电化学思考题Chapter

1、VII 可逆电池电动势1、 电化学的特点是什么? 电解质溶液相关知识。电解质溶液在连续导电的过程中，必须在导电装置中实现（原电池或电解池），有电化学反应的发生和化学能与电能的转化。导体有两类：金属导体（自由电子迁移）；电解质溶液或熔融电解质（离子的迁移）。2、法拉第常数：1 F = Le = 6.022×1023 mol-1×1.6022×10-19 C = 96485 C/mol 96.5 kC/mol）3、法拉第定律：Q = n z F。电解池发生化学反应的结果是产生了连续电流。4、能量分析：外电源耗能：W= Q V (Q：电量，V：外加电压)，外能量消耗的结

2、果是：GT,P > 0的非自发反应发生: 2HCl H2 + Cl2 如果电解反应是在可逆条件下完成的，则有：GT,P = Wr = Q V5、将一恒定电流通过硫酸铜溶液1h，阴极上沉积出0.0300g，串联在电路中的毫安计读数为25 mA。试求该毫安计刻度误差有多大？解答：i) 阴极上沉积Cu的量：n = ii) 实际通电量： Q = I t = n z F，故：n = = 0.000466 moliii) 误差：×100% = -1.27%6、将两个银电极插入AgNO3溶液，通以0.2A电流共30 min，试求阴极上析出Ag的质量。解答：Q = I t = 0.2 

3、0; 30 ´ 60 = 360 C, 故析wAg = =0.00373×108=0.4029 g。7、在Na2SO4溶液中通过1000 C电荷量时，在阴极和阳极上分别生成NaOH和H2SO4的质量各是多少？解答：阴极反应：2H+ + 2e H2阳极反应： 2OH- H2O + 1/2O2 + 2e阴极析出NaOH的质量: wNaOH = 40 = 0.414g wH2SO4 = = 0.508g。8、离子在电场中的速率：r+ = U+ dE/dlr- = U- dE/dl其中U+和U-为正、负离子的碘迁移率（离子淌度，ionic mobility），其单位为：m2s-1V

4、-1。 把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数（Transference number），tB = IB/I。同时： 溶液中正、负离子的迁移数之和为1，即： ti = t+ + t- = 1。离子迁移数可以通过Hittorf方法、界面移动法和电动势法测定。9、电导、电导率和摩尔电导率 G = 1/R， 单位：-1或S（西门子，Simens）。R = U/I， 故 G = I/U = k， k（电导率）=（是电阻率），单位为： Sm-1或者-1 m-1。 m = (S·m2 · mol-1)，摩尔电导率。10、电导池常数、强电解质溶液摩尔电导率和浓度的关系： Kc

5、ell = = k R11、Kohlrausch强电解质溶液离子移动独立定律:12、求解弱电解质HAc的无限稀释时的摩尔电导率：解答：或者 13、平均活度和平均活度系数 物质B的化学势： 注意：，当溶液很稀（c< 0.01 mol/L）时，gB,m 1。 离子平均活度的定义：离子平均活度系数的定义：离子平均质量摩尔浓度：14、在25oC时，一电导池中盛以0.01 mol/L KCl溶液，电阻为150.00 W；盛以0.01mol/L HCl溶液，电阻为51.40 W，试求0.01mol/L HCl溶液的电导率和摩尔电导率。解答：由P221表7.3可以查知25oC时，0.01 mol/L

6、KCl溶液的电导率为k = 0.140877 Sm-1。G = = k，故=0.04732 mkHCl = =0.4111 Sm-1m = = =0.04111 S·m2 · mol-115、18oC时，用同一电导池测出0.01 mol/L KCl和0.001 mol/L K2SO4溶液的电阻为145.00 W和712.2W；试求算：（1）电导池常数；（2）0.001 mol/L K2SO4溶液的摩尔电导率。解答：由P221表7.3可以查知18oC时，0.01 mol/L KCl溶液的电导率为k = 0.122052 Sm-1。G = = k，故 :(1) Kce

7、ll = = Rk =145.00´0.122052 = 17.70 m-1(2) kK2SO4 = = 0.02485 Sm-1，m = = 0.02485 S·m2 · mol-116、已知18oC时0.020 mol/L KCl的k = 0.2397 Sm-1。在18oC时，以某种电导池充以0.020 mol/L KCl和0.00141 mol/L 的NaCNS酒精溶液时，测得的电阻分别为15.946 W和663.45 W。试求算：（1）电导池常数；（2）该NaCNS溶液的摩尔电导率。解答： (1) Kcell = = Rk =15.946´0.2

8、397 = 3.822 m-1(2) kNaCNS = = 0.005761 Sm-1，m = = 0.004086 S·m2 · mol-117、在25oC时，一电导池中充以0.01 mol/L KCl溶液，测出的电阻为484.0 W；在同一电导池中充以不同浓度的NaCl溶液，测得下表所列数据。试求算：（1）各浓度时NaCl溶液的摩尔电导率；（2）以m对作图，用外推法求出。c/mol·dm-30.00050.00100.00200.0050R/W10910549427721128.9解答：由P221表7.3可以查知25oC时，0.01 mol/L KCl溶液的电

9、导率为k = 0.140877 Sm-1。G = = k，故= 0.01467 mcNaCl = 0.0005 mol·dm-3: kNaCl = = 0.006250 Sm-1m,NaCl = = = 0.01250 S·m2 · mol-1cNaCl = 0.0010 mol·dm-3: m,NaCl = 0.01241 S·m2 · mol-1cNaCl = 0.0020 mol·dm-3: m,NaCl = 0.01230 S·m2 · mol-1cNaCl = 0.0050 mol·d

10、m-3: m,NaCl = 0.01208 S·m2 · mol-1/(mol·dm-3)1/20.022360.031620.044720.07071m,NaCl / S·m2 · mol-10.012500.012410.012300.01208 ，外推可得到：= 0.01269 S·m2 · mol-1。18、在18oC时，已知Ba(OH)2、BaCl2和NH4Cl溶液无限稀释时的摩尔电导率分别为0.04576、0.02406、0.01298 S·m2 · mol-1，试求该温度时NH3·H2O溶液的。解答:= 0.01298 + - = 0.02383 S·m2 · mol-120、电导测定的应用检验水的纯度：纯水本身有微弱的解离, H+和OH-的浓度近似为10-7 mol·dm-3，查表得 。这样，纯水的电导率应为: 5.5×10-6 S·m-1。事实上，水的电导率小于1.0×10-4 S·m-1就认为是很纯的了，有时称为“电导水”，若大于这个数值，那肯定含有某种杂质。去除杂质常用方法：1) 用不同的离子交换树酯，分别去除阴