第七章 电化学
7.1
用铂电极电解
溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）
?(2) 在的27 ØC ，100 kPa下的
？
在阴极上能析出多少质量的 解：电极反应为
电极反应的反应进度为
因此：
7.2 用Pb (s)电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 2
1. 66⨯10
-2
g
。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中含有0.1658g 的银
沉积。阳极区的溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。
解：电极反应为：阳极 Pb ⇒Pb 2++2e - 阴极 Pb 2++2e -⇒Pb
对阳极区的Pb 2+进行物料衡算得n 电解前(P b 2+) ，n 电解后(P b 2+) 和n 反应(P b 2+) ，最后
n 电解前（P b
2+
t (Pb
2+
) =
) -n 电解后（P b
2+
2+
)
n 反应（P b
)
+1=0. 479
7.3
用银电极电解
，并知阴极区溶液中
。
溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出
的总量减少了
。求
溶液中的
的和
解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中
的总量的改变
等于阴极析出银的量
与从阳极迁移来的银的量
之差：
7.5 已知25 ØC
时溶液的电导率为。一电导池
中充以此溶液，在25 ØC 时测得其电阻为样体积的质量浓度为算（1）电导池系数；（2）电导率。
解：（1）电导池系数为
的
。在同一电导池中装入同溶液，测得电阻为
。计溶液的摩尔
溶液的电导率；（3）
（2）溶液的电导率
（3）
溶液的摩尔电导率
7.7 25 ØC 时将电导率为为
。在同一电导池中装入。利用表7.3.2中的数据计算
的溶液装入一电导池中，测得其电阻的
溶液，测得电阻为
。
的解离度及解离常熟
解：查表知无限稀释摩尔电导率为
因此，
7.8 25℃时纯水的导电率为5. 5⨯10-6S ⋅m -1，密度为997. 0kg ⋅m -3。H 2O 存在下列平衡，H 2O ⇔H ++OH -，计算此时H 2O 的摩尔电容率、解离度和H +的浓度。
k c
5. 5⨯10
3-6
解：Λm =
=
997⨯10/18
-11
S ⋅m ⋅mol
2-1
=9. 93⨯10
-11
S ⋅m ⋅mol
2-1
α=
Λm Λ
∞m
=
9. 93⨯10
349. 65⨯10
-4
+198⨯10
-4
=1. 813⨯10
-9
c (H ) =c *α=
+
99718
⨯1. 813⨯10
-9
mol ⋅L
-1
=1. 004⨯10
-7
mol ⋅L
-1
7.9 已知25 ØC 时水的离子积别等于
，
，
和
、和的分
。
（1）25 ØC 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）水的无限稀释摩尔电导率为
纯水的电导率
（2）k (AgBr ) =k (溶液）-k (H 2O )
Λm (AgBr ) ≈Λm (AgBr ）=Λm (Ag ）+Λm (Br ）
∞
∞
+
∞
-
c (AgBr ) =k (AgBr ) /Λm (AgBr ) =7. 939⨯10
-4
mol ⋅L
-1
7.10 应用德拜-休克尔极限公式计算25 ØC
时
、
解：离子强度
和
。
溶液中
7.11 现有25℃，0.01mol ⋅kg
-1
的BaCl 2水溶液。计算溶液的离子强度I 以及BaCl 2
的平均离子活度因子γ±和平均离子活度a ±。
解：溶液中有Ba 2+和Cl -，已知b (Ba 2+) ，b (Cl -) ，z (Ba 2+) 和z (Cl -) ，那么
I =
1
∑b
2
B
z B =0. 03mol ⋅kg
2-1
；
由lg γ±=-Az +z -
I
可以得γ±=0. 666；
+ν-1对于BaCl 2 ，先求出其平均离子质量摩尔浓度b ±=(b νb -) ，然后利用+
Θ
γ±=0. 666，得到a ±=γ±b ±/b =0. 8340
第七章 电化学
7.1
用铂电极电解
溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）
?(2) 在的27 ØC ，100 kPa下的
？
在阴极上能析出多少质量的 解：电极反应为
电极反应的反应进度为
因此：
7.2 用Pb (s)电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 2
1. 66⨯10
-2
g
。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中含有0.1658g 的银
沉积。阳极区的溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。
解：电极反应为：阳极 Pb ⇒Pb 2++2e - 阴极 Pb 2++2e -⇒Pb
对阳极区的Pb 2+进行物料衡算得n 电解前(P b 2+) ，n 电解后(P b 2+) 和n 反应(P b 2+) ，最后
n 电解前（P b
2+
t (Pb
2+
) =
) -n 电解后（P b
2+
2+
)
n 反应（P b
)
+1=0. 479
7.3
用银电极电解
，并知阴极区溶液中
。
溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出
的总量减少了
。求
溶液中的
的和
解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中
的总量的改变
等于阴极析出银的量
与从阳极迁移来的银的量
之差：
7.5 已知25 ØC
时溶液的电导率为。一电导池
中充以此溶液，在25 ØC 时测得其电阻为样体积的质量浓度为算（1）电导池系数；（2）电导率。
解：（1）电导池系数为
的
。在同一电导池中装入同溶液，测得电阻为
。计溶液的摩尔
溶液的电导率；（3）
（2）溶液的电导率
（3）
溶液的摩尔电导率
7.7 25 ØC 时将电导率为为
。在同一电导池中装入。利用表7.3.2中的数据计算
的溶液装入一电导池中，测得其电阻的
溶液，测得电阻为
。
的解离度及解离常熟
解：查表知无限稀释摩尔电导率为
因此，
7.8 25℃时纯水的导电率为5. 5⨯10-6S ⋅m -1，密度为997. 0kg ⋅m -3。H 2O 存在下列平衡，H 2O ⇔H ++OH -，计算此时H 2O 的摩尔电容率、解离度和H +的浓度。
k c
5. 5⨯10
3-6
解：Λm =
=
997⨯10/18
-11
S ⋅m ⋅mol
2-1
=9. 93⨯10
-11
S ⋅m ⋅mol
2-1
α=
Λm Λ
∞m
=
9. 93⨯10
349. 65⨯10
-4
+198⨯10
-4
=1. 813⨯10
-9
c (H ) =c *α=
+
99718
⨯1. 813⨯10
-9
mol ⋅L
-1
=1. 004⨯10
-7
mol ⋅L
-1
7.9 已知25 ØC 时水的离子积别等于
，
，
和
、和的分
。
（1）25 ØC 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）水的无限稀释摩尔电导率为
纯水的电导率
（2）k (AgBr ) =k (溶液）-k (H 2O )
Λm (AgBr ) ≈Λm (AgBr ）=Λm (Ag ）+Λm (Br ）
∞
∞
+
∞
-
c (AgBr ) =k (AgBr ) /Λm (AgBr ) =7. 939⨯10
-4
mol ⋅L
-1
7.10 应用德拜-休克尔极限公式计算25 ØC
时
、
解：离子强度
和
。
溶液中
7.11 现有25℃，0.01mol ⋅kg
-1
的BaCl 2水溶液。计算溶液的离子强度I 以及BaCl 2
的平均离子活度因子γ±和平均离子活度a ±。
解：溶液中有Ba 2+和Cl -，已知b (Ba 2+) ，b (Cl -) ，z (Ba 2+) 和z (Cl -) ，那么
I =
1
∑b
2
B
z B =0. 03mol ⋅kg
2-1
；
由lg γ±=-Az +z -
I
可以得γ±=0. 666；
+ν-1对于BaCl 2 ，先求出其平均离子质量摩尔浓度b ±=(b νb -) ，然后利用+
Θ
γ±=0. 666，得到a ±=γ±b ±/b =0. 8340