题目
10.利用德拜-休克儿极限公式计算 .001molcdot (kg)^-1HCl 溶液及 .001molcdot (Kg)^-1HCl 与-|||-0.1mol·kg`NaCl混合溶液中 ^+ 的活度系数。

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查德拜-休克儿极限公式的应用,涉及离子强度的计算及活度系数的求解。
解题核心思路:
- 确定溶液中各离子的浓度:强电解质完全解离,需考虑混合溶液中离子的叠加。
- 计算离子强度:根据公式 $I = \frac{1}{2} \sum c_i z_i^2$,其中 $c_i$ 为离子浓度,$z_i$ 为电荷数。
- 代入德拜-休克儿公式:$\lg \gamma = -A z^2 \sqrt{I}$,其中 $A=0.509$(25℃时),$z$ 为离子电荷数。
破题关键点:
- 混合溶液中离子浓度的正确叠加(如 Cl⁻ 来自 HCl 和 NaCl)。
- 公式中平方根的运算需注意单位和有效数字。
0.001 mol·kg⁻¹ HCl 溶液
- 离子浓度:
HCl 完全解离为 $H^+$ 和 $Cl^-$,浓度均为 $0.001$ mol·kg⁻¹。 - 离子强度:
$I = \frac{1}{2} \left[ (0.001)(1^2) + (0.001)(1^2) \right] = \frac{1}{2} \times 0.002 = 0.001$ - 活度系数:
$\lg \gamma_{H^+} = -0.509 \times 1^2 \times \sqrt{0.001} \approx -0.509 \times 0.0316 \approx -0.0161$
$\gamma_{H^+} = 10^{-0.0161} \approx 0.964$
0.001 mol·kg⁻¹ HCl 与 0.1 mol·kg⁻¹ NaCl 混合溶液
- 离子浓度:
- $H^+$:$0.001$ mol·kg⁻¹(来自 HCl)
- $Cl^-$:$0.001 + 0.1 = 0.101$ mol·kg⁻¹(来自 HCl 和 NaCl)
- $Na^+$:$0.1$ mol·kg⁻¹(来自 NaCl)
- 离子强度:
$I = \frac{1}{2} \left[ (0.001)(1^2) + (0.101)(1^2) + (0.1)(1^2) \right] = \frac{1}{2} \times 0.202 = 0.101$ - 活度系数:
$\lg \gamma_{H^+} = -0.509 \times 1^2 \times \sqrt{0.101} \approx -0.509 \times 0.318 \approx -0.1618$
$\gamma_{H^+} = 10^{-0.1618} \approx 0.689$