第七章 电化学
第七章 电化学
7.1 用铂电极电解CuCl2溶液。通过的电流为20A，经过15min后，问：⑴在阴极上能析出多少质量的Cu？⑵在阳极上能析出多少体积的27℃、100kPa下的Cl2(g) ?
解：⑴ 阴极反应：Cu2++2e?=Cu
阳极反应：2Cl=Cl2+2e 电解反应：Cu2++2Cl?= Cu + Cl2
溶液中通过的电量为： Q=I·t = 20A×15×60s=18000C
由法拉第定律和反应进度知：
?n(Cu)????zF?(Cu)?m(Cu)?Q??(Cu)?M(Cu)zF??
?
Qm(Cu)M/(Cu)?(Cu)
18000C?64g/mol2?96485.309C/mol?5.969g ⑵
???n(Cl2)?(Cl2)(C?l)??02
2?n(C2l?)n
(??C?l) 0.0933mol ?V?nRTp?0.0933?8.314?300.15100dm
3 = 2.328dm3
7.3用银电极电解AgNO3水溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078g的Ag(s)析出，阳极区溶液质量23.376g，其中含AgNO3 0.236g。已知通电前溶液浓度为1kg水中溶有7.39g的AgNO3。求t(Ag+)和t(NO3?)。 解：方法一： t??阳离子迁出阳极区的物质的量发生电极反应的物质的量
电解后阳极区溶液质量23.376g，其中含AgNO3 0.236g，设电解前后水量不变，则电解前阳极区
AgNO3的量为：
m(AgNO3)?7.39?(23.376?0.236)1000+
?
g=0.1710g
+
电解过程阳极反应为：Ag = Ag+e产生的Ag溶入阳极区。因此迁出阳极区的Ag+的物质的量为：
n迁出?n?n+n 电解前电解后反应
2
第七章 电化学
t(Ag)??n电解前?n电解后+n反应n反应?(m电解前?m电解后)/M(AgNO3)mAg/M(Ag)?1?(0.171?0.236)/169.940.078/107.9?3?1?0.471
t(NO?)方法二：
t?? 290.5阴离子迁入阳极区的物质的量发生电极反应的物质的量阴离子迁出阴极区的物质的量发生电极反应的物质的量?
n(电解后）?n(电解前）[m电解后?m电解前]/M(AgNO3)t(NO)??n(反应)m(反应)/M(Ag)???(0.236?0.171)/169.940.078/107.9??0.529
t(Ag)?0.471
7.5已知25℃时0.02mol/dm3KCl溶液的电导率为0.2768 S/m。一电导池中充以此溶液，在25℃时测知其电阻为453Ω。在同一电导池中盛入同样体积的质量浓度为0.555g/dm的CaCl2溶液，测得电阻为1050Ω。计算：⑴电导池系数；⑵CaCl2溶液的电导率；⑶CaCl2溶液的摩尔电导率。
3
解： ⑴ ??G?1R??Al??Kcell
?1Kcell???R?0.2768S/m?453??125.39m?1
⑵ ?(CaCl?)2⑶
?m??c?0.1194S/m(0.555?10/110.98)mol?m3?3KceellRX?125.39m1050?=0.1194S/m
?0.02388S?m?mol2?1
7.7 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。在同一电导池中装入0.1mol/dm3的NH4OH溶液，测得电阻为2030Ω。利用表7.3.2中的数据计算NH4OH的解离度α及解离常数K?。
解：电导池常数为：
Kcell???R?0.141S/m?525??74.025m?1
?(NH4OH)?
KcellRX?74.025m2030?4
?1?0.03647S/m
第七章 电化学
?m??c??0.03647S/m0.1?10mol?m???3?3?3.647?10S?m?mol?42?1
?m??m(NH4)??m(OH)?(73.4?198.0)?10S?m?mol?271.4?10?4??42?1
S?m?mol2?1????m??m?3.647?10271.4?10?4?4?0.01344
NH4OH = NH4+ + OH- 初始 c 0 0 平衡 c(1-α) cα cα
K???21???cc$?0.0134421?0.01344?0.1?1.831?10
?57.11现有25℃、0.01mol/kg 的BaCl2水溶液。计算溶液的离子强度I以及BaCl2的平均离子活度因子和平均离子活度。 解
I?11b?22B：
z?2B1b?2?z??b?z?2?
??
b?22（-1）?