第七章 电化学
7－1．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) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa下的Cl2(g)?
20?15?60?63.54620?15?60解：(1) mCu＝＝5.527 g nCu＝＝0.09328 mol
2F2F20?15?600.09328?R?300.15(2) nCl2＝＝0.09328 mol VCl2＝＝2.328 dm3
2F1007－2．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) 21.66×10－2g。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g，其中含有Pb(NO3) 21.151g，计算Pb2+的迁移数。 解： M [Pb(NO3) 2]＝331.2098
考虑Pb2+：n迁＝n前－n后＋ne
(62.50?1.151)?1.66?10?21.1510.1658＝－＋
331.2098331.20982?107.8682＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol
3.6823?10?4t＋(Pb)＝＝0.4791
7.6853?10?42+
考虑NO3?： n迁＝n后－n前
(62.50?1.151)?1.66?10?21.151＝－＝4.0030×10－3 mol
331.2098331.20984.0030?10?4t－(NO)＝＝0.5209
7.6583?10?4?37－3．用银电极电解AgNO3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g的Ag析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g，其中含AgNO3 0.236 g。已知通电前溶液浓度为1kg水中溶有7.39g的AgNO3。求Ag+和NO3?的迁移数。 解： 考虑Ag+： n迁＝n前－n后＋ne
(23.376?0.236)?7.39?10?30.2360.078＝－＋
169.8731169.8731107.8682＝1.007×10－3－1.3893×10－3＋7.231×10－4
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＝3.408×10－4 mol可复制、编制，期待你的好评与关注！
3.408?10?4?NOt＋(Ag)＝＝0.4713 t()＝0.5287 －3?47.231?10+
(23.376?0.236)?7.39?10?30.236考虑NO： n迁＝n后－n前＝－
169.8731169.8731?3＝1.3893×10－3－1.007×10－3 ＝3.823×10－4 mol
3.823?10?4t－(NO)＝＝0.5287 t＋(Ag+)＝0.4713 ?47.231?10?37－4．在一个细管中，于0.03327mol·dm－3的GdCl3溶液的上面放入0.073 mol·dm－3的LiCl溶液，使它们之间有一个明显的界面。令5.594mA的电流自上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直保持清晰。3976s以后，界面在管内向下移动的距离相当于1.002 cm3的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25℃下，GdCl3溶液中的t＋(Gd3+)和t＋(Cl－)。
VczF1.002?10?3?0.03327?3?96500解： t (Gd)＝＝＝0.4339
5.594?10?3?3976It3+
t (Cl－)＝0.5661
7－5． 已知25℃ 时0.02mol·dm－3KCl溶液的电导率为0.2768S·m－1。 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 0.555mol·dm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) Kcell＝κ×R＝0.2768×453＝125.39 m－1
K125.39(2) κ(CaCl2)＝cell＝＝0.1194 S·m－1
R10500.1194?110.984?(3) Λm(CaCl2)＝＝＝0.02388 S·m2·mol－1
0.555?1000c??7－6．已知25℃时??S·m2·mol－1，t (NH4)＝0.4907。试计算??m(NH4Cl)＝0.012625 m(NH4)
－及??(Cl)。 m－3
－3 ?解： ??S·m2·mol－1 m(NH4)＝0.4907×0.012625＝6.195×10
－3 ???S·m2·mol－1 m(NH4)＝0.5093×0.012625＝6.430×10
7－7． 25℃时将电导率为0.141S·m－1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· dm－3的NH3·H2O，测得电阻为2030Ω。利用表7.3.2中的数据计算NH3·H2O的解离度α及解离常数K0。
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解： κ(NH3·H2O)＝
?(KCl)RKClRNH3?H2O＝
0.141?525＝0.03647S·m－1
20300.03647?10?3?Λm(NH3·H2O)＝＝＝3.647 ×10－4 S·m2·mol－1
0.1c－4－42－1
??m(NH3·H2O)＝(73.5＋198)×10＝271.5×10 S·m·mol
α＝
?m3.647?＝0.01343 ??m271.5?2c0.013432?0.1－5 0?3c?1mol?dm＝＝1.828×10() K＝0(1??)c1?0.013430＝1.828×10－8 (c0?1mol?m?3)
7－8．25℃时纯水的电导率为5.5 ×10－6 S·m2·mol－1，密度为997.0 kg·m－3。H2O中存在下列平衡：H2O H＋＋OH－ ，计算此时H2O的摩尔电导率、解离度和H＋的浓度。
?997.0解： c(H2O)＝＝55342.2 mol·m－3 ?M0.01801525.5?10?6Λm＝?＝9.938×10－11 S·m2·mol－1
c55342.2?－2－2
??S·m2·mol－1 m(H2O)＝(2.4811＋4.2616－1.2645)×10＝5.4782×10
?m9.938?10?11α＝??＝1.814×10－9
?2?m5.4782?10c(H＋)＝αc(H2O)＝1.814×10－9×55342.2＝1.004×10－4 mol·m－3
＝1.004×10－7 mol·dm－3
7－9．已知25℃时水的离子积Kw＝1.008×10－14。NaOH、HCl和NaCl的??m分别等于0.024811S·m2·mol－1、0.042616 S·m2·mol－1和0.012645 S·m2·mol－1。 (1) 求25℃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κ(溶液)＝1.664×10－5 S·m－1。求AgBr(s)在纯水中的溶解度。
解： (1) Kw＝cH??cOH? c＝Kw2＝1.008?10?14×103＝1.004×10－4 mol·m－3
－2－2
??S·m2·mol－1 m(H2O)＝(2.4811＋4.2616－1.2645)×10＝5.4782×10
1κ(H2O)＝5.4872×10－2×1.004×10－4＝5.500×10－6 S·m－1
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－4－4
(2) ??S·m2·mol－1 m(AgBr)＝(61.92＋78.4)×10＝140.32×10
1.664?10?5?5.50?10?61.114?10?5?－4 －3
c＝?＝＝＝7.939×10mol·m ?4?4?m140.32?10140.32?107－10．应用德拜-休克尔极限公式计算25℃时0.002mol·kg－1CaCl2；溶液中γ(Ca＋)、γ(Cl－
)和γ± 解： I＝
1×(0.002×22＋0.004×12) ＝0.006 mol·kg－1 2lgγ(Ca＋)＝－0.509×22×0.006＝－0.1577 γ(Ca＋)＝0.6955 lgγ(Cl－)＝－0.509×12×0.006＝－0.03943 γ(Ca＋)＝0.9132 lgγ±＝－0.509×2×1×0.006＝－0.07885
γ(Ca＋)＝0.8340
7－11．现有25℃、0.01 mol·kg－1的BaCl2水溶液。计算溶液的离子强度I以及BaCl2的平均活度因子γ±和平均活度a±。
1解：(1) I＝×(0.01×22＋0.02×12) ＝0.03 mol·kg－1
2lg±
＝－0. 509×2×1×0.03＝－0.1763
±
＝0.6663
b±＝34b＝34?0.01＝0.01587 mol·kg－1 a±＝0.6663×0.01587=0.01057
7－12．25℃时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度为5.46×10－4 mol·dm－3。假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在0.01 mol·dm－3CaCl2溶液中的溶解度。
解：先利用25℃时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。 由于是稀溶液可近似看作bB≈cB，因此，离子强度为
I0＝×(5.46×10－4×22＋1.092×10－3×12) ＝1.683×10－3 mol·kg－1 lg±
12＝－0. 509×2×1×1.683?10?3＝－0.04102
±
＝0.9095
b033－43－10
＝4×0.9095×(5.46×10)＝4.898×10 )0b设在0.01 mol·dm－3CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶解度为b，则
3Ksp＝4??(I＝×(0.01×22＋0.02×12＋b×22＋2b×12)＝0.03＋3 b
lg±
12＝－0. 509×2×1×0.03?3b＝－1.76320.01?b
3?Kspb0b34.898?10?10b04.966?10?4b033Ksp＝4?(0) b＝?＝?＝
b4??4????可复制、编制，期待你的好评与关注！
物理化学第五版课后习题答案
