最新第十一章电解及库仑分析法

1、第十一章电解及库仑分析法1、什么叫做分解电压？为什么实际分解电压的数值比按电解产物所形成的原电池的反电动 势要大？答：分解电压：在电解时，能够使被电解物质在两电极上产生迅速、连续的电极反应，所需 的最低外加电压。因为当电流通过电解池时，电极的实际电位常偏离平衡电位，即产生极化现象。极化 使阳极电位变得更正，阴极电位变得更负，即产生过电位农），而分解电压是原电 池电动势、电池过电位、电解池电压降ir之和，即：u = （efl （e（ +tjc） + ir所以，实际分解电压比电池反电动势大。2、控制电流电解分析和控制电位电解分析各有何优缺点？答：控制电流电解分析，由于电解电流大，并且基本恒左，因此

2、电解效率高，分析速度快。 但由于阴极电位不断负移，其它离子也可能沉积下来，故选择性差。而控制阴极电位能有效防止共存离子的f扰，选择性好，该法即可作定量测左，又可 广泛作为分离技术，常用于多种金属码子共存情况下某一种离子的测泄。3、库仑分析与电解分析在原理、装置上有何异同点？答：电解分析与库仑分析在原理、装巻上有许多共同之处，都需要通过控制分解电压或阴极 电位来实现不同金属离子的分离，库仑分析也属于电解分析的范畴。不同的是通常的电解分 析是通过测量电解上析出的物质的质量来进行左量分析,而库仑分析是通过测量通过体系的电量（,n = （2）来进行住量测左。nf在测疑装宜上，二者也有共同之处，均需要有

3、阴极电位控制装苣，不同之处在于库仑分 析中需要在电解回路中串联一个库仑计以测量通过体系的电量。4、用库仑法在左疑分析时，要取得准确的分析结果应注意些什么？答：要求电极反应单纯，电流效率100%,应注意消除各种影响电流效率的因素。5、在恒电流库仑分析法和控制电位库仑分析法中，是如何测得电量的？答：在控制电位库仑分析法中，是用精密库仑计来测量电疑的。常用的有气体库仑计和电子 积分库仑汁等。在恒电流库仑滴左中，由于电流是恒泄的，因而通过精确测左电解进行的时 间及电流强度，即可计算出电量。6、为什么在库仑分析中要保证电流效率100%?如何保证电流效率100%?答：因为库仑分析的理论依据是法拉第定律，根

4、拯这一左律，只有当电流效率为100%时， 通过溶液或者电解时所消耗的电量才能完全应用于被测物质进行电极反应。消除各种影响电流效率的因素。7、某溶液含有2mol/l cu2+和0.01mol/l ag+,以pi为电极电解：（1）在阴极上首先析出的是铜还是银？（2）能否使两种金属离子完全分离？若可以，阴极电位控制在多少？铜和银在pt电极上的过电位可忽略不计。（= 0.337u,= 0.779v）解：(1)+巴磐 lgcw2+ = 0.337 + 畧兰 lg 2 = 0.346ve氐x + 0.059lg = 0.779 + 0.059lg 0.01 = 0.66 iv因 eak > ecu

5、所以 ag先析出。(2)在电解过程中，随着ag+的析岀，其浓度逐渐降低。当其浓度降为10 7mol/l时, 可认为已析岀完全。此时，银的析出电位为：e 氐=e:冲心 +00591gag十= 0779+00591gl()t = 0.366v即当ag+完全析出时的电位还未达到cu力的析出电位，因此只要控制电位在0.3660.346v范围内就可实现两种离子完全分离。0 3 解法二：要使某离子析出(电解)完全，其浓度应降低105倍，阴极电位负移v , n故ag+要析出完全，阴极电位为：0.661 一 03 = 0361(v),此时还未达到cm啲析出电位,故只要控制阴极电位在0.3610.346v范围内

6、就可使ag和cu完全分离。8、电解c0和sn力的混合酸性溶液，c0和s2啲浓度均为o.lmol/l.以钳为电极进行电 解。(1)在阴极上何种离子先析出？(2)若要使两种金属离子完全分开，阴极电位应控制多少？(硝 =°33”梯广七136解：(1)ecu = e：严心 + 字 lgc/?+ = 0.337 + 罕 lg0.1 = 0.307v em =十罟lg曲+ = -0.136 + 里磐lg0.1 = -0.166v因(2)ecll> esn 所以 cu先析出。cu析出完全时，阴极电位为：a 0.059 九0.059./ecu = e：严心 + 丁 lgc«2+ =

7、0.337 + lg 1 of = 0.160v0.160 > -0.166 所以 cu和sn可完全分开，只要控制阴极电位在一0.166-0.160v 之间即可。9、某溶液中含有o.lmol/lzn"和cd込 用电解沉积的办法可以分离zq+和cd牛 已知 e/c(l =-0.403v, ei+/z/ =-0.763v, 7cd = 0.48v,= 0.70v，计算当锌开始电解沉积时，cd?+的剩余浓度为多少？解：ecd = eicd +221gc2+ + q = -0.403 +lg 0.1 + 0.48 = 0.047v+lgz/?+4-7 = -0.763 +lg0.1 +

8、 0.70 = -o.o93v故 cd先析岀。当zn开始沉积时，ezt = -0.093 = ecd = -0.403 + lg cf/2+ + 0.482cd2+ = 1.74x10 6mol/l= 1.23 + 0 + 0.487 =1.717v10、用镀钳的钳电极，在25,电流密度为50a m"2条件下电解件广=1的酸性溶液，已知解：阴极2h+ + 2e = h2e ir/n>0.059.丹 + 2n 0.059.i2n nl/=e：*+lg +77” = 0 +lg+ 0 = ov11 ,，h2pj 112101325/101325阳极2h2o 一 4e = o2 +

9、4h*氧和氢的分圧都是101325pa,叽 =0, /()2 =0487v ,忽略ir降，外加电压应为多少？egg = e爲。+罟+仏u = eoi/ll2o-eir/ll+ir = .7n0 + 0 = .7lv 11、用镀铜的钳网电极作阴极，电解0.01mol/lzn2+溶液，已知磴”必=乂763解：zn的析出电位为：e "+ 039匚乙产匚乙严/乙十氢析出电位为：血=°，小=-0.40v ,试计算析出金属锌的最低。lgz“2+ + ；7zj = -0.763 +- lg 0.01 + 0 = 2 2e“、+ 21222 lg_lf “ =0.00-0.059/7/7-

10、0.402 phj p若要使电极上只析出锌而不析出氢，则必须满足> etrth 即 -0.822 > -0.059ph -0.40ph >7.1故要使zn析岀的最低值为7.112、用控制阴极电位法电解某物质，初始电流为2.50a,电解lomin以后，电流降至0.23a, 计算该物质浓度降至原浓度0.01%时所需的时间？解： 因 h 10" 即 023 = 250x 10 呗 得 k= 1.73x 10 3又 c, = ca- 10所以f = 一丄 lg 2 = 一!la 0.01 % = 2330 5 = 38.8 nink c()1.717xlo-313、用钳电极

11、电解cucl2试液,通过的电流为20a,电解时间为15min,计算阴极上析出的 铜和阳极上析岀的氯气各为多少g?解：it = -心、' -x20x 15x60 = 5.93g2x96485x 20x15x60 = 661g% m70.91 (j it = nfnf 2x96485人的不安全行为与物的不安全状态一、人的不安全行为不安全行为是人表现出来的，与人的心理特征相违背的，非正常行为。人在生 产活动中，曾引起或可能引起事故的行为，必然是不安全行为。人出现一次不安全行为，不一泄就发生事故和造成伤害。然而不安全行为，一 定会导致事故。既使物的因素作用是事故的主要原因，也不能排除隐藏在不安全状态背后的, 人的行为失误的转换作用。事故致因中，人的因素指个体人的行为与事故的因果关系。个体人的行为就是 个体人遵循自身的生理原理而表现的行动。任何人都会由于自身与环境因素影响，对同一事 故的反应、表现与行为岀现差异。具体如下：（一）操作错误、忽视安全、忽视警告未经许可开动、关停、移动机器、开动、关停机器时未给信号、开关未锁紧，造 成意外转动、通电或泄漏等、忘记关闭设备、忽视警告标志、警告信号、操作错误（指按钮、 阀门、扳手、把柄等的操作）、奔跑作业、供料或送