电化学思考题Chapter.doc

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1、VII可逆电池电动势1、电化学的特点是什么?电解质溶液相关知识。电解质溶液在连续导电的过程中，必须在导电装置中实现（原电池或电解池），有电化学反应的发生和化学能与电能的转化。导体有两类：金属导体（自由电子迁移）；电解质溶液或熔融电解质（离子的迁移）。2、法拉第常数：1F=L•e=6.022×1023mol-1×1.6022×10-19C=96485C/mol≈96.5kC/mol）3、法拉第定律：Q=nzF。电解池发生化学反应的结果是产生了连续电流。4、能量分析：外电源耗能：W’=QV(Q：电量，V：

2、外加电压)，外能量消耗的结果是：∆GT,P>0的非自发反应发生:2HCl→H2+Cl2如果电解反应是在可逆条件下完成的，则有：∆GT,P=W’r=QV5、将一恒定电流通过硫酸铜溶液1h，阴极上沉积出0.0300g，串联在电路中的毫安计读数为25mA。试求该毫安计刻度误差有多大？解答：i)阴极上沉积Cu的量：n’=ii)实际通电量：Q=It=nzF，故：n==0.000466moliii)误差：×100%=-1.27%6、将两个银电极插入AgNO3溶液，通以0.2A电流共30min，试求阴极上析出Ag的

3、质量。解答：Q=It=0.2´30´60=360C,故析wAg==0.00373×108=0.4029g。7、在Na2SO4溶液中通过1000C电荷量时，在阴极和阳极上分别生成NaOH和H2SO4的质量各是多少？解答：阴极反应：2H++2e→H2阳极反应：2OH-→H2O+1/2O2+2e阴极析出NaOH的质量:wNaOH=40=0.414gwH2SO4==0.508g。8、离子在电场中的速率：r+=U+dE/dlr-=U-dE/dl其中U+和U-为正、负离子的碘迁移率（离子淌度，ionicmobil

4、ity），其单位为：m2•s-1•V-1。把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数（Transferencenumber），tB=IB/I。同时：溶液中正、负离子的迁移数之和为1，即：∑ti=∑t++∑t-=1。离子迁移数可以通过Hittorf方法、界面移动法和电动势法测定。9、电导、电导率和摩尔电导率G=1/R，单位：Ω-1或S（西门子，Simens）。R=U/I，故G=I/U=k，k（电导率）=（ρ是电阻率），单位为：S•m-1或者Ω-1•m-1。Λm=(S·m2·mol-1)，摩尔电导

5、率。10、电导池常数、强电解质溶液摩尔电导率和浓度的关系：Kcell==kR11、Kohlrausch强电解质溶液离子移动独立定律:12、求解弱电解质HAc的无限稀释时的摩尔电导率：解答：或者13、平均活度和平均活度系数物质B的化学势：注意：，当溶液很稀（c<0.01mol/L）时，gB,m≈1。离子平均活度的定义：离子平均活度系数的定义：离子平均质量摩尔浓度：14、在25oC时，一电导池中盛以0.01mol/LKCl溶液，电阻为150.00W；盛以0.01mol/LHCl溶液，电阻为51.40W，试

6、求0.01mol/LHCl溶液的电导率和摩尔电导率。解答：由P221表7.3可以查知25oC时，0.01mol/LKCl溶液的电导率为k=0.140877S●m-1。G==k，故===0.04732mkHCl===0.4111S●m-1Ʌm===0.04111S·m2·mol-115、18oC时，用同一电导池测出0.01mol/LKCl和0.001mol/LK2SO4溶液的电阻为145.00W和712.2W；试求算：（1）电导池常数；（2）0.001mol/LK2SO4溶液的摩尔电导率。解答：由P22

7、1表7.3可以查知18oC时，0.01mol/LKCl溶液的电导率为k=0.122052S●m-1。G==k，故 :(1)Kcell==Rk=145.00´0.122052=17.70m-1(2)kK2SO4===0.02485S●m-1，Λm==0.02485S·m2·mol-116、已知18oC时0.020mol/LKCl的k=0.2397S●m-1。在18oC时，以某种电导池充以0.020mol/LKCl和0.00141mol/L的NaCNS酒精溶液时，测得的电阻分别为15.946W和663.4

8、5W。试求算：（1）电导池常数；（2）该NaCNS溶液的摩尔电导率。解答：(1)Kcell==Rk=15.946´0.2397=3.822m-1(2)kNaCNS===0.005761S●m-1，Λm==0.004086S·m2·mol-117、在25oC时，一电导池中充以0.01mol/LKCl溶液，测出的电阻为484.0W；在同一电导池中充以不同浓度的NaCl溶液，测得下表所列数据。试求算：（1）各浓度时NaCl溶液的摩尔电导率；（2）以Λm对作图，