题目
0.001mol?kg-1K2SO4 和 0.003mol ?kg-1 的 Na2SO4 溶液在 298K 时的离子强度是: ( )A. 0.001mol ?kg-1B. 0.003mol ?kg-1C. 0.002mol ?kg-1D. 0.012mol ?kg-1
0.001mol?kg-1K2SO4 和 0.003mol ?kg-1 的 Na2SO4 溶液在 298K 时的离子强度是: ( )
A. 0.001mol ?kg-1
B. 0.003mol ?kg-1
C. 0.002mol ?kg-1
D. 0.012mol ?kg-1
题目解答
答案
D. 0.012mol ?kg-1
解析
步骤 1:确定离子强度的计算公式
离子强度 I 的计算公式为:\[ I = \frac{1}{2} \sum_{i} c_i z_i^2 \] 其中,\(c_i\) 是每种离子的摩尔浓度,\(z_i\) 是每种离子的电荷数。
步骤 2:计算 K2SO4 溶液的离子强度
K2SO4 溶液中,K+ 和 SO4^2- 的摩尔浓度分别为 0.002 mol?kg-1 和 0.001 mol?kg-1。因此,K2SO4 溶液的离子强度为:\[ I_{K2SO4} = \frac{1}{2} (0.002 \times 1^2 + 0.001 \times 2^2) = 0.003 mol?kg-1 \]
步骤 3:计算 Na2SO4 溶液的离子强度
Na2SO4 溶液中,Na+ 和 SO4^2- 的摩尔浓度分别为 0.006 mol?kg-1 和 0.003 mol?kg-1。因此,Na2SO4 溶液的离子强度为:\[ I_{Na2SO4} = \frac{1}{2} (0.006 \times 1^2 + 0.003 \times 2^2) = 0.009 mol?kg-1 \]
步骤 4:计算混合溶液的离子强度
混合溶液的离子强度为 K2SO4 和 Na2SO4 溶液离子强度之和:\[ I_{total} = I_{K2SO4} + I_{Na2SO4} = 0.003 mol?kg-1 + 0.009 mol?kg-1 = 0.012 mol?kg-1 \]
离子强度 I 的计算公式为:\[ I = \frac{1}{2} \sum_{i} c_i z_i^2 \] 其中,\(c_i\) 是每种离子的摩尔浓度,\(z_i\) 是每种离子的电荷数。
步骤 2:计算 K2SO4 溶液的离子强度
K2SO4 溶液中,K+ 和 SO4^2- 的摩尔浓度分别为 0.002 mol?kg-1 和 0.001 mol?kg-1。因此,K2SO4 溶液的离子强度为:\[ I_{K2SO4} = \frac{1}{2} (0.002 \times 1^2 + 0.001 \times 2^2) = 0.003 mol?kg-1 \]
步骤 3:计算 Na2SO4 溶液的离子强度
Na2SO4 溶液中,Na+ 和 SO4^2- 的摩尔浓度分别为 0.006 mol?kg-1 和 0.003 mol?kg-1。因此,Na2SO4 溶液的离子强度为:\[ I_{Na2SO4} = \frac{1}{2} (0.006 \times 1^2 + 0.003 \times 2^2) = 0.009 mol?kg-1 \]
步骤 4:计算混合溶液的离子强度
混合溶液的离子强度为 K2SO4 和 Na2SO4 溶液离子强度之和:\[ I_{total} = I_{K2SO4} + I_{Na2SO4} = 0.003 mol?kg-1 + 0.009 mol?kg-1 = 0.012 mol?kg-1 \]