第7章 电化学 习题解答
1. 将两个银电极插入AgNO 3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B
ItM m zF
=
得 Ag Ag 0.23060107.87
g 0.4025 g 196500
ItM m zF
⨯⨯⨯=
=
=⨯
2. 以1930 C 的电量通过CuSO 4溶液，在阴极有0.009 mol 的Cu 沉积出来，问阴极产生的H 2的物质的量为多少？ 解：电极反应方程式为： 阴极 2Cu
2e Cu(s)+
-+→
阳极 222H O(l)H (g)2OH 2e --
→++
在阴极析出0.009 mol 的Cu ，通过的电荷量为:
Cu Q (0.009296500) C 1737 C nzF ==⨯⨯=
根据法拉第定律，析出H 2的物质的量为
2H Cu 19301737
mol 0.001 mol 296500
Q Q Q n zF
zF --=
=
==⨯ 3. 电解食盐水溶液制取NaOH ，通电一段时间后，得到含NaOH 1 mol/dm 3
的溶液0.6 dm 3
，
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。 Cu Cu 30.4
mol 0.957 mol 11
63.5
2
m n M =
==⨯电 理论上NaOH 的产量也应该是0.957 mol 。而实际所得NaOH 的产量为
(1.0×0.6) mol = 0.6 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
η=
⨯=
4. 如果在10×10 cm 2
的薄铜片两面镀上0.005 cm 厚的Ni 层[镀液用Ni(NO 3)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
96.0%。已知金属的密度为8.9 g/cm 3
，Ni(s)的摩尔质量为58.69 g/mol 。 解：电极反应为：
2+Ni (aq)2e Ni(s)-+=
镀层中含Ni(s)的质量为：
(10×10 ×2×0.005 ×8.9) 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
mol 0.152 mol 58.69
ξ=
=
理论用电荷量为：
4(2965000.152) C 2.910 C Q zF ξ==⨯⨯=⨯
实际用电荷量为：442.910
C 3.010 C 0.96Q
⨯==⨯（实际） 通电时间为：44() 3.010
s 1.510 s 4.2 h 2.0
Q t I ⨯=
==⨯≈实际 5. 用银作电极来电解AgNO 3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AgNO 3 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AgNO 3 0.00739 g ，试求Ag +和NO 3-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AgNO 3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
40.078
mol 7.22910 mol 107.9
n -=
=⨯电
通电前后在阳极部Ag +
的浓度变化情况为（假设通电前后阳极部的水量不变）
30.00739 23.14
mol 1.00710 mol 169.9 n -⨯=
=⨯前
30.236 mol 1.38910 mol 169.9
n -==⨯后
Ag +
迁移的物质的量为
+
+3
3444
Ag NO Ag [(1.007 1.3890.7229)10] mol 3.40910 mol 3.40910 0.477.22910
110.470.53
n n n n n t n t t -----=-+=-+⨯=⨯⨯===⨯=-=-=迁后前电迁电
如果要先计算3NO -
的迁移数，则在阳极部3NO -
是迁入的，但在电极上不发生反应，所以通电前后在阳极部3NO -的浓度变化为
3
34NO [(1.007 1.389)10] mol= 3.8210 mol n n n ---=-=-⨯-⨯后前迁，
负值表示阳极部3NO -
的浓度是下降的，是迁出的量，计算时取其绝对值，或将
3
3
4NO 44NO 3.8210 mol
3.8210 0.537.22910
n n n n t n --
---=-=⨯⨯===⨯后前迁，迁电
显然结果是相同的。
6. 298 K 时，在某电导池中充以0.0100 mol/dm 3
KCl 溶液，测得其电阻为112.3 Ω。若改充以同浓度的溶液X ，测得其电阻为2148 Ω，试计算 (1) 此电导池的电导常数； (2) 溶液X 的电导率； (3) 溶液X 的摩尔电导率。
解：从表7.3查得：298 K 时，0.0100 mol/dm 3
KCl 溶液的电导率为0.14091
m S -⋅。
1cell 0.1409112.315.82 m K R κ-==⨯=
则298 K 时0.0100 mol/dm 3
X 溶液的电导率和摩尔电导率分别为：
131cell 3
21421
m 3
1115.82 S m 7.36510 S m 2148
7.36510 S m mol 7.36510 S m mol
0.010010K R c κκ-------=
=⨯⋅=⨯⋅⨯Λ==⋅⋅=⨯⋅⋅⨯ 7. 用外推法得到下列强电解质溶液298 K 时的极限摩尔电导率分别为：
2
m 4(NH Cl) = 0.01499 S m /mol λ∞⋅ 2
m (NaOH) = 0.02487 S m /mol λ∞⋅ 2
m (NaCl) = 0.01265 S m /mol λ∞⋅ 试计算NH 3•H 2O 的m 32(NH H O)λ∞
。
解：根据离子独立运动定律得：
+
3
2
4
+++
4
4m,NH H O m,NH m,OH
m,NH m,Cl m,Na m,OH m,Cl m,Na m,NH Cl
m,NaOH m,NaCl 21 (0.014990.024870.01265) S m mol 0λλλλλλλλλλλλ-
---∞∞∞⋅∞∞∞∞∞∞
∞∞∞-=+=+++--=+-=+-⋅⋅=21
.02721 S m mol -⋅⋅
8. 在298 K 时，一电导池中充以0.01 mol/dm 3
KCl ，测出的电阻值为484.0 Ω；在同一电导池中充以不同浓度的NaCl ，测得下表所列数据。
c / mol ·dm -3 0.0005 0.0010 0.0020 0.0050 R / Ω
10910
5494
2772
1128.9
(1) 求算各浓度时NaCl 的摩尔电导率； (2) 以λm 对c 1/2
作图，用外推法求出m λ∞
。
