物理化学及实验褚莹第七章电解质溶液

物理化学第七章电化学习题及解答资料物理化学第七章电化学习题及解答资料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20a，经过15min后，问：（1）在阴极上要划出多少质量的cu;(2)在27℃，100kpa之下，阳极划出多少cl2？求解：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=mcuξ=mcuit/(zf)=63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gvcl2=ξrt/p=2.328dm32.用银电极电解agno3溶液。

通电一定时间后，可同在阴极上划出1.15g的ag，并言阴极区溶液中ag+的总量增加了0.605g。

谋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dmag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’agm’ag=mag-dmagt(ag+)=q+/q=m’ag/mag=(mag-dmag)/mag=(1.15-0.605)/1.15=0.474t(no3-)=1-t(ag+)=1-0.474=0.5263.未知25℃时0.02mol/lkcl溶液的电导率为0.2768s/m。

一电导池中充以此溶液，在25℃时测出其电阻为453ω。

在同一电导池中放入同样体积的质量浓度为0.555g/l的cacl2溶液，测得电阻为1050ω。

排序（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）电导池系数kcell为kcell=kr=0.2768×453=125.4m-1（2）cacl2溶液的电导率k=kcell/r=125.4/1050=0.1194s/m（3）cacl2溶液的摩尔电导率λm=k/c=110.983×0.1194/(0.555×1000)=0.02388sm2mol-4.25℃时将电导率为0.141s/m的kcl溶液装入一电导池中，测得其电阻为525ω。

第7章 电化学 习题解答1. 将两个银电极插入AgNO 3溶液，通以0.2 A 电流共30 min ，试求阴极上析出Ag 的质量。

解：根据BItM m zF=得 Ag Ag 0.23060107.87g 0.4025 g 196500ItM m zF⨯⨯⨯===⨯2. 以1930 C 的电量通过CuSO 4溶液，在阴极有0.009 mol 的Cu 沉积出来，问阴极产生的H 2的物质的量为多少？ 解：电极反应方程式为： 阴极 2Cu2e Cu(s)+-+→阳极 222H O(l)H (g)2OH 2e --→++在阴极析出0.009 mol 的Cu ，通过的电荷量为:Cu Q (0.009296500) C 1737 C nzF ==⨯⨯=根据法拉第定律，析出H 2的物质的量为2H Cu 19301737mol 0.001 mol 296500Q Q Q n zFzF --====⨯ 3. 电解食盐水溶液制取NaOH ，通电一段时间后，得到含NaOH 1 mol/dm 3的溶液0.6 dm 3，同时在与之串联的铜库仑计上析出30.4 g 铜，试问制备NaOH 的电流效率是多少？ 解：根据铜库仑计中析出Cu(s)的质量可以计算通过的电荷量。

Cu Cu 30.4mol 0.957 mol 1163.52m n M ===⨯电 理论上NaOH 的产量也应该是0.957 mol 。

而实际所得NaOH 的产量为(1.0×0.6) mol = 0.6 mol所以电流效率为实际产量与理论产量之比，即0.6100%62.7%0.957η=⨯=4. 如果在10×10 cm 2的薄铜片两面镀上0.005 cm 厚的Ni 层[镀液用Ni(NO 3)2]，假定镀层能均匀分布，用 2.0 A 的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间？设电流效率为96.0%。

已知金属的密度为8.9 g/cm 3，Ni(s)的摩尔质量为58.69 g/mol 。

第七章电解质溶液一、选择题1.用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol·kg-1和0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液，其电阻分别为1000 Ω和500 Ω，则它们依次的摩尔电导率之比为( B )(A) 1 : 5(B) 5 : 1(C) 10 : 5(D) 5 : 102. 298 K时，0.005 mol·kg-1的KCl 和0.005 mol·kg-1的NaAc 溶液的离子平均活度系数分别为γ±,1和γ±,2,则有( A )(A) γ±,1= γ±,2(B) γ±,1＞γ±,2(C) γ±,1＜γ±,2(D) γ±,1≥γ±,23. 在HAc解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。

作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是：（D ）(A) 耳机(B) 电导率仪(C) 阴极射线示波器(D) 直流桥流计4. 1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于：（C ）(A) (A) 强电解质(B) (B) 弱电解质(C) (C) 无限稀释电解质溶液(D) (D) 摩尔浓度为1的溶液二、填空题( 共7题14分)11. 2 分(3892)3892CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：_____________________________。

12. 2 分(4069)40690.3 mol·kg-1Na2HPO4水溶液的离子强度是_____0.9_____________ mol·kg-1。

13. 2 分(4070)4070浓度为0.1 mol·kg-1的MgCl2水溶液，其离子强度为______0.3_____________ mol·kg-1。

14. 2 分(3822)3822有下列溶液：(A) 0.001 mol·kg-1 KCl(B) 0.001 mol·kg-1 KOH(C) 0.001 mol·kg-1 HCl(D) 1.0 mol·kg-1 KCl其中摩尔电导率最大的是（ C ）；最小的是（ D ）。

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 ØC，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 ØC、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7.3用银电极电解溶液。

通电一定时间后，测知在阴极上析出的，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7.5用铜电极电解水溶液。

电解前每溶液中含。

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 ØC下，溶液中的和。

解：此为用界面移动法测量离子迁移数7.7已知25 ØC时溶液的电导率为。

一电导池中充以此溶液，在25 ØC时测得其电阻为。

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：m Cu = M Cuξ = M Cu It /( ZF) = ×20×15×60/(2×=V Cl2 = ξ RT / p = dm32. 用银电极电解AgNO3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 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’Agm’Ag= m Ag - D m Agt (Ag+) = Q+/Q =m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag)/ m Ag = =t (NO3-) = 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）电导池系数K Cell为K Cell = k R = ×453 = m-1（2）CaCl2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。

物理化学学习指导书（下）电解质溶液一、判断题：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g ±，则其离子平均活度 。

（ ） 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、0.005 mol × kg -1的BaCl 2水溶液，其离子强度I = 0.03 mol × kg -1。

（ ）4、AlCl 3水溶液的质量摩尔浓度若为b ，则其离子强度I 等于6b 。

（ ）5、对于一切强电解质溶液－ln g ±=C |z + z －|I 1/2均能使用。

（ ）6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液中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所遵从的热力学规律。

（ ）8、离子迁移数t + + t －＜1 。

（ ）9、离子独立运动定律只适用于无限稀薄的强电解质溶液。

（ ）10、无限稀薄时，HCl 、KCl 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，增大弱电解溶液的浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减小。

（ ） 12、用Λm 对作图外推的方法，可以求得HAc 的无限稀薄摩尔电导率。

（ ） 13、在一定温度下稀释电解质溶液，摩尔电导率增大，而电导率的变化不一定增大。

（ ）14．恒温下，电解质溶液的浓度增大时，其电导率增大，摩尔电导率减小。

（ ）15．以 对 作图，用外推法可以求得弱电解质的无限稀释摩尔电导率。

（ ）16．离子独立运动定律既可应用于无限稀释的强电解质溶液，又可应用于无限稀释的弱电解质溶液。

（ ）17．电解质溶液中的离子平均活度系数 <1。