物理化学习题解答十
习题p150153
1、要在面积为100cm2的薄铁片上两面都镀上厚度为005mm的均匀镍层，计算所需的时间。已知所用电流为20A，电流效率为96，ρNis89gcm3水MNi587gmol1。解：VNi2×100×005×1011cm3mNiρV89gcm3×1cm389g
NimM8958701516molNi2aq2e→Nisξ01516molQ理zξF2×01516×96484529257651CQ实Q理η电泳效率292576510963047672CtQ实I304767221523836s423h2、在298K和标准压力下，试写出下列电解池在两极上所发生的反应，并计算其理论分解电压：1PtsNaOH10molkg1r±068Pts2PtsHBr005molkg1r±0860Pts3AgsAgNO3001molkg1r±0902‖AgNO305molkg1r±0526Ags解：1阴极：4H2Ol4e→2H2p4OHaqφHOHφHOHRTFl
aOH2222

2Haq2e→H2pH2Ol2HaqOHaqφHOHφHHφHHRTFl
aH
2222

φHHRTFl
Kw0025678l
10140828V
2

阳极：4OHaq4e→O2p2H2OlφOOHφO
22

OH
RTFl
aOH
f电解反应：2H2Ol2H2pO2p
EφO2OHφH2OH2φO2OHφH2OH2


040108281229V2阴极：2Haq2e→H2pφHHφHHRTFl
aH
22

阳极：2Braq2e→Br2lφBrBrφBrBrRTFl
aBr22
电解反应：2HBraqH2pBr2l
EφBr2BrφHH2φBr2BrφHH2RTFl
aHaBr

10650025678l
r±m±m210650025678×2l
0860×0051227V3阴极：Aga1e→AgsφAgAgφAgAgRTFl
a1阳极：Agse→Aga2φAgAgφAgAgRTFl
a2电解反应：Aga1Aga2ERTFl
a2a12RTFl
r±2m2mr±1m1m2×0025678l
0902×0010526×050173V实际上电解池是原电池。3、在298K和标准压力下，用镀铂黑的铂电极电解aH10的水溶液，当所用电流密度为j5×103Acm2时，计算使电解能顺利进行的最小分解电压。已知ηO20487V，ηH2≈0，忽略电阻引起的电位降，H2Ol的标准摩尔Gibbs生成自由能△fGm237129kJmol1。解：阴极：2Haq2e→H2gφHHφHHRTFl
aHφHH
222

f阳极：H2Ol2e→12O2g2HaqφO2H2OφO2H2ORTFl
aHφO2H2O电解反应：H2Ol12O2gH2gE可φO2H2OφHH2φO2H2OφHH2123VE分E可ηH2ηO2123048701717V4、在298K时，使下述电解池发生电解反应作用：PtsCdCl210molkg1，NiSO410molkg1Pts问当外加电压逐渐增加时，两电极上首先分别发生什么反应？这时外加电压为若干？设活度因子均为1，超电势可忽略。解：阴极1：2H2Oaq2e→H2g2OHaqφH2OH2φH2OH2RTFl
aOH083002567r