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1、VII 可逆电池电动势1、电化学的特点是什么? 电解质溶液相关知识。电解质溶液在连续导电的过程中，必须在导电装置中实现（原电池或电解池） ，有电化学反应的发生和化学能与电能的转化。导体有两类：金属导体（自由电子迁移） ；电解质溶液或熔融电解质（离子的迁移） 。2、法拉第常数：1 F = Le = 6.0221023 mol-11.602210-19 C = 96485 C/mol 96.5 kC/mol）3、法拉第定律：Q = n z F。电解池发生化学反应的结果是产生了连续电流。4、能量分析：外电源耗能：W= Q V (Q：电量，V ：外加电压)，外能量消耗的结果是：G T,P 0 的非自发
2、反应发生: 2HCl H2 + Cl2如果电解反应是在可逆条件下完成的，则有：G T,P = Wr = Q V5、将一恒定电流通过硫酸铜溶液 1h，阴极上沉积出 0.0300g，串联在电路中的毫安计读数为 25 mA。试求该毫安计刻度误差有多大？解答：i) 阴极上沉积 Cu 的量：n = molMw0472.5.63ii) 实际通电量： Q = I t = n z F，故：n = = 0.000466 mol9651iii) 误差： 100% = -1.27%0472.66、将两个银电极插入 AgNO3 溶液，通以 0.2A 电流共 30 min，试求阴极上析出Ag 的质量。解答：Q = I
3、t = 0.2 30 60 = 360 C, 故析 wAg = =0.00373108=0.4029 g。96501MzFQ7、在 Na2SO4 溶液中通过 1000 C 电荷量时，在阴极和阳极上分别生成 NaOH和 H2SO4 的质量各是多少？解答：阴极反应：2H + + 2e H 2阳极反应： 2OH- H 2O + 1/2O2 + 2e阴极析出 NaOH 的质量: w NaOH = 40 = 0.414g409651NaOHMzFQwH2SO4 = = 0.508g。8242S8、离子在电场中的速率：r+ = U+ dE/dlr- = U- dE/dl其中 U+和 U-为正、负离子的碘迁
4、移率（离子淌度，ionic mobility） ，其单位为：m 2s-1V-1。把离子 B 所运载的电流与总电流之比称为离子 B 的迁移数（Transference number） ，t B = IB/I。同时：QrU溶液中正、负离子的迁移数之和为 1，即： ti = t+ + t- = 1。离子迁移数可以通过 Hittorf 方法、界面移动法和电动势法测定。9、电导、电导率和摩尔电导率G = 1/R， 单位： -1 或 S（西门子，Simens） 。R = U/I， 故 G = I/U = k ，Alk（电导率） = （ 是电阻率） ，单位为： Sm-1 或者 -1 m-1。1 m = (S
5、m2 mol-1)，摩尔电导率。c10、电导池常数、强电解质溶液摩尔电导率和浓度的关系： Kcell = = k RlA(1)mc11、Kohlrausch 强电解质溶液离子移动独立定律:,mm12、求解弱电解质 HAc 的无限稀释时的摩尔电导率：解答： +-+-+-+-(HAc)()(Ac)ClNa()(Na)(Cl)l lmmmm或者+-+2-+-+2-4 424 24(c)()(c)1 1HSONa(Ac)(Na)(SO)1()(c)SOmmmmmm13、平均活度和平均活度系数物质 B 的化学势： BB,()ln mTR,a注意： ，当溶液很稀（c 0.01 mol/L）时， B,m 1
6、。BB,ma+BMA()ln()ln()l)zzTRaRTa 故 离子平均活度的定义：1+ def= ()a离子平均活度系数的定义： 1f 离子平均质量摩尔浓度： 1Bdef ()()ma ma ， 而 且 故 14、在 25oC 时，一电导池中盛以 0.01 mol/L KCl 溶液，电阻为 150.00 ；盛以0.01mol/L HCl 溶液，电阻为 51.40 ，试求 0.01mol/L HCl 溶液的电导率和摩尔电导率。解答：由 P221 表 7.3 可以查知 25oC 时，0.01 mol/L KCl 溶液的电导率为 k = 0.140877 Sm-1。G = = k ，故 = =
7、=0.04732 m1RAll1Rk50.1487kHCl = = =0.4111 Sm-1l5.40732m = = =0.04111 Sm2 mol-1c1.15、18 oC 时，用同一电导池测出 0.01 mol/L KCl 和 0.001 mol/L K2SO4 溶液的电阻为 145.00 和 712.2；试求算：（1）电导池常数；（2）0.001 mol/L K2SO4溶液的摩尔电导率。解答：由 P221 表 7.3 可以查知 18oC 时，0.01 mol/L KCl 溶液的电导率为 k = 0.122052 Sm-1。G = = k ，故 :1RAl(1) Kcell = = R
8、k =145.000.122052 = 17.70 m-1(2) kK2SO4 = = = 0.02485 Sm-1，lRA17.02 m = = 0.02485 Sm2 mol-1c85.16、已知 18oC 时 0.020 mol/L KCl 的 k = 0.2397 Sm-1。在 18oC 时，以某种电导池充以 0.020 mol/L KCl 和 0.00141 mol/L 的 NaCNS 酒精溶液时，测得的电阻分别为 15.946 和 663.45 。试求算：（1）电导池常数；（2）该 NaCNS溶液的摩尔电导率。解答：(1) Kcell = = Rk =15.9460.2397 =
9、3.822 m-1lA(2) kNaCNS = = = 0.005761 Sm-1，3.82645 m = = 0.004086 Sm2 mol-1c071.17、在 25oC 时，一电导池中充以 0.01 mol/L KCl 溶液，测出的电阻为 484.0 ；在同一电导池中充以不同浓度的 NaCl 溶液，测得下表所列数据。试求算：（1）各浓度时 NaCl 溶液的摩尔电导率；（2）以 m 对 作图，用外推法求c出 。mc/moldm-3 0.0005 0.0010 0.0020 0.0050R/ 10910 5494 2772 1128.9解答：由 P221 表 7.3 可以查知 25oC 时
10、，0.01 mol/L KCl 溶液的电导率为 k = 0.140877 Sm-1。G = = k ，故 = = = 0.01467 m1RAll1Rk48.017cNaCl = 0.0005 moldm-3: kNaCl = = = 0.006250 Sm-1Al90.146 m,NaCl = = = 0.01250 Sm2 mol-1NaClkc0.6251cNaCl = 0.0010 moldm-3: m,NaCl = 0.01241 Sm2 mol-1cNaCl = 0.0020 moldm-3: m,NaCl = 0.01230 Sm2 mol-1cNaCl = 0.0050 mol
11、dm-3: m,NaCl = 0.01208 Sm2 mol-1/(moldm-3)1/2 0.02236 0.03162 0.04472 0.07071 m,NaCl / Sm2 mol-1 0.01250 0.01241 0.01230 0.01208，外推可得到： = 0.01269 Sm2 mol-0. 0.20.40.60.8.120.120.1240.1260.1280.13mc1/2 m1。18、在 18oC 时，已知 Ba(OH)2、BaCl 2 和 NH4Cl 溶液无限稀释时的摩尔电导率分别为 0.04576、0.02406、0.01298 Sm2 mol-1，试求该温度时
12、NH3H2O 溶液的 。m解答: +-324+- -2+422(NHO)()(OH)11ClBa(Cl)(Ba)(l)()(l)2mmm mmmm= 0.01298 + - = 0.02383 Sm2 mol-10576.40、20、电导测定的应用检验水的纯度：纯水本身有微弱的解离, H+和 OH-的浓度近似为 10-7 moldm-3，查表得 。这样，纯水的电导率应为: 21 m2(HO)=5.10 Smol5.510-6 Sm-1。事实上，水的电导率小于 1.010-4 Sm-1 就认为是很纯的了，有时称为“电导水” ，若大于这个数值，那肯定含有某种杂质。去除杂质常用方法：1) 用不同的离子交换树酯，分别去除阴离子和阳离子，得去离子水。2) 用石英器皿，加入 KMnO4 和 KOH,去除 CO2 及有机杂质，二次蒸馏，得“ 电导水” 。3) 普通的蒸馏水中含有 CO2 和玻璃器皿溶下的硅酸钠等，不一定符合电导测定的要求。解离度： m =解离常数：22m 1() ccK电导滴定：用 NaOH 标准溶液滴定 HCl：用 NaOH 滴定 HAc：用 BaCl2 滴定 Tl2SO4，产物 BaSO4 和 TlCl 均为沉淀：
