电化学习题课资料

第一章电解质溶液的质为电极，电解的水溶液。

通电前溶液中1. 在298 K时，以的阴极部溶液中g量分数为，通电后在质量为120.99沉淀出Ag(s)。

串联在电路中的银库仑计有160.24 mg的来。

试分别求的迁移数。

和解：通电后在120.99 g的阴极部溶液中，含KCl的物质的量为：的质量为：120.99 g的阴极部溶液中，含通电后在KCl的物质的量为：120.76 g通电前在中含通入电荷的物质的量为：浓度的变化仅是在阴极上不发生反应，阴极部K+K+在阴极部是迁入的，但K+ 迁移造成的，所以：时，所用纯水的电导率为K。

试计算该温度298 2.的溶度积为饱和溶液的电导率。

已知下，。

，的的溶解度很小，饱和溶液的电导率应该等于溶解了的解：电导率与水的电导率之和。

这时纯水的饱和水溶液的电导率为298 K3. 在时，AgCl，的无限稀释摩尔电导电导率为。

已知在该温度下，试和分率别为求AgCl在该温度下饱和溶液的浓度。

解：溶液的电导率是已溶解的溶质的电导率和纯水的电导率之和。

纯水的电导率和一定浓度强电解质的电导率相比很小，一般可忽略不计。

但因难溶盐的溶解度很小，则溶剂水对溶液电导率的贡献就不能忽略。

由于溶液很稀，做如下近似：，试计算在下列HAc)的解离平衡常数为4.在298 K时，醋酸(时的解离度。

不同情况下醋酸在质量摩尔浓度为。

(1)设溶液是理想溶液，活度因子均为1的值，然后再计算解离度。

设未解离极限公式计算出用Debye-Hückel(2)。

的HAc的活度系数为1相比可以忽与1.0解：设已解离的醋酸的活度为x，由于醋酸的解离度很小，x 略不计。

醋酸的解离平衡为(1)解得为尔也摩醋解(2) 当离了的酸质量尔浓度就浓是度质和的量摩即，尔量摩浓度的就离时，其子强度等于它质极限公式：Debye-Hü。

根据ckel设解得，所以因为醋酸的质量摩尔浓度为可逆电池的电动势及其应用第二章值：1. 已知298 K时，下列反应的1）（(2)。

试计算下列电池的标准电动势解：负极正极净反应值为可见电池反应与已知反应的关系为，所以电池反应的时的恒容热效应298K在已知反应2.将该反应设计成可逆电池，测得其电动势的温度系数,极电据所给的数据计算,为试根，电势。

已知298K时标的准还原电极。

解：设计电池为验证所设计的电池是否正确：负极正极净反应所以设计的电池是正确的。

值设如下电池：，根据已知的为求．电池反应为所以有如下三个电池：3.(1)，在该温度的，已知电池(1)T的变化是均匀的。

区间内，电动势E随温度(2)(3)的电极反应和电池反应。

写出电(1)(a) 。

和时的计算电池(1)在298 K，(b)的时难溶盐AgAc(s)。

计算298 K(c)解：(a)负极正极净反应(b)的计算式为电动势E(c) 在298 K时，电池(1)。

设所有的活度因子均的电动势就是在标准状态下，电池(3) 等于1，则，设计电池如下：为求难溶盐AgAc的该电池的净反应为：知，，该电池的标准电动势为从电池(2)：时，下述电池的电动势为4. 298 K1.228 V。

试求：的标准摩尔生成焓为已知该电池的温度系数。

（1）2）该电池在273 K时的电动势。

设反应焓在该温度区间内为常数。

（解：首先写出电池的反应：负极正极净反应如在标准压力下，这个电池反应的摩尔焓变就等于的标准摩尔生成焓。

已知：（1）据，根系温自际实就是Gibbs由能与度的关系的温势电(2)动与度关Gibbs-Helmholtz公式：双方积分：解得试设计一个电池，是其中进行下述反应：5.写出电池的表达式。

（1）计算上述电池反应在时的标准平衡常数。

298K，反应进度为1 mol（2）溶0.05的（3）若将过量磨细的银粉加到质量摩尔浓度为（设活度因子均等液中，求当反应达平衡后，的质量摩尔浓度为多少于1）？，所以这个氧化还原电极作负解：（）方程式中1氧化成还原为极。

，该金属银电极作正极，所设计电池的表达式为)(3分，所以（2）因为分）（3，的起始浓度为（3，则）的剩余质量摩尔浓度为x将代入上式，解得分）4（和压力下，有化学反应：6. 298 K，已知。

试为该化学反应设计为可逆电池，并写出其电极和电池反应进行验（1）证。

1，设活度因子都等于。

（2）试计算该电池的电动势E（3）计算。

的活度积常数）从已知的化学反应式可知，被还原成Ag(s)，应作阴极（即正（1解：，所以设计的电池为，这是二类电极；氧化成离子，作阳极（负极）极）负极：正极：净反应：电池反应和已知的化学反应式相同，说明所设计的电池是正确的。

）2（）为了计算的解离反应。

所设，需设计一电池，是电池反应就是（3计的电池为负极正极净反应第三章电解与极化作用。

有超电势，故先析出Sn(s)水溶液，在阴极上因1. 用Pt作电极电解SnClH22在阳极上析出的超电势O2，在阳极上析出O。

已知，2，已知, 为0.5 V。

1）写出电极反应，计算实际分解电压。

（降至何值时，才开，试问要使H在阴极上析出时的超电势为0.5 V2（）若2始析出氢气？1解：（）阴极反应为阳极反应为基本析出时，溶液(2) 由于阳极上有析出，溶液中浓度会增加。

当开始析出时，其电极电中的总浓度为。

当的析出电势相等。

即：势与解得开始析出时，可见，当已基本析出完毕了。

时，某溶液含在298KZn，设两者活度因子均等于1。

现用(s)作为和2.的质量摩尔浓度降到时才允许阴极进行电解，要求让？已知，开始析出，在为-0.763 V，问需如何控制溶液的pH 上的超电势0.7 V)Zn(s的质量摩尔浓度为时的电极电势，应该与解：计算在Zn(s)上的析出电势相等，让溶液的pH大于这个数值，就不会提前析出。

时，当解得pH=4.56pH要控制在大于4.56，才不会提前析出。

即溶液的知为电极电水解溶液，已属3. 以金镍，氧0.14 ，，氢在V上的超电势为。

问在阴、阳极上首先析出哪种物质？设溶液呈中在0.36 V上的超电势为1性，各活度因子均为。

解：在阴极上可能发生反应的离子有，它们的析出电势分别为：=Ni首先析出。

阴极上由还原电极电势较大的的还原电极电极本身，由于阳极上可能发生氧化的有电势太高，不容易氧化，所以可能氧化的反应有首先氧化成阳极上由还原电势相对较小的。

合金，试计算镀液中两Pb-Sn298 K和标准压力下，若要在某一金属上镀4. 在知，已超电势的影响略至种离子的活度比少应为多少？忽。

同时析出形成合金，必须调配溶液中两种金属离子的浓度，Sn解：要使Pb与可以得到两种离子根据两个相等的电极电势的表示式，使它们的析出电势相等。

的活度比。

它们的析出电势表示式为当两个电极电势相等时，Pb-Sn合金。

的离子浓度近似为的两倍，才有可能镀（石墨）为阳极，电解含CK和标准压力下，以Pt为阴极，5.在298若电解过程中和的水溶液。

：超电势可忽略不计，试问（设活度因子均为1）何种金属先在阴极析出？）1（）第二种金属析出时，至少需加多少电压？（2 当第二种金属析出时，计算第一种金属离子在溶液中的浓度。

（3）事实上在石墨上是有超电势的。

若设超电势为0.85 V，则阳极上首（4）先应发生什么反应？）在阴极上可能发生还原反应的离子有，它们的析出电势解：（1 分别为在阴极析出。

Cu(s)所以，首先是还原电势最大的还原成，要计算分解电压还需开始析出时（由于氢有超电势而不能析出）（2）当Cd(s)它们的析出电势计算阳极的析出电势。

在阳极可能发生氧化的离子有。

分别为基在阳极上首先是还原电势小的在先氧化放出氧气。

由于的氧化，质量摩尔浓度会增加，约等于，这时本还原完成时，溶液中的阳极的实际电势为开始析出时，外加的电压最小为在Cd(s)，开始析出时，两种金属离子的析出电势相等，（3）当Cd(s)则解得即（4）考虑氧气的超电势，其析出电势为先氧化放出氧气。

这时在阳极上首先是还原电势小的混合溶液。

已知和标准压力时，用电解沉积法分离6.在298 K在（设活度因子均为），和1的质量摩尔浓度均为。

试7.0，设电解液的pH保持为上超电势分别为Cd和Zn0.48 V和0.70 V 问：）阴极上首先析出何种金属？（1 第二种金属析出时第一种析出的离子的残留质量摩尔浓度为多少？（2）是否有可能析出而影响分离效果？3（））阴极上解：（和的析出电势分别为1Cd(s). 阴极上首先析出电极电势较大的金属当(2) Zn(s)析出时，两者的电极电势相等，即解得。

即的残留质量摩尔浓度为(3)在金属Cd(s)上在金属Zn(s)上这两个电极电势都比金属析出的小，所以不可能有析出而影响分离效果。