电化学原理第一章习题解答(配合北航教材)

《电化学原理》习题

第一章 绪论

1．

测得25℃时，0.001mol/L 氯化钾溶液中KCl 的当量电导为141.3Scm 2/eq,若作为溶剂的水的电导率为1.0×10-6S/cm ，试计算该溶液的电导率。

解： k=

1000

*c λ=1000001.03.141⨯=141.3×10-6

S/cm

k(溶液)=k(KCl)+k(H 2O)

=141.3×10-6

S/cm+1.0×10-6

S/cm=142.3×10-6

S/cm

2．

在18℃的某稀溶液中，H +，K +，Cl -等离子的摩尔电导分别为278Scm 2

/mol, 48Scm 2/mol 和49Scm 2/mol,。室温18℃时在场强为10V/cm 的电场中，美中离子以多大的平均速度移动？

解：

FU =λ即F

=λE v

得 v=F

E λ 代入数据得 V H +

=0.028cm/s V K +

=0.0051cm/s V Cl -

=0.0051cm/s

3.在25℃时，将水中的一切杂质除去，水的电导率是多少？25℃时水的离子积

1410008.1--+⨯==OH H W c c K 。下列各电解质的极限当量电导分别为：

()mol Scm KOH /4.2470=λ()mol Scm HCl /04.4260=λ()mol Scm KCl /82.1490=λ 解：

=O H 20λ+KOH 0λ-HCl 0λKCl λ

=274.4+426.04-149.83 =550.62

4.已知25℃时，KCl 溶液的极限摩尔电导为()mol Scm KCl /82.1490=λ，其中Cl -离子的迁移数是

0.5095；NaCl

溶液的极限摩尔电导为

()mol Scm NaCl /45.1260=λ，其中Cl -离子的迁移数是0.6053。根据这些数据：（1）计算各种离子的极限摩尔电导；(2)由上述计算结果证明离子独立移动定律的正确性；（3）计算各种离子在25℃的无限稀释溶液中的离子淌度。 解：

（1）：根据公式 =-

+t t --++λλzc zc =--+t t 1--+

+λλzc zc

对于KCl 有 =5095.04905

.0-

+cl k λλ ++k λ-cl λ=149.2

则有mol scm k /49.7320=+λ mol scm cl /33.7620=-λ

对于NaCl 有

=-6035.06035

.01 -

+Cl Na λλ ++Na λ-cl λ=126.45

则有 mol scm Na /14.502

0=+λ mol scm cl /31.760=-λ

（2）：对于KCl 76.33+73.49=149.82 Scm

2

/mol

对于 NaCl 76.31+50.14=126.45 Scm 2

/mol

故 不符合离子独立运动定律

（3）：据公式++

=U F λ -=-U F λ

对于KCl =

+

K

U F

K

+

λ=

=96500

49

.737.62×10-4 cm 2/Vs 同理 =-

Cl U 7.91×10-4 cm

2

/Vs

对于NaCl =

+

Na

U F

Na

+

λ=

=96500

14

.50 5.20×10-4 cm 2/Vs 同理 =-

Cl

U 7.91×10-4 cm

2

/Vs

5.扣除了水的电导率后得到18℃下饱和Cu （OH ）2溶液的电导率为 1.19×10-5Scm 2/mol,试用此值计算该温度下Cu （OH ）2在水中的溶度积KS 。已知Cu （OH ）

2

的摩尔电导为87.3Scm 2/mol 。

解：

由公式m λ=c

1000

κ 得 c=m k λ1000=

451036.13.871019.11000--⨯=⨯⨯ 则K S =4c 3

=(1.36×10-4)3

=10.132×10-11

6. 饱和碘酸银溶液的电导率在18℃时为1.3×10-5Scm 2/mol,水的电导率为1.1×10-6Scm 2/mol 。假设碘酸银的摩尔电导为68.4Scm 2/mol,试求18℃时碘酸银

的溶度积。 解：

由于k 溶液=k(AgIO 3)+K(H 2O) 故k(AgIO 3)= k 溶液- K(H 2O)

=1.3×10-5-1.1×10-6

=1.19×10-5(s/cm)

因此c=m AgIO k λ〉〈31000=

L mol /1074.14

.681019.1100045

--⨯=⨯⨯ Ksp=c 2=(1.74×10-4)2=3.0276×10-8

8. 20℃时，0.5mol/LCuSO 4溶液的某尔电导为126Scm 2

/mol,将该溶液置于正、负极间距离为10cm 的电解池中，当电解池中通过5mA/cm 2电流密度时，求该电解池溶液的欧姆电压降。

解： 可知 I=5S G=ks/l R=l/ks k=

1000*c λ=1000

5

.0126⨯=0.063 S/cm U=IR=5S ×l/ks=5l/k=793.65=.79(V)

9. 计算下列电解质的平均活度（活度系数可查手册）：

a) ()kg mol SO H /5.042 b) ()kg mol HCL /2.0 c) ()()kg mol NO Pb /02.023 d) ()()kg mol CN Fe K /1.064 解：

a) H 2SO 4→2H ++SO 42-

M +=1mol/kg M -=0.5mol/kg

v +=2 v -=1 又查得r=0.154 M ±=(M +v+M -V-)1/V =0.794 a ±=r ±m ±=0.122

同理

b ）M ±=0.2 a ±=0.1543 c)M ±=0.0317 a ±=0.019 d)M ±=0.303 a ±=.042