思考题和习题解答 In(lx103) 1340V=a+bln(0.01×103 解得a=1.230V b=0.0478V j=01Acm2,m|=230+0078×h01×102)v=1450V 23.25℃时,以汞为阴极电解含有浓度为001 mol dm3的NaCl溶 液,阴极反应Na'+e-—Na受传质控制,极限电流密度为 25.0mA·c 求阴极上Nat的传质系数以及扩散层厚度。已知溶液 中Na+的扩散系数D=1.33×103cm2,s-l。 解 ka 50×10-3×10 1×96485C,mol-×0.01×103mol,m =2.59×10m·s 5.14×10-6m 2.59×10 24.25℃时以铂电极电解含有NCl2(0.0 I mol kg)和 CuCI2(0.02 mol- kg-)的水溶液。若电解过程中不断搅拌溶液,金属在 铂电极上的超电势可忽略不计,并设活度可用浓度代替,问:(1)阴 极上何种金属先析出?(2)第二种金属析出时,第一种金属在溶液中 的浓度是多少?所需的标准电极反应电势可查表17-3 NiNi=EoINiNi-KrI 0.257 0.05916 D1g001v 2 =-0.316V +Cu}=E°ku2+c 0.05916 0.291V 故阴极先析出Cu。·260· 思考题和习题解答 ( ) ( ) 3 3 1.340 V ln 0.01 10 1.560 V ln 1 10 = + × = + × a b a b 解得 a =1.230 V b = 0.0478 V 2 j = 0.1A ⋅ cm ， [1.230 0.0478 ln(0.1 10 )]V 1.450 V 3 ηc = + × × = ∴ ηc = −1.450 V 23. 25℃时，以汞为阴极电解含有浓度为 3 0.01mol dm− ⋅ 的 NaCl溶 液，阴极反应 Na + e ⎯⎯→ Na + − 受传质控制，极限电流密度为 2 25.0 mA cm− ⋅ ，求阴极上 + Na 的传质系数以及扩散层厚度。已知溶液 中 + Na 的扩散系数 5 2 1 1.33 10 cm s − − D = × ⋅ 。 解： ∞ = B l d z Fc j k 4 1 1 3 3 3 4 2 2.59 10 m s 1 96485 C mol 0.01 10 mol m 25.0 10 10 A m − − − − − − = × ⋅ × ⋅ × × ⋅ × × ⋅ = m 5.14 10 m 2.59 10 1.33 10 10 6 4 5 4 d − − − − = × ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ × × × = = k D δ 24. 25 ℃时以铂电极电解含有 NiCl (0.01mol kg ) 1 2 − ⋅ 和 CuCl (0.02 mol kg ) 1 2 − ⋅ 的水溶液。若电解过程中不断搅拌溶液，金属在 铂电极上的超电势可忽略不计，并设活度可用浓度代替，问： (1) 阴 极上何种金属先析出？ (2) 第二种金属析出时，第一种金属在溶液中 的浓度是多少？所需的标准电极反应电势可查表 17–3。 解：(1) { } { } 0.316 V lg 0.01 V 2 0.05916 0.257 1 Ni Ni Ni Ni ln 2 Ni 2 o 2 = − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = − + = − + + + zF a RT E E { } { } 0.291V lg 0.02 V 2 0.05916 0.3417 1 Cu Cu Cu Cu ln 2 Cu 2 o 2 = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = + = − + + + zF a RT E E 故阴极先析出 Cu