物理化学第七章课后题答案

第七章 电化学

7.1 用铂电极电解

溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）

在阴极上能析出多少质量的?(2) 在的27 ØC ，100 kPa 下的

？

解：电极反应为

电极反应的反应进度为

因此：

7.2 用Pb (s)电极电解23)(NO Pb 溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有23)(NO Pb

g

2

10

66.1-⨯。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中含有0.1658g 的银

沉积。阳极区的溶液质量为62.50g ，其中含有23)(NO Pb 1.151g ，计算+2Pb 的迁移数。

解：电极反应为：阳极 -++⇒e Pb Pb 22 阴极 Pb e Pb ⇒+-+22

对阳极区的+2Pb 进行物料衡算得)b (2+P n 电解前，)b (2+P n 电解后和)b (2+P n 反应，最后

479.01)

b

)

b

-)b

)(2222=+=

+

+

+

+

P n P n P n Pb

t （（（反应电解后电解前

7.3用银电极电解溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出的

，并知阴极区溶液中的总量减少了。求溶液中的和

。

解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量

之差：

7.5已知25 ØC时溶液的电导率为。一电导池

中充以此溶液，在25 ØC时测得其电阻为。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为的溶液，测得电阻为。计算（1）电导池系数；（2）溶液的电导率；（3）溶液的摩尔电导率。

解：（1）电导池系数为

（2）溶液的电导率

（3）溶液的摩尔电导率

7.7 25 ØC 时将电导率为的溶液装入一电导池中，测得其电阻为

。在同一电导池中装入的

溶液，测得电阻为

。利用表7.3.2中的数据计算

的解离度及解离常熟

。

解：查表知无限稀释摩尔电导率为

因此，

7.8 25℃时纯水的导电率为16105.5--⋅⨯m S ，密度为30.997-⋅m kg 。H 2O 存在下列平衡，-++⇔OH H O H 2，计算此时H 2O 的摩尔电容率、解离度和+H 的浓度。

解：1

211

1

236

10

93.918

/1099710

5.5----⋅⋅⨯=⋅⋅⨯⨯=

=

Λmol

m S mol

m S c

k m

9

4

4

11

10

813.110

19810

65.34910

93.9----∞⨯=⨯+⨯⨯=

Λ

Λ=

m

m α

1

7

1

9

10

004.110

813.118

997*)(----+

⋅⨯=⋅⨯⨯=

=L

mol L

mol c H c α

7.9 已知25 ØC 时水的离子积，

、和的分

别等于

，

和

。

（1）25 ØC 时纯水的电导率

（2）利用该纯水配置AgBr 饱和水溶液，测得溶液的电导率

1

5

m

10

664.1(--⋅⨯=S 溶液）κ。求AgBr （s ）在纯水中的溶解度。

解：

（1）水的无限稀释摩尔电导率为

纯水的电导率

（2）)(()(2O H k k AgBr k -=溶液）

）））-

∞

+

∞

∞

Λ+Λ=Λ≈ΛBr Ag AgBr AgBr m m m m ((()(

1

4

10

939.7)(/)()(--⋅⨯=Λ=L

mol AgBr AgBr k AgBr c m

7.10 应用德拜-休克尔极限公式计算25 ØC 时

溶液中

、

和

。

解：离子强度

7.11 现有25℃，0.011

-⋅kg

mol 的BaCl 2水溶液。计算溶液的离子强度I 以及BaCl 2

的平均离子活度因子±γ和平均离子活度±a 。

解：溶液中有+2Ba 和-Cl ，已知)(2+Ba b ，)(-Cl b ，)(2+Ba z 和)(-Cl z ，那么

1

203.02

1

-⋅==

∑kg

mol z b

I B B

；

由I

z Az -

+±-=γlg 可以得666.0=±γ；

对于BaCl 2 ，先求出其平均离子质量摩尔浓度ν

νν1)(--++

±=b b b ，然后利用666.0=±γ，得到8340

.0/==Θ

±±±b b a γ