电化学
NCERT解决方案
第2部分
问题11:电导率的0.00241 M醋酸是7.896 ' xx ' 105年代厘米1。计算它的摩尔电导率。如果Λ米°为醋酸是390.5厘米2摩尔1,它的离解常数是什么?
答:'Λ_m =(κxx1000) /文本(物质的量浓度)
' = (7.896 xx10 ^ ^(5)厘米(1)xx1000厘米^ 3 L ^(1) /(0.00241摩尔L ^ (1))”
' = 32.76厘米2摩尔1
“α=(Λ_m) /(Λ_m°)”
' = (32.76)/ (390.5)= 8.4 xx10 ^ (2)”
现在,离解常数可以计算如下:
“K_a = (Cα^ 2)/(1-α)'
' = (0.0024 xx (8.4 xx10 ^ (2)) ^ 2) / (1 - 0.084) = 1.86 xx10 ^ (5) '
问题12:以下减少:需要多少费用
1摩尔的艾尔3 +艾尔?
答:电极反应的Al ^ (3 +) + 3 e ^ (-)→Al '
因此,需要收取1摩尔的3 +' = 3 f = 3 xx96500 C = 289500 C '
1摩尔的铜2 +铜?
答:电极反应的铜^ (2 +)+ 2 e ^(-)→铜的
因此,所需费用减少1摩尔的铜2 +' = 2 f = 2 xx96500 C = 193000 C '
1摩尔MnO4- - - - - -对锰2 +吗?
答:电极反应的Mn \ O_4 ^ (-)→Mn ^ (2 +) '
这意味着,Mn ^ (7 +) + 5 e ^ (-)→Mn ^ (2 +) '
因此,所需费用= 5 f
“= 5 xx96500 C = 482500 C”
问题13:用多少电的法拉第是必需的
从熔融CaCl 20.0 g的Ca2吗?
答:反应是“Ca ^ (2 +) + 2 e ^ (-)→Ca '
因此,所需费用1摩尔的Ca,即40 g Ca = 2 f
因此,需要收取20 g Ca = 1 f
40.0 g的Al熔融2O3吗?
答:反应是“Al ^ (3 +) + 3 e ^ (-)→Al '
因此,所需费用1摩尔的基地,即27 g Al = 3 f
因此,所需费用40克
' = 3 / (27)xx40 = 4.44的F
问题14:需要多少电氧化的库仑
1摩尔H2O, O2吗?
答:反应是“H_2O→H_2 + 1/2O_2 '
这意味着' O ^ (2 -)→1/2O_2 + 2 e ^ (-)”
因此,所需费用= 2 f
C = 2 xx96500 = 193000
1摩尔FeO说菲2O3
答:反应是“铁\ O + 1/2O_2→1/2Fe_2O_3”
这意味着“菲^ ^(2 +)→菲(3 +)+ e ^ (-)”
因此,所需费用= 1 f = 96500 C
问题15:倪的解决方案(没有3)2电解铂电极之间使用5安培的电流20分钟。在阴极沉积镍的质量是什么?
答:充电' =它'
5 = \ xx20xx60年代= 6000 C '
反应是“倪^ (2 +)+ 2 e ^(-)→倪”
因此,需要收取1摩尔的倪= 2 f = 2 ' xx ' 96500 C
我们知道1摩尔的倪= 58.7克
质量6000 C的镍沉积电荷
' = (58.7 xx6000) / (2 xx96500) = 1.825 g
问题16:三个电解细胞A, B, C包含ZnSO的解决方案4,AgNO3和CuSO4分别串联连接。稳定1.5安培的电流通过它们直到1.45克银阴极沉积的细胞b .当前流了多久?什么质量的铜和锌沉积?
答:当前我= 1.5,质量Ag) = 1.45 g, t = ?, E = 108, n = 1
使用法拉第电解第一定律
“W =子\ t”
或者,“W = E / (nf) '
或者,' t = (1.45 xx96500) / (1.5 xx108) = 863.73秒
现在,对于铜,W1= 1.45 g (Ag)、E1W = 108,2E = ?2= 31.75
从法拉第电解的第二定律
”(W_1) / (W_2) = (E_1) / (E_2) '
' = (1.45)/ (W_2) = (108) / (31.75)
或者,' W_2 = (1.45 xx31.75) / (108) = 0.426 g的铜
现在,对于锌、W1= 1.45 g (Ag)、E1W = 108,2E = ?2= 32.65
使用公式(W_1) / (W_2) = (E_1) / (E_2) '
' (1.45)/ (W_2) = (108) / (32.65)
或者,' W_2 = (1.45 xx32.65) /(108) = 0.438克锌
问题17:在表3.1中使用的标准电极电位预测如果之间的反应是可行的:
菲3 +(aq)和我- - - - - -(aq)
答:我们知道反应是可行的,如果EMF细胞的反应是积极的
“菲^ (3 +)(aq) +我^ (-)(aq)→铁^ (2 +)(aq) + 1/2I_2 (g)”
标准电极电位的Fe ^ (3 +) + e ^ ^(-)→菲(2 +)= 0.77
标准电极电位的I_2 + 2 e ^ (-)→2 i ^ (-) = 0.54 '
因此,细胞潜在= 0.77 - -0.54 = 0.23 V
因此,这个反应是可能的
Ag)+(aq)和铜(s)
答:' 2 ag) ^ (+) (aq) +铜(s)→2 ag (s) +铜^ (2 +)'
标准electode潜力的Ag) ^ (+) + e ^ (1)→Ag) = 0.80 '
标准电极电位的铜^ (2 +)+ 2 e ^(-)→铜= 0.34 '
因此,细胞潜在= 0.80 - -0.34 = 0.46 V
因此,这个反应是可能的
菲3 +(aq)和Br- - - - - -(aq)
答:“菲^ (3 +)(aq) + Br ^ (-) (aq)→铁^ (2 +)(aq) + 1/2Br_2 (g)”
标准电极电位的Fe ^ (3 +) + e ^ ^(-)→菲(2 +)= 0.77
标准电极电位的Br_2 + 2 e ^ (-) = 2 br ^ (1) = 1.09 '
因此,细胞潜在的= 0.77 - -1.09 = -0.32
因此,这个反应是不可行的。
Ag (s)和铁3 +(aq)
答:“Ag (s) +铁^ (3 +)(aq)→Ag) ^ (+) (aq) +铁^ (2 +)(aq) '
细胞潜在的= 0.77 - -0.80 = -0.03
因此,这个反应是不可行的。
Br2(aq)和铁2 +(aq)
答:“1/2Br_2 (g) +铁^ (2 +)(aq)→Br ^ (-) (aq) +铁^ (3 +)
细胞潜在的= 1.09 - -0.77 = 0.32
因此,这个反应是可行的
问题18:预测电解在以下的产品
AgNO的水溶液中3用银电极。
答:“AgNO_3 (s) + aq→Ag) ^ (+) (aq) + NO_2 ^ (-) (aq) '
“H_2O⇄H ^(+) +哦^ (-)”
阴极:Ag)+离子的放电电位低于H+离子。所以,Ag)+离子沉积Ag)优先于H+离子。
在阳极:既然Ag)阳极由硝酸离子攻击,因此Ag)的阳极溶解形成Ag)+离子溶液中。
AgNO的水溶液中3与铂电极。
答:阴极:Ag)+将沉积Ag(如先前解释的问题)
阳极:硝酸阳极不被攻击或哦- - - - - -离子,所以哦- - - - - -离子将偏好在硝酸离子出院。在那之后,哦- - - - - -离子分解给阿2。
稀溶液的H2所以4与铂电极
答:“H_2SO_4 (aq)→2 h ^ (+) (aq) + SO_4 ^ (2 -) (aq) '
氢气是解放在阴极和氧气在阳极中解放出来。
CuCl的水溶液中2与铂电极。
答:“铜\ Cl_2 (s) + aq→铜^ (2 +)(aq) + 2 cl ^ (-) (aq) '
在阴极铜2 +离子和铜沉积减少。
阳极:氯离子将优先于出院哦- - - - - -离子。