物理化学第七章课后题答案

物理化学第七章课后题答案

第七章 电化学

7.1

用铂电极电解

溶液。通过的电流为20 A，经过15 min后，问：（1）

?(2) 在的27 ØC，100 kPa下的

？

在阴极上能析出多少质量的 解：电极反应为

电极反应的反应进度为

因此：

7.2 用Pb(s)电极电解Pb(NO3)2溶液，已知溶液浓度为1g水中含有Pb(NO3)2

1.66 10

2

g

。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中含有0.1658g的银

沉积。阳极区的溶液质量为62.50g，其中含有Pb(NO3)21.151g，计算Pb2 的迁移数。

解：电极反应为：阳极 Pb Pb2 2e 阴极 Pb2 2e Pb

对阳极区的Pb2 进行物料衡算得n电解前(Pb2 )，n电解后(Pb2 )和n反应(Pb2 )，最后

n电解前（Pb

2

t(Pb

2

)

)-n电解后（Pb

2

2

)

n反应（Pb

)

1 0.479

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7.3

用银电极电解

，并知阴极区溶液中

。

溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出

的总量减少了

。求

溶液中的

的和

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

的总量的改变

等于阴极析出银的量

与从阳极迁移来的银的量

之差：

7.5 已知25 ØC

时溶液的电导率为。一电导池

中充以此溶液，在25 ØC时测得其电阻为样体积的质量浓度为算（1）电导池系数；（2）电导率。

解：（1）电导池系数为

的

。在同一电导池中装入同溶液，测得电阻为

。计溶液的摩尔

溶液的电导率；（3）

（2）溶液的电导率

（3）

溶液的摩尔电导率

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7.7 25 ØC时将电导率为为

。在同一电导池中装入。利用表7.3.2中的数据计算

的溶液装入一电导池中，测得其电阻的

溶液，测得电阻为

。

的解离度及解离常熟

解：查表知无限稀释摩尔电导率为

因此，

7.8 25℃时纯水的导电率为5.5 10 6S m 1，密度为997.0kg m 3。H2O存在下列平衡，H2O H OH ，计算此时H2O的摩尔电容率、解离度和H 的浓度。

kc

5.5 10

3 6

解： m

997 10/18

11

S m mol

2 1

9.93 10

11

S m mol

2 1

m

m

9.93 10

349.65 10

4

198 10

4

1.813 10

9

c(H) c*

99718

1.813 10

9

mol L

1

1.004 10

7

mol L

1

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7.9 已知25 ØC时水的离子积别等于

，

，

和

、和的分

。

（1）25 ØC时纯水的电导率

（2）利用该纯水配置AgBr饱和水溶液，测得溶液的电导率

(溶液） 1.664 10

5

S m

1

。求AgBr（s）在纯水中的溶解度。

解：

（1）水的无限稀释摩尔电导率为

纯水的电导率

（2）k(AgBr) k(溶液） k(H2O)

m(AgBr) m(AgBr） m(Ag） m(Br）

c(AgBr) k(AgBr)/ m(AgBr) 7.939 10

4

mol L

1

7.10 应用德拜-休克尔极限公式计算25 ØC

时

、

解：离子强度

和

。

溶液中

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7.11 现有25℃，0.01mol kg

1

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a 。

解：溶液中有Ba2 和Cl ，已知b(Ba2 )，b(Cl )，z(Ba2 )和z(Cl )，那么

I

1

b

2

B

zB 0.03mol kg

2 1

；

由lg Az z

I

可以得 0.666；

1对于BaCl2 ，先求出其平均离子质量摩尔浓度b (b b )，然后利用

0.666，得到a b /b 0.8340