物理化學第九章ppt課件-資料下載頁
2025-05-01 12:09本頁面
【正文】 = E? (Cd2+?Cd) + lna(Cd2+) — V = — V + lna(Cd2+) a(Cd2+) = 10?14 b(Cd2+) = 10?14 molkg?1 1223 在 25℃ ， p? 條件下，當電流密度 j = Acm?2時，氫和氧在 Ag電極上的超電勢分別為 V和 V。問在上述條件下電解 NaOH(a(OH－ )=1)溶液需多大的外加電壓？ （已知 E? (OH?|H2|Pt)=－ V， E? (OH?|O2|Pt)= V。） 解：相對應的原電池符號 Ag|H2（ p? ） | NaOH[a（ OH－ ） =1]| O2（ p? ） |Ag 電池反應： OH21) (O41)(H21OHeOH21)(O41)(eO ( l )HOH)(H21)(2222222????????????：：????ppppEMF = E? (OH－ |O2|Pt)－ E? (OH－ |H2|Pt) =[－ (－ )]V = V E(分解 ) = EMF+?(O2)+?(H2) =（ ++） V = V 1224 在 25℃ ， p? 條件下，以 Pt作陰極，石墨為陽極 ,電解含有 FeCl2( molkg?1)和 CuCl2( molkg?1)的水溶液。若電解過程不攪拌溶液，并假設超電勢均可忽略不計，問： (1)何種金屬離子先析出？ (2)第二種離子析出時，外加電壓至少為多少 ? 已知 E? (Fe2+|Fe)=－ V， E? (Cu2+|Cu)= V，E? (H+|O2|Pt)= V。 解：（ 1） E(Fe2+|Fe)= (? ? )V = (? ? )V= ? V E(Cu2+|Cu)= (? ) V = (－ ) V= 1lg20591 0. 0 21lg205 91 由于 E(Cu2+|Cu) E(Fe2+|Fe)，所以 ,Cu先析出。 （ 2）當在陰極上析出第二種離子 Fe2+時，在陽極上將有 O2氣析出，即 H2O（ l） === O2（ p? ） +H++ e 2141 E(陽極 ) = E? (H+ | O2 | Pt)－ =（ ? ） V )(H1ln?aFRT=（ － 7） V = V 所以至少需加的外加電壓 E（外）： E(外 )=E+－ E－ = E(陽極 )－ E(陰極 ) = E(H+ | O2 | Pt)－ E(Fe2+ | Fe) =[－（－ ） ]V= V 1225 298K時，用鉑做兩極，電解 1 molkg?1NaOH溶液。（ 1）兩極產物是什么？寫出電極反應； （ 2）電解是理論分解電壓是多少？（已知 298K時，E? (OH－ |O2|Pt) = V。） （ 2）理論分解電壓即為由 H2和 O2組成的化學電池的反電動勢，即： Pt|H2（ 100kPa） |NaOH（ 1 molkg?1） |O2（ 100kPa） |Pt 電池反應： H2（ 100kPa） +(1/2) O2（ 100kPa） ===H+＋ OH－ EMF=E? MF ? ln(a(H+)a(OH－ )) = ? ?14 = V E(分解 ) = EMF = V FRT解：（ 1）負極： 2H+＋ 2e－ ?H2 （產物 H2） 正極： 2OH－ ?(1/2)O2+H2O＋ 2e－ （產物 O2） The end Chapter 9 The Electrolyte and The Polarization
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