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1、 第七章第七章 电化学电化学7.1 用铂电极电解 CuCl2溶液。通过的电流为 20A，经过 15min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的 Cu?（2）在的 27，100kPa 下阳极上能析出多少体积的的 Cl2（g）？解：电极反应为：阴极：Cu2+ + 2e- Cu 阳极： 2Cl- 2e- Cl2（g）则：z= 2根据：Q = nzF=It220 15Cu9.326 10 mol2 96500ItnzF 因此：m（Cu）=n（Cu） M（Cu）= 9.32610-263.546 =5.927g 又因为：n（Cu）= n（Cl2） pV（Cl2）= n（Cl2）RT因此：32 23Cl
2、0.09326 8.314 300Cl2.326dm100 10nRTVp7.2 用 Pb（s）电极电解 PbNO3溶液。已知溶液浓度为 1g 水中含有 PbNO31.6610-2g。通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有 0.1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为 62.50g，其中含有 PbNO31.151g，计算 Pb2+的迁移数。解法 1：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阳极区溶液中 Pb2+的总量的改变如下：n电解后(Pb2+)= n电解前(Pb2+)+ n电解(Pb2+)- n迁移(Pb2+)1 21 21 21 2则：n迁移(Pb2+)= n电
3、解前(Pb2+)+ n电解(Pb2+)- n电解后(Pb2+)1 21 21 21 2n电解(Pb2+)= n电解(Ag) = 1 2 3Ag0.16581.537 10 molAg107.9m M2 23162.50 1.1511.66 10(Pb ) 6.150 10 mol12331.22n 电2311.151(Pb ) 6.950 10 mol12331.22n电n迁移(Pb2+)=6.15010-3+1.53710-3-6.95010-3=7.35810-4mol1 224 2321Pb7.358 102Pb0.47911.537 10(Pb )2n tn =迁电解法 2：解该类问题
4、主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阳极区溶液中的总量的改变如下：3NOn电解后()= n电解前() + n迁移()3NO3NO3NO则：n迁移()=n电解后()- n电解前()3NO3NO3NOn电解后()=3NO2311.151(Pb ) 6.950 10 mol12331.22n电n电解前()=3NO2 23162.50 1.1511.66 10(Pb ) 6.150 10 mol12331.22n 电n迁移() = 6.95010-3-6.15010-3 = 8.0010-4mol3NO4 333NO8.0 10NO0.5211.537 10ntn =迁电则： t（Pb2+
5、）= 1 - t（）= 1 0.521 = 0.4793NO7.3 用银电极电解 AgNO3溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出0.078g 的 Ag，并知阳极区溶液中 23.376g，其中含 AgNO30.236g。已知通电前溶液浓度为 1kg 水中溶有 7.39gAgNO3。求 Ag+和迁移数。3NO解法 1：解法 1：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阳极区溶液中 Ag+的总量的改变如。n电解后(Ag+)= n电解前(Ag+)+ n电解(Ag+)- n迁移(Ag+)则：n迁移(Ag+)= n电解前(Ag+)+ n电解(Ag+)- n电解后(Ag+)n电解(Ag+
6、)= 4Ag0.0787.229 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(Ag+) = 1.00710-3+7.22910-4-1.38910-3=3.40310-4mol44Ag3.403 10Ag0.477.229 10ntn =迁电则：t（）= 1 - t（Ag+）= 1 0.471 = 0.533NO解法 2：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阳极区溶液中的总量的改变如下：3NOn电解后()= n电解前(
7、) + n迁移()3NO3NO3NO则：n迁移()=n电解后()- n电解前()3NO3NO3NOn电解后()=3NO30.236(Ag ) 1.389 10 mol169.87n电n电解前()=3NO3 323.3760.2367.39 10(Ag ) 1.007 10 mol169.87n 电n迁移() = 1.38910-3-1.00710-3 = 3.82010-4mol3NOn电解(Ag+)= 4Ag0.0787.229 10 molAg107.9m M4 334NO3.820 10NO0.537.229 10ntn =迁电则： t（Ag+）= 1 - t（）= 1 0.528 =
8、0.473NO7.4 在一个细管中，于 0.3327moldm-3的 GdCl3溶液的上面放入0.073moldm-3的 LiCl 溶液，使它们之间有一个明显的界面。令 5.594mA 的电流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。3976s 以后，界面在管内向下移动的距离相当于 1.002cm-3的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度 25下，GdCl3溶液中的 t（Gd3+）和 t（Cl-）。解：此为用界面移动法测量离子迁移数。1.002cm-3溶液中所含 Gd3+的物质的量为：n（Gd3+）= cV= 0.033271.00210-3 = 3.333710-5mol所以
9、Gd3+和 Cl-的的迁移数分别为：335 33(Ge )(Ge )3.3337 103 96500(Ge )0.4345.594 103976QnzFtQIt t（Cl-）= 1 - t（Gd3+）= 1 -0.434 = 0.5667.5 已知 25时 0.02moldm-3KCl 溶液的电导率为 0.2768Sm-1。一电导池中充以此溶液，在 25时测得其电阻为 453W。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为 0.555 moldm-3的 CaCl2溶液，测得电阻为 1050W。计算（1）电导池系数；（2）CaCl2溶液的电导率；（3）CaCl2溶液的摩尔电导率。解：（1）电导池系数为
10、cell cellcellKK GKRR则： Kcell= 0.2768453 = 125.4m-1（2）CaCl2溶液的电导率1cell125.40.1994S m1050K R（3）CaCl2溶液的摩尔电导率21 m30.1194 110.9830.02388S mmol0.555 10c7.6.已知 25时，。试计21 m4NH Cl0.012625S mmol4NHt=0.4907算及。m4NHmCl解：离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系4m4321 m4NHNH Cl0.4907 0.012625NH6.195 10 S mmol1tm4321 mClNH Cl1 0.4907
11、0.012625Cl6.430 10 S mmol1t或 mm +m -=-= 0.012625-6.19510-3 = 6.43010-3Sm2mol-1mClm4NH Clm4NHm +mmmtt -7.7 25将电导率为 0.14Sm-1的 KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525W。在同一电导池中装入 0.1 moldm-3的 NH3H2O 溶液，测得电阻为2030W。利用表 7.3.2 中的数据计算 NH3H2O 的解离度及解离常熟。K解：查表知 NH3H2O 无限稀释摩尔电导率为m32m4mNHH ONHOH= 73.510-4+19810-4 =271.510-4Sm2mo
12、l-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 时水的电导率为 5.510-6 Sm-1，密度为 997.0kgm-2。H2O 中存在下列平衡：H2O H+ OH-，计算此时 H2O 的摩尔电导率、解离度和H
13、+的浓度。已知：(H+) = 349.6510-4Sm2mol-1，(OH-) = 198.010-4Sm2mol-1。m m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 m2m2+ m2mm1121 9 421H OH 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 25 时水的
14、离子积 Kw=1.00810-14，NaOH、HCl 和 NaCl 的分m别等于 0.024811 Sm2mol-1，0.042616 Sm2mol-1和 0.0212545 Sm2mol-1。（1）求 25时纯水的电导率；（2）利用该纯水配制 AgBr 饱和水溶液，测得溶液的电导率（溶液）= 1.66410-5 Sm-1，求 AgBr（s）在纯水中的溶解度。已知：（Ag+）= 61.910-4Sm2mol-1，（Br-）=78.110-4Sm2mol-1。m m解：（1）水的无限稀释摩尔电导率为m2mmm21H OOH -=0.042616+0.024811-0.012645=0.HClNaNaCl054777S mmol纯水的电导率2ww(OH )(H ) cccaKcaK cccc，即： m2m
