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1、第七章电化学7.1用钳电极电解 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27C, 100kPa下阳极上能析出多少体积的的CI2 (g) ?解：电极反应为：阴极： Cu2+ 2e- Cu 阳极：2Cl- 2e- CI2 (g)贝U: z= 2 根据：Q = nzF=ItIt 20 152n Cu9.326 10 molzF 2 96500因此：m (Cu) =n (Cu) XM (Cu) = 9.326 X0-2X63.546 =5.927g又因为：n (Cu) = n (Cl2)pV (Cl2)= n(Cl2)RTn(Cl
2、) RT 0.09326 8.314 3003因此：V(Cl)2 3 2.326dmp100 107.2用Pb （s）电极电解 PbNO3溶液。已知溶液浓度为 1g水中含有PbNO31.66 10-2g。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（工 Pb2+）- n 迁移（二 Pb2+）2222则：n迁移（1 Pb2
3、+）= n电解前（工Pb2+）+ n电解（工Pb2+）- n电解后（Pb2+）0.1658107.91.537 103mol2222n*kb2+)= n 电解(Ag)=返2M Agn电解前(Pb2 )2一 一 一 36.150 10 mol(62.50 1.151) 1.66 10331.2 12.121.1513.n由罐尸(Pb ) 6.950 10 mol电解后2)331.2 12n 迁移(1 Pb2+)=6.150 10-3+1.537 10-3-6.950 10-3=7.358 10-4mol212Pb22 nt(Pb ) =2n电解(12Pb )迁移7.358 1043 0.4791
4、.537 10（溶液是电中性的）。显然阳极区溶液解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒 中NO3的总量的改变如下：则：n迁移（NO3 ）=n电解后（NO3 A n电解前（NO3）12 、n电解后（NO3An电解后（2 Pb ）1 2 .n电解前（NO3）=n电解前（一 Pb ） 21.1513,6.950 10 mol331.2 12(62.50 151)1：66 1026.150 10 3mol331.2 1cn 迁移(NO3) = 6.950 10-3-6.150 10-3 = 8.00 t0-4moln迁移NO38.0 10 4八口t（NO） = 3 0.521n电解1.537 10
5、 3贝U:t （ Pb2+） = 1 - t （ NO3 ） = 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AgNO 30.236g。已知通电前溶液浓度为 1kg水中溶有7.39g AgNO 3O求Ag+和NO3迁移数。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+）-
6、n电解后（Ag+）+ m Ag 0.0784n 电解（Ag ）= 7.229 10 molM Ag 107.9一一 一_一 _一_一一 一 3n电解前（Ag ）n电解后（Ag ）23.376 0.236 7.39 103169.871.007 10 mol0.23631.389 10 mol169.87n 迁移(Ag+) = 1.007 10-3+7.229 10-4-1.389 10-3=3.403 10-4molJ Ag t(Ag) =n电解_ _ 40.477.229 10则：t ( NO3 ) = 1 - t (Ag+) = 1 0.471 = 0.53解法2:解该类问题主要依据电极区
7、的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阳极区溶液 中NO3的总量的改变如下：n电解后(NO 3 )= n电解前(NO3) + n迁移(NO3)则：n迁移（NO3 ）=n电解后（NO3）- n电解前（NO3）n电解后(NO 3 )= n电解后 (Ag )0.236169.8731.389 10 moln电解前(NO3)=n电解前(Ag )323.376 0.2367.39 10 3169.871.007 10 3moln 迁移(NO3) = 1.389 10-3-1.007 10-3 = 3.820 t0-4moln 电解(Ag+)=m AgM Ag0.078107.97.229 10 4molt(
8、NO)J移 NO3 _ 43.820 107.229 10 40.53贝U:t (Ag+) = 1 - t ( NO3 ) = 1 0.528 = 0.477.4在一个细管中，于 0.3327mol dm-3的GdCl3溶液的上面放入 0.073mol dm-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25c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。1.002c
9、m-3溶液中所含Gd3+的物质的量为：n (Gd3+) = cV= 0.03327 X1.002 M0-3 = 3.3337 t0-5mol所以Gd3+和Cl-的的迁移数分别为:t(Ge3 )Q(Ge3 )Qn(Ge3 )zFIt 53.3337 103 965005.594 10 3 39760.434t (Cl-) = 1 - t (Gd3+) = 1 -0.434 = 0.5667.5已知25c时0.02mol dm-3KCl溶液的电导率为 0.2768S m-1。一电导池中充以此溶液，在25c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 mol dm-3的
10、CaCl2溶液，测得电阻为1050 Qo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)电导池系数为葭m= kR= 02768 453= 125.4 mKcellGKcell即 Kcell则：Kcell = 0.2768 453 = 125.4m-1(2) CaCl2溶液的电导率KcellR 1050125 0.1994S m 1(3) CaCl2溶液的摩尔电导率7.6.已知25 c时 mNH4 及 m Cl0.1194 110.9830.555 1030.02388sm2 mol 1_ 21NH,Cl 0.012625Sm molt(NH)=
11、0.4907。试计算解：离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系m,+m,NH,t(NH) m NH,Cl0.4907 0.0126256.195 10 3S m2 mol 1Clt(Cl) m NH,Cl1 0.4907 0.0126253216.430 10 S m molm ,+Clm NH,Clm NH4=0.012625-6.195 10黄=6.430 便-3S m2 mol-17.7 25c将电导率为0.14S m-1 的KCl溶液装入一电导池中，测得其电阻为525W。在同电导池中装入 0.1 moldm-3 的 NH 3H2O溶液，测得电阻为2030W。禾1J用表7.3.2中的数
12、据计算NH 3 H2O的解离度厘及解离常熟K。解：查表知NH 3 H2O无限稀释摩尔电导率为m NH3 匕0m NH4 m OH=73.5 10-4+198 M0-4=271.5 10-4S m2 mol-1m NH3 H2Oa m NH3 H2OC NH3 H2ONH3 也。m NH3 H2OLG NH3 H2OC NH3 H2Om NH3 H2O(KCl) R(KCl)c NH3 H2O R NH3 H2O m NH3 H2O m0.141 5250.1 1000 2030 271.5 1040.01344c NHc OHKc以c*c NH3 H2O c2ca1 a c_ _2_0.013
13、440.151.834 101 0.01344 17.825 C时水的电导率为5.5 10-6 S m-1,密度为997.0kg m-2。H2O中存在下列平衡:H+ OH-,计算此时H2O的摩尔电导率、解离度和H +的浓度。已知：m(H+)=349.65 10-4S m2 mol-1,m(OH-) = 198.0 10-4S m2mol-1。解：m-O)k(H2O)c(H2O)k(H2O)(H2O)/M(H 2O)5.5 10 6997.09 103 /189.93 10 11S m2 molm H2Om H2Om H2Om H+ + m OH11211.813 10 99.929 1011s
14、 m2 mol 13.49.65+198.0 10 4S m2 mol 1997q7ac(H ) ca(H2O)/M(H2O)a 1.813 10 9 1.004 10 7mol md3187.9 已知25 C时水的离子积 Kw=1.008 10-14,NaOH、HCl和NaCl的m分别等于0.024811S m2 mol-1, 0.042616 S m2 mol-1 和 0.0212545 S m2 mol-1。(1)求25c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 k (溶液)=1.664 M0-5 S m-1, 求AgBr (s)在纯水中的溶解度。已知： m(Ag +)= 61.9 40-4S m2 mol-1,m(Br-)=78.1 M0-4S m2 mol-1。解：(1)水的无限稀释摩尔电导率为m H2Om HCl m NaOH - m NaCl_ 2_ 1=0.042616+0.024811-0.012645=0
