第七?/p>
电化?/p>
7.1
用铂电极电解
CuCl
2
溶液,通过的电流为
20 A
,经?/p>
15 min
后,问:
(1)
在阴极上
能析出多少质量的
Cu
?/p>
(2)
?/p>
27
℃?/p>
100 kPa
下阳极上能析出多少体积的?/p>
Cl
2
(g)
?/p>
解:
通过电解池的电量?/p>
Q
=
It
=
?/p>
20
×
15
×
60
?/p>
C = 18000 C
?/p>
1
)阴极反?/p>
Cu
2+
+ 2e
-
?/p>
Cu
?/p>
s
?/p>
?/p>
z
=
2
由法拉第定律
Q
=
zF
ξ
,得
(Cu)
(Cu)
(Cu)
(Cu)
(Cu)
n
m
Q
M
zF
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
所以在阴极上析?/p>
Cu
的质量为
(Cu)
(Cu)
18000
63.546
1
(Cu)
g
5.927
g
2
96485
QM
m
zF
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
2
)阳极反?/p>
2Cl
-
?/p>
Cl
2
(g) + 2e
-
?/p>
z
=
2
?/p>
Cl
2
(g)
为理想气体,?/p>
2
2
2
2
(Cl
)
(Cl
)
(Cl
)
(Cl
)
2
n
pV
Q
RT
F
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
所以在阳极上析?/p>
Cl
2
(g)
的体积为
3
3
2
2
(Cl
)
1
8.3145
300.15
18000
(Cl
)
m
2.328
dm
2
96485
100000
RTQ
V
zFp
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
7.3
用银电极电解
AgNO
3
溶液。通电一定时间后?/p>
阴极上有
0.078 g
?/p>
Ag
析出?/p>
阳极
区溶液质量为
23.37g
,其中含
AgNO
3
0.236g
。已知通电前溶液浓度为
1kg
水中溶有
7.39g
AgNO
3
。求
Ag
+
?/p>
NO
3
-
的迁移数?/p>
解:
用银电极电解
AgNO
3
溶液时,电极反应?/p>
阳极?/p>
Ag
?/p>
Ag
+
+ e
-
阴极?/p>
Ag
+
+ e
-
?/p>
Ag
电解前阳极区
AgNO
3
的物质的?/p>
3
3
3
7.39
23.14
(AgNO
)
1000
1.006
10
mol
(AgNO
)
169.94
m
n
M
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
电解?/p>
电解后阳极区
AgNO
3
的物质的?/p>
3
3
3
(AgNO
)
0.236
1.389
10
mol
(AgNO
)
169.94
m
n
M
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
电解?/p>
电解过程中,阳极溶解
AgNO
3
的物质的?/p>
4
(Ag)
0.078
7.229
10
mol
(Ag)
107.9
m
n
M
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
反应
Ag
+
迁出阳极区的物质的量
n
迁移
=
n
电解?/p>
+
n
反应
+
n
电解?/p>
=3.399×
10
?/p>
4
mol
4
4
3.
3
9
9
1
0
(
A
g
)
0.
4
7
7.
2
2
9
1
0
1.
1
5
n
t
n
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
迁移
反应
t
(NO
3
-
)=1
?/p>
t
(NO
3
-
)=0.53
7.5
已知
25
?/p>
?/p>
0.02 mol
·
dm
-3
?/p>
KCl
溶液的电导率?/p>
0.2768 S
·
m
-1
。在一电导池中
充以此溶液,?/p>
25
?/p>
时测知其电阻?/p>
453
Ω
。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为
0.555 g
·
dm
-3
?/p>
CaCl
2
溶液,测得电阻为
1050
Ω
。计算:
?/p>
1
)电导池系数?/p>
?/p>
2
?/p>
CaCl
2
溶液
的电导率?/p>
?/p>
3
?/p>
CaCl
2
溶液的摩尔电导率?/p>
解:
M
(CaCl
2
)=110.983 g
·
mol
-1
?/p>
1
)电导池常数?/p>
1
1
cell
/
(KCl)
(KCl)
(0.2768
453)
m
125.4
m
s
K
l
A
R
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
2
?/p>
CaCl
2
溶液的电导率
1
1
cell
2
2
125.4
(CaCl
)
=
S
m
0.1194
S
m
(CaCl
)
1050
K
R
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
3
?/p>
CaCl
2
溶液的摩尔电导率
2
-1
2
-1
2
m
2
3
2
(CaCl
)
0.1194
(CaCl
)
S
m
mol
0.02388
S
m
mol
(CaCl
)
(0.555/110.9834)
10
c
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
7.7
25
?/p>
时将电导率为
0.141 S·
m
-1
?/p>
KCl
溶液装入一电导池中?/p>
测得其电阻为
525
Ω
?/p>
在同一电导池中装入
0.1 mol·
dm
-3
?/p>
NH
3
·
H
2
O
,测得电阻为
2030
Ω
,利用表
7.3.2
中的数据
计算
NH
3
·
H
2
O
的解离度
α
及解离常?/p>
K
?
?/p>