电化学习题讲义

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7.1 用铂电极电解CuCl 2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27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g )?

解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极: 2Cl - -2e - → Cl 2(g ) 则:z= 2 根据:Q = nzF=It

()22015Cu 9.32610mol 296500It n zF -⨯=

==⨯⨯

因此:m (Cu )=n (Cu )× M (Cu )= 9.326×10-2×63.546 =5.927g

又因为:n (Cu )= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT

因此:

3

223

Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010n RT V p ⨯⨯=

==⨯()()

7.3 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 3。求

Ag +和

3

NO -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 +)- n 电解后(Ag +)

n 电解(Ag +)=

()()4Ag 0.078

7.22910mol

Ag 107.9

m M -==⨯

()3

323.3760.2367.3910(Ag

) 1.00710mol

169.87

n -+

--⨯⨯=

=⨯解前电

30.236

() 1.38910169.87n +-=

=⨯Ag mol

电解后

n 迁移(Ag +) = 1.007×10-3+7.229×10-4-1.389×10-3=3.403×10-4mol

()4

4

Ag 3.40310Ag 0.477.22910

n t n +-+

-⨯==⨯移解

()=

迁电

则:t (

3

NO -)= 1 - t (Ag +)= 1 – 0.471 = 0.53

解法2: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

3

NO -的总量的改变如下:

n 电解后(

3

NO -)= n 电解前(

3

NO -) + n 迁移(

3

NO -) 则:n 迁移(

3

NO -)=n 电解后(

3

NO -)- n 电解前(

3

NO -)

n 电解后(

3

NO

-)=

30.236

(Ag ) 1.38910mol

169.87n +-=

=⨯解后电

n 电解前(3

NO

-

)=

()3

323.3760.2367.3910(Ag

) 1.00710mol

169.87

n -+

--⨯⨯=

=⨯解前电

n 迁移(

3

NO -) = 1.389×10-3-1.007×10-3 = 3.820×10-4mol

n 电解(Ag +)=

()()4Ag 0.078

7.22910mol

Ag 107.9

m M -==⨯

()

433

4

NO 3.82010NO 0.537.22910

n t n -

--

-⨯==⨯移解

()=

迁电

则: t (Ag +

)= 1 - t (3

NO -)= 1 – 0.528 = 0.47

7.5 已知25℃时0.02mol·dm -3KCl 溶液的电导率为0.2768S·m -1。在一电导池中充以此溶液,在25℃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CaCl 2溶液,测得电阻为1050W 。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。 解:(1)电导池系数为

cell

cell cell K K G K R

R

κκ==

=即

则: K cell = 0.2768×453 = 125.4m -1 (2)CaCl 2溶液的电导率

1cell 125.4

0.1994S m 1050K R κ-==⋅=

(3)CaCl 2溶液的摩尔电导率

21

m 3

0.1194110.983

0.02388S m mol 0.55510c

κ

Λ-⨯⋅=

=⋅=

7.7 25℃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 。在同一电导池中装入0.1 mol·dm -3的NH 3·H 2O 溶液,测得电阻为2030W 。利用表7.3.2中的数据计算NH 3·H 2O 的解离度

及解离常熟K 。

解:查表知NH 3·H 2O 无限稀释摩尔电导率为

()()()

m 32m 4m NH H O NH OH ΛΛΛ∞∞+∞

-=+⋅

= 73.5×10-4+198×10-4 =271.5×10-4S·m 2·mol -1

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