,所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥; 4、离子独立移动定律只适用于强电解质; 5、电解质的无限稀摩尔电导率∧∞m 由∧m -C ,作图外推法求得; 6、德律——休克尔公式适用于强电解质;

中南大学物化课后习题答案8章电解质溶液

第8章电解质溶液1.用氧化数法配平下列反应式: As 2S 3 (s)+HNO 3 (浓)→H 3 AsO 4 + H 2 SO 4 + NO 2 + H 2 O FeS 2(s) + O 2 →Fe 2 O 3 (s) + SO 2 Cr 2O 3 (s) + Na 2 O 2 (s)→Na 2 CrO 4 (s) + Na 2 O(s) S + H 2SO 4 (浓)→SO 2 + H 2 O 2.用铂电极电解氯化铜CuCl 2 溶液,通过的电流为st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="20" UnitName="a">20A,经过15分钟后,在阴极上能析出多少克铜在阳极上能析出多少dm3的,的氯气(答案: dm3) 解:(1)在阴极 Cu2++ 2e → Cu 析出铜 (2) 在阳极 2Cl-→Cl 2 (g) + 2e 析出氯 3.一电导池中装入·dm-3的KCl水溶液,时测得其电阻为453Ω。已知溶液的电 导率为·m-1。在同一电导池中装入同样体积的浓度为·dm-3的CaCl 2 溶液,测得

电阻为1050Ω。计算电导池常数、该CaCl 2 溶液的电导率和摩尔电导率Λ m (1/2CaCl 2 )。(答案: m-1, S·m-1, S·m2·mol-1) 解:(1)电导池常数G (2)CaCl 2 的电导率 (3) 摩尔电导率 4.在298K,H+ 和HCO- 3 的离子极限摩尔电导率λH+ =×10-2S·m2·mol-1,λ HCO-3= × 10-3S·m2·mol-1。在同温度下测得·dm-3H 2CO 3 溶液的电导率κ=×10-3S·m-1,求 H 2CO 3 离解为H + 和HCO- 3 的离解度。(答案:α= ×10-3) 解:

医用化学第二章电解质溶液

第二章电解质溶液习题答案 1.单项选择题 (1)B (2)C (3)C (4)E (5)E (6)D (7)B (8)B D 2.写出下列物质的共轭酸 H 2PO 4- — H 3PO 4 HPO 42-— H 2PO 4- H 2O — H 3O + CO 32-—HCO 3- NH 2-—NH 3 NH 3+CH( R)COO ----- NH 3+CH( R)COOH 3. 写出下列物质的共轭碱 H 2PO 4- --- HPO 4- H 3O + --- H 2O H 2O--- OH - NH 3+CH( R)COO ----- NH 2CH( R)COO- [Al(H 2O)6]3+---[Al(H 2O)5OH]2+ HS ----S 2- 4.解: pK b1= pK w - pK a2=14-12.90=1.10 pK b2= pK w - pK a 1=14-7.05=6.95 ∴S 2-> NH 3>HS - 5.解: (1) [OH -]=c K b ?= 1 3 5 10 34.11.010 8.1---??=??L mol pOH=87.2]lg[=--OH pH=14-POH=14-2.87=11.13 α=c K b =1.0108.15-?=1.34% (2)加入NH 4Cl 后会产生同离子效应,此时溶液中物质的浓度为: [][ ]1 310.010.0-- ?≈-= L mol OH NH ;[][]1 4 10.010.0-- +?≈+=L mol OH NH [][][] [ ][]1 5 34 10 8.110 .010.0--- - - +??==??== L mol K OH OH NH OH NH K b b 25 .975.4=?==pH pK pOH b []4 5 10 8.110 .0108.1--- ?=?== c OH α (3)同离子效应是氨的解离度减小了。

第7章 电解质溶液解析

第7章电解质溶液 从本章开始,分三章讨论电化学问题。电化学是研究电现象与化学现象之间的联系以及电能和化学能相互转化规律的科学。它研究的内容包括:电解质溶液、电化学平衡和不可逆电极过程等,既有热力学问题,又有动力学问题,是物理化学的重要组成部分。 电现象与化学现象之间的联系,电能和化学能的转化都必须经过电化学装置才能实现。电化学装置有电池和电解池两类。在电池中,发生化学反应的同时,对外提供电流,结果将化学能转化为电能。在电解池中情况相反,外界提供电流使化学反应发生,结果将电能转化为化学能。无论是电池还是电解池,除了都包含两个电极外,还必须包含电解质溶液,也就是说电解质溶液是电化学装置的重要组成部分。本章将专门讨论电解质溶液的性质。 §7.1 电解质溶液的基本特性 电解质溶液是指溶质溶解于溶剂后完全或部分解离为离子的溶液。相应溶质即为电解质。某物质是否为电解质并不是绝对的。同一物质在不同的溶剂中,可以表现出完全不同的性质。例如HCl在水中是电解质,但在苯中则为非电解质;葡萄糖在水中是非电解质,而在液态HF中却是电解质。因此在谈到电解质时决不能离开溶剂。一般把完全解离的电解质称为强电解质,部分解离的电解质称为弱电解质。这种分类方法只是为了讨论问题的方便,并没有反映出电解质的本质。原因是电解质的强弱随环境而变。例如乙酸在水中为弱电解质,而在液氨中则为强电解质。LiCl和KI都是离子晶体,在水中为强电解质,而在醋酸或丙酮中都变成了弱电解质。目前,在电化学中应用最广泛的电解质溶液是电解质水溶液,本节主要讨论电解质水溶液的基本特性。 1. 正、负离子的静电相互作用 电解质溶液中的离子之间,除了具有像中性分子之间的那种相互作用之外,根据库仑定律,还存在着静电相互作用,即同性离子相互排斥,异性离子相互吸

第八章 电解质溶液解答

第八章电解质溶液上一章下一章返回 1.柯尔拉乌希经验公式适用条件和范围是什么?柯尔拉乌希离子独立运动定律的重要性何在? 答:柯尔拉乌希经验公式:,适用于强电解质水溶液,浓度低于0.01mol·dm-3的 稀溶液。根据离子独立移动定律,可以从相关的强电解质的Λ∞来计算弱电解质的Λ∞。或由离子 电导数值计算出电解质的无限稀释时摩尔电导。 2.电导率与摩尔电导概念有何不同? 它们各与哪些因素有关? 答:电导率κ是:两极面积各为1m2,并相距1m时,其间溶液所呈的电导;而摩尔电导是在相距 1m的两电极间含有1mol溶质的溶液所呈的电导,摩尔电导用Λm表示Λm=κ/c,电导率κ与电 解质本性有关,与温度有关,与电解质浓度有关;摩尔电导与电解质本性有关,与温度有关, 与电解质浓度有关。 3.为什么用交流电桥测定溶液的电导? 为什么用1000H z(即c/s,周每秒)频率测定溶液的电导? 为 什么在未知电阻的线路上并联一电容? 测准溶液电导的关键是什么? 答:用交流电流测溶液的电导,可以避免电解作用而改变电极本性,并且可以消除电极的极化作用。 用1000Hz的交流频率可防止电极上的极化作用,并可用耳机检零。并联电容是为了消除电导池 的电容的影响。测准电导的关键是在各接触点均接触的条件下,电桥平衡,正确检零。 4.当一定直流电通过一含有金属离子的溶液时,在阴极上析出金属的量正比于: (1) 金属的表面积; (2) 电解质溶液的浓度; (3) 通入的电量; (4) 电解质溶液中离子迁移的速度。 答:(3). 5.在界面移动法测定离子迁移数的实验中,其结果是否正确,最关键是决定于: (1) 界面移动的清晰程度; (2) 外加电压的大小; (3) 阴、阳离子迁移速度是否相同; (3) 阴、阳离子的价数是否相同。 答:(1) 6.电解质在水溶液中时,作为溶剂的水电离为 H+、OH-离子,为什么一般不考虑它们的迁移数? 影响离子迁移数的主要因素是什么?

第二章电解质溶液胶体

第二章电解质溶液胶体 大纲内容: (1)强电解质、弱电解质;电离度、电离平衡。 (2)水合氢离子、pH值、有关pH值的简单计算——pH值和氢离子、氢氧根离子浓度的简单计算。 (3)盐类的水解:强酸弱碱盐、弱酸强碱盐的水解。盐类水解的利用。 (4)酸碱中和的计算。 (5)强酸强碱溶液的中和滴定。 (6)以铜锌电池为例说明原电池的原理、金属的腐蚀:化学腐蚀和电化腐蚀、金属的防护(覆盖保护层和电化学保护法)。 (7)以电解氯化铜溶液为例说明电解原理。电解饱和食盐水——氯碱工业的反应原理、立式隔膜电解槽、铝的冶炼(反应原理、电解槽简介)、电镀。 (8)胶体:胶体的重要性质(丁达尔现象、布朗运动、电泳)、胶体的应用。 说明: (1)要求应用电离平衡和平衡移动的原理来解释氢氧化铝具有两性的原因。 (2)只要求强酸、强碱溶液pH值的简单计算。 教学目的要求: (1)使学生掌握强弱电解质、电离度、电离平衡等概念;了解水的离子积和溶液的pH值的概念和应用,并能进行有关的计算。 (2)使学生理解酸碱中和及盐类水解的实质和应用,掌握酸碱中和的概念和计算; 初步学会中和滴定实验操作技能。 (3)使学生了解原电池和电解的基本原理及其应用;了解金属腐蚀的原因和防护的一般方法。 (4)通过本章实验及有关原理的推理、论证的教学,进一步提高学生的观察能力、思维能力以及想象力;并对学生进行对立统一辨证唯物主义观点的教育。 (5)认识胶体的概念和他的一些重要性质,初步了解胶体的实际应用。 (6)通过胶体的制备和性质,特别是胶体的光学性质的实验,进一步培养学生观察、思维和独立实验的能力。 第一节强电解质和弱电解质 目的要求: 1.从电解质电离程度掌握强电解质和弱电解质。 2.认识弱电解质存在电离平衡。 3.认识有弱电解质生成的离子互换反应能发生的原理。 4.认识弱电解质在离子反应过程中电离平衡能够发生移动。 教学重点:电离平衡及平衡移动 教学难点:电离平衡及平衡移动

第八章 电解质溶液复习

第八章 电解质溶液复习 法拉第电解定律限用于: ( ) (A) 液态电解质 (B) 无机液态或固态电解质 (C) 所有液态或固态电解质 (D) 所有液态、固态导电物质 1. 用铜电极电解 CuCl 2的水溶液,在阳极上会发生: ( ) (A)析出氧气 (B) 析出氯气 (C) 析出铜 (D) 铜电极溶解 2.用同一电导池分别测定质量摩尔浓度为 m 1=0.10 mol ·kg -1的两种电解质溶液,其电阻R 1=1000Ω,R 2=500Ω,则它们的摩尔电导率Λm ,1 :Λm ,2为( )。 (a )1:5 (b )5:1 (c )10:5 (d )5:10 3.298K 时,在含下列离子的无限稀释的溶液中,离子摩尔电导率最大的是( )。 (a )Al 3+ (b )Mg 2+ (c )H + (d )K + 4.CaCl 2的电导率与其离子的摩尔电导率的关系是( )。 (a )22,,,m CaCl m Ca m Cl +-∞∞∞ Λ=Λ+Λ (b )22,,,12 m CaCl m Ca m Cl +-∞∞∞Λ=Λ+Λ (c )22,,,2m CaCl m Ca m Cl +- ∞∞∞ Λ=Λ+Λ (d )22,,,2()m CaCl m Ca m Cl +-∞ ∞∞Λ=Λ+Λ 5. 某一强电解质M v+ X v-,则其平均活度 a ± 与活度a B 之间的关系是: ( ) (A) a ± = a B (B) a ± = (a B )2 (C) a ± = a B ? (D) a ± = (a B )1/? 6.298K 时,有质量摩尔浓度均为10.001mol kg -?的下列电解质溶液,其离子平均活度因子γ±最大的是( )。 (a )CuSO 4 (b )CaCl 2 (c )LaCl 3 (d )NaCl 7.质量摩尔浓度为11.0mol kg -?的()[]46K Fe CN 溶液的离子强度为( )。 (a )115mol kg -? (b )110mol kg -? (c )17mol kg -? (d )14mol kg -? 8. 质量摩尔浓度为m 的FeCl 3溶液(设其能完全解离),平均活度因子为γ±,则FeCl 3的活度a 为( )。 (a )4()m m θγ± (b )444()m m θγ± (c )44()m m θγ± (d )4427()m m θγ± 9.298K 时,有相关浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液,两种溶液中Na +的迁移数t 1和t 2的关系为( )。 (a )12t t = (b )12t t > (c )12t t < (d )无法比较

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