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1、第七章 电化学 余训爽第 1 页 共 77 页创建时间：2011-9-7 8:43:007.1 用用铂电铂电极极电电解解 CuCl2溶液。通溶液。通过过的的电电流流为为 20A， ，经过经过 15min后，后，问问：（：（1）在阴极上能析出多少）在阴极上能析出多少质质量的量的 Cu?（ （2）在的）在的 27， ，100kPa下阳极上能析出多少体下阳极上能析出多少体积积的的的的 Cl2（ （g）？）？解：解：电电极反极反应为应为：阴极：阴极：Cu2+ + 2e- Cu 阳极：阳极： 2Cl- 2e- Cl2（ （g） ）则则： ：z= 2 根据：根据：Q = nzF=It220 15Cu9.3
2、26 10 mol2 96500ItnzF因此：因此：m（ （Cu） ）=n（ （Cu） ） M（ （Cu） ）= 9.32610-263.546 =5.927g又因又因为为： ：n（ （Cu） ）= n（ （Cl2） ） pV（ （Cl2） ）= n（ （Cl2） ）RT因此：因此：32 23Cl0.09326 8.314 300Cl2.326dm100 10nRTVp7.3 用用银电银电极极电电解解 AgNO3溶液。通溶液。通电电一定一定时间时间后，后，测测知在阴极知在阴极上析出上析出 0.078g 的的 Ag，并知阳极区溶液中，并知阳极区溶液中 23.376g，其中含，其中含AgNO30
3、.236g。已知通。已知通电电前溶液前溶液浓浓度度为为 1kg 水中溶有水中溶有 7.39gAgNO3。求。求 Ag+和和迁移数。迁移数。3NO解法解法 1：解法：解法 1：解：解该类问题该类问题主要依据主要依据电电极区的物料守恒（溶液是极区的物料守恒（溶液是电电中性的）。中性的）。显显然阳极区溶液中然阳极区溶液中 Ag+的的总总量的改量的改变变如。如。n电电解后解后(Ag+)= n电电解前解前(Ag+)+ n电电解解(Ag+)- n迁移迁移(Ag+)则则： ：n迁移迁移(Ag+)= n电电解前解前(Ag+)+ n电电解解(Ag+)- n电电解后解后(Ag+)n电电解解(Ag+)= 4Ag0.
4、0787.229 10 molAg107.9m M3 323.3760.2367.39 10(Ag ) 1.007 10 mol169.87n 电30.236(Ag ) 1.389 10 mol169.87n电n迁移迁移(Ag+) = 1.00710-3+7.22910-4-1.38910-3=3.40310-4mol44Ag3.403 10Ag0.477.229 10ntn =迁电第七章 电化学 余训爽第 2 页 共 77 页创建时间：2011-9-7 8:43:00则则： ：t（ （） ）= 1 - t（ （Ag+） ）= 1 0.471 = 0.533NO解法解法 2：解：解该类问题该类
5、问题主要依据主要依据电电极区的物料守恒（溶液是极区的物料守恒（溶液是电电中性中性 的）。的）。显显然阳极区溶液中然阳极区溶液中的的总总量的改量的改变变如下：如下：3NOn电电解后解后()= n电电解前解前() + n迁移迁移()3NO3NO3NO则则： ：n迁移迁移()=n电电解后解后()- n电电解前解前()3NO3NO3NOn电电解后解后()=3NO30.236(Ag ) 1.389 10 mol169.87n电n电电解前解前()=3NO3 323.3760.2367.39 10(Ag ) 1.007 10 mol169.87n 电n迁移迁移() = 1.38910-3-1.00710-3
6、 = 3.82010-4mol3NOn电电解解(Ag+)= 4Ag0.0787.229 10 molAg107.9m M4 334NO3.820 10NO0.537.229 10ntn =迁电则则： ： t（ （Ag+） ）= 1 - t（ （） ）= 1 0.528 = 0.473NO7.5 已知已知 25时时 0.02moldm-3KCl 溶液的溶液的电导电导率率为为 0.2768Sm-1。一。一电导电导池中充以此溶液，在池中充以此溶液，在 25时测时测得其得其电电阻阻为为 453W。在同一。在同一电导电导池中装入同池中装入同样样体体积积的的质质量量浓浓度度为为 0.555 moldm-3
7、的的 CaCl2溶液，溶液，测测得得电电阻阻为为 1050W。 。计计算（算（1） ）电导电导池系数；（池系数；（2） ）CaCl2溶液的溶液的电导电导率；率；（ （3） ）CaCl2溶液的摩溶液的摩尔电导尔电导率。率。解：（解：（1） ）电导电导池系数池系数为为cell cellcellKK GKRR则则： ： Kcell= 0.2768453 = 125.4m-1（ （2） ）CaCl2溶液的溶液的电导电导率率1cell125.40.1994S m1050K R（ （3） ）CaCl2溶液的摩溶液的摩尔电导尔电导率率21 m30.1194 110.9830.02388S mmol0.555
8、 10c第七章 电化学 余训爽第 3 页 共 77 页创建时间：2011-9-7 8:43:007.7 25将将电导电导率率为为 0.14Sm-1的的 KCl 溶液装入一溶液装入一电导电导池中，池中，测测得得其其电电阻阻为为 525W。在同一。在同一电导电导池中装入池中装入 0.1 moldm-3的的 NH3H2O 溶溶液，液，测测得得电电阻阻为为 2030W。利用表。利用表 7.3.2 中的数据中的数据计计算算 NH3H2O 的解的解离度离度及解离常熟及解离常熟。 。K解：解：查查表知表知 NH3H2O 无限稀无限稀释释摩摩尔电导尔电导率率为为m32m4mNHH ONHOH= 73.510-
9、4+19810-4 =271.510-4Sm2mol-1 m3232m3232m32cell3232m323232m324NHH ONHH O NHH ONHH ONHH ONHH O(KCl(KCl NHH ONHH ONHH ONHH ONHH O0.141 525 0.1 1000 2030 271.5 10 0.01344acK GR ccR 222 5430.013440.11.834 1011 0.013NHOHNHH O441Kcc ccca ca c c 7.8 25 时时水的水的电导电导率率为为 5.510-6 Sm-1，密度，密度为为 997.0kgm-2。 。H2O 中存
10、在下列平衡：中存在下列平衡：H2O H+ OH-， ，计计算此算此时时 H2O 的摩的摩尔电导尔电导率、解离度和率、解离度和 H+的的浓浓度。已知：度。已知： (H+) = 349.6510-m4Sm2mol-1， ， (OH-) = 198.010-4Sm2mol-1。 。m解：解：22 m2 222(H O)(H O)(H O)(H O)(H O) /(H O)kk cM6 1121 35.5 109.93 10S mmol997.09 10 /18 第七章 电化学 余训爽第 4 页 共 77 页创建时间：2011-9-7 8:43:00 m2m2+ m2mm1121 9 421H OH
11、O=H OH+OH9.929 10S mmol=1.813 103.49.65+198.010 S mmol 973 22997(H )(H O) /(H O)1.813 101.004 10 mol md18ccaMa7.9 已知已知 25 时时水的离子水的离子积积 Kw=1.00810-14， ，NaOH、 、HCl 和和NaCl 的的分分别别等于等于 0.024811 Sm2mol-1， ，0.042616 Sm2mol-1和和m0.0212545 Sm2mol-1。 。（ （1）求）求 25时纯时纯水的水的电导电导率；率；（ （2）利用）利用该纯该纯水配制水配制 AgBr 饱饱和水溶液
12、，和水溶液，测测得溶液的得溶液的电导电导率率（溶液）（溶液）= 1.66410-5 Sm-1，求，求 AgBr（ （s）在）在纯纯水中的溶解度。水中的溶解度。已知：已知： （ （Ag+） ）= 61.910-4Sm2mol-1， ， （ （Br-） ）=78.110-m m4Sm2mol-1。 。解：（解：（1）水的无限稀）水的无限稀释释摩摩尔电导尔电导率率为为m2mmm21H OOH -=0.042616+0.024811-0.012645=0.HClNaNaCl054777S mmol纯纯水的水的电导电导率率2ww(OH )(H ) cccaKcaK cccc，即： m2m m22 2H
13、OH OH O =H O=ca 即有：即有：2m2143-61wH OH O1.008 101 100.0547775.500 10 S mK c （ （2） ）（溶液）（溶液）=（ （AgBr） ）+（ （H2O） ）即：即：（ （AgBr） ）=（溶液）（溶液）-（ （H2O） ）=1.66410-5 5.50010-6 = 1.11410-5 Sm-1第七章 电化学 余训爽第 5 页 共 77 页创建时间：2011-9-7 8:43:00mmmm-4-4-221+-=61.9 10 +78.1 10 =1.40 10 S mmoAgBrAgBrAgBrl 5 43 2m m1.11AgB
14、rAgBrAgBrAgBr4 10=7.957 10 mol m1.40 10cc = 7.10 应应用德拜用德拜-休克休克尔尔极限公式极限公式计计算算 25时时 0.002molkg-1CaCl2溶液中溶液中 （ （Ca2+）、）、（ （Cl-）和）和 。 。解：离子解：离子强强度度 B2122 B110.00220.00m2210.006kg22olIb z 根据：根据： 2 +lg=-lg=-iiAzIAz zI 即有：即有：222lgCa=-0.006=-0.1577Ca=0.69950.5092 2-lgCl =-10.006=-0.03943Cl =0.91320.509+lg=-0.509210.0060.07885=0.8340Az zI 7.11 现现有有 25时时， ，0.01molkg-1BaCl2溶液。
