第17章电化学 259 1.电池 在18℃时的电池反应电势为0029V,1dm3S溶液中含有630g硝酸和 0263g硝酸亚汞,1dmS2溶液中含有630g硝酸和263g硝酸亚汞 试确定在溶液中的亚汞离子是Hg还是Hg 解:设亚汞离子为Hg,则电池反应为 RI E F b 8.3145×291.15,263 0.0578V 设亚汞离子为Hg2,则电池反应为 E= rT, b 0.0289V 因后一假设求得的反应电势与实验值相符,故亚汞离子应为Hg2 22.25℃时用铅作电极电解pH=4.76的硫酸溶液。当阴极电流密 度为1Acm-2时,测得铅阴极的电极电势为-1.8416V,阴极电流密度 为0.01A·cm-2时,铅阴极的电极电势为-1.6216V。求当阴极电流密度 为0.1A·cm2时,氢在铅阴极上的超电势 解:阴极反应:H H2(p) pH)V=-(005916×476) 7=E()-E2(0) n=(-1.8416+0.282)V=-1.560V j=001Acm2,n=(-1.6216+0282)V=-1340V 代入塔费尔公式=a+bln第 17 章 电化学 ·259· 21. 电池 Hg S S Hg 1 2 在 18℃时的电池反应电势为 0.029 V， 1 3 1dm S 溶液中含有 6.30 g 硝酸和 0.263 g 硝酸亚汞， 2 3 1dm S 溶液中含有 6.30 g 硝酸和 2.63 g 硝酸亚汞。 试确定在溶液中的亚汞离子是 + Hg 还是 2+ Hg2 。 解：设亚汞离子为 + Hg ，则电池反应为： Hg ( ) Hg ( ) ,2 +,1 + + + a ⎯⎯→ a ,2 ,1 ,2 ,1 ln ln + + + + = − ≈ − b b F RT a a F RT E 0.0578 V V 0.263 2.63 ln 96485 8.3145 291.15 = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × × = 设亚汞离子为 2+ Hg2 ，则电池反应为： Hg ( ) Hg ( ) ,1 2 ,2 2 2 2 + + + + a ⎯⎯→ a ln 0.0289 V 2 ln 2 ,2 ,1 ,2 ,1 = − ≈ − = + + + + b b F RT a a F RT E 因后一假设求得的反应电势与实验值相符，故亚汞离子应为 2+ Hg2 。 22. 25℃时用铅作电极电解pH = 4.76 的硫酸溶液。当阴极电流密 度为 2 1A cm− ⋅ 时，测得铅阴极的电极电势为−1.8416 V ，阴极电流密度 为 2 0.01A cm− ⋅ 时，铅阴极的电极电势为−1.6216 V 。求当阴极电流密度 为 2 0.1A cm− ⋅ 时，氢在铅阴极上的超电势。 解：阴极反应： H ( ) 2 1 H (pH 4.76) e o = + ⎯⎯→ 2 p + − ( ) ( )( ) 0.282 V 0.05916 pH V 0.05916 4.76 V V 1 0 0.05916 lg 1 0 ln H H o c = − = − ⋅ = − × ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = − = − F a + a + RT E E ηc = Ec ( j) () − Ec 0 2 1A cm− j = ⋅ ， η c = (−1.8416 + 0.282)V = −1.560 V 2 0.01A cm− j = ⋅ ， η c = (−1.6216 + 0.282)V = −1.340 V 代入塔费尔公式 η = a + bln{ }j