电解与库仑分析法习题解答
16-9
用汞阴极恒电流电?/p>
pH
?/p>
1
?/p>
Zn
2+
溶液,在汞电极上?/p>
η
H2
=-1.0V
,试计算在氢析出前,?
液中残留?/p>
Zn
2+
浓度?/p>
解:
V
059
.
1
0
.
1
]
H
lg[
059
.
0
(
2
2
2
H
Θ
H
,
H
H
,
H
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?
?/p>
E
E
析出?/p>
(mol/L)
10
9.26
]
[Zn
]
lg[Zn
2
0.059
0.763
1.059
11
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
16-10
?/p>
1mol/L
硫酸介质中,电解
1mol/L
硫酸锌与
1mol/L
硫酸镉混合溶液。试问:
?/p>
1
)电解时?/p>
锌与镉何者先析出?/p>
?/p>
2
?/p>
能不能用电解法完全分离锌和镉?电解时?/p>
应采用什么电极?
η
H2
(
铂电
极上
)=-0.2V,
η
H2
(
汞电极上
)=-1.0V
,
η
Cd
=0,
η
Zn
=0
解:
?/p>
1
)若以铂为阴极:
V
763
.
0
1
lg
2
059
.
0
Zn
,
Zn
Zn
,
Zn
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?
?/p>
E
E
V
403
.
0
1
lg
2
059
.
0
Θ
Cd
,
Cd
Cd
,
Cd
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
E
E
显然,镉先析出。当
mol/L
10
]
Cd
[
5
2
?/p>
?/p>
?/p>
V
551
.
0
10
lg
2
059
.
0
403
.
0
5
Cd
,
Cd
2
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
E
但氢先析出,干扰析出,当
[H
+
]=10
-5
mol/L
时,
V
495
.
0
2
.
0
10
lg
059
.
0
(
5
H
,
H
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
析出?/p>
E
显然,伴随镉的析出,还有氢离子的干扰?/p>
?/p>
2
)若以汞作阴极。因
V
0
.
1
2
H
?/p>
?/p>
?
析出完全时的电位?/p>
小于
析出?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
2
H
H
,
H
Cd
V
0
.
1
(
2
2
?/p>
E
V
910
.
0
10
lg
2
059
.
0
763
.
0
5
Zn
,
Zn
2
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
E
大于氢离子的析出电位。故氢离子不干扰
镉、锌的析出?/p>
V
15
.
0
V
36
.
0
)
763
.
0
(
403
.
0
,
,
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
Zn
Zn
Cd
Cd
E
E
E
说明能分离完全?/p>
16-11
用控制电位电?/p>
0.1mol/L
硫酸铜溶液,如控制电解时的阴极电位为
-0.10V
(对
SCE
?/p>
,使?/p>
解完成,试计算铜离子的析出的百分数?/p>
解:阴极电位为:
V
144
.
0
244
.
0
1
.
0
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
E
]
Cu
lg[
2
059
.
0
34
.
0
144
.
0
];
Cu
lg[
2
059
.
0
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?
?/p>
E
E
得:
mol/L
10
27
.
2
7
?/p>
?/p>
?/p>
x
故铜的析出量?/p>
0.1mol/L
残留量为?/p>
%
10
27
.
2
%
100
1
.
0
10
27
.
2
4
7
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>