電化學(xué)思考題Chapter

1、VII 可逆電池電動(dòng)勢(shì)1、 電化學(xué)的特點(diǎn)是什么? 電解質(zhì)溶液相關(guān)知識(shí)。電解質(zhì)溶液在連續(xù)導(dǎo)電的過(guò)程中，必須在導(dǎo)電裝置中實(shí)現(xiàn)（原電池或電解池），有電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生和化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化。導(dǎo)體有兩類(lèi)：金屬導(dǎo)體（自由電子遷移）；電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)（離子的遷移）。2、法拉第常數(shù)：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。電解池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果是產(chǎn)生了連續(xù)電流。4、能量分析：外電源耗能：W= Q V (Q：電量，V：外加電壓)，外能量消耗的結(jié)

2、果是：GT,P > 0的非自發(fā)反應(yīng)發(fā)生: 2HCl H2 + Cl2 如果電解反應(yīng)是在可逆條件下完成的，則有：GT,P = Wr = Q V5、將一恒定電流通過(guò)硫酸銅溶液1h，陰極上沉積出0.0300g，串聯(lián)在電路中的毫安計(jì)讀數(shù)為25 mA。試求該毫安計(jì)刻度誤差有多大？解答：i) 陰極上沉積Cu的量：n = ii) 實(shí)際通電量： Q = I t = n z F，故：n = = 0.000466 moliii) 誤差：×100% = -1.27%6、將兩個(gè)銀電極插入AgNO3溶液，通以0.2A電流共30 min，試求陰極上析出Ag的質(zhì)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溶液中通過(guò)1000 C電荷量時(shí)，在陰極和陽(yáng)極上分別生成NaOH和H2SO4的質(zhì)量各是多少？解答：陰極反應(yīng)：2H+ + 2e H2陽(yáng)極反應(yīng)： 2OH- H2O + 1/2O2 + 2e陰極析出NaOH的質(zhì)量: wNaOH = 40 = 0.414g wH2SO4 = = 0.508g。8、離子在電場(chǎng)中的速率：r+ = U+ dE/dlr- = U- dE/dl其中U+和U-為正、負(fù)離子的碘遷移率（離子淌度，ionic mobility），其單位為：m2s-1V

4、-1。 把離子B所運(yùn)載的電流與總電流之比稱(chēng)為離子B的遷移數(shù)（Transference number），tB = IB/I。同時(shí)： 溶液中正、負(fù)離子的遷移數(shù)之和為1，即： ti = t+ + t- = 1。離子遷移數(shù)可以通過(guò)Hittorf方法、界面移動(dòng)法和電動(dòng)勢(shì)法測(cè)定。9、電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率 G = 1/R， 單位：-1或S（西門(mén)子，Simens）。R = U/I， 故 G = I/U = k， k（電導(dǎo)率）=（是電阻率），單位為： Sm-1或者-1 m-1。 m = (S·m2 · mol-1)，摩爾電導(dǎo)率。10、電導(dǎo)池常數(shù)、強(qiáng)電解質(zhì)溶液摩爾電導(dǎo)率和濃度的關(guān)系： Kc

5、ell = = k R11、Kohlrausch強(qiáng)電解質(zhì)溶液離子移動(dòng)獨(dú)立定律:12、求解弱電解質(zhì)HAc的無(wú)限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率：解答：或者 13、平均活度和平均活度系數(shù) 物質(zhì)B的化學(xué)勢(shì)： 注意：，當(dāng)溶液很?。╟< 0.01 mol/L）時(shí)，gB,m 1。 離子平均活度的定義：離子平均活度系數(shù)的定義：離子平均質(zhì)量摩爾濃度：14、在25oC時(shí)，一電導(dǎo)池中盛以0.01 mol/L KCl溶液，電阻為150.00 W；盛以0.01mol/L HCl溶液，電阻為51.40 W，試求0.01mol/L HCl溶液的電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率。解答：由P221表7.3可以查知25oC時(shí)，0.01 mol/L

6、KCl溶液的電導(dǎo)率為k = 0.140877 Sm-1。G = = k，故=0.04732 mkHCl = =0.4111 Sm-1m = = =0.04111 S·m2 · mol-115、18oC時(shí)，用同一電導(dǎo)池測(cè)出0.01 mol/L KCl和0.001 mol/L K2SO4溶液的電阻為145.00 W和712.2W；試求算：（1）電導(dǎo)池常數(shù)；（2）0.001 mol/L K2SO4溶液的摩爾電導(dǎo)率。解答：由P221表7.3可以查知18oC時(shí)，0.01 mol/L KCl溶液的電導(dǎo)率為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時(shí)0.020 mol/L KCl的k = 0.2397 Sm-1。在18oC時(shí)，以某種電導(dǎo)池充以0.020 mol/L KCl和0.00141 mol/L 的NaCNS酒精溶液時(shí)，測(cè)得的電阻分別為15.946 W和663.45 W。試求算：（1）電導(dǎo)池常數(shù)；（2）該NaCNS溶液的摩爾電導(dǎo)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時(shí)，一電導(dǎo)池中充以0.01 mol/L KCl溶液，測(cè)出的電阻為484.0 W；在同一電導(dǎo)池中充以不同濃度的NaCl溶液，測(cè)得下表所列數(shù)據(jù)。試求算：（1）各濃度時(shí)NaCl溶液的摩爾電導(dǎo)率；（2）以m對(duì)作圖，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時(shí)，0.01 mol/L KCl溶液的電

9、導(dǎo)率為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時(shí)，已知Ba(OH)2、BaCl2和NH4Cl溶液無(wú)限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率分別為0.04576、0.02406、0.01298 S·m2 · mol-1，試求該溫度時(shí)NH3·H2O溶液的。解答:= 0.01298 + - = 0.02383 S·m2 · mol-120、電導(dǎo)測(cè)定的應(yīng)用檢驗(yàn)水的純度：純水本身有微弱的解離, H+和OH-的濃度近似為10-7 mol·dm-3，查表得 。這樣，純水的電導(dǎo)率應(yīng)為: 5.5×10-6 S·m-1。事實(shí)上，水的電導(dǎo)率小于1.0×10-4 S·m-1就認(rèn)為是很純的了，有時(shí)稱(chēng)為“電導(dǎo)水”，若大于這個(gè)數(shù)值，那肯定含有某種雜質(zhì)。去除雜質(zhì)常用方法：1) 用不同的離子交換樹(shù)酯，分別去除陰