电化学思考题

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1、第七章电化学思考题1．导体分几类，它们间有何不同？答：导体分两类，第一类导体，又称电子导体，如金属、石墨等。传导电流靠自由电子作定向运动；导电后导体本身不发生变化；温度升高，电阻变大；所导电量全部由自由电子承担；第二类导体，又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等。传导电流靠正、负离子作反向运动完成；导电离子可能在电极上发生反应；温度升高，电阻反而变小；所导电量由正、负离子分担。2．测定离子的迁移数有几种方法？答：通常有三种方法：1.Hittorf法；2.界面移动法；3.电动势测定法。3．在电镀工业上一般都用钾盐而不用钠盐？答：钠离子的半径虽然比钾离子小，但钠离子的水合作用却强得多

2、，因而迁移速率比较慢。因此，在电镀工业上，为了减少电解液的电阻，一般都选用钾盐。4．在电迁移率、电导率、摩尔电导率、离子摩尔电导率、电解质扩散系数、离子扩散系数等性质中，哪些与选择基本单元有关，哪些与选择基本单元无关?答：与基本单元选择无关的性质有：电迁移率，电导率，电解质扩散系数；与基本单元选择有关的性质有：摩尔电导率，离子摩尔电导率，离子扩散系数。5．极限摩尔电导率是无限稀释时电解质溶液的摩尔电导率。既然溶液已经“无限稀释”，为什么还会有摩尔电导率？此时溶液的电导率应为多少？答：根据摩尔电导率的概念，极限摩尔电导率虽然要求溶液无限稀释，但仍要求溶液中有1mol电解质，即对应的溶

3、液体积应为无限大，此时离子之间已没有相互作用，因此，电解质的摩尔电导率达最大值。但这时溶液的电导率趋于纯溶剂的电导率。6．柯尔劳施经验公式适用条件和范围是什么？柯尔劳施离子独立运动定律的重要性何在？答：柯尔劳施经验公式：，适用于强电解质水溶液，浓度低于0.01mol·dm-3的稀溶液。根据离子独立移动定律，可以从相关的强电解质的来计算弱电解质的，或由离子电导数值计算出电解质的无限稀释时摩尔电导。7．什么是德拜-休克尔极限定律，有何适用条件？答：德拜-休克尔极限定律的常用表示式为：这个公式只适用于强电解质的稀溶液、离子可以作为点电荷处理的体系，用这个公式可得的离子平均活度系数的理论值

4、，而用电动势法可测定离子平均活度系数，可用来检验德拜-休克尔极限定律的适用范围。10．怎样分别求强电解质和弱电解质的无限稀释摩尔电导率？答：强电解质的无限稀释摩尔电导率有两种求法：(1)作图法以对作图。将直线延长与纵坐标相交，得无限稀释摩尔电导率。(2)用离子摩尔电导率相加。而弱电解质的无限稀释摩尔电导率可以用离子的无限稀释摩尔电导率相加，或从强电解质的摩尔电导率求。11．通常有几种方法可以得到离子平均活度系数值？答：通常有三种方法：(1)理论计算法，用德拜-休克尔公式计算。(2)实验测定法，将电解质溶液排入可逆电池，在计算电动势的能斯特方程中出现物理量，测得电池电动势就可计算它的

5、值。(3)从难溶盐的活度积求，如果已知活度积和难溶盐溶解度，就可求出值。12．什么是氢电极？答：氢电极是由氢气和氢离子组成的电极体系，一般用镀有铂黑的铂电极作导电的电极材料，这样可以防止极化，而且容易建立氢气的吸附平衡。如果溶液中氢离子的相对活度等于1，通向铂黑电极的纯氢的气相压力等于标准压力，这就是国际上通用的标准氢电极，规定它的电极电势等于零。所有电极的电势都是在相同温度下，用该电极作还原极，与标准氢电极组成电池时的电动势，所以叫做氢标还原电势，是一个把标准氢电极的电势规定为零时的相对值，电极电势的绝对值目前无法测定。13．什么是甘汞电极？答：由于单个电极的电势无法测量，通常借

6、用标准氢电极作为参考电极来测定电极的相对电动势值。但是标准氢电极虽然稳定，但操作麻烦，所以常用重现性好、又比较稳定的甘汞电极作为参考电极。甘汞电极是汞和甘汞与不同浓度的KCl溶液组成的电极，它的电极电势可以与标准氢电极组成电池而精确测定，所以又称这种电极为二级标准电极。它的电极电势随氯离子的浓度不同而不同，其值有表可查。氯化钾溶液浓度为0.1mol·dm-3的甘汞电极的电动势温度系数小，但饱和氯化钾的甘汞电极容易制备，而且使用时可以起盐桥的作用，所以平时用得较多。14．什么是标准电池？答：在用对消法测定电动势时，需要一个电动势已知并且比较稳定的辅助电池，这就是标准电池。其中，负极反

7、应是镉汞齐中的镉氧化，正极反应是硫酸亚汞还原。从电池总反应看，标准电池的电动势只与镉汞齐的活度有关，只要活度一定，电动势就有定值。(-)Cd(Hg)(a)→Cd2++2e-+nHg(l)(+)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-净反应:Cd(Hg)(a)+Hg2SO4(s)+8/3H2O→CdSO4·8/3H2O(s)+nHg(l)另外，电池电动势与温度有关，所以好的标准电池应保管在恒温、恒湿的房间里。标准电池使用时要注意不能让大的电流通过，不能倒置。