题目
7.2 用Pb(s)电极电解Pb(NO3)2溶液,已知溶液浓度为1g水中含有 (N(O)_(3))_(2)1.66times -|||-^-2g 通电一段时间,测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g的银沉积。阳极区的溶-|||-液质量为62.50g,其中含有Pb(NO3)21.151 g,计算 (b)^2+ 的迁移数。
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算银库仑计中银沉积的电量
根据法拉第定律，1摩尔电子的电量为96485库仑。银的摩尔质量为107.87克/摩尔，因此0.1658克银沉积所需的电量为：
$$
Q = \frac{0.1658}{107.87} \times 96485 = 1499.99 \approx 1500 \text{ 库仑}
$$
步骤 2：计算电解过程中转移的电子数
由于银库仑计中银沉积的电量等于电解过程中转移的电子数，因此转移的电子数为：
$$
n = \frac{1500}{96485} = 0.01554 \text{ 摩尔}
$$
步骤 3：计算阳极区溶液中Pb(NO3)2的摩尔数
阳极区溶液中Pb(NO3)2的摩尔数为：
$$
n_{Pb(NO3)2} = \frac{1.151}{331.2} = 0.003475 \text{ 摩尔}
$$
步骤 4：计算Pb2+的迁移数
由于阳极区溶液中Pb(NO3)2的摩尔数为0.003475摩尔，而转移的电子数为0.01554摩尔，因此Pb2+的迁移数为：
$$
t(Pb^{2+}) = \frac{0.003475}{0.01554} = 0.479
$$
根据法拉第定律，1摩尔电子的电量为96485库仑。银的摩尔质量为107.87克/摩尔，因此0.1658克银沉积所需的电量为：
$$
Q = \frac{0.1658}{107.87} \times 96485 = 1499.99 \approx 1500 \text{ 库仑}
$$
步骤 2：计算电解过程中转移的电子数
由于银库仑计中银沉积的电量等于电解过程中转移的电子数，因此转移的电子数为：
$$
n = \frac{1500}{96485} = 0.01554 \text{ 摩尔}
$$
步骤 3：计算阳极区溶液中Pb(NO3)2的摩尔数
阳极区溶液中Pb(NO3)2的摩尔数为：
$$
n_{Pb(NO3)2} = \frac{1.151}{331.2} = 0.003475 \text{ 摩尔}
$$
步骤 4：计算Pb2+的迁移数
由于阳极区溶液中Pb(NO3)2的摩尔数为0.003475摩尔，而转移的电子数为0.01554摩尔，因此Pb2+的迁移数为：
$$
t(Pb^{2+}) = \frac{0.003475}{0.01554} = 0.479
$$