第七章电化学习题

第七章 电化学习题

1. 用铂电极电解CuCl 2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Cu ; (2) 在27℃，100 kPa 下，阳极析出多少Cl 2？

2. 用银电极电解AgNO 3溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出1.15g 的Ag ，并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了0.605g 。求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。

3. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl 溶液的电导率为0.2768 S/m 。一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555g/L 的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。

4. 25 ℃时将电导率为0.141 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525Ω。在同一电导池中装入0.1mol/L 的NH 4OH 溶液，测得电阻为2030Ω。利用表7.1.4中的数据计算NH 4OH 的解离度α及解离常数K 。

5. 试计算下列各溶液的离子强度：（1）0.025 mol/Kg NaCl ；（2）0.025 mol/Kg CuSO 4；（3）0.025 mol/Kg LaCl 3。

6. 应用德拜-休克尔极限公式计算25℃时下列各溶液中的γ±：（1）0.005 mol/Kg NaBr ；（2）0.001 mol/Kg ZnSO 4。

7. Zn(s)|ZnCl 2 (0.05 mol·kg -1)|AgCl(s)|Ag(s)，该电池电动势E 与T 的关系为E /V = 1.015-4.92×10-4(T /K-298)，试计算298K 时有1 mol 的电子电量输出时，电池反应的Δr G m 、Δr S m 、Δr H m 和Q r （写出电池电极反应）

8. 25℃电池Pb | Pb(SO 4) | NaSO 4(饱和) | Hg 2SO 4 | Hg(l) 的电池电动势E = 0.9647V ，p

T E ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= 1.74×10-4V·K -1。 (1) 写出电极反应和电池反应；(2) 恒温恒压下电池可逆放电2F ，求电池反应的Δr G m 、Δr S m 、Δr H m 和可逆电池过程的热效应Q R ；

9. 有一电池可用表示为：Cu(s)|Cu(Ac)2(a =1)|AgAc(s)|Ag(s)

已知298K 时，该电池的电动势E 1θ=0.372V ，308K 时, E 2θ=0.374V 。设该电池电动势的温度系数为常数。

（1）写出电极反应及电池反应（以电子转移数z ＝2计）；

（2）计算298K 时该电池反应的Δr G m θ, Δr S m θ, Δr H m θ，以及电池恒温放电时的可逆热Q r,m 。

10. 某原电池Pt | H 2 (θp ) | H +(a =1)|O 2 (θp ) | Pt,已知在298K 时，Pt O O H H E

22,+θ=1.228V,

H 2O(l)的标准摩尔生成焓θm f H ∆= -286.06 kJ·mol -1。 （1）写出该电池的电极反应和电池反应。

（2）求该温度下电池的温度系数。

11. 电池：Hg(s)⎢Hg 2Cl 2(s) ⎢Cl -(aq) ⎢AgCl(s) ⎢Ag(s)的标准电动势与温度的关系为E θ/V=0.06804 - 3.12×10-4 (T/K-298)。设活度系数都等于1

（1）写出电极反应及电池反应；

（2）计算298 K 时、电池反应的∆r G m θ、∆r S m θ、∆r H m θ；

（3）在298 K 、100 kPa ，电池反应的反应进度ξ=2 mol 时，求电池所作的可逆功

12. 298K 、θP 压力下，有化学反应：Ag 2SO 4(s) + H 2 = 2Ag(s) + H 2SO 4(0.1mol·kg -1)，已知：ϕθ

-2442,,SO SO Ag Ag =0.627V ，+Ag Ag /ϕ= 0.799V

1）设计一可逆电池，并写出电极反应和电池反应

2）求该电池的电动势E 。设活度系数都等于1

13. 在298K 时，已知AgBr 的溶度积K sp (AgBr)=4.88×10-13，E (AgBr|Ag)=0.0715V ，E θ(Br 2|Br -)=1.065V 。

(1) 将AgBr(s) 的生成反应: Ag(s)+1/2Br 2(l )=AgBr(s)，设计成原电池。

(2) 求出上电池的标准电动势和AgBr(s)标准生成吉布斯函数。

(3) 若上电池电动势的温度系数(∂E /∂T )p =1×10-4V·K -1，计算该电池反应的⊿r H m ,⊿r S m ,

Q r,m 。

(4) 计算银电极的标准电极电势 E θ(Ag+|Ag)。

14. 298.15K 下，电池Cu(s)∣Cu(Ac)2 (b=0.1mol·kg –1)∣AgAc(s) ∣Ag(s) 的电动势E ＝0.372V ，温度升至308K 时E ＝0.374V ，又已知298.15K 时E θ (Ag+/Ag)＝0.799V ，E θ (Cu 2+/Cu)＝0.337V 。

(1)写出电极反应和电池反应；

(2)298K 时，当电池可逆地输出2mol 电子的电量时，求电池反应的m r G ∆，m r H ∆和m r S ∆,设在所给温度范围内，电动势E 随T 的变化率为常数。

(3)求298.15K 时醋酸银AgAc(s)的溶度积 K sp θ，设活度系数均为1。

15. 298k 时电解含有FeCl 2(b = 0.01 mol/kg, γ±=1)和CuCl 2(b = 0.02 mol/kg, γ±=1)的溶液。若电解过程中不断搅拌溶液，超电势忽略不计。问：（1）何种金属首先析出？（2）当第二种金属析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为多少?