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第七章电化学习题课

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电化学原理习题课

电化学原理习题课
实际稳态扩散过程的规律与理想稳态扩散过程 的区别：
26
（1）理想条件下，扩散区和对流区可截然分开了。 而在真实的条件下，扩散区和对流区没有明确界 限，不能截然分开，它们之间有相互重叠区域。
（2）在理想扩散条件下，扩散层有确定的厚度，其 厚度等于毛细管的长度 ；而在真实体系中，由于 对流作用于的存在，只能根据一定的理论来近似 地求解扩散层的有效厚度。
4
6、影响电解质溶液导电性的因素有哪些？为什么？
答：①电解质溶液的几何因素。对单位体积溶液，电
解质溶液的导电性与离子在电场作用下迁移的路程和
通过的溶液截面积有关，这同单位体积金属导体受其
长度和横截面积的影响类似。
②离子运动速度。离子运动速度越大，传递电量就越
快，导电能力就越强。离子运动速度又受到离子本性、
电化学原理作业
1
第一章 绪论
思考题 1、第一类导体和第二类导体有什么区别？ 答：区别：载流子的不同。第一类导体载流子为物
体内部自由电子或空穴，第二类导体的载流子为 正负离子。 问题：①不要漏掉空穴，②部分同学认为载流子在 各自导体间导电过程涉及化学变化。这是不对的 ，只有在两类导体界面上传递时才会出现化学反 应。
8
设计电池时要写对电池组。
4（1） 欲求下列电极的标准电极电位，试设计出
相应的电池，写出电池反应和计算标准电位的公
式：
Ag | Ag
解：电池: ()Zn | ZnSO4 || Ag | AgNO3()
电极反应：(–) Zn 2e Zn2
(+) 2Ag 2e 2Ag 电池反应： Zn 2Ag Zn2 2Ag
平
0 Ag AgNO 3
RT F lna Ag
0.7991 0.0591log0.002 0.64V

电化学习题课

电化学习题课

ln(1.00×0.809/1.00) 4
ΔrGm＝－zFE＝－2×(96485 C· －1)×(1.3692V) mol ＝－264.2kJ· －1＜0 mol ②负极： 正极： Zn(s) Zn2+(0.00500 mol· -1)＋2e kg 2Ag(s)＋2Cl－(0.0100 mol· -1) kg Zn2+(0.00500 mol· -1) ＋ kg
ห้องสมุดไป่ตู้
解：
负极：H2(py) 正极：Hg2Cl2(s)＋2e
2H+(0.100 mol· -1)＋2e kg 2Hg(l)＋2Cl－(0.100 mol· -1) kg 2Hg(l)＋2HCl(0.100 mol· -1) kg
电池反应：H2(py)＋Hg2Cl2(s) 25℃时，
E＝[0.0694＋1.881×10-3(T/K)－2.9×10-6(T/K)2]V ＝[0.0694＋1.881×10-3×298.15－2.9×10-6×298.152]V ＝0.3724V
解：(l/A)＝(KCl)/G＝(KCl)R＝(0.141S/m)×( 525Ω) ＝74.025 m-1
(NH4OH) ＝(l/A) G＝(l/A) / R＝(74.025 m-1)÷(2030Ω)
＝0.03647Ω-1· -1 m
m(NH4OH) ＝( NH4OH)/c＝(0.03647Ω-1· -1)÷( 1.00×102mol· -3) m m
(E／T)p＝[1.881×10-3－2×2.9×10-6(T/K)]V· -1 K
＝[1.881×10-3－2×2.9×10-6×298.15]V· -1 K
＝1.5173×10-4 V· -1 K ΔrSm＝zF(E／T)p ＝2×(96485 C· -1)×(1.5173×10-4 V· -1) mol K ＝29.28J· mol-1· -1 K

电化学基础练习课件

电化学基础练习课件
电化学
电化学训练
B 1.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是
Ａ．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 Ｂ．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被 腐蚀 Ｃ．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被 腐蚀 Ｄ．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是
Fe 3e Fe3
电化学训练
2.用两支惰性电极插入500mL硝酸银溶
祝你成功
b直 流 电
a源
D
铂片 滤纸 铅笔
A．铅笔端作阳极，发生还原反应 B．铂片端作阴极，发生氧化反应 C．铅笔端有少量的氯气产生 D．a点是负极，b点是正极
11.如下图,四种装置中所盛有的溶液体积均为200ml， 浓度均为0.6mol/L，工作一段时间后，测
得测得导线上均通过了0.2mol电子，此时溶液中的
O2+2H2O+4e-====4OHB.以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：
Al+3OH--Байду номын сангаасe-====Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液
的pH保持不变
D.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
电化学训练
7.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电
一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol碱式碳
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
电化学训练
5.如图A为直流电源，B为浸透
饱和氯化钠溶液和酚酞试液的
滤纸，为电镀槽。按下图接通电
路后发现c点显红色。为
实现铁上镀锌，接通后，使c、d两点短路。

电化学(习题)PPT课件

电化学(习题)PPT课件
=(349.28×10-4+198.0×10-4) =547.82×10-4 Sm2mo-1l
(H 2O) m (H 2O c )547.82×10-4 ×1.004×10-4
=5.500×10-6 S m-1
故经离子交换剂处理过的水，其电导率愈接 近此值，表明水的纯度愈高。一般能达到10-6的数 量级，即为高纯度的水。
a m m
m
m m
I
1 2
B
mB zB2
lg Azz I
（德拜—尤格尔活度 系数极限公式）
-
3
一. 电解质溶液
例题1： 通电于 Au(NO3)3 溶液，电流强度 I0.025A， 析出 Au(s)=1.20g。已知 M (A u)=197.0gm ol-1。 求：
⑴ 通入电量 Q ； ⑵ 通电时间 t ；
1.写电池的电极反应、电池反应和设计电池
例题 写出下列电池的电极反应和电池反应。 Pt,H2(pH2)|NaOH(m)|HgO(s)|Hg(l)
-
29
a (-) H2( p H 2 )+2OH –( O H )→2H2O(l)+2e -
a (+) HgO(s)+H2O(l)+2e -→2OH –( O H )+Hg(l)
cm m
＝1.81×10-4×10-3/(1.383×10-2) ＝1.31×10-5 mol·dm-3 KSP＝(cm)2＝(1.31×10-5)2 ＝1.72×10-10mol2·dm-6
-
15
例题7
分别计算下列两个溶液的平均质量摩尔浓度 m
离子的平均活度
B
电 解 质 m/mol·kg-1

物理化学第七章 电化学 课外习题解答

物理化学第七章 电化学 课外习题解答

m(AgNO3 ) n电解前 = M (AgNO3 )
电解后阳极区 AgNO3 为
n电解后 =
[(23.376 0.236)
7.39 ]g 1000 1.006 103 mol 169.94g mol-1
m(AgNO3 ) 0.236 g 1.389 103 mol M (AgNO3 ) 169.94g mol-1
(Ca 2+ )、 (Cl ) 和 。
解：离子强度
I 1 1 2 bB z B [0.002 22 0.004 (1)2 ]mol kg 1 0.006mol kg 1 2 B 2
由单个离子的德拜—休克尔极限公式 lg i Azi2 I 得：
平均活度因子为
lg Az z I 0.509 2 1 0.006 0.7885
=0.8340
【7.14】 25℃时， 电池 Zn|ZnCl2(0.555mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag 的电动势 E=1.015V。 已知 E ο (Zn 2+ | Zn) 0.7620V, E ο {Cl | AgCl(s)|Ag} 0.2222V, 电池电动势的温
n 迁移 3.399 10 4 mol t (Ag ) = =0.47 n 反应 7.229 104 mol
+
t (NO-3 ) 1 t (Ag + ) 1 0.47 0.53
【7.5】已知 25℃时 0.02mol·dm-3 KCl 溶液的电导率为 0.2768S·m-1。一电导池 中充以此溶液，在 25℃时测知其电阻为 453Ω。在同一电导池中装入同样体积的 质量浓度为 0.555g·dm-3 的 CaCl2 溶液，测得电阻为 1050Ω。计算： （1）电导池 系数； （2）CaCl2 溶液的电导率； （3）CaCl2 溶液的摩尔电导率。 解： （1）求电导池常数 K cell ：

第7-10章习题课ZHOU

第7-10章习题课ZHOU

A 1.0mol·L-1Na2CO3
B 加入2.0mol·L-1NaOH
C 0.10mol·L-1CaCl2
D 降低溶液的pH值
9.向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述中正确的是 ( )
A AgCl的溶解度增大 B AgCl的溶解度、KSP均不变
C AgCl的Ksp增大
D AgCl溶解度增大
10.已知K（ZnS）=2×10-2 。在某溶液中Zn2+的浓度为0.10 mol·L-1，通入H2S气体，达到饱和c(H2S)=0.10 mol·L-1, 则ZnS 开始析出时，溶液的pH值为 ( )
答案 ：c
8 中性（pH = 7）的水是
a 海水
b 雨水
c 蒸馏水
d 自来水
答案 ：c
9 已知KHF = 6.7×10-4，KHCN = 7.2×10-10， KHAc = 1.8×10-5。可配成pH = 9 的缓冲溶液的为
a HF 和NaF b HCN 和NaCN
HAc 和NaAc d 都可以
C 1.6×10-2 mol·L-1 D 4 .1×10-2 mol·L-1
14.已知 K ( AB2 ) = 4.2 × 10-8，K ( AC ) = 3.0 × 10-15。在 AB2 、 AC均为饱和的混合溶液中，测得c ( B - ) = 1.6 × 10-3 mol ·L -1，则溶液中c ( C - )为 （ ）
B 5.8×10-7 mol·L-1
C 8.4×10-3mol·L-1
D 3.5×10-5 mol·L-1
4.已知KӨsp（Ag2SO4）=1.8×10-5, KӨsp（AgCl）=1.8×10-10, KӨsp（BaSO4）=1.8×10-10, 将等体积的0.0020 mol·L-1 Ag2SO4与2.0×10-6 mol·L-1的BaCl2的溶液混合，将会出现 ( )

第7章电化学练习题练习题及答案说课讲解

第7章电化学练习题练习题及答案说课讲解

第七章电化学练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、设ZnCl 2水溶液的质量摩尔浓度为b ，离子平均活度因子为±γ，则离子平均活度θγαb b B ±=34。

（ ） 2、298K 时，相同浓度（均为0.01mol.kg -1）的KCl 、CaCl 2和LaCl 3三种电解质水溶液，离子平均活度因子最大的是LaCl 3。

（ ）3、0.05mol.kg -1 BaCl 2水溶液，其离子强度I=0.03mol.kg -1。

（ ）4、实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。

（ ）5、对于一切强电解质溶液—I Z AZ -+-=±γln 均适用。

（ ）6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液含有由电解质离解成的正负离子。

（ ）7、电解质溶液可以不偏离理想稀溶液的强电解质溶液。

（ ）8、离子迁移数 t ++t -<1。

（ ）9、离子独立移动定律只适用于无限稀的强电解质溶液。

（ ）10、无限稀薄时，KCl 、HCl 和NaCl 三种溶液在相同温度、相同浓度、相同单位电场强度下，三种溶液中的Cl －迁移数相同。

（ ）11、在一定的温度和较小的浓度情况下，增大弱电解质溶液的浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减少。

（ ）12、用Λm 对C 作图外推的方法，可以求得HAC 的无限稀释之摩尔电导。

（ ）13、恒电位法采用三电极体系。

（ ）14、对于电池()()()()s Ag b AgNO b NO Ag s Ag 2313，b 较小的一端为负极。

（ ）15、一个化学反应进行时，10220--=∆mol KJ G m r ..，如将该化学反应安排在电池中进行，则需要环境对系统做功。

（ ）16、原电池在恒温、恒压可逆的条件下放电时，0=∆G 。

（ ）17、有能斯特公式算得电池的E 为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行的。

物理化学第五版课后习题答案

物理化学第五版课后习题答案

第七章 电化学7－1．用铂电极电解CuCl 2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Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝201560635462.F ⨯⨯⨯＝5.527 g n Cu ＝2015602F⨯⨯＝0.09328mol(2) 2Cl n ＝2015602F⨯⨯＝0.09328 mol2Cl V ＝00932830015100.R .⨯⨯＝2.328 dm 37－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3)21.66×10－2g 。

通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。

阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。

解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 molt ＋(Pb2+)＝4436823107685310..--⨯⨯＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前＝11513312098..－262501151166103312098(..)..--⨯⨯＝4.0030×10－3molt －(3NO -)＝4440030107658310..--⨯⨯＝0.52097－3．用银电极电解AgNO 3溶液。

通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。

已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。

第七章恒定磁场-习题解答

第七章恒定磁场-习题解答
第七章、稳恒磁场
7-3 如图所示，一无限长载流绝缘直导线弯成如附图所示的
形状。求使o点的磁感应强度为零的半径a和b的比值。
解 该载流系统由三部分组成，o点的磁感
应强度为载有相同电流的无限长直导线
及两个半径分别为a和b的圆环分别在该
处激发的磁感应强度的矢量和。设磁场 方向以垂直纸面向内为正，向外为负。
方向垂直纸面向里。 （2）由磁矩定义
方向垂直纸面向里。
第七章、稳恒磁场
7-20 质谱仪的构造原理如图所示。离子源S提供质量为M、
电荷为q的离子。离子初速很小，可以看作是静止的，然后经
过电压U的加速，进入磁感应强度为B的均匀磁场，沿着半圆
周运动，最后到达记录底片P上。测得离子在P上的位置到入
口处A的距离为x。试证明该离子的质量为：M ? qB 2 x 2 。
或由磁感应线是闭合曲线，也可推知
??
Φaefd
?
? Φabcd
?
0.24Wb
? Φ ? ?B?dS ? 0
第七章、稳恒磁场
7-9 一个非均匀磁场磁感应强度的变化规律为B=ky（k为常 量），方向垂直纸面向外。磁场中有一边长为a的正方形线 框，其位置如图所示。求通过线框的磁通量。
解 在线框内坐标为y处取一长为a宽为 dy的矩形面积元dS，在dS中磁场可认 为是均匀的，则通过dS的磁通量
? I2l
? 0 I1
2πx1
I2l
? ?7.2?
F2 10?4
? B2I2l N
?
? 0 I1
2πx2
I2l
负号表示合力方向水平向左。
第七章、稳恒磁场
习题7-16 一长直导线通有电流I =20A，另一导线ab通 有电流I?=10A，两者互相垂直且共面，如图所示。求导 线ab所受的作用力和对o点的力矩。

(完整版)无机及分析化学课后习题第七章答案

(完整版)无机及分析化学课后习题第七章答案

一、选择题在给出的4个选项中，请选出1个正确答案。

1. 下列物质中，酸的强度最大的是( D )A. HAc 4.75HAc)p θa=(K B. HCN 219HCN)p θa .(K = C. NH 4＋4.75O)H NH p 23θb =⋅(K D. HCOOH 25.10HCOONa)(p θb =K 2. 某混合碱用盐酸滴定至酚酞变色,消耗V 1ml ，继续以甲基橙为指示剂消耗V 2ml ,已知V 1＞V 2 ,其组成是( C )A. Na 2CO 3B. Na 2CO 3与NaHCO 3C. NaOH 与Na 2CO 3D. NaOH3. 用Na 2CO 3 为基准物质标定HCl 溶液时，下列情况对HCl 溶液的浓度不产生影响的是( A )A. 用去离子水溶解锥形瓶中的Na 2CO 3时，多加了5.０mL 去离子水B. 烘干Na 2CO 3时，温度控制300℃以上C. 滴定管未用HCl 溶液润洗D. 滴定速度太快，附着在滴定管壁上的HCl 溶液来不及流下来就读取滴定体积4. 蒸馏法测定铵盐中N 含量时，能用作吸收液的是( B )A. 硼砂B. HClC. HAcD. NH 4Cl5. 下列溶液能用HCl 或NaOH 标准溶液直接滴定的是(浓度均为0.1mol·L -1) ( D )A. NaAcB. NH 4ClC. HCND. HCOOH(K θa (HAc) = 1.79×10-5 ；K θb (NH 3) = 1.8×10-5 ；K θa (HCN) = 4.99×10-10 ； K θa (HCOOH) =1.7×10-4)6. 用返滴定法测定氨水含量，应选用的指示剂是( D )A. 酚酞B. 甲基橙C. 钙红D. 甲基红7. 用c (NaOH)=0.1000 mol·L -1的NaOH 溶液滴定相同浓度的弱酸（K a1 =8.6 ×10-2K a2 =6.3×10-7 K a3 =4.0×10-13）( B )A.有两个滴定终点，第一终点用酚酞、第二终点用甲基红指示B.有两个滴定终点，第一终点用甲基红、第二终点用酚酞指示C.只有一个终点，用酚酞指示D.只有一个终点，用甲基红指示8. 酸碱滴定中，选择酸碱指示剂可以不考虑的因素是( C )A. pH 突跃范围B. 指示剂的变色范围C. 指示剂的摩尔质量D. 要求的误差范围9. H3PO4的pKθa1, pKθa2 pKθa3分别为2.12、7.20、12.36，当pH=8.0时，H3PO4溶液体系中浓度最大的组分是( A )A. HPO42-B. H2PO4- C . H3PO4 D. PO43-二、填空题1. 下列离子HCO3―，H2O，S2-，NH4+只能作碱的是S2-，只能作酸的是NH4+，即可作酸又能作碱的是HCO3―，H2O 。

电化学练习题及解答

电化学练习题及解答

荆楚理工学院 化工与药学院 化学工程与工艺《物理化学》课程建设·Li Wen-Hui
答：由于单个电极的电极电势无法测量，人们不得不采用相对的电极电势。目前国际上绝大多数采用的是氢标还 原电极电势，即规定标准氢电极的电极电势为 0 V，将待测电极作阴极（还原极） ，这样组成的电池的电动势就作为待 测电极的标准还原电极电势 EOx|Red ，即
E分解 | ER | a c IR
其实际分解电压 E分解 一定大于理论分解电压 | ER | 。
12．在电解池和原电池中，极化曲线有何异同点？ 答：其相同点是：无论是在原电池还是在电解池中，随着电流密度的增加，阳极的实际析出电势不断变大，阳极 的极化曲线总是向电势增大的方向移动； 阴极的实际析出电势不断变小， 阴极的极化曲线总是向电势减小的方向移动。 所不同的是，在电解池中，由于超电势的存在使实际分解电压变大，随着电流密度的增加，实际消耗的电能也不 断增多。而在原电池中，由于超电势的存在，使电池的不可逆电动势小于可逆电动势，随着电流密度的增加，电池的 不可逆电动势不断下降，对环境作电功的能力也下降。 13．为了防止铁生锈，分别电镀上一层锌和一层锡，两者防腐的效果是否一样？ 答：在镀层没有被破坏之前，两种防腐的效果是一样的，镀层都起了将铁与环境中的酸性气体和水隔离的目的， 防止微电池的形成，防止了铁被电化腐蚀。但是镀层一旦有破损，则两者的防腐效果就大不相同。 镀锡铁俗称马口铁，锡不如铁活泼。若将锡与铁组成原电池，则锡作阴极，称为阴极保护层，而铁作阳极，这 样铁被腐蚀得更快。 镀锌铁俗称白铁，锌比铁活泼，组成原电池时，锌作阳极，称为阳极保护层，锌被氧化，而铁作阴极，仍不会被 腐蚀。
荆楚理工学院 化工与药学院 化学工程与工艺《物理化学》课程建设·Li Wen-Hui

电化学习题课

电化学习题课

D. E甲、 E乙之间没有这么简单的关系。
解答
电池甲的两电池反应为：
负极：1/2H2 (p1) → H+(0.001molkg-1) + e-
正极： H+(0.01molkg-1) + e- → 1/2H2 (p1)
实验时，只要用铜导线将插入硫酸铜溶液的两铜 片分别与微伏计的两个接线柱相连，接通电路， 指示出的正极便是经过退火处理的铜片。
6. 下面两种电池的电动势之间有何关系
（甲）H2 (p1) | HCl(0.001mol kg-1) || HCl(0.01mol kg-1) | H2 (p1) (乙) H2 (p1) | HCl(0.001mol kg-1)| Cl2(p2) -Cl2(p2) | HCl(0.01mol kg-1) | H2 (p1) A. E甲=1/2 E乙 B. E甲= E乙 C. E甲=2 E乙
电化学习题课
2.影响导电能力的因素
(1)与浓度的关系
b. 摩尔电导与浓度的关系
m
a. 电导率与浓度的关系
C
科尔劳乌斯定律：
m m (1

c)
科尔劳乌斯离子独立移动定律
电化学习题课
(2)，摩尔电导率与离子运动的关系
fo r M N ; m m , m , ; t t 1




, a


m
m



m m m (
) mB
电化学习题课
2.影响活度系数的因素
lg A Z Z I 1 2 miZ i
2

第7章 电化学习题答案

第7章 电化学习题答案

第7章 电化学7.1 用铂电极电解CuCl 2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Cu? (2) 在27 °C ，100 kPa 下阳极上能析出多少体积的Cl 2（g ）？ 解： Pt 电极电解CuCl 2溶液时的电极反应，为电极反应的反应进度为因此：7.2 用Pb(s)电极电解Pb （NO 3）2溶液，已知溶液浓度为1 g 水中含有Pb （NO 3）2 1.66 × 10-2 g 。

通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。

阳极区的溶液质量为62.50 g ，其中含有Pb （NO 3）2 1.151g ，计算Pb 2+的迁移数。

解：1231229.331])(NO [9.107)(--∙=∙=mol g Pb M molg Ag M用Pb （s ）电极电解Pb （NO 3）2溶液时的阳极反应为-++→e Pb Pb 22设电解过程中水量保持不变，电解前阳极区Pb （NO 3）2的物质的量为molmol mol g Pb Pb n 312232310075.322.3310184.122.331)]151.150.62(11066.1[])(NO M[])(NO m[---⨯==∙-⨯⨯==电解前电解后阳极区Pb （NO 3）2的物质的量为mol 10475.3mol 22.331151.1])(NO M[])(NO m[3-2323⨯===）（电解后Pb Pb n电解过程中因电极反应溶解下来的Pb 2+的物质的量为mol mol Ag n n 3107683.0)9.1071658.0(21)(21-⨯=⨯==反应 Pb 2+迁移的物质的量molmol 4310683.310475.3-7683.0075.3n -n n n --⨯=⨯+=+=）（电解后反应电解前迁移于是，479.0107683.010683.3n n )(342=⨯⨯==--+molmol Pb t 反应迁移 7.3 用银电极电解AgNO 3溶液。

第七章电化学习题课

第七章电化学习题课

二、离子平均活度A，离子平均活度系数
A (电解质) = a = (m /m) 其中 = + + -
a = (m / m )
m
=
( + − +−
)1/
m
三、Debye-Hückel极限公式
ln = −z+ z− A I
离子强度
I
=
1 2
mi zi2
四、可逆电池热力学
(ΔrGm)T, p = –Wr’ = − nFE
解：根据ln =-Az+z-I1/2 , 右式中(NaCl)的数最小。
4. 对于同一电解质水溶液，当其浓度逐渐增加时， 何种性质将随之增加( A )
(A)稀溶液范围内的 (B) m (C) (D) Kcell
5. 某一电解质M+A-，则其a与a之间关系是( D ) (A) a=a (B) a=a2 (C) a=a (D) a= a1/
(2)
m (HCl) 0.1 = (HCl) = 35
m (NaCl) 0.01 (NaCl)
m(HCl) = 35 1.26 10-2 0.1 = 4.4110-2 Sm2mol-1
例5. 已知
C/MOL·DM-3 /10-2S ·M-1
① 氯化氢菲罗啉(BHCl) 0.001
1.360
② BHCl+大量B
6. 1mol ·kg-1 K4Fe(CN)6溶液的离子强度( A ) (A)10 (B) 7 (C) 4 (D) 15 mol ·kg-1
解：I=(4×12+1×42)/2=10 mol ·kg-1
7. 将两铂丝插入m(Sn2+)=0.2, m(Sn4+)=0.02 mol ·kg-1 的溶液中构成电池，则E = ( C ) (A) E +0.059/2 (B) E -0.059/2 (C) 0 (D) E +0.059

电化学习题课

电化学习题课

= ( −130.32 − 125.4 × 10 − 3 × 298.3)kJ ⋅ mol −1 = −167.7kJ ⋅ mol −1
∂E −1 Qr,m = T∆ r S m = zFT = −37.38kJ ⋅ mol . ∂T p • ∆rHm＝－ ＝－167.7kJ⋅mol－1与反应途径中是否有非体积功无关 与反应途径中是否有非体积功无关, ⋅ 它在数值上等于反应在一般容器中进行时系统与环境间交换 的热量Q 的热量 p . • Qr,m=－37.38 kJ⋅mol－1是反应在电池中可逆地进行时系统与 － ⋅ 环境间交换的热量. 环境间交换的热量 • Qp与Qr之差为电功 之差为电功: W'r={－167.7－(－37.38)} kJ⋅mol－1=－130.32kJ⋅mol－1 － －－ ⋅ － ⋅
• ∆rGm, ∆rSm , ∆rHm和Qr,m均与电池反应计量方程写法有关 若上 均与电池反应计量方程写法有关.若上 述电池反应写为下式, 述电池反应写为下式 则z＝1, ∆rGm, ∆rSm , ∆rHm和Qr,m的数值 ＝ 都要减半. 都要减半
1 1 5 1 5 Cd + × H 2 O + AgCl → CdCl 2 ⋅ H 2 O + Ag 2 2 2 2 2
= {2×96485(−2×10−4)} J·K−1·mol−1 = −38.594 J·K−1·mol−1 × − × ∆rHm= {71785+298(－38.594)} J·mol−1 = 60.28kJ·mol−1 －
例9 电池 Zn(s) | ZnCl2(0.05 mol·kg−1) | AgCl(s) | Ag(S) 其
K cel 36.7m −1 κ= = = 1.16S ⋅ m −1 R 31.6Ω

物理化学第七章 电化学习题及解答

物理化学第七章 电化学习题及解答

第七章 电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl 2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Cu ; (2) 在27℃，100 kPa 下，阳极析出多少Cl 2 解：电极反应为阴极：Cu 2+ + 2e - = Cu 阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF)因此： m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = ×20×15×60/(2×=V Cl 2 = ξ RT / p = dm 3 2. 用银电极电解AgNO 3溶液。

通电一定时间后，测知在阴极上析出的Ag ，并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了。

求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。

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D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差：D m Ag = m Ag - m’Ag m’Ag = m Ag - D m Agt (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = = t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- = 3. 已知25 ℃时 mol/L KCl 溶液的电导率为 S/m 。

一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。

在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为L 的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。

计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。

解：（1）电导池系数K Cell 为K Cell = k R = ×453 = m -1 （2）CaCl 2溶液的电导率k = K Cell /R = 1050 = S/m （3）CaCl 2溶液的摩尔电导率 Λm = k/C = ××1000)= S·m 2 ·mol -4. 25 ℃时将电导率为 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525Ω。

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a (m / m )
O
m ( ) m
三、Debye极限公式
离子强度
1/
ln z z A I
1 2 I m i z i 2
3
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
四、可逆电池热力学
=44.510-4 Sm2mol-1 。25℃时有与空气平衡的蒸馏
水（空气pө，含0.050% CO2 ）
试计算(1) 此蒸馏水中的CO2浓度
(2) 此蒸馏水的m (3) 此蒸馏水的电导率。
15
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
解：(1)根据亨利定律 p=Kh,c c(CO2) pө= Kh,c0.03383 0.050% pө= Kh,cc
11. 解：电池反应：2Hg (l)+ Cl2(pө) Hg2Cl2(s) E=Eө 12. 解：电池反应：H2(g ,pө)+ 1/2O2(g,pө) H2O(l) E=Eө
10
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
13. 已知电池 (1)Cu|Cu2+(a2)||Cu2+(a1)|Cu E1 (2)Pt|Cu2+(a2),Cu+(a’)||Cu2+(a1),Cu+(a’) |Pt E2=( 2E1)
11
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
14. 有电池反应 (1)1/2Cu(s)+1/2Cl2(pө)1/2Cu2+(a=1)+Cl-(a=1) E1 (2)Cu(s)+Cl2(pө)Cu2+(a=1)+2Cl-(a=1) E2 E1 和E2 的关系为（ B ） (A)E1=E2/2 (B)E1=E2 (C) E1=2E2 (D) E1=4E2 15. 已知25℃，pө下 A(s)+2BD(aq)=AD2(aq)+B2(g) 在电池中可逆进行，系统做电功150kJ，放热80kJ。则 该反应ΔrHm=____________ 230kJ (A) 80 (B) 230 (C) 232.5 (D) 277.5kJ 15.解: ΔrHm= ΔrGm+TΔrSm= 15080= 230kJ
例1 填空和选择填空 1.某一电池反应ΔrSm(298K)>0 ，则25℃原电池可逆 工作时是吸热还是放热？ 吸热 ______因为________rSm Qr=TΔ
2.用同一电导池分别测定浓度为0.01和0.1mol· -1的 kg 两个电解质溶液，其电阻分别为1000, 500。则m 之比为（ B ） (A)1:5 (B)5:1 (C) 10:5 (D)5:10 m ,1 ( / c )1 ( Rc )2 500 0.1 5 2.解 m , 2 ( / c )2 ( Rc )1 1000 0.01 1
(3) = m c= 60.3410-4 1.692 10-2 =1.02 10-4 Sm-1
17
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
例3、电导池用0.01mol dm-3标准溶液KCl标定时， R1=189，用0.01mol dm-3的氨水溶液测其电阻 R2=2460 。用下列该浓度下的数据，计算氨水的 离解常数Kcө
17. 电解水溶液时，在铜阳极上会发生( D ) (A)析出O2 (B)析出Cl2 (C)析出铜 (D)Cu极溶解.
18. 当发生极化时，阳极上发生 氧化 ____反应，电极电 势将______；阴极的电极电势将_______。 升高 降低
14
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
6
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
3.下列电解质溶液中(0.01mol· -1)， 最大的是(A ) kg (A)NaCl (B)CaCl2 (C) LaCl3 (D) CuSO4 4.对于同一电解质水溶液，当其浓度逐渐增加时， 何种性质将随之增加( A) (A)稀溶液范围内的 (B) m (C) (D) Kcell
12
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
16. 将铁粉，镉粉丢入含Fe2+(0.1molkg-1)和Cd2+ (0.001molkg-1)的溶液中,已知 ө(Fe2+/Fe)= 0.44V, ө(Cd2+/Cd)= 0.40V，正确答案为（ D） (A)铁粉，镉粉皆会溶解； (B)铁粉，镉粉皆不会溶解； (C)铁粉溶解，镉粉不溶； (D)镉粉溶解，铁粉不溶。
2
1
m(弱)= m = (+m,+ + -m,-) = m/m = c(离子) /c(电解质)
= m,i ci(离子)
2
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
二、离子平均活度a，离子平均活度系数
a(电解质)=a =(m /mө) 其中= + + -
例7
例8 例9 例10 例11 例12
( NH4OH ) R( KCl ) 189 解法一： ( KCl ) R( NH4OH ) 2460
m ( NH4 )c m (OH )c 270.0 c [ m ( K ) m Cl )]c( KCl ) 149.9 0.01
第七章电化学 习题课
概念与公式 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10
Zn
（一）概念和公式
一、电导G、电导率和摩尔电导率m 1 l 1 G /S G / S m R A
c m(强)=+m,++ -m,-
m

/ S m mol
例2、已知25℃ ，CO2的分压为pө时与之平衡的
水溶液中CO2的浓度为3.38310-2 molL-1 ，溶于水的 CO2全部生成H2CO3 。设H2CO3在水中仅发生一级 电离，其Kcө=4.710-7 。若只考虑H+与HCO3-的导电 作用，m(H+)=349.710-4 Sm2mol-1, m(HCO3-)
c =1.692 10-5 mol dm-3
(2)已知H2CO3在水中仅发生一级电离，其Kcө=4.710-7 , 并设电离产物的浓度为c± H2CO3 达平衡时 c- c±
O c 2
H+ + HCO3c± c±
c K 4.7 107 (c c )c O
16
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
RT i E E ln ai nF O RT aO O ln R nF a R
O
五、能斯特公式
六、电极的极化
a = r +
c = r -
5
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
（二）例题
9
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
11. 电池Hg(l)-Hg2Cl2(s)|HCl(a)|Cl2(py)-Pt 在25℃ a=0.1时的电动势E= 1.135V a=0.01时的电动势E=________V 1.135
12. 有两个电池的电动势,正确的是（ C ） (1) H2(pө)|KOH(0.1mol· -1)|O2(pө) kg E1 (2) H2(pө)|H2SO4(0.01mol· -1)|O2(pө) E2 kg (A)E1<E2 (B) E1>E2 (C) E1=E2 (D) 不能确定
(ΔrGm)T, p = –Wr’= nFE
E Qr T r Sm nFT T p
反应平衡时，ΔrGm=0，
பைடு நூலகம்
E r Sm nF T p
nFE O O K e xp RT
4
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
(A)E1=E2/2 (B) E1=2E2 (C)E1=E2 (D) E1E2
13.解:电池反应： (1) Cu2+(a1)Cu2+(a2) (2) Cu2+(a1)+Cu+(a’)Cu2+(a2) +Cu+(a’)
RT a1 E (1) ln 2F a2 RT a1 a' E ( 2) ln F a 2 a'
8
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12
9.按书写习惯，下列电池E=( -0.118 )V Pt|H2(pө)|HI(m1=0.01mol· -1)|AgI|Ag- Ag|AgI kg | HI(m2=0.001mol· -1)| H2(pө)|Pt kg (A)0.118 (B)-0.059 (C)0.059 (D)-0.118 10. 已知 Cu2++2e Cu 1ө=0.337V Cu+ + e Cu 2ө=0.521V 求 Cu2++e Cu+ 的3ө=( 0.153 )V 9. 解：电池反应：HI(m2) HI(m1) E=2 × 0.059lg(0.001/0.01)= –0.118V 10. 解： F3ө=2F1ө– F2ө=0.153V