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1.用Ag电极来电解AgNO3水溶液,通电一定时间后阴极上有0.078gAg(s)析出,经分析知道阳极部含有AgNO30.236g,水23.14g,已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有AgNO30.00739g,求Ag+和NO3-的迁移数.答案:t+=0.47,t-=0.53第二章可逆电池的电动势及其应用主要内容重要公式电池是将化学能变为电能的装置,电解池是将电能转化为电能的一种装置。2.1.1化学反应和电池Cu2++2e-→Cu(S)发生还原作用,是阴极。电流由Cu极流向Zn极,Cu极电势高,是正极。与外电源正极相接,是正极。发生氧化反应,是阳极。Cu(s)→Cu2++2e-电动势与电池反应的热力学公式例如,在25℃和1大气压下,铜和锌在其相应的溶液中发生如下反应:Zn+Cu2+(a=1)=Cu+Zn2+(a=1)则查表可得Cu2+和Zn2+的ΔG0各为65.10kJ/mol和-147.21kJ/mol,而金属Zn、Cu的标准ΔG0都等于零,则上式的标准自由焓变2.1.3可逆电池热力学当外加电压稍大于电池电动势时,电池将充电,电极反应分别为:但也有一些电池,充、放电时的反应不同,电池起反应后根本不能复原。例如,将铜和锌电极插入硫酸溶液中组成下列电池:可逆电池在工作时所通过的电流必须十分微小,也就是说,电池要在十分接近平衡状态下工作,这时电池能作出最大有用功,而作为电解池,它消耗的电能量小。2.1.4可逆电池电动势的测定图2-3标准电池示意图2.1.5可逆电池电动势与参加反应的各物质活度的关系测得下列电池将已知的E、E0、m、T值代入,得lgΥ±=1.9003,Υ±=0.795只要测得不同温度下的电动势E,就可用热力学方法求得电池反应的有关热力学数据。(1)若电动势的定义1、电极电势金属表面与溶液本体之间的电势差即为界面电势差。金属浸在含有该金属的盐溶液中也会产生电位差。2、接触电势总结:电池的电动势等于组成电池各相间各个界面上所产生的各种电位差的代数和,它包括电极和溶液相间电位差和电极与导线接触的界面上的电位差和液体接触电位三个方面的总和。2.2电极电位和标准电极电位在铜锌电池中发生的化学反应是:可将上式写成两个独立的等式,即将这个例子推广到任何一个电极(或半电池),在还原电极上发生的反应是:氧化态+ne=还原态其电极电位的公式是:如果参加还原反应的还有其它一些物质,则在电极电位表达式中必须一并列出2.2.2标准电极电位实验测得E0=0.337伏。根据定义:25℃时以水为溶剂的各种电极的标准还原电位2.2.3可逆电极的种类电极反应Mz+(a+)+ze-→M(s)标准氢电极气体电极电极组成由于银—氯化银电极和甘汞电极制备比较容易,电极电位又相当稳定,使用也比氢电极方便。若所研究体系的电解液为KOH。则宜用Hg-HgO电极。若是H2SO4,则用Hg-Hg2SO4为好,它们也属于第二类电极。制法与甘汞电极相似。电极组成Fe3+(a1),Fe2+(a2)|PtFe3+(a1)+e-→Fe2+(a2)2.2.4电极电位和电动势的计算电池电动势a=(mΥ±)2,当m=1.00时查表得CuSO4的Υ±=0.043ZnSO4的Υ±=0.043