練 習 電化學廈大

1、練 習 1. 用鉑電極電解 CuCl2 溶液。通過的電流為 20A，經(jīng)過 15min 后，問(1)在陰極上能析出多少克的Cu？(2)在陽極上能析出多少體積的 27、100kPa 下的 Cl2(g)？   提示 答案：(1) 5.928g、(2) 2.328dm3 2. 銅電量計、氣體電量計和碘電量計串聯(lián)在同一電路上，今測得氣體電量計上析出氣體換算為 STP 時體積為 34.0ml。試問在銅電量計上析出的銅及在碘電量計上析出的碘的質(zhì)量分別為多少克？   提示 答案：(Cu 0.09638g、I2 0.3855g) 3. 下列說法是否正確？為什么？ (1)用

2、已知電導率的 KC1 溶液作標準，測定未知電解質(zhì)溶液的電導率時，只要保證兩次測定過程的溫度一致而不需要溫度恒定在某一數(shù)值。 (2)電導率就是體積為 1m3 的電解質(zhì)溶液的電導。 (3)根據(jù)摩爾電導率的定義，溶液中能導電的電解質(zhì)的物質(zhì)的量已經(jīng)給定，因此，摩爾電導率與溶液的濃度無關。 (4)無限稀釋的電解質(zhì)溶液可近似于純?nèi)軇?，因此，強電解質(zhì)溶液的近似等于純?nèi)軇┑哪栯妼省?#160;  提示 答案：(1) 錯，電導率與濃度有關，對應于不同溫度(KCl)不同。(2) 錯，指 l1m，A1m2時，電解質(zhì)溶液的電導。(3) 錯，。(4) 錯，兩者是不同的概念。 4. 273.15k 時，在(

3、1),(2)兩個電導池中分別盛以不同的液體并測其電阻。當在(1)中盛汞時，測得電阻為 0.99895；當(1)和(2)中均盛有濃度約為 3mol·dm-3 的 H2SO4 溶液時，測得(2)的電阻為(1)的 0.107811 倍；若在(2)中盛以濃度為 1.0mol·dm-3 的 KC1 溶液，測得電阻為 17565。試求 273.15k 時 KC1 溶液的電導率。   提示 答案：(6.519S·m-1) 5. 已知 25 時 0.02mol·dm-3 KCl 溶液的電導率為 0.2768S·m-1 一電導池中充以此溶液，

4、在 25 時測知其電阻為 453。在同一電導池中裝入同樣體積的濃度為 0.555g·dm-3 的 CaCl2 溶液，測得電阻為 1050。計算：(1)電導池常數(shù)；(2) CaCl2 溶液的電導率；(3) CaCl2 溶液的摩爾電導率。   提示 答案：(1) 125.4m-1、(2) 0.1194S·m-1、(3) 0.02388S·m2·mol-1 6. 已知 25 時 0.01mol·dm-3 的 KCl 溶液的電導率為 0.141S·m-1。一電導池中充以此溶液，在 25 時測得其電阻為 484。在同一電導池

5、中盛入同樣體積的濃度分別為 0.0005,0.0010,0.0020 和 0.0050mol·dm-3 的 NaCl 溶液，測出其電阻分別為 10910、5494、2772 和 1128.9。試用外推法求無限稀釋時 NaCl 的摩爾電導率(NaCl)。   提示 答案：(0.01270S·m2·mol-1) 7. 在一定溫度下稀釋電解質(zhì)溶液， 和將如何變化？今有一種酸的水溶液 A 和一種堿的水溶液 B，兩者濃度相等而測定電導則 B 大。將 A 和 B 都稀釋 100 倍后發(fā)現(xiàn) (A)>(B)，據(jù)此推斷它們是什么樣的酸和堿？ &#

6、160; 解 8. 有一電導池，電極的有效面積為 2×10-4m2，兩極片間的距離為 0.10m，電極間充以 11 價型的強電解質(zhì) MN 的水溶液，濃度為 30mol·m-3。兩電極間的電勢差 E=3V，電流強度 I 為 0.003A，且正、負離子傳輸?shù)碾娏肯嗤?。試?(1)MN 的摩爾電導率； (2)正離子的離子摩爾電導率； (3)正離子在上述電場中的移動速率。   提示 答案：(1) 1.67×10-2S·m-2·mol-1，(2) 8.35×10-3S·m-2·mol-1，(3) 2.60

7、×10-2S·m-2·mol-1 9. 在電場作用下，正、負離子傳輸?shù)碾娏渴欠裣嗟龋克鼈兯鶄鬏數(shù)碾娏颗c總電量有什么聯(lián)系？有人說，若測定了溶液中某種離子的遷移數(shù)，則可得到其余離子的遷移數(shù)。你認為這種說法對嗎？為什么？   提示 答案：(1）一般不相等，因為 t+t-。(2) t+Q+/Q。(3) 只有在只含兩種離子的溶液中適用。 10. 一 AgNO3 溶液每克水中含 0.01478g AgNO3 今將此溶液置于遷移數(shù)管中并插入二銀電極進行電解。實驗中銀電量計中析出 0.1560g 銀。實驗后分析陽極區(qū)溶液組成為每 40.00g 水中含 0.72

8、11g AgNO3。試求 Ag+ 和 NO3- 離子的遷移數(shù)。   提示 答案：t(Ag+)0.471、t(NO3-)0.529 11. 在一個細管中，于 0.03327mol·dm-3 的 GdCl3 溶液的上面放入 0.073mol·dm-3 的 LiCl 溶液，使它們之間有一個明顯的界面。令 5.594mA 的電流自上而下通過該管，界面不斷向下移動，并且一直是很清晰的。3976S 以后，界面在管內(nèi)向下移動的距離相當于 1.002cm3 的溶液在管中所占的長度。計算在實驗溫度 25 下，GdCl3 溶液中離子的遷移數(shù) t(Gd3+) 和 t(Cl-)

9、   提示 答案：t(Gd3+0.434、t(Cl-1)0.566 12. 下列各式是否成立？為什么？ (1)某弱電解質(zhì)溶液的電導率為 則； (2)某難溶鹽溶液的電導率為 ，則; (3)某強電解質(zhì)溶液的電導率為 ，則。    提示 答案：(1)(2)成立，(3)只在極稀溶液中成立。 13. 已知 25 時某碳酸水溶液的電導率為 1.87×10-4S·m-1，配制此溶液的水的電導率為 6×10-6S·m-1。假定只需考慮 H2CO3 的一級電離，且已知其解離常數(shù)。又知 25 無限稀釋時離子的摩爾電導率為，試計算此碳酸

10、溶液的濃度。   提示 答案：5.348×10-5S·dm-3 14. 18 時，測得 CaF2 飽和水溶液及配制該溶液的純水之電導率分別為 38.6×10-4 和 1.5×10-4S·m-1，已知 18 時無限稀溶液中下列物質(zhì)的極限摩爾電導率為： 求 18 時 CaF2 的溶度積。   提示 答案：(2.714×10-11) 15. 在一定溫度下用電導滴定法以 0.5mol·dm-3 的 NH3·H2O 滴定體積為 0.1dm-3 的 CH3COOH 溶液，滴定過程中測得電

11、導與 NH3·H2O 體積 V 的變化如下： V/cm38.009.0010.0011.0013.0015.0017.00L×102/S1.3331.4711.6131.7541.9681.9421.92016. 試求 CH3COOH 的濃度（以 mol·dm-3 表示）   提示 17. 答案：0.063mol·dm-3 18. 計算在 298K 時與空氣成平衡的水的電導率。該空氣中含 CO2 為 0.05%（體積百分數(shù)），水的電導率儀由 H+ 和 CO3- 貢獻。已知 H+ 和 HCO3- 在無限稀釋時的摩爾電導率分別為 349.

12、7×10-4 和 44.5×10-4S·m2·mol-1，且已知 298K、下每 1dm-3 水溶解 CO2 0.8266dm3，H2CO3 的一級電離常數(shù)為 4.7×10-7，計算時在數(shù)值上可用濃度代替活度   提示 答案：1.02×10-4S·m-1 19. 某溶液中含 KCl 0.2mol·kg-1 和 CaCl2 0.2mol·kg-1 試求： (1)KCl 的平均濃度 m±(KCl)； (2)CaCl2 的平均濃度 m±(CaCl2)。 

13、0; 提示 答案：(1) 0.346mol·kg-1、(2) 0.416mol·kg-1 20. 同時含 0.1mol·kg-1 的 KCl 和 0.01mol·kg-1 BaCl2 的水溶液，其離子強度為多少？   提示 答案：0.13mol·kg-1 21. 比較德拜-休克爾極限公式與路易斯經(jīng)驗公式的異同點。它們能適用于所有濃度的強電解質(zhì)溶液嗎？為什么？   提示 答案：（路易斯公式是從實驗總結出來的所求的是平均活度系數(shù) i，兩者均只適用于稀溶液。） 22. 25 時 Ba(IO3) 在純水中的溶解度

14、為 5.46×10-4mol·dm-3。假定可以應用德拜休克爾極限公式，試計算該鹽在 0.01mol×·dm-3 CaCl 溶液中的溶解度。   提示 答案：(V7.566×10-4mol·dm3) 練 習 1. 在對消法回路中，電流一般為 0.1mA，現(xiàn)若實際電流偏離此數(shù)值但保證測量過程中不變化，問對測量結果影響如何？如果由于標準電池的實際電動勢偏離其標準值而引起電流偏離 0.1mA，則影響又將如何？為什么？   提示 答案：（前者無影響，后者有影響。當 E標 減小，i 減小，E測增加。） 2

15、. 試將下列化學反應設計成電池    解 3. 下列說法對嗎？為什么？ (1)若，則 S 0，因此該電池反應不能自發(fā)進行。 (2)若某電池反應的，則該電池的熱效率。 (3)電池短路時，E0，則。    提示 答案：(1) 錯，S 指體系，而不是指 S總。(2) 理論上是對的。(3) 短路時，E0，但，故 4. 298K 時，電池 Pb(Hg齊)PbCl2(m)AgCl(s)，Ag 在不同的 m 時有下列電動勢值 2.3481.3371.0340.61970.2116E/V0.56770.58700.59600.61430.65375. (1)試求此電池的

16、 (2)計算 m0.001034mol·kg-1 時，PbCl2 的平均活度系數(shù) ±。   提示 6. 答案：(1) 0.3426V、(2) 0.85 7. 電池 Cu(s)CuAc2(0.1mol·kg-1)AgAc(s)，Ag(s) 在 298K 時，電動勢 E0.372V，當溫度升至 308K 時，E0.374V, 已知 298K 時E(Ag+/Ag)0.800V，E(Cu2+/Cu)0.340V (1)寫出電極反應和電池反應； (2)298K 時，當電池有 2F 電量流過時的為多少？ (3)計算 AgAc 的溶度積 Ksp。 

17、  提示 答案：(2) -71.8kg·mol-1，38.6J·K-1·mol-1，-60.3kJ·mol-1、(3) 2.15×10-3 8. 電池 ZnZnCl2(0.05mol·kg-1)AgCl(s)，Ag 的電動勢與溫度的關系為 E/V1.0154.92×10-4(T/K298) (1)寫出電池反應； (2)計算 298K 時上述電池可逆輸出 2F 電量時，電池反應的以及反應的熱效應； (3)若將電池短路，上述各值為多少？ (4)若該電池以 0.8V 工作電壓放電，上述各值又為多少？  

18、0; 提示 答案：   9. 在 298K 時，電池 PtH2(g)H+|OH-1O2(g)Pt 的，水的，求電離過程和水的離子積 Kw。   提示 答案： 10. 若將反應安排成電池，并在 25 下先可逆放電 1F 電量，然后維持在 1V 下再放電 1F 電量，整個過程的熱效應 Q-45.65kJ。試確定該反應的恒壓熱效應。已知 25 時。   提示 答案：(-255.25kJ) 11. 對。假定氫氣遵從狀態(tài)方程，式中，且與溫度、壓力無關。試計算 25 時電池可逆放電 2F 電量的。   提示 答案： 12. 對

19、一個指定的電極：(1)當它作為一個電池的陽極和另一個電池的陰極時，電極電勢是否不同？(2)當電極反應的寫法不同時；電極電勢是否相同？(3)在一定的溫度和壓力下，E（電極）和（電極）中何者與電極反應物質(zhì)的活度或分壓無關？   提示 答案：(1) 電極電勢相同。(2) 電極電勢是強度量，與得失電子數(shù)多少無關。(3) （電極） 13. 有三種電極表示式 三者的電極電勢是否相同，為什么？   提示 答案：(1)(2)相同，(3)不同，因為 H+(3)10-14mol·dm-3 14. 寫出下列電極反應的奈恩斯特方程 兩個反應相應的 E（電極）和（電極）

20、相同否？   解 15. 對下列電極反應 則   提示 答案：（1，2） 16. 低碳鋼容器與pH=3.0的溶液接觸會腐蝕嗎？已知為腐蝕。 提示 答案： 17. 對同一電池，能否說消除液接電勢后測得的電動勢總是比有液接電勢存在時測得的電動勢大？為什么？   提示 答案：一般而言，兩者不可以比較，因有液接電勢存在時為不可逆。 18. 在 298K，設計一濃差電池以求 ZnCu 合金中 Zn 的活度，要求寫出電池表達式，電池反應的電動勢計算公式。   解 19. 在 298K 時有下述電池： 試計算電池電動勢 E，并判

21、斷該反應能否自發(fā)進行？已知    提示 答案： 20. 298K 時，10mol·kg-1 和 6mol·kg-1 的 HCl 水溶液中 HCl 的分壓分別為 560 和 1.87Pa，設兩溶液均遵守亨利定律，試計算下述兩電池的電動勢差值。    提示 答案：0.0873V 21. 在 298K 時有下列兩個電池 (1)AgAgCl(s)HCl 乙醇溶液(m1)H2(py，PtPt，H2(pyHCl 乙醇溶液(m2)AgCl(s)Ag (2)AgAgCl(s)HCl 乙醇溶液(m1)HCl 乙醇溶液(m2)AgCl(s)Ag 。 已知

22、 m18.238×10-2mol·kg-1,m28.224×10-3mol·kg-1 ，兩電池電動勢分別為 E18.22×10-2V，E25.77×10-2V 試求 (a)在兩種 HCl 的乙醇溶液中，離子平均活度系數(shù)的比值 ±1/±2： (b)離子在 HCl 乙醇溶液中的遷移數(shù) t+； (c)H+ 和 Cl- 離子的無限稀釋摩爾電導率。已知。   提示 答案： 22. 已知 298K 時下述電池的實測電動勢為 0.0536V， 計算 Cl-1 的遷移數(shù)。   提示 答案：(

23、tCl-0.498) 練 習 1. 奧格氏(Ogg)對下述電池 在 291K 時維持 m2/m110 的情況下進行了一系列測定。求得電動勢的平均值為 0.029V。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)確定亞汞離子在溶液中是 Hg22+ 還是 Hg+。    提示 答案：(以Hg22+存在) 2. 25 時，有溶液，當把金屬 Pb 放入溶液時，能否從溶液中置換出金屬 Sn？   提示 答案：(1)不能，EPbESn。(2) 能，EPbESn。 3. 電池 在 25 測得電池(1)、(2)的電動勢分別為 0.5655V 和 1.7501V，又已知(1)、(2)電池的值依次為 0.

24、5655V 和 1.68488V，試求 25 時 7mol·Kg-1 H2SO4 溶液中水的活度。    提示 答案：（aH2O0.545） 4. 在 298K 時有下述電池 已知當 HI 濃度 m1×10-4mol·kg-1時，E0.97V，當 m3.0mol·kg-1 時，E0.41V。電極 Au2+Au(s)的值為 1.68V，試求： aHI 溶液濃度為 3.0mol·kg-1 時的 ±； bAuI(s)的活度積 Kap。   提示 答案：(a) 1.81、(2) 9.72×10

25、-21 5. 298K 時，下述反應達到平衡： Cu(s)Cu2+(a2)2Cu+(a1) a設計合適的電池，由求反應的平衡常數(shù)； b若將 Cu 粉與 0.1mol·kg-1 的 CuSO4 溶液在 298K 共搖動，計算達平衡時 Cu+ 的濃度。 已知。   提示 答案：(a) 5.96×10-7、(b) 2.45×10-4mol×kg-1 6. 試設計合適的電池用電動勢法測定 Ag2O(s)在下的分解溫度。    解 7. 25 時，電池的 E0.926V，已知,試求(1)水的離子積；(2)HgO的分解壓力。&

26、#160;  提示 答案：(1) KW1×10-14、(2) p3.14×10-16Pa 8. 25時用鉑電極電解 1mol·dm-3 的 H2SO4 (1)計算理論分解電壓； (2)若兩電極面積均為 1cm2，電解液電阻為 100，H2(g)和 O2(g)的超電勢 與電流密度 j 的關系分別為： 問當通過的電流為 1mA 時，外加電壓為若干？    提示 答案：(1) 1.229V、(2) 2.155V 9. 若氫在 Cd、Hg 電極上的超電勢在所討論的電流密度范圍內(nèi)服從塔菲爾公式 ablgj。對于上述兩電極 b 均為 0.118V

27、，但二者的 a 不同。氫在這些電極上析出的傳遞系數(shù)均為 0.5，電極反應得失電子數(shù)均為 1。氫在 Cd 和 Hg 上的交換電流 j0 分別是 1×10-7A·m-2 和 6×10-9A·m-2。求在 298K 時二電極通過相同的電流密度情況下，氫在 Hg、Cd 兩電極上的超電勢的差值。   提示 答案：(0.144V) 10. 25，在 Ni 電極上反應的交換電流密度為 1.00×10-5A·cm-2。試求欲達到 0.100V 的超電勢時，需要多少電流密度（0.5）？ (a)從 Butler-Volme r計算；

28、(b從 Tafel 方程近似計算。   提示 答案：(1) 6.87×10-5A·cm-2、(2) 7.01×10-5A·cm-2 11. 實驗測定 298K 時，鐵電極上 H2 的陰極超電勢 c 及電流密度 jc 的數(shù)據(jù)如下： -10-100-1000-10000-0.40-0.53-0.64-0.7712. (a)請根據(jù) Butler-Volmer 方程，求算 J0 及對稱因子 ； (b)鐵電極的表面積為 5cm2，當 c-15mV 時，通過的電流強度為多少？   提示 13. 答案：(a) 5.0×

29、10-3A·cm-2，0.486、(b) -1.5×10-6A 14. 某化學反應 M3+e-M2+ 今安排在電池中進行，0.50，當電極電勢由 -0.4V 降為 -1.0V，請計算電流密度之比。該反應之活化能為 Ea40kJ·mol-1，為達到上述電極反應速率之比。該反應需提高溫度多少度？（設 T1298K ）   提示 答案：（1.2×105，T780K） 15. 298K、下，以 Pt 為陰極，C（石墨）為陽極，電解含 CdCl2（0.01mol·kg-1）和 CuCl2（0.02mol·kg-1）的水溶液，若電解過