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1、 第七章 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=It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：7.2 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
2、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+)则：n迁移(Pb2+)= n电解前(Pb2+)+ n电解(Pb2+)- n电解后(Pb2+)n电解(Pb2+)= n电解(Ag) = n迁移(Pb2+)=6.15010-3+1.53710-3-6.95010-3=7.35810-4mol解法2：解该类问题主要依
3、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：n电解后()= n电解前() + n迁移()则：n迁移()=n电解后()- n电解前()n电解后()=n电解前()=n迁移() = 6.95010-3-6.15010-3 = 8.0010-4mol则： t（Pb2+）= 1 - t（）= 1 0.521 = 0.4797.3 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。解法1：解法1：解该类问题主要依据
4、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+)=n迁移(Ag+) = 1.00710-3+7.22910-4-1.38910-3=3.40310-4mol则：t（）= 1 - t（Ag+）= 1 0.471 = 0.53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：n电解后()= n电解前() + n迁移()则：n迁移()=n电解后()-
5、n电解前()n电解后()=n电解前()=n迁移() = 1.38910-3-1.00710-3 = 3.82010-4moln电解(Ag+)=则： t（Ag+）= 1 - t（）= 1 0.528 = 0.477.4 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
6、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Gd3+和Cl-的的迁移数分别为：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1050。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。
7、解：（1）电导池系数为 则： Kcell= 0.2768453 = 125.4m-1（2）CaCl2溶液的电导率（3）CaCl2溶液的摩尔电导率7.6.已知25时，。试计算及。解：离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系或 =-= 0.012625-6.19510-3 = 6.43010-3Sm2mol-17.7 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。解：查表知NH3H2O无限稀释摩尔电导率为= 73.510-4
8、+19810-4 =271.510-4Sm2mol-17.8 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+的浓度。已知：L(H+) = 349.6510-4Sm2mol-1，L(OH-) = 198.010-4Sm2mol-1。解： 7.9已知25时水的离子积Kw=1.00810-14，NaOH、HCl和NaCl的分别等于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AgB
9、r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：L（Ag+）= 61.910-4Sm2mol-1，L（Br-）=78.110-4Sm2mol-1。解：（1）水的无限稀释摩尔电导率为纯水的电导率即有：（2）（溶液）=（AgBr）+（H2O）即：（AgBr）=（溶液）-（H2O） =1.66410-5 5.50010-6 = 1.11410-5 Sm-17.10 应用德拜-休克尔极限公式计算25时0.002molkg-1CaCl2溶液中（Ca2+）、（Cl-）和。解：离子强度根据：即有：7.11 现有25时，0.01molkg-1Ba
10、Cl2溶液。计算溶液的离子强度I以及BaCl2的平均离子活度因子和平均离子活度。解：离子强度根据：7.12 25时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度为5.4610-4moldm-3。假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在0.01 moldm-3中CaCl2溶液中的溶解度。解：先利用25时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。由于是稀溶液可近似看作bBcB，因此，离子强度为 设在0.01 moldm-3中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶解度为，则整理得到 采用迭代法求解该方程得=0.6563 所以在0.01 moldm-3中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶
11、解度为cBbB= 7.56610-4moldm-37.13 电池Pt|H2（101.325kPa）|HCl（0.10 molkg-1）|Hg2Cl2（s）|Hg电动势E与温度T的关系为：（1）写出电池反应；（2）计算25时该反应的rGm、rSm、rHm以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Qr,m。（3）若反应在电池外在同样条件恒压进行，计算系统与环境交换的热。解：（1）电池反应为（2）25时因此，rGm= -zEF = -1965000.3724 = -35.94 kJmol-1rHm =rGm +TrSm = -35.94 + 14.64298.1510-3 = -31.57 kJmol-1Q
12、r,m = TrSm = 4.36 kJmol-1（3）Qp,m =rHm = -31.57 kJmol-17.14 25时，电池Zn|ZnCl2（0.555 molkg-1）|AgCl（s）|Ag的电动势E = 1.015V。已知E（Zn2+|Zn）=-0.7620V，E（Cl-|AgCl|Ag）=0.2222V，电池电动势的温度系数为：（1）写出电池反应；（2）计算反应的标准平衡常数K；（3）计算电池反应的可逆热Qr,m；（4）求溶液中ZnCl2的平均离子活度因子。解：（1）电池反应为Zn（s）+ 2AgCl（s）= Zn2+ + 2Cl- + 2Ag（s）（2）即：K= 1.901033
13、（3）（4） = 0.50997.15 甲烷燃烧过程可设计成燃料电池，当电解质微酸性溶液时，电极反应和电池反应分别为：阳极：CH4（g）+ 2H2O（l）= CO2（g）+ 8H+ + 8e-阴极：2 O2（g）+ 8H+ + 8e- = 2H2O（l）电池反应： CH4（g）+ 2 O2（g）= CO2（g）+ 2H2O（l）已知，25时有关物质的标准摩尔生成吉布斯函数为：物质CH4（g）CO2（g）H2O（l）-50.72-394.359-237.129计算25时该电池的标准电动势。解：因为：7.16写出下列各电池的电池反应。应用表7.7.1的数据计算25时各电池的电动势、各电池反应的摩尔Gibbs函数变及标准平衡常数，并指明的电池反应能否自发进行。（1）Pt|H2（100kPa）|HCl（a=0.8）|Cl2（100kPa）| Pt（2）Zn| Zn Cl2（a=0.6）|AgCl（s）|Ag（3）Cd| Cd 2+（a=0.01）Cl-（a=0.5）| Cl2（100kPa）| Pt解：（1）电池反应： H2（g）+ Cl2（g）= 2HClK= 8.241045（2）电池反应： Zn（s）+ 2AgCl（s）= ZnCl2 + 2Ag（s）
