物理化学中国石油大学课后习题答案第7章

Ag + 和NO3的迁移数分别为
t Ag +
=
n迁 n电
=
0.0003399 0.0007229
= 0.47
tNO3 = 1 − tAg+ = 0.53
6、在 298K时电解用Pb(s)作电极的Pb(NO3)2溶液，该溶液的浓度为每 1000g水中含有 Pb(NO3)216.64g，当与电解池串联的银库仑计中有 0.1658g银沉积后就停止通电。阳极部 溶液质量为 62.50g，经分析含有Pb(NO3)21.151g，计算Pb2+的迁移数。
n迁 = n始 − n终 + n电
= ⎡⎣(3.082 − 3.475 + 0.7683)×10−3 ⎤⎦ mol = 3.753×10−4 mol
t Pb 2+
=
n迁 n电
=
3.753 × 10−4 7.683 × 10− 4
= 0.49
7、以银为电极通电于氰化银钾（KCN+AgCN）溶液时，银（Ag）在阴极上析出。每通 过 1mol电子的电量，阴极部失去 1.40mol的Ag+和 0.8mol的CN-，得到 0.6mol 的K+,试求：
n终
=
WAgNO3 M AgNO3
=
⎛ ⎜⎝
0.236 169.91
⎞ ⎟⎠
mol
=
0.001389mol
电解前后，阳极部 Ag + 物质的量的变化是由 Ag + 的迁出和 Ag + 的电解所引起的，则
n迁 = n始 − n终 + n电
= (0.001006 − 0.001389 + 0.0007229) mol = 0.0003399mol
m = 0.8mol = 2 n 0.4mol 1 故络离子组成应为[Ag(CN)2]-,氰化银钾络合物的化学式为K[Ag(CN)2].
（2） 由题意得， n电 = 1mol, n迁 = 0.6mol,故
tK +
=
n迁 n电
=
0.6 1
= 0.6
t[Ag(CN )2 ]− = 1 − tK + = 0.4
t
=
Q I
=
nO2
× 4F I
=
⎛ ⎜⎝
0.03866
×4 5
×
96500
⎞ ⎟⎠
s
=
பைடு நூலகம்
49.74 min
同理，获得1dm3氢气需时间为t = nH2 × 2F = 25.21min I
2、当CuSO4溶液中通过 1930C的电量后，在阴极上有 0.009mol 的Cu沉积出来，试求阴 极上还原析出H2(g)的物质的量。 解：阴极电极反应
Cu 2+ + 2e− → Cu (s) , z = 2
2H+ + 2e_ → H2 (g), z = 2
则
nH2 zF + nCu zF = Q总
故阴极上还原析出的H2 (g)的物质的量为
nH2
=
Q总
− nCu zF zF
=
⎛ ⎜⎝
1930 2 × 96500
−
0.009
⎞ ⎟⎠
mol
= 0.001mol
=
p! − pH2O V RT
⎡(100000 − 3565)×1×10−3 ⎤
=⎢ ⎣
8.314× 300
⎥ mol = 0.03866mol ⎦
阳极反应：2H2O − 4e− → O2 (g) + 4H+ , z = 4 阴极反应：2H2O + 2e− → H2 (g) , z = 2
( ) 根据法拉第定律 Q=nzF,获得1dm3 1×10−3 m3 氧气需时间为
（1）氰化银钾络合物的化学式；（2）正负离子的迁移数。 解：（1）设络离子组成为[Agn(CN)m]x-,通电时，这络离子迁向阳极，通过 1mol电子的电
量时，应有 1molAg+在阴极还原析出，根据题意，则有（1.4—1.0）mol的Ag+与 CN-络合成负离子迁向阳极，同时，阴极部还失去 0.8mol的CN-,所以
( ) nGd3+ = c ⋅V = 33.27 ×10−3 ×1.002×10−3 mol = 3.334×10−5 mol
n始
=
WAgNO3 M AgNO3
=
⎛ ⎜⎝
0.00739× 23.14 169.91
⎞ ⎟⎠
mol
=
0.001006mol
由阳极上析出的 Ag 的质量可得电解的物质的量为
n电
=
WAg M Ag
=
⎛ ⎜⎝
0.078 107.9
⎞ ⎟⎠
mol
=
0.0007229mol
电解后，阳极部含有 Ag + 的物质的量为
⎥ ⎦
mol
=
3.082×10−3 mol
由银库仑计沉积的 Ag 的质量可得电解的物质的量为
-2-
物理化学习题解答
n电
=
1 ⋅ WAg 2 M Ag
=
⎛ ⎜⎝
0.1658 2 ×107.9
⎞ ⎟⎠
mol
=
7.683
×
10−4
mol
通电前后，阳极部Pb2物质的量的变化是由Pb2+由的迁出和Pb的电解所引起的，则
4、用银电极来电解AgNO3水溶液，通电一定时间后在阴极上有 0.078g的Ag(s)析出。经
分析知道阳极部含有AgNO30.236g,水 23.14g。已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有
-1-
物理化学习题解答
AgNO30.00739g，试求Ag+和NO3-的迁移数。 解：电解前后，阳极部水的量不变，故电解前，阳极部含 Ag+ 的物质的量为
物理化学习题解答
第七章 电解质溶液
1、用电流强度为 5A的直流电来电解稀H2SO4溶液，在 300K、 p! pθ压力下获得氧气和
氢气各 1cm3,需分别通电多少时间？已知在该温度下的蒸汽压为 3565Pa。 解：设产生的氧气和氢气均为理想气体，则
( ) no2
= nH2
=
pO2V RT
=
pH
V
2
RT
9、在 298K时，毛细管中注入浓度为 33.27 ×10−3 mol ⋅ dm −3 的GdCl3水溶液，再在其上小
心地注入浓度为 7.3 ×10−2 mol ⋅ dm −3 的LiCl水溶液，使其间有明显的分界面，然后通过
5.594mA的电流，历时 3976s后，截面向下移动的距离相当于1.002 ×10−3 dm3 溶液在管中 所占的长度，求Gd3+离子的迁移数。 解： 1.002 ×10−3 dm3溶液中所含Gd3+的物质的量为
解： 通电后，阳极部含Pb2+的物质的量为
n终
=
WPb( NO3 )2 M Pb( NO )3
= ( 1.151 )mol = 3.475×10−3 mol 331.22
通电前后，阳极部水的量不变，故通电前，阳极部含Pb2+的物质的量为
n电
=
⎡16.64×(62.5 −1.151) ⎤
⎢ ⎣
331.22 ×1000