第七章电化学 71用铂电极电解CuC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°C,100kPa下的C,g)? 解：电极反应为 阴极：Cu2*+2e⑧Cu 阳极：2Cr®C12+2e 2=2 电极反应的反应进度为 =品-品 因此： m=Mx=4-6354620r1560-5928g 2'96485.309 A=47-2004015-228如 7.2在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中 通电1h后，在氢电量计中收集到19C、9.19kPa的，g)95cm3;在银电 量计中沉积Ag0,8368g.用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少. 解：两个电量计的阴极反应分别为 银电重计：Ag十G国2=1 氢电量计：日+e®H 电量计中电极反应的反应进度为
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 ºC，100 kPa 下的 ？ 解：电极反应为 电极反应的反应进度为 因此： 7.2 在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中 通电 1 h 后，在氢电量计中收集到 19 ºC、99.19 kPa 的 ；在银电 量计中沉积 。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。 解：两个电量计的阴极反应分别为 电量计中电极反应的反应进度为
对银电量计 1:停爱-”袋”器 3600107868-0.2079A 对氢电量计 3600 7.3用银电极电解AgN0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Ag0溶液中的(Ag)和 o). 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Ag的总量的改变Dmg等于阴极析出银的量”%与从阳极迁移来的银的量 8%之差： Dme=”eme mike=mhe-Dmhe 4e号-是-.-0 115 t(N03上1-t(ag)F1-0.474=0.526
对银电量计 对氢电量计 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：
74用银电极电解KC1水溶液，电解前每100g溶液中含KC0,74228.阳极溶 解下来的银与溶液中的Cr反应生成AgC③)，其反应可表示 冷 Ag=Ag*+e,Ag*+Cl=AgCl(s) 总反应为 Ag+CI =AgCl(s)+e 通电一定时间后，测得银电量计中沉积了0.6136gAg,并测知阳极区溶液重 117.51g,其中含KC10.66598。试计算KC1溶液中的()和(C)。 解：先计算(G)是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变，K©量的改 变为 1751.06520.742-0659=0.20788 100.0.7422 该量由两部分组成(1)与阳极溶解的Ag生成gC16),(2)从阴极迁移到阳 极 40上号-影-之数.230m.00 0.6136 (K*F1-t(C）1.0.510=0.490
7.4 用银电极电解 水溶液。电解前每 溶液中含 。阳极溶 解下来的银与溶液中的 反应生成 ，其反应可表示 为 总反应为 通电一定时间后，测得银电量计中沉积了 ，并测知阳极区溶液重 ，其中含 。试计算 溶液中的 和 。 解：先计算 是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变， 量的改 变为 该量由两部分组成（1）与阳极溶解的 生成 ，（2）从阴极迁移到阳 极
75用铜电极电解CuS0,水溶液。电解前每100gCuS0,溶液中含10.068 CuS0,。通电一定时间后，测得银电量计中析出0,5008gAg,并测知阳极区溶 液重54,565g,其中含CuS0,57268.试计算0uS0,溶液中的(C“)和 (0) 解：同7.4，电解前后CuS0,量的改变 Dme0=5726.54565-5726.1006=026328 100-10.06 从铜电极溶解的Cu2+的量为 =等藏22r的 0.5008 从阳极区迁移出去的C“的量为 4e=%-Dm=232r102.9359-6719g10ad 因此， 0台装发.1mg0江'-0 0.5008 (0)=1-t(Cu2*F1-0.289=0.711 7.6在一个细管中，于0.03327mol×m3的GdQ4溶液的上面放入 0.073mol×m3的Liq溶液，使它们之间有一个明显的界面。令5.594mA的电
7.5 用铜电极电解 水溶液。电解前每 溶液中含 。通电一定时间后，测得银电量计中析出 ，并测知阳极区溶 液重 ，其中含 。试计算 溶液中的 和 。 解：同 7.4。电解前后 量的改变 从铜电极溶解的 的量为 从阳极区迁移出去的 的量为 因此， 7.6 在一个细管中，于 的 溶液的上面放入 的 溶液，使它们之间有一个明显的界面。令 的电
流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。3976s以后 界面在管内向下移动的距离相当于1.002cm·3的溶液在管中所占的长度。计算在 实验温度25℃下，Gda溶液中的(Gd”)和(0）， 解：此为用界面移动法测量离子迁移数 (66器- ↓0e"）310210093279648502-044 5.5941033976 t(Cr)=1-(CrF1.0.434=0.566 7.7已知25℃时0.02mol×d如3KC1溶液的电导率为0.2768Sm1。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0,55g×如3的CaC1,溶液，测得电阻为1050W.计算(1)电导 池系数；(2)CaC1,溶液的电导率；(3)CaC,溶液的摩尔电导率。 解：(1)电导池系数为 Km=kR=0.2768453=125.4m1 (2)CaC溶液的电导率 k=-=014 1254 (3)CaC溶液的摩尔电导率
流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。 以后， 界面在管内向下移动的距离相当于 的溶液在管中所占的长度。计算在 实验温度 25 ºC 下， 溶液中的 和 。 解：此为用界面移动法测量离子迁移数 7.7 已知 25 ºC 时 溶液的电导率为 。一电导池 中充以此溶液，在 25 ºC 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
乙，=车-1098g0194=0023886m2mo 0.55510 7.8已知25℃时0.01mol×dm3KC1溶液的电导率为0.141Sm1。一电导池 中充以此溶液，在25℃时测得其电阻为484W.在同一电导池中装入同样体积 的浓度分别为00005 mom3,0.0010mol×m3,0.020mol×tm和 0.0050mol×dm3的NaC溶液，测出其电阻分别为10910W,5494W,2772W和 1128.9W。试用外推法求无限稀释时NaC的摩尔电导率。 解：Waa的摩尔电导率为 4。=在a-kaRa-0141'484 cR CR 造表如下 0.0005 molxdm 0.0010 molxdm 0.0020 molxdm 0.0050mol×d4m1 10910W 5494W 2772W 1128.9W 0.01251 0.01242 0.01231 0.01209 /Sxm2xmol'1 /Sxm2>mol /Sxm2mol1 作图如下
7.8 已知 25 ºC 时 溶液的电导率为 。一电导池 中充以此溶液，在 25 ºC 时测得其电阻为 。在同一电导池中装入同样体积 的浓度分别为 ， ， 和 的 溶液，测出其电阻分别为 ， ， 和 。试用外推法求无限稀释时 的摩尔电导率。 解： 的摩尔电导率为 造表如下 作图如下
无限稀释时NaC的摩尔电导率：根据Kohlrausch2方程 乙。=是A拟和得到 L=0.01270Sm2mo1 79已知25℃时0，Q)0012625Sm2mo',E04907.试 计算)及(C)】 解：离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系 0-学器 1i0g':a,@ n() _04907'0012625-6195103Sm2motr1 1 Lg0g‘Cy0,q).0509g0012625 n(Cr) 1 =6.430103Sm2mol1
无限稀释时 的摩尔电导率：根据 Kohlrausch 方程 拟和得到 7.9 已知 25 ºC 时 ， 。试 计算 及 。 解：离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系
7.10已知25℃时0.05 m3C阳，C00H溶液的电导率为38102Sm1. 计算CH,C0O1的解离度a及解离常熟K。所需离子摩尔电导率的数据见表 7.3.2. 解：CH,C0OH的解离反应为 CH,C00Hf↑CH,C00+H 查表知 L(H=349.8210Sm2mo(AcO )=40.9 10+Sxm2xmol1 L (AcOH)=L(H)+L (AcO )390.72'10 Sxm2xmol' 因此， 。=乙.Ac0D-3.6810h00005-0.0184 L(AcOH) 390.72'104 K=c日隆eo1 a2C=001843005=1.80910 AeoE2fa。 1-0.01884 7.1125℃时将电导率为0.141Sm的KC1溶液装入一电导池中，测得其电阻 为525网。在同一电导池中装入0.1 molm的N,OH溶液，测得电阻为 2030W。利用表7.3.2中的数据计算，0I的解离度a及解离常熟K. 解：查表知，O妒无限稀释摩尔电导率为
7.10 已知 25 ºC 时 溶液的电导率为 。 计算 的解离度 及解离常熟 。所需离子摩尔电导率的数据见表 7.3.2。 解： 的解离反应为 查表知 因此， 7.11 25 ºC 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
LONEOH)=L (NH:+L(O) =73.4104+198.0104=2714104Sm2mol1 因此 L,)(KCIR(KC) 4= Z￥NE,OE)cRNE,OHL￥E,OF) 0.141525 =0.1r102030271410=0.01344 K=c隆0音1 =00134401-1831r103 N,o2年a。 1-0.01344 712已知25℃时水的离子积K,-100810“,Na0H,HC和NaC的2分 别等于0.024811Sm2mor1,0042616Sm2mor'和0.0212645Sm2mor1. 求25℃时纯水的电导率。 解：水的无限稀释摩尔电导率为 LH)=L(HCI+L(NaO)-(NaCI) =0.042616+0.024811-0.012645=0.054777S×m2mo1 纯水的电导率 k,o)=cL.低，O)acL1,o)=Kvc L1,o) =V1.008104,103:0.054777=5.500106Sm1
因此， 7.12 已知 25 ºC 时水的离子积 ， 、 和 的 分 别等于 ， 和 。 求 25 ºC 时纯水的电导率。 解：水的无限稀释摩尔电导率为 纯水的电导率
7,13已知25℃时Ag5r⊙的溶度积K,=6310.利用表7,3.2中的数据 计算25℃时用绝对纯的水配制的AgBr饱和水溶液的电导率，计算时要考虑水 的电导率（参见题7.12）。 解：查表知AgBr的无限稀释摩尔电导率为 L(AgBr)=L(Ag*L(Br =61.92104+78.4104=140.32104Sm2molr1 AgBr饱和水溶液中AgBr的浓度为 c=c Ko 因此， k=k(AgBr十kI,O)=cL (AgBr)十k低，O) =c√KmL(AgBr)+tHO) =102V6.310B140.3210*+5.500106 =1.664'105S×m2mo1 7.14已知25℃时某碳酸水溶液的电导率为1.87·104Sm1,配制此溶液的水 的电导率为6106Sm1。假定只考虑H,C0的一级电离，且已知其解离常数 K=4.3110”,又25℃无限稀释时离子的摩尔电导率为 z但）34982'10+sm2moir1L:(但0%)44510Sm2mor.试i计 算此碳酸溶液的浓度
7.13 已知 25 ºC 时 的溶度积 。利用表 7.3.2 中的数据 计算 25 ºC 时用绝对纯的水配制的 饱和水溶液的电导率，计算时要考虑水 的电导率（参见题 7.12）。 解：查表知 的无限稀释摩尔电导率为 饱和水溶液中 的浓度为 因此， 7.14 已知 25 ºC 时某碳酸水溶液的电导率为 ，配制此溶液的水 的电导率为 。假定只考虑 的一级电离，且已知其解离常数 ，又 25 ºC 无限稀释时离子的摩尔电导率为 ， 。试计 算此碳酸溶液的浓度