物化第七章习题

物理化学第7章电化学第1页第7章第7章电化学11、知识点1、内容总结2、基本要求基本要求？(1)电解质溶液的电导率、电导率和摩尔电导率的定义、物理意义、单位和关系，以及电导率的测定、计算和应用；(2)可逆电池和可逆电极的构成及电极反应方程的编写；(3)电池图和电池设计；(4)利用能斯特方程及其数值计算各种化学电池和浓缩电池的电动势；(5)可逆电池电动势与热力学函数的关系及计算，k的计算？(1)德拜-哈克极限公式；(2)离子迁移数的概念、计算及相关计算方法、离子平均活度、平均活度系数和平均摩尔质量；(3)离子强度的概念和计算；(4)可逆电池的条件；(5)极化和过电位的概念；(6)原电池和电解槽的比较。(1)法拉第定律的形式和应用；(2)标准电极电位的测定(3)电解反应。3、主配方，主配方物理化学第7章电化学第2页。2、习题p355 3597.1用铂电极电解氯化铜溶液。通过的电流是20A。15分钟后，提出了以下问题：(1)在阴极上能沉淀多少质量的铜？(2)在27和100千帕下，有多少Cl2(g)可以沉淀在阳极上？溶液：电极反应：阴极上的Cu22e-=铜，阳极上的2Cl-=Cl2e-因为通过的总电量q=it=201560c=18000 c(1)因为q=ZF ，其中z=2；F=96500 cmol-1，因此=q/ZF=18000/296500mol=0.09326mol且n=且=1，即n=0.09326 mol，并且因为铜的摩尔质量=63.55 gmol-1，所以铜沉淀的量=63.550.09326G=5.9269G(2)因为PV=nrt通电一段时间后，在与电解池串联的银库仑计中测量0.1658克银沉积物。阳极区溶液重62.50克，含有21.151克铅(NO3)。计算Pb2和NO3-的迁移数。溶液：阳极区的水重量为62.50-1.151=61.349克，电解前阳极区的铅(NO3)2含量为1.6610-261.349=1.0184克，电解前阳极区的铅(NO3)2含量为1.0184/米(铅(NO3)2)=1.0184/331.2=0.003075摩尔物质用银沉积的物质的量是：0.1658/M(银)=0.1658/107.8=0.001537摩尔物理化学第7章电化学第3页由铅阳极溶解的转化为Pb2的物质的量等于N逆=0.001537/2=0.0007685摩尔硝酸银溶液用银电极按照N迁移前=n反-n迁移后=0.003075进行电解通电一段时间后，0.078克银(s)沉淀在阴极上，阳极区的溶液质量为23.376克，包括30.236克硝酸银。众所周知，通电前1千克水中的溶液浓度为7.39克硝酸银。问银和三氧化氮。溶液：扎姆(硝酸银)=169.87克摩尔-1阳极区的水重量为23.376克-0.236克=23.14克电解前阳极区的硝酸银为7.3923.14克/1000=0.171克电解前阳极区的含硝酸银物质为0.171克/米(硝酸银)=0.171克/169.87克摩尔-1=1.0066610-3摩尔107.87 g mol-1=7.23110-4 mol，根据n迁移=n前n反n后n迁移=1.0066610-3mol 7.23110-4mol-1.389310-3mol=3.4110-4molt(ag)=3.4110-4/7.23110-4=0.471t(NO3-)=1-0.471=0.471。 当5.594毫安的电流从顶部到底部通过管子时，界面持续向下移动，并且总是清晰的。3976秒后，接口在试管中向下移动的距离等于试管中1.002cm3溶液的长度。在实验温度为25时，计算氯化镉溶液中的t(Gd3)和t(Cl-)的值。解决方案：电极反应为gd33e-=gdz=3总输入功率q=it=5.59410-33976 c=22.2417c，因为，Q=ZF so=Q/ZF=22.2417/396485Mol=0.00007684Mol N=0.00007684Mol 1=0.00007684Mol溶液中gd3的量为1.00210用这种溶液填充电导池，在25下测得其电阻为453。将相同体积的质量浓度为0.555 GDM-3的氯化钙溶液填充到相同的电导率池中，并测量其电阻为1050。(1)计算电导池系数；(2)氯化钙溶液的电导率；(3)氯化钙溶液的摩尔电导率。解决方案：(1)求出电导率单元系数m(氯化钙)=110.98g mol-1 kcell=rx=4530.2768m-1=125.39m-1(2)求出氯化钙溶液的电导率；物理化学第7章电化学第4 k页(氯化钙)=kcell/rx=125.39/1050sm-1=0.1194 sm-1(3)求出氯化钙溶液的摩尔电导率m(氯化钙)=k(氯化钙)/c=0.1194/(0.555103/110.98)Sm2 mol-1=0.02388 Sm2 mol-1注：质量浓度m尝试计算nhm和clm。解决方法：因为氯化铵=氯化铵-；=1摩尔。m m t so nhm=12312 101951 . 64907 . 0012625 . 0 molsmholmst m cl m=0.012625t-=0.012625(1-0.4907)Sm2 mol-1=6.429910-3 Sm2 mol-17.7将电导率为0.141Sm-1的KCl溶液在25下装入电导池，并测量其电阻至用0.1摩尔的DM-3 NH4OH溶液填充相同的电导池，测得的电阻为2030。使用表7.3.2中的数据计算NH4OH的离解度和离解常数K。解决方案：kcell=kr=0.141525=74.025m-1k(nh4oh)=keel/rx=74.025/2030=0.0365 sm-1参考表7.3.2，NH m=73.410-4 sm-2mol-1oh m=198.010-4 sm-2mol-1 1244 44 104.27110)0。310001 .0/1065。3/Molmscm 01344.0 104.271 10646.3 44m k=c 12=0.013442/(1-0.01344)0.11000/1000=1.829310-57.8 25，电导率为5.510-6 sm-1，密度为997.0 kgm-3。在H2O有如下的平衡H2O=氢氧根。计算此时H2O的摩尔电导率、离解度和h浓度。溶液：用体积摩尔浓度代替密度C=997.0kg.m千克米-3/18.00910-3千克摩尔-1=55361.21摩尔-3 6211121/5.5110/55361.219.93 10毫米厘米-3毫摩尔米-物理化学第7章电化学第5页水自离解H2O=氢氢氢氢氢千瓦=1.00810-14=氢氢氢=氢(1)计算25时纯水的电导率。(2)用水制备AgBr饱和水溶液，测量电导率(溶液)=1.66410-5 Sm-1。找出AgBr在水中的溶解度。解决方案：(1)因为m (H2O)=m (h) m (oh-)=m(氢氧化钠)m(盐酸)-m(氯化钠)=0.024811 0.042616-0.012645Sm2 mol-1=0.054782 Sm2 mol-1，因为只有水的离解部分起导电作用， 因此c(H2O)=c(h)=c(oh-)=(1.00810-14)1/2=1.00410-7 moldm-3(H2O)=c m(H2O)=1.00410-70.054782sm-1=5.5010-6sm-1(2)因为(溶液)=(H2O) (AGBR) (agbr)=(H2O)-(溶液)=1.66410-5-5.5005 解决方案：氯化钙=Ca2 2cl-对于Ca2=1-=2z=2；z-=-1