物理化学第五版课后习
题答案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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 ＝201560
2F
⨯⨯＝0.09328 mol
(2) 2Cl n ＝2015602F ⨯⨯＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015
100
.R .⨯⨯＝2.328 dm 3
7－2．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
＝262501151166103312098(..)..--⨯⨯－11513312098..＋01658
21078682
..⨯
＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol
t ＋(Pb 2+)＝4
4
3682310
7685310
..--⨯⨯＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前
＝1151
3312098..－262501151166103312098(..)..--⨯⨯＝4.0030×10－3 mol
t －(3
NO -)＝4
4
40030107658310..--⨯⨯＝0.5209
7－3．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。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e
＝3233760236739101698731(..)..--⨯⨯－023********..＋00781078682
..
＝1.007×10－3－1.3893×10－3＋7.231×10－4 ＝3.408×10－4 mol
t ＋(Ag +
)＝44
340810723110
..--⨯⨯＝0.4713 t －(3NO -
)＝0.5287 考虑3
NO -
： n 迁＝n 后－n 前＝0236
1698731
..－3233760236739101698731(..)..--⨯⨯
＝1.3893×10－3－1.007×10－3 ＝3.823×10－4 mol
t －(3
NO -)＝4
4
382310723110
..--⨯⨯＝0.5287 t ＋(Ag +)＝0.4713 7－4．在一个细管中，于0.03327mol ·d m －3的GdCl 3溶液的上面放入0.073 mol ·d m －3的LiCl 溶液，使它们之间有一个明显的界面。令5.594mA 的电流自上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直保持清晰。3976s 以后，界面在管内向下移动的距离相当于1.002 cm 3的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25℃下，GdCl 3溶液中的t ＋(Gd 3+)和t ＋(C l －)。
解： t (Gd 3+
)＝VczF It
＝331.002100.03327396500
5.594103976--⨯⨯⨯⨯⨯⨯＝0.4339
t (Cl －)＝0.5661
7－5． 已知25℃ 时0.02mol ·dm －3KCl 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 0.555mol ·d m －3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) K cell ＝κ×R ＝0.2768×453＝125.39 m －1
(2) κ(CaCl 2)＝
cell K R ＝12539
1050
.＝0.1194 S ·m －1 (3) Λm (CaCl 2)＝c
κ
＝0119411098405551000...⨯⨯＝0.02388 S ·m 2·mol －1
7－6．已知25℃时m ∞Λ(NH 4Cl )＝0.012625 S ·m 2
·mol －1，t (4NH +)＝0.4907。试计算m ∞Λ(4NH +)及m ∞Λ(Cl －)。
解： m ∞Λ(4
NH +)＝0.4907×0.012625＝6.195×10－3 S ·m 2
·mol －1 m ∞Λ(4NH +)＝0.5093×0.012625＝6.430×10
－3 S ·m 2·mol －1 7－7． 25℃时将电导率为0.141S ·m －1的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525Ω。在同一电导池中装入0.1mol · d m －3的NH 3·H 2O ，测得电阻为2030Ω。利用表7.3.2中的数据计算NH 3·H 2O 的解离度α及解离常数0K 。 解： κ(NH 3·H 2O )＝
32KCl
NH H O
(KCl )R R κ⋅＝
0141525
2030
.⨯＝0.03647S ·m －1
Λm (NH 3·H 2O )＝c κ
＝30036471001..-⨯＝3.647 ×10－4 S ·m 2·mol －1
m ∞Λ(NH 3·
H 2O )＝(73.5＋198)×10－4＝271.5×10－4 S ·m 2·mol －1 α＝
3.647
271.5
m m ∞
Λ=Λ＝0.01343 0
K ＝20
(1)c c αα-＝20.013430.110.01343
⨯-＝1.828×10－5 (03
1c mol dm -=⋅) ＝1.828×10－8 (031c mol m -=⋅)
7－8．25℃时纯水的电导率为5.5 ×10
－6
S ·m 2·m ol －
1，密度为997.0 kg ·m －
3。H 2O 中存在下列平
衡：H 2O H ＋＋O H － ，计算此时H 2O 的摩尔电导率、解离度和H ＋的浓度。 解： c (H 2O)＝
997.0
0.0180152
M
ρ
=
＝55342.2 mol ·m －3
Λm ＝6
5.51055342.2
c κ
-⨯=＝9.938×10－11 S ·m 2·m ol －1
