物理化学--第七章电化学总结

物理化学第七章 电化学习题及解答

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第七章 电化学习题及解答

1. 用铂电极电解CuCl2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Cl2

解：电极反应为

阴极：Cu2+ + 2e- = Cu

阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2

电极反应的反应进度为ξ = Q/(ZF) =It / (ZF)

因此： mCu = MCu ξ = MCu It /( ZF) = 63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928g

VCl2 = ξ RT / p =2.328 dm3

2. 用银电极电解AgNO3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AgNO3溶液中的t (Ag+)和t (NO3-)。

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 mAg等于阴极析出银的量mAg与从阳极迁移来的银的量m’Ag之差：

DmAg = mAg - m’Ag

m’Ag = mAg - DmAg

t (Ag+) = Q+/Q = m’Ag / mAg = (mAg - DmAg)/ mAg = (1.15-0.605)/1.15 =

0.474

t (NO3-) = 1- t (Ag+) = 1- 0.474 = 0.526

3. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl溶液的电导率为0.2768 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0.555g/L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。

第七章 《电化学》

一、选择题

1．用铂作电极电解一些可溶性碱的水溶液, 在阴、阳两电极上可分别获得氢气和氧气。所得各种产物的量主要取决于（ ）。

A. 电解液的本性； B. 电解温度和压力；

C. 电解液浓度； D. 通过电极的电量。

2．采用电导法测定HAc的电离平衡常数时, 应用了惠斯登电桥。作为电桥平衡点的示零仪器，不能选用（ ）。

A. 通用示波器； B. 耳机； C. 交流毫伏表； D. 直流检流计。

3．电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为：（ ）。

A. 随浓度增大而单调地增大； B. 随浓度增大而单调地减小；

C. 随浓度增大而先增大后减小； D. 随浓度增大而先减小后增大。

4．离子独立运动定律适用于（ ）。

A. 强电解质溶液； B. 弱电解质溶液； C. 无限稀电解质溶液； D. 理想稀溶液。

5．在论述离子的无限稀释的摩尔电导率的影响因素时，错误的讲法是（ ）。

A. 认为与溶剂性质有关； B. 认为与温度有关；

C. 认为与共存的离子性质有关； D. 认为与离子本性有关。

6．25℃无限稀释的KCl摩尔电导率为130 S · m2 · mol－1，已知Cl－的迁移数为0.505，则K+离子的摩尔电导率为（单位：S · m2 · mol－1）（ ）。

A. 130； B. 0.479； C. 65.7； D. 64.35。

7．已知298K时，NaCl，HCOONa和HCl无限稀释的摩尔电导率分别是1.264×102、1.046×102和4.261×102 S · m2 · mol－1。实验测得298 K时，0.01 mol · dm-3HCOOH水溶液的电导率是5.07×102 S · m－1。298 K时，0.01 mol · dm-3HCOOH水溶液的解离度为（ ）。

1、298 K时，当H2SO4溶液的质量摩尔浓度从0.01 mol·kg-1增加到0.1 mol·kg-1时，其电导率κ和摩尔电导率Λm将（ D）

A κ减小，Λm增加B κ增加，Λm增加C κ减小，Λm减小D κ增加，Λm减小

2、298 K时，有质量摩尔浓度均为0.001 mol·kg-1的下列电解质溶液，其离子平均活度因子γ±最大的是（ D ）

A CuSO4 B CaCl2 C LaCl3 D NaCl

3、强电解质MgCl2水溶液，其离子平均活度a±与电解质活度aB之间的关系为（D ）

A a± = aB B a± = aB3C a± = aB1/2 D a± = aB1/3

4、下列两反应所对应电池的标准电动势分别为1E和2E：

（1）2211()()(1)22HpClpHCla

（2）222(1)()()HClaHpClp

则两个E的关系为（ B ）

A 212EE B 21EEC 212EED 21EE

5、298 K时，已知32/0.771FeFeV，42/0.150SnSnV，则反应32222FeSnFeSn的rmG为（设活度因子均为1）（C ）

A -268.7 kJ·mol-1 B -177.8 kJ·mol-1 C -119.9 kJ·mol-1 D 119.9 kJ·mol-1

6、已知298 K时，AgCl的用质量摩尔浓度表示的解离平衡常数为1.7×10-10，试计算AgCl在下述溶液中的溶解度（s）

（1） 在纯水中；

（2） 在0.01 mol·kg-1的NaCl溶液中；

（3） 在0.01 mol·kg-1的NaNO3溶液中。

7、在298 K时，浓度为0.01 mol·dm-3的CH3COOH溶液在某电导池中测得其电阻为2220 Ω，已知该电导池常数为Kcell = 36.7 cm-1。试求在该条件下CH3COOH的解离度和解离平衡常数。

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精选文档. 第七章 电化学

7.1 电极过程、电解质溶液及法拉第定律

原电池：化学能转化为电能（当与外部导体接通时，电极上的反应会自发进行，化学能转化为电能，又称化学电源）

电解池：电能转化为化学能(外电势大于分解电压，非自发反应强制进行）

共同特点：

（1)溶液内部:离子定向移动导电

(2)电极与电解质界面进行的得失电子的反应----电极反应（两个电极反应之和为总的化学反应，原电池称为电池反应，电解池称为电解反应）

不同点：

（1）原电池中电子在外电路中流动的方向是从阳极到阴极，而电流的方向则是从阴极到阳极，所以阴极的电势高，阳极的电势低，阴极是正极，阳极是负极；

（2）在电解池中，电子从外电源的负极流向电解池的阴极，而电流则从外电源的正极流向电解池的阳极，再通过溶液流到阴极，所以电解池中，阳极的电势高，阴极的电势低，故阳极为正极，阴极为负极。不过在溶液内部阳离子总是向阴极移动，而阴离子则向阳极移动。

两种导体：第一类导体（又称金属导体，如金属，石墨）；

第二类导体（又称离子导体，如电解质溶液，熔融电解质）

法拉第定律:

描述通过电极的电量与发生电极反应的物质的量之间的关系

FzQFn电

F -- 法拉第常数; F = Le = 96485.309 C/mol = 96500C/mol

Q --通过电极的电量；

z -- 电极反应的电荷数（即转移电子数），取正值；

ξ--电极反应的反应进度； .

精选文档. 结论： 通过电极的电量，正比于电极反应的反应进度与电极反应电荷数的乘积，比例系数为法拉第常数。

依据法拉第定律，人们可以通过测定电极反应的反应物或产物的物质的量的变化来计算电路中通过的电量。相应的测量装置称为电量计或库仑计coulometer,通常有银库仑计和铜库仑计 。

7.2 离子的迁移数