物理化学电化学参考答案

第 7 章 电化学习题解答1. 将两个银电极插入AgNO3溶液，通以0.2 A 电流共 30 min ，试求阴极上析出Ag 的质量。解：根据BItMmzF得AgAg0.23060 107.87 g0.4025 g1 96500ItMmzF2. 以 1930 C 的电量通过CuSO4溶液，在阴极有 mol 的 Cu 沉积出来，问阴极产生的H2的物质的量为多少？解：电极反应方程式为：阴极2Cu2eCu(s)阳极222H O(l)H (g)2OH2e在阴极析出 mol 的 Cu，通过的电荷量为:CuQ(0.009296500) C1737 CnzF根据法拉第定律，析出H2 的物质的量为2HCu19301737 mol0.001 mol296500QQQnzFzF3. 电解食盐水溶液制取NaOH，通电一段时间后，得到含NaOH 1 mol/dm3 的溶液 dm3，同时在与之串联的铜库仑计上析出30.4 g铜，试问制备NaOH的电流效率是多少？解：根据铜库仑计中析出Cu(s) 的质量可以计算通过的电荷量。CuCu30.4 mol0.957 mol1163.5 2mnM电理论上 NaOH的产量也应该是 mol 。而实际所得NaOH的产量为× mol = mol所以电流效率为实际产量与理论产量之比，即0.6 100%62.7%0.957 4. 如果在 10×10 cm2的薄铜片两面镀上0.005 cm 厚的 Ni 层[ 镀液用 Ni(NO3) 2] ，假定镀层能均匀分布， 用 2.0 A 的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间？设电流效率为%。已知金属的密度为8.9 g/cm3，Ni(s) 的摩尔质量为58.69 g/mol。解：电极反应为：2+Ni(aq)2eNi(s)镀层中含 Ni(s) 的质量为：(10×10 ×2× × g =8.9 g按缩写电极反应，析出8.9 g Ni(s)的反应进度为：8.9 mol0.152 mol58.69 理论用电荷量为：4(2965000.152) C2.9 10 CQzF实际用电荷量为：442.910 C3.0 10 C0.96Q（实际）通电时间为：44()3.010 s1.510 s4.2 h2.0 QtI实际5. 用银作电极来电解AgNO3水溶液，通电一定时间后阴极上有0.078 g 的 Ag(s) 析出。经分析知道阳极部含有AgNO3 0.236 g，水 21.14 g 。已知原来所用的溶液的浓度为每g 水中溶有 AgNO3 0.00739 g，试求 Ag+和 NO3-的迁移数。解：在计算离子迁移数时，首先要了解阳极部该离子浓度的变化情况。以Ag+为例，在阳极部 Ag+是迁移出去的，但作为阴极的银电极发生氧化反应会使Ag+得浓度增加，Ag (s) → Ag+ + e-根据阳极部Ag+的物质的量变化情况和通入的电荷量，就能计算出Ag+的迁移数。从相对原子质量表算得AgNO3 的摩尔质量为169.9 g· mol-1 ，Ag 的摩尔质量为107.9 g· mol-1。通入的电荷的物质的量为40....