电化学习题PPT学习教案

1、会计学1 电化学习题电化学习题 7. 4 用银电极电解KCl水溶液。电解前每100g溶液中含KCl 0.7422g。阳极溶解下来的银与溶液中的Cl反应生成AgCl(s)。通电一定时间后，测得银电量计中沉积了0.6136g Ag，并测知阳极区溶液重117.51g，其中含KCl 0.6659g。试计算KCl溶液中的t (K+)和t (Cl). 电解前 溶质的质量： gm8699.0)6659.0117( 7422.0100 7422.0 1 电极反应量： Cl迁出阴极区的量: moln005688.0 8682.107 6136.0 moln002952.0 551.74 8699.0 868.1

2、07 6136.0 551.74 6659.0 519.0 005688.0 002952.0 )( n n Clt 481. 0519. 01)(1)( CltAgt 第1页/共16页 7. 5 用铜电极电解CuSO4 水溶液。电解前每100g溶液中含10.06g CuSO4。通电一定时间后，测得银电量计中析出0.5008g Ag，并测知阳极区溶液重54.565g，其中含CuSO4 5.726g。试计算CuSO4 溶液中的t (Cu2+)和t (SO42). 电解前 溶质的质量： gm463.5)726.5565.54( 06.10100 06.10 1 电极反应量： Cu2+迁出阳极区的量

3、: moln002321.0 28682.107 5008.0 moln 4 10736.6 6105.159 726.5 28682.107 5008.0 6105.159 463.5 290.0 002321.0 10736.6 4 n n t 710. 0290. 011 tt 第2页/共16页 7-19. 阳极反应： Pb(s) + SO42 PbSO4(s) + 2e 阴极反应: Hg2SO4(s) + 2e 2Hg(l) + SO42 电池反应: Pb(s) + Hg2SO4(s) PbSO4(s) + 2Hg(l) 第3页/共16页 7-24（1）写出电池 Pt | H2p(H2

4、) |HCl a(HCl) | Hg2Cl2(s) | Hg(l) 的电池反应，并写出以活度表示的电动势公式. 电池反应: H2(g) + Hg2Cl2(s) 2HCl a(HCl) + 2Hg(l) pp a F RT E pp aa F RT EE )/(H (HCl) ln 2 )/(H (Hg(l)(HCl) ln 2 2 2 2 22 a(HCl)= a(H+) a(Cl )= 2 a 第4页/共16页 电池反应: H2(g) + Hg2Cl2(s) 2H+ + 2Cl + 2Hg(l) pp a F RT E pp aaa F RT EE )/(H (HCl) ln 2 )/(H

5、(Hg(l)(Cl)(H ln 2 2 2 2 222 a(HCl)= a(H+) a(Cl )= 2 a 第5页/共16页 7.16 写出下列各电池的电池反应，应用表7.7.1中的数据 计算25时各电池的电动势，各电池反应的摩尔吉布斯 函数变及标准平衡常数，并指明各电池反应能否自发进 行。 (1)Pt|H2g,100kPa|HCla(HCl)=0.8|Cl2g,100kPa|Pt (2) Zn | ZnCl2 a (ZnCl2) = 0.63 | AgCl(s) | Ag (3) Cd|Cd2+a(Cd2+) = 0.01 |Cl-a(Cl-)=0.5|Cl2g,100kPa|Pt 第6页/

6、共16页 解： (2) 已知: E(Zn2+|Zn) =0.7620V, E(Cl|AgCl|Ag) = 0.22216 V. Zn + 2AgCl(s) = ZnCl2 a (ZnCl2) = 0.6 + 2Ag )(ln 2 2 2Z Zn nC Cl la F RT EE E =E(Cl|AgCl|Ag) E(Zn2+|Zn) = 0.2222+0.7620 =0.9842 V E =0.9842 0.05916/2lg0.6=0.9908V Zn + 2AgCl(s) = Zn+2 a (Zn+2) + 2Cl a(Cl -1) +2Ag a (ZnCl2)= a (Zn+2) a (

7、Cl -1)2= 3 a 第7页/共16页 7.24 将下列反应设计成原电池，并应用表7.7.1的数据 计算25时电池反应的rGm及K. (1) 2Ag+ + H2(g) = 2Ag + 2H+ (2) Cd + Cu2+ = Cd2+ + Cu (3) Sn2+ + Pb2+ = Sn4+ + Pb (4) 2Cu+ = Cu + Cu2+ (3)Sn2+ + Pb2+ = Sn4+ + Pb 阳极反应：Sn2+ = Sn4+ + 2e 阴极反应：Pb2+ + 2e = Pb(s) Pt|Sn2+,Sn4+| Pb2+|Pb(s) 第8页/共16页 (4) 2Cu+ = Cu + Cu2+

8、阳极反应：Cu+ = Cu2+ + e 阴极反应：Cu+ + e = Cu Pt|Cu+,Cu2+| Cu+|Cu E = E Cu+|Cu E (Cu+,Cu2+|Pt) =0.521 0.153=0.368 v Gm=- zFE = -35.51kJ/mol E = RT /zF ln K (7.6.9) K = 1.67 106 第9页/共16页 (4) 2Cu+ = Cu + Cu2+ 阳极反应：Cu = Cu2+ + 2e 阴极反应：2Cu+ + 2e = 2Cu Cu |Cu2+| Cu+|Cu E = E Cu+|Cu E (Cu2+| Cu) =0.521 0.3417=0.1

9、793 v Gm=- zFE = -2*96500*0.1793 J/mol = -34.60 kJ/mol E = RT /zF ln K K = 1.15 106 第10页/共16页 Cu+ + e = Cu (1) Cu2+ + e = Cu+ (2) Cu2+ + 2e = Cu (3) (1)+(2)=(3) Gm (1) +Gm (2) = Gm (3) -FE(1) +-FE(2) = -2FE(3) E(1) +E(2) = 2E(3) 第11页/共16页 7.29 已知25时AgBr的溶度积Ksp=4.881013, E(Ag+|Ag) = 0.7994 V, EBr2(l)

10、 |Br =1.006(1.066)V。试计算25时 （1）银溴化银电极的标准电极电势EAgBr(s) |Ag; （2） AgBr(s)的标准生成吉布斯函数。 解： （1） AgBr(s) = Ag+ + Br )V(7282. 010ln4.88 96500 15.298314. 8 ln 13 sp K F RT E 设计电池 Ag | Ag+ | Br| AgBr(s) | Ag E =E AgBr(s) |Ag E (Ag+|Ag) E AgBr(s) |Ag= E +E (Ag+|Ag) = 0.7282+0.7994=0.0712(V) 第12页/共16页 解： （2） Ag +

11、1/2Br2(l) = AgBr(s) rGm = fGm AgBr(s) rGm =zFE = zFEBr2(l)|Br EAgBr(s) |Ag = 96500 (1.006 (1.066)0.0712) = 96500 0.9348 (0.9948) = 9.021 (9.600) 104 Jmol 1 = fGm AgBr(s) 设计电池 Ag | AgBr(s) | Br| Br2(l) 7.29 已知25时AgBr的溶度积Ksp=4.881013, E(Ag+|Ag) = 0.7994 V, EBr2(l) |Br =1.006(1.066)V。试计算25时 （1）银溴化银电极的标

12、准电极电势EAgBr(s) |Ag; （2） AgBr(s)的标准生成吉布斯函数。 第13页/共16页 7.41 25用铂电极电解 1 mol dm3的H2SO4. （1）计算理论分解电压; 解： （1） 电解反应：H2O(l) = H2(g) + O2(g) 理论分解电压为该原电池的最大电动势 构成原电池 Pt | H2 p(H2) | H+, H2O(l) | O2 p(O2) | Pt 电池反应：H2p(H2) + 1/2O2 p(O2) = H2O(l) )V(229.1)ln( 2 )( )( )( ln 2 5.1 2/1 22 2 外外 E p p F RT E p Op p Hp lOHa F RT EE 第14页/共16页 （2） 若两电极面积为1 cm2 ，电解液电阻为100， H2(g)和O2(g)的超电势与电流密度J的关系分别为： H2(g)/V=0.472+0.118 lg(J/A cm 2) O2(g)/V=1.062+0.118 lg(J/A cm 2) 问当通过的电流为1mA