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1、 第七章 電化學(xué)7.1 用鉑電極電解CuCl2溶液。通過的電流為20A，經(jīng)過15min后，問：（1）在陰極上能析出多少質(zhì)量的Cu?（2）在的27，100kPa下陽極上能析出多少體積的的Cl2（g）？解：電極反應(yīng)為：陰極：Cu2+ + 2e- Cu 陽極： 2Cl- 2e- Cl2（g）則：z= 2根據(jù)：Q = nzF=It因此：m（Cu）=n（Cu） M（Cu）= 9.32610-263.546 =5.927g又因為：n（Cu）= n（Cl2） pV（Cl2）= n（Cl2）RT因此：7.2 用Pb（s）電極電解PbNO3溶液。已知溶液濃度為1g水中含有PbNO31.6610-2g。通電一定時

2、間后，測得與電解池串聯(lián)的銀庫侖計中有0.1658g的銀沉積。陽極區(qū)的溶液質(zhì)量為62.50g，其中含有PbNO31.151g，計算Pb2+的遷移數(shù)。解法1：解該類問題主要依據(jù)電極區(qū)的物料守恒（溶液是電中性的）。顯然陽極區(qū)溶液中Pb2+的總量的改變?nèi)缦拢簄電解后(Pb2+)= n電解前(Pb2+)+ n電解(Pb2+)- n遷移(Pb2+)則：n遷移(Pb2+)= n電解前(Pb2+)+ n電解(Pb2+)- n電解后(Pb2+)n電解(Pb2+)= n電解(Ag) = n遷移(Pb2+)=6.15010-3+1.53710-3-6.95010-3=7.35810-4mol解法2：解該類問題主要依

3、據(jù)電極區(qū)的物料守恒（溶液是電中性的）。顯然陽極區(qū)溶液中的總量的改變?nèi)缦拢簄電解后()= n電解前() + n遷移()則：n遷移()=n電解后()- n電解前()n電解后()=n電解前()=n遷移() = 6.95010-3-6.15010-3 = 8.0010-4mol則： t（Pb2+）= 1 - t（）= 1 0.521 = 0.4797.3 用銀電極電解AgNO3溶液。通電一定時間后，測知在陰極上析出0.078g的Ag，并知陽極區(qū)溶液中23.376g，其中含AgNO30.236g。已知通電前溶液濃度為1kg水中溶有7.39gAgNO3。求Ag+和遷移數(shù)。解法1：解法1：解該類問題主要依據(jù)

4、電極區(qū)的物料守恒（溶液是電中性的）。顯然陽極區(qū)溶液中Ag+的總量的改變?nèi)纭電解后(Ag+)= n電解前(Ag+)+ n電解(Ag+)- n遷移(Ag+)則：n遷移(Ag+)= n電解前(Ag+)+ n電解(Ag+)- n電解后(Ag+)n電解(Ag+)=n遷移(Ag+) = 1.00710-3+7.22910-4-1.38910-3=3.40310-4mol則：t（）= 1 - t（Ag+）= 1 0.471 = 0.53解法2：解該類問題主要依據(jù)電極區(qū)的物料守恒（溶液是電中性的）。顯然陽極區(qū)溶液中的總量的改變?nèi)缦拢簄電解后()= n電解前() + n遷移()則：n遷移()=n電解后()-

5、n電解前()n電解后()=n電解前()=n遷移() = 1.38910-3-1.00710-3 = 3.82010-4moln電解(Ag+)=則： t（Ag+）= 1 - t（）= 1 0.528 = 0.477.4 在一個細(xì)管中，于0.3327moldm-3的GdCl3溶液的上面放入0.073moldm-3的LiCl溶液，使它們之間有一個明顯的界面。令5.594mA的電流直上而下通過該管，界面不斷向下移動，并且一直是很清晰的。3976s以后，界面在管內(nèi)向下移動的距離相當(dāng)于1.002cm-3的溶液在管中所占的長度。計算在實驗溫度25下，GdCl3溶液中的t（Gd3+）和t（Cl-）。解：此為用

6、界面移動法測量離子遷移數(shù)。1.002cm-3溶液中所含Gd3+的物質(zhì)的量為：n（Gd3+）= cV= 0.033271.00210-3 = 3.333710-5mol所以Gd3+和Cl-的的遷移數(shù)分別為：t（Cl-）= 1 - t（Gd3+）= 1 -0.434 = 0.5667.5 已知25時0.02moldm-3KCl溶液的電導(dǎo)率為0.2768Sm-1。一電導(dǎo)池中充以此溶液，在25時測得其電阻為453W。在同一電導(dǎo)池中裝入同樣體積的質(zhì)量濃度為0.555 moldm-3的CaCl2溶液，測得電阻為1050。計算（1）電導(dǎo)池系數(shù)；（2）CaCl2溶液的電導(dǎo)率；（3）CaCl2溶液的摩爾電導(dǎo)率。

7、解：（1）電導(dǎo)池系數(shù)為 則： Kcell= 0.2768453 = 125.4m-1（2）CaCl2溶液的電導(dǎo)率（3）CaCl2溶液的摩爾電導(dǎo)率7.6.已知25時，。試計算及。解：離子的無限稀釋電導(dǎo)率和電遷移數(shù)有以下關(guān)系或 =-= 0.012625-6.19510-3 = 6.43010-3Sm2mol-17.7 25將電導(dǎo)率為0.14Sm-1的KCl溶液裝入一電導(dǎo)池中，測得其電阻為525W。在同一電導(dǎo)池中裝入0.1 moldm-3的NH3H2O溶液，測得電阻為2030W。利用表7.3.2中的數(shù)據(jù)計算NH3H2O的解離度及解離常熟。解：查表知NH3H2O無限稀釋摩爾電導(dǎo)率為= 73.510-4

8、+19810-4 =271.510-4Sm2mol-17.8 25時水的電導(dǎo)率為5.510-6 Sm-1，密度為997.0kgm-2。H2O中存在下列平衡：H2O H+ OH-，計算此時H2O的摩爾電導(dǎo)率、解離度和H+的濃度。已知：L(H+) = 349.6510-4Sm2mol-1，L(OH-) = 198.010-4Sm2mol-1。解： 7.9已知25時水的離子積Kw=1.00810-14，NaOH、HCl和NaCl的分別等于0.024811 Sm2mol-1，0.042616 Sm2mol-1和0.0212545 Sm2mol-1。（1）求25時純水的電導(dǎo)率；（2）利用該純水配制AgB

9、r飽和水溶液，測得溶液的電導(dǎo)率（溶液）= 1.66410-5 Sm-1，求AgBr（s）在純水中的溶解度。已知：L（Ag+）= 61.910-4Sm2mol-1，L（Br-）=78.110-4Sm2mol-1。解：（1）水的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率為純水的電導(dǎo)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 應(yīng)用德拜-休克爾極限公式計算25時0.002molkg-1CaCl2溶液中（Ca2+）、（Cl-）和。解：離子強(qiáng)度根據(jù)：即有：7.11 現(xiàn)有25時，0.01molkg-1Ba

10、Cl2溶液。計算溶液的離子強(qiáng)度I以及BaCl2的平均離子活度因子和平均離子活度。解：離子強(qiáng)度根據(jù)：7.12 25時碘酸鋇Ba(IO4)2在純水中的溶解度為5.4610-4moldm-3。假定可以應(yīng)用德拜-休克爾極限公式，試計算該鹽在0.01 moldm-3中CaCl2溶液中的溶解度。解：先利用25時碘酸鋇Ba(IO4)2在純水中的溶解度求該溫度下其溶度積。由于是稀溶液可近似看作bBcB，因此，離子強(qiáng)度為 設(shè)在0.01 moldm-3中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶解度為，則整理得到 采用迭代法求解該方程得=0.6563 所以在0.01 moldm-3中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶

11、解度為cBbB= 7.56610-4moldm-37.13 電池Pt|H2（101.325kPa）|HCl（0.10 molkg-1）|Hg2Cl2（s）|Hg電動勢E與溫度T的關(guān)系為：（1）寫出電池反應(yīng)；（2）計算25時該反應(yīng)的rGm、rSm、rHm以及電池恒溫可逆放電時該反應(yīng)過程的Qr,m。（3）若反應(yīng)在電池外在同樣條件恒壓進(jìn)行，計算系統(tǒng)與環(huán)境交換的熱。解：（1）電池反應(yīng)為（2）25時因此，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時，電池Zn|ZnCl2（0.555 molkg-1）|AgCl（s）|Ag的電動勢E = 1.015V。已知E（Zn2+|Zn）=-0.7620V，E（Cl-|AgCl|Ag）=0.2222V，電池電動勢的溫度系數(shù)為：（1）寫出電池反應(yīng)；（2）計算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K；（3）計算電池反應(yīng)的可逆熱Qr,m；（4）求溶液中ZnCl2的平均離子活度因子。解：（1）電池反應(yīng)為Zn（s）+ 2AgCl（s）= Zn2+ + 2Cl- + 2Ag（s）（2）即：K= 1.901033

13、（3）（4） = 0.50997.15 甲烷燃燒過程可設(shè)計成燃料電池，當(dāng)電解質(zhì)微酸性溶液時，電極反應(yīng)和電池反應(yīng)分別為：陽極：CH4（g）+ 2H2O（l）= CO2（g）+ 8H+ + 8e-陰極：2 O2（g）+ 8H+ + 8e- = 2H2O（l）電池反應(yīng)： CH4（g）+ 2 O2（g）= CO2（g）+ 2H2O（l）已知，25時有關(guān)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)為：物質(zhì)CH4（g）CO2（g）H2O（l）-50.72-394.359-237.129計算25時該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢。解：因為：7.16寫出下列各電池的電池反應(yīng)。應(yīng)用表7.7.1的數(shù)據(jù)計算25時各電池的電動勢、各電池反應(yīng)的摩爾Gibbs函數(shù)變及標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，并指明的電池反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)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）電池反應(yīng)： H2（g）+ Cl2（g）= 2HClK= 8.241045（2）電池反應(yīng)： Zn（s）+ 2AgCl（s）= ZnCl2 + 2Ag（s）