1、 1 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 C， 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 C、 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 对氢电量计 2 7.3 用银电极电解 溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析
2、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： 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 3 7.5 用铜 电极电解 水溶液。电
3、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。 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 C 下， 溶液中的 和 。 解：此为用界面移动法测量离子迁移数 4 7.7 已知 25 C 时 溶液的电导率为 。一电导池中充以此溶液，在 25 C 时测得其
4、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 7.8 已知 25 C 时 溶液的电导率为 。一电导池中充以此溶液，在 25 C 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 5 作图如下 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 C
5、 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 6 7.10 已知 25 C 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 C 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 因此， 7 7.12 已知 25 C 时水的离子积 ， 、 和 的 分别等于 ， 和 。求 25 C 时 纯水的电导率。 解：水的无限稀释摩尔电导率为 纯水
6、的电导率 7.13 已知 25 C 时 的溶度积 。利用表 7.3.2 中的数据计算 25 C 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 C 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 C 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。 8 解：由于只考虑一级电离，此处碳酸可看作一元酸，因 此， 7.15 试计算下列各溶液的离子强度：（ 1） ；（ 2）；（ 3） 。 解：根据离子强度
7、的定义 7.16 应用德拜 -休克尔极限公式计算 25 C 时 溶液中、 和 。 解：离子强度 9 7.17 应用德拜 -休克尔极限公式计算 25 C 时下列各溶液中的 ：（ 1）；（ 2） 。 解：根据 Debye-Hckel极限公式 ， 25 C 水溶液中 7.18 25 C 时碘酸钡 在纯水中的溶解度为 。假定可以应用德拜 -休克尔极限公式，试 计算该盐在 中 溶液中的溶解度。 解：先利用 25 C 时碘酸钡 在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。 由于是稀溶液可近似看作 ，因此，离 子强度为 设在 中 溶液中 的溶解度为 ，则 10 整理得到 采用迭代法求解该方程得 所以在 中 溶液中 的溶解度为 7.19 电池 在 25 C 时电动势为 ，电动势的温度系数为 。（ 1）写出电池反应；（ 2）计算 25 C 时该反应的 ，以及电池恒温可逆放电时该反应过程的 。 解：电池反应为 该反应的各热力学函数变化为
