第八章 电解质溶液习题解答

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1、第八章习题解答1、在300K和100kPa压力下，用惰性电极电解水以制备氢气。设所用直流电的强度为5A，电流效率为100%。来电解稀H2SO4溶液，如欲获得1m3氢气，须通电多少时间？如欲获得1m3氧气，须通电多少时间？已知在该温度下水的饱合蒸气压为3565Pa。解电解时放出气体的压力为p=(100000-3565)Pa=96435Pa1m3气体的物质的量为氢气在阴极放出，电极反应为2H++2e－→H2(g)根据法拉第定律，It=ξzF=(ΔnB/νB)·zF，t=(ΔnB/νBI)·zF放氢时，，z=2，。氧气在阳极放出，电极反应为2H2O-4e－→O2(g)+4H+放氧时，，z=4，

2、。2、用电解NaCl水溶液的方法制备NaOH，在通电一段时间后，得到了浓度为1.0mol·dm-3的NaOH溶液0.6dm3，在与之串联的铜库仑计中析出了30.4g的Cu(s)。试计算该电解池的电流效率。解析出Cu(s)的反应为Cu2++2e－→Cu电解NaCl水溶液制备NaOH的反应为阴极上的反应2H2O+2e－→2OH-+H2(g)阳极上的反应2Cl--2e－→Cl2(g)电解总反应为2H2O+2NaCl→Cl2(g)+H2(g)+2NaOH即铜库仑计中若析出1molCu(s)，则理论上在电解池中可得到2mol的NaOH。30.4g/63.54g·mol-1=0.478mol，理论上

3、可得到0.956mol的NaOH，实际只得到了0.6mol的NaOH，所以电流效率为(0.6mol/0.956mol)×100%=62.76%4、在298K时用Ag+AgCl为电极来电解KCl水溶液，通电前溶液中KCl的质量分数为w(KCl)=1.4941×10-3，通电后在质量为120.99g的阴极部溶液中w(KCl)=1.9404×10-3。串联在电路中的银库仑计有160.24mg的Ag(s)沉积出来，求K+和Cl－的迁移数。解通电后K+自阳极部迁入阴极部，总质量为120.99g的阴极部溶液中KCl的质量和H2O的质量分别为：m(KCl)=120.99g×1.9404×10-3=0.

4、2348gm(H2O)=(120.99-0.2348)g=120.76g计算通电前在120.76g水中含KCl的物质的量：在电极上K+不发生反应，5、在298K时电解用作电极的Pb(NO3)2溶液，该溶液的浓度为每1000g水中含有Pb(NO3)216.64g，当与电解池串联的银库仑计中有0.1658g银沉积后就停止通电。阳极部溶液质量为62.50g，经分析含有Pb(NO3)21.151g，计算Pb2+的迁移数。解阳极反应为Pb(s)-2e－→Pb2+阳极部水的质量为62.50g-1.151g=61.349g阳极部Pb2+的物质的量在通电前后分别为通电后生成Pb2+的物质的量Pb2+迁移

5、出阳极区的物质的量9、在298K时，毛细管中注入浓度为33.27×10-3mol·dm-3的GdCl3水溶液，再在其上小心地注入浓度为7.3×10-2mol·dm-3的LiCl水溶液，使其间有明显的分界面，然后通过5.594mA的电流，历时3976s后，界面向下移动的距离相当于1.002×10-3dm-3溶液在管中所占的长度，求Gd3+离子的迁移数。解发生反应生成Gd3+离子的物质的量，反应为Gd-3e－→Gd3+13、298K时在某电导池中盛有浓度为0.01mol·dm-3的KCl水溶液，测的电阻R为484.0Ω。当盛以不同浓度c的NaCl水溶液时测得数据如下：c/(mol·dm-3)

6、0.00050.00100.00200.0050R/Ω10910549427721128.9已知298K时0.01mol·dm-3的KCl水溶液的电导率为0.1412S·m-1，试求（1）NaCl水溶液在不同浓度时的摩尔电导率Λm。（2）以Λm对作图，求NaCl的。解（1）首先从已知条件计算出电导池常数Kcell=κ/G=κR=(0.1412S·m-1)×(484.0Ω)=68.34m-1接下来从Kcell及所测得的电阻值R计算不同浓度c时的电导率数值κ，然后再从电导率及浓度数值计算相应的摩尔电导率，计算公式和所的结果如下；c/(mol·dm-3)κ/（S·m-1）Λm/（S·m2·mo

7、l-1）/(mol·dm-3)1/20.00050.0062640.012530.022360.00100.012440.012440.031620.00200.024650.012330.044720.00500.060540.012110.07071(2)以Λm对作图以Λm对作图(如右)得一直线，把直线外推到c→0时，得截距0.01273S·m2·mol-1。根据公式可知此截距就是的值。即(NaCl)=0.01273S·m2·m