发布时间 : 星期二 文章物理化学第7章 电化学参考答案更新完毕开始阅读
根据德拜-休克尔极限公式：ln????1.1727.596?10
?3??0.102
???0.903
a?m?7.596?10?3?()mol?kg?1?8.41?10?3mol?kg?1
0.903 m??m???mc?溶解度： c???8.41?10?3mol?kg?1?2g?dm?3
m(2) 在0.01 mol/kg KBrO3溶液中的??不同于在纯水中的??，须重新计算。先假设
???1，求出m(Ag?)，然后求出I，再通过德拜极限公式计算求出??，最后求出精确的
m(Ag?)。
m(Ag?)0.01?m(Ag?)??5 ??K?5.77?10sp??mm 解得：m(Ag?)?4.094?10?3mol?kg?1
I?11mizi2?(0.01?1?0.01409?1?0.00409?1) mol?kg?1?0.0141 mol?kg?1 ?22
???exp(?1.1720.0141)?0.870
?m(Ag?)0.01?m(Ag?)Ksp5.77?10?5 ??2??7.62?10?5 ??2mm??0.870m(Ag?)2m(Ag?)?5则 ()?0.01??7.62?10?0 ??mmm(Ag?)c?解得： c??5.06?10?3mol?kg?1?1.2g?dm?3 ?m严格说来，德拜-休克尔极限公式只适用于离子强度小于0.01的稀溶液，(2)中溶液的离子强度已经超过范围，因此，求得的??只能是近似值。本题结果说明了离子强度对微溶盐的影响。
19. 298 K时AgCl的溶度积Ksp = 1.71×10-10，试求在饱和水溶液中，AgCl的离子平均活度及离子平均活度系数各为多少。 解： Ksp?(?c2) c? c?1.31?10?5mol?dm?3 ln????1.1721.31?10
?5??4.242
???0.996
m??5?5 ?0.996?1.31?10?1.30?10?m a????20. 试写出下列电极分别作为电池正极和负极时的电极反应：
(1) Cu(s)/Cu2+ (2) (Pt)I2(s)/I- (3) Hg-Hg2Cl2(s)/Cl- (4) Ag-Ag2O(s)/H2O, OH- (5) Sb-Sb2O3(s)/H2O, H+
2-2- (6) Ba-BaSO4(s)/SO4 (7) (Pt)/Cr3+, Cr2O7, H+
(8) Na(Hgx)/Na+ (9) (Pt)O2(g)/H+ (10) (Pt)H2(g)/OH- 解：(1) 正极：Cu2??2e??Cu(s) 负极：Cu(s)?Cu2??2e? (2) 正极：I2(s)?2e??2I? 负极：2I??I2(s)?2e? (3) 正极： Hg2Cl2(s)?2e??2Hg?2Cl? 负极： 2Hg?2Cl??Hg2Cl2(s)?2e?
(4) 正极： Ag2O(s)?2e??H2O(l)?2Ag(s)?2OH? 负极： 2Ag(s)?2OH??Ag2O(s)?2e??H2O(l) (5) 正极： Sb2O3(s)?6H+?6e??2Sb(s)?3H2O(l) 负极： 2Sb(s?)3?(l)2HO2+ HSO(s)??63b?6e?2?? (6) 正极： BaSO4?2e??Ba?SO24 负极：Ba?SO4?BaSO4?2e 2?+ (7) 正极： Cr?2O7?14H3+?8?e23+2?Cr?2C?O7r2 O(l)7H 负极： 2Cr?72HO?(l)+?+ ?14?H8e+? (8) 正极： Na?e?xHg?Na(Hgx) 负极：Na(Hgx)?Na?e?xHg (9) 正极： O2(g)?4H?4e?2H2O(l) 负极：2H2O(l)?O2(g)?4H?4e
(10) 正极： 2H2O(l)?4e?H2(g)?2OH
??+?+?负极：H2(g)?2OH??2H2O(l)?4e?
21. 写出下列电池所对应的化学反应
（1） (Pt)H2(g)|HCl(m)|Cl2(g)(Pt) （2） Ag-AgCl(s)|CuCl2(m)|Cu(s)
（3） Cd(s)|Cd2+(m1)||HCl(m2)|H2(g)|(Pt) （4） Cd(s)|CdI2(m1)|AgI(s)-Ag(s)
（5） Pb-PbSO4(s)|K2SO4(m1)||KCl(m2)|PbCl2(s)-Pb(s) （6） Ag-AgCl(s)|KCl(m)|Hg2Cl2(s)-Hg(l) （7） Pt(s)|Fe3+,Fe2+||Hg22+|Hg(l)
（8） Hg(l)-Hg2Cl2(s)|KCl(m1)||HCl(m2)|Cl2(g)(Pt) （9） Sn(s)|SnSO4(m1)||H2SO4(m2)|H2(g)(Pt) （10） (Pt)H2(g)|NaOH(m)|HgO(s)-Hg(l) 解：(1) H2(g)?Cl2(g)?2HCl(m)
(2) 2Ag(s)?CuCl2(m)?Cu(s)?2AgCl(s)
(3) Cd(s)?2H?(m2)?Cd2?(m1)?H2(g) (4) Cd(s)?2AgI(s)?CdI2(m1)?2Ag(s)
??(5) SO24(m1)?PbCl2(s)?PbSO4?2Cl(m2)
(6) 2Ag(s)?Hg2Cl2(s)?2AgCl(s)?2Hg(l)
3+(7) 2Fe2+?Hg2+2?2Fe?2Hg(l)
(8) 2Hg(l)?Cl2(g)?2Cl?(m1)?2Cl?(m2)?Hg2Cl2(s)
?2?2?+(9) Sn(s)?SO2(m)?H(g)?SO(m)?Sn(m)?2H(m2) 412421(10) H2(g)?HgO(s)?Hg(l)?H2O(l)
22. 试将下列化学反应设计成电池：
(1) Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g) (2) Pb(s) + 2HCl(aq) → PbCl2 + H2(g) (3) H2(g) + I2(g) → 2HI(aq) (4) Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag(s)
(5) Pb(s) + HgSO4(s) → PbSO4(s) + 2Hg(l) (6) AgCl(s) + I- → AgI(s) + Cl-
(7) 1/2H2(g) + AgCl(s) → Ag(s) + HCl(aq) (8) Ag+ + I- → AgI(s)
(9) 2Br- + Cl2(g) → Br2(l) + 2Cl-
(10) Ni(s) + H2O(l) → NiO(s) + H2(g)
解：(1) Zn(s)ZnSO4(aq)H2SO4(aq)H2(g,Pt)
(2) Pb-PbCl2(s)HCl(aq)H2(g,Pt) (3) (Pt)H2HI(aq)I2(s,Pt)
(4) PtFe,Fe3+AgAg(s)
2++(5) Pb-PbSO4(s)H2SO4(m)Hg2SO4-Hg(l)
(6) Ag-AgI(s)I?ClAgCl-Ag(s) (7) (Pt)H2(g)HCl(aq)AgCl-Ag(s) (8) Ag-AgI(s)IAgAg(s) (9) (Pt)Br2(l)BrClCl2(g,Pt)
(10) Ni-NiO(s)OH?H2(g,Pt)
?????23. 电池Zn(s)|ZnCl2(0.05 mol/kg)|AgCl(s)-Ag(s)的电动势E = {1.015-4.92×10-4 (T/K-298)} V。试计算在298 K时，当电池有2 mol电子的电量输出时，电池反应ΔrGm，ΔrSm，ΔrHm及可逆放电时的热效应Qr。
解：因为已指定电池有2 mol电子的电荷量输出时的热力学函数变化值，如没有指定，一定要写出电池反应，计算电池反应对应的、当反应进度为1 mol时的热力学函数的变化值。在298 K时，电池的电动势和它的温度系数为
E/V?1.015?4.92?10?4(298?298)?1.015
??E??4?1????4.92?10 V?K ??T?p?rGm??zEF?(?2?1.015 ?96500) kJ?mol?1??195.90 kJ?mol?1 ??E??4?1?1?rSm?zF???[2?96500 ?(?4.92?10 )] J?mol?K ??T?p ??94.96 J?mol?1?K?1?rHm??rGm?T?rSm ?[?195.90 ?298 ?(?94.96 )] kJ?mol??224.20 kJ?mol?1?1
Qr?T?rSm?[298 ?(?94.96 )] kJ?mol?1??28.30 kJ?mol?1
24. 298 K时下述电池的E为1.228 V，
Pt, H2(p)|H2SO4(0.01 mol/kg)|O2(p), Pt