电化学习题及解答.ppt

电化学习题及解答 用铂电极电解CuCl2溶液。通过的电流为20 A，经过15 min后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃，100 kPa下，阳极析出多少Cl2？ 解：电极反应为 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu 阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2 电极反应的反应进度为ξ = Q/(ZF) =It / (ZF) ????因此： mCu = MCu ξ = MCu It /( ZF) = 63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928g VCl2 = ξ RT / p =2.328 dm3 2. 用银电极电解AgNO3溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出1.15g的Ag，并知阴极区溶液中Ag+的总量减少了0.605g。求AgNO3溶液中的t (Ag+)和t (NO3-)。 解： 解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中Ag+的总量的改变D mAg等于阴极析出银的量mAg与从阳极迁移来的银的量m’Ag之差： DmAg = mAg - m’Ag m’Ag = mAg - DmAg t (Ag+) = Q+/Q = m’Ag / mAg = (mAg - DmAg)/ mAg = (1.15-0.605)/1.15 = 0.474 t (NO3-) = 1- t (Ag+) = 1- 0.474 = 0.526 3. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl溶液的电导率为0.2768 S/m。一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555g/L的CaCl2溶液，测得电阻为1050Ω。计算（1）电导池系数；（2）CaCl2溶液的电导率；（3）CaCl2溶液的摩尔电导率。 解：（1）电导池系数KCell 为 KCell = k R = 0.2768×453 =125.4 m-1 ????????????（2）CaCl2溶液的电导率 k = KCell /R = 125.4/1050 = 0.1194 S/m （3）CaCl2溶液的摩尔电导率 Λm = k/C = 110.983×0.1194/(0.555×1000)= 0.02388 S·m2 ·mol- 4. Zn(s)|ZnCl2 (0.05 mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)，该电池电动势E与T的关系为E/V = 1.015-4.92×10-4(T/K-298)，试计算298K时有1 mol的电子电量输出时，电池反应的ΔrGm、ΔrSm、ΔrHm和Qr（写出电池电极反应） 解：阳极反应：1/2 Zn(s) → 1/2 Zn2+ + e- 阴极反应： AgCl(s) + e-→ Ag + Cl- 电池反应：1/2 Zn(s) + AgCl(s) → Ag + 1/2 ZnCl2 T=298K时，E = 1.015- 4.92×10-4× (298-298) V = 1.015 V = - 4.92×10-4V·K -1 = - zEF =-1×1.015×96500J·mol-1=-97.95 KJ·mol-1 = zF =1×96500(- 4.92×10-4) = -47.45 J·mol-1·K -1 = +T = -97.95 + 298 × (- 47.45×10-3) = -112.10 KJ·mol-1 = T =298 × (-47.45×10-3 ) = -14.15 KJ·mol-1 5. 25℃电池Pb | Pb(SO4) | NaSO4(饱和) | Hg2SO4 | Hg(l) 的电池电动势E = 0.9647V， = 1.74×10-4V·K -1。 (1) 写出电极反应和电池反应；(2) 恒温恒压下电池可逆放电2F，求电池反应的ΔrGm、ΔrSm、ΔrHm和可逆电池过程的热效应QR； 解：(1) 负极反应： Pb＋SO42-＝PbSO4(s)＋2e- 正极反应： Hg2SO4 (s)＋2e-＝2Hg(l)＋SO42- 电池反应： Pb(s)＋Hg2SO4 (s)＝PbSO4 (s)＋2Hg(l) 6. 有一电池可用表示为：Cu(s)|Cu(Ac)2(a =1)|AgAc(s)|Ag(s) 已知298K时，该电池的电动势E1θ=0.372V，308K时, E2θ=0.374V。设该电池电动势的温度系数为常数。 （1）写出电极反应及电池反