物理化学第八章课后答案

第八章电解质溶液

复习题

1、答：Faraday 归纳了多次实验结果，于1833年总结出了电解定律：1.在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电荷量成正比。2.通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。

2、答：电势高的极称为正极；电势低的极称为负极；发生还原作用的极称为阴极；发生氧化作用的极称为阳极。在原电池中，阳离子迁向阴极，阴极上发生还原，得到电子；阴离子迁向阳极，在阳极上发生氧化反应，失去电子，故在原电池中电子是从阳极流入阴极；根据电流的方向是从正极流向负极，而电子的方向是从负极流向正极，故在原电池中阳极是负极而阴极是正极。

3、对于电导率：中性盐和强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。强电解质当浓度增加到一定程度后，解离度下降，离子运动速率降低，电导率也降低；中性盐由于受饱和溶解度的限制，浓度不能太高；弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著，因浓度增加使其电离度下降，粒子数目变化不大；

对于摩尔电导率：由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mol，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子迁移速率加快，溶液的摩尔电导率

1. 试将下述化学反应设计成电池: (1) AgCl(s)=Ag+(aAg+)+Cl-(aCl-) (2) AgCl(s)+I-(aI-)=AgI(s)+Cl-(aCl-) (3) H2(pH2)+HgO(s)=Hg(l)+H2O(l)

(4) Fe2+(aFe2+)+Ag+(aAg+)=Fe3+(aFe3+)+Ag(s) (5) H2(pH2)+1/2 O2(pO2)=H2O(l)

(6) Cl2(pCl2)+2I-(aI-)=I2(s)+2Cl-(aCl-)

2. 298K时下述电池的E为1.228 V

Pt,H2( )|H2SO4(0.01 mol/kg)|O2( ),Pt

已知H2O(l)的生成热 为-286.1 kJ/mol.试求: (1) 该电池的温度系数.

(2) 该电池在273 K时的电动势.该反应热在该温度区间内为常数.

3. 电池Zn(s)|ZnCl2(0.05 mol/kg)|AgCl(s)+Ag(s) 的电动势E ={1.015- 4.92×

(T/K-298)}V.试计算在298 K当电池有2 mol 电子的电量输 出时,电池反应的ΔrGm, ΔrHm, ΔrSm和此过程的可逆热效应QR.

第八章 电化学章末总结 一、内容提要 1. 电化学的基本概念

原电池和电解池都是实现化学能和电能转化的电化学装置，都具备两个电 极、电解质溶液和组成回路等必需设备。

（1）原电池：将化学能转变为电能的装置称为原电池。 （2）电解池：将电能转变为化学能的装置称为电解池。 （3）正极、负极，阴极、阳极

电势高的极称为正极，电势低的极称为负极。

在电极界面上发生还原反应的极称为阴极，发生氧化反应的极称为阳极。 电解池中正极是阳极，负极是阴极；原电池中正极是阴极，负极是阳极。 （4）法拉第（Faraday）定律

当电流通过电解质溶液时，在电极界面上发生化学反应的物质的量与通入的电量成正比，即Q?zF?。

（5）离子的电迁移率和迁移数

离子在电场中迁移的速率正比于电场的电位梯度，其比例系数称为离子的电迁移率。它

?1相当于单位电场梯度时离子的迁移速率，单位是m2?s?1?V。

溶液中电流的传导由正、负离子作定向迁移来完成。离子B迁移电流的分 数就称为离子B的迁移数。迁移数是一个小于1的分数，溶液中所有离子迁移 数的加和等于1。迁移数可由实验测得。 2.

第8章 稳恒磁场 习题及答案

6. 如图所示，AB、CD为长直导线，BC为圆心在O点的一段圆弧形导线，其半径为R。若通以电流I，求O点的磁感应强度。

??解：O点磁场由AB、BC、CD三部分电流产生，应用磁场叠加原理。 AB在O点产生的磁感应强度为

B1?0

?BC在O点产生的磁感应强度大小为

B2??0I?I??I??0??0，方向垂直纸面向里 4?R4?R312RCD在O点产生的磁感应强度大小为

B3??0I(cos?1?cos?2) 4?r0?0I4?Rcos600(cos150??cos180?)

???0I3(1?)，方向垂直纸面向里 2?R2故 B0?B1?B2?B3??0I3?(1??)，方向垂直纸面向里 2?R267. 如图所示，两根导线沿半径方向引向铁环上的A，B两点，并在很远处与电源相连。

已知圆环的粗细均匀，求环中心O的磁感应强度。

解：圆心O点磁场由直电流A?和B?及两段圆弧上电流I1与I2所产生，但A?和B?在O点产生的磁场为零。且

I1电阻R2? ??I2电阻R12???I1产生的磁感应强度大小为

B1??0I1（2???），方向垂直纸面向外 4?R

I2产生的磁感应强度大小为

B2??0I2?，方向垂直纸面向里

第八章光的偏振

8．1两偏振片组装成起偏和检偏器，当两偏振片的偏振化方向夹角成30o时观察一普通光源，夹角成60o时观察另一普通光源，两次观察所得的光强相等，求两光源光强之比．

[解答]第一个普通光源的光强用I1表示，通过第一个偏振片之后，光强为I0 = I1/2．

22

当偏振光通过第二个偏振片后，根据马吕斯定律，光强为I = I0cosθ1= I1cosθ1/2．

2

同理，对于第二个普通光源可得光强为I = I2cosθ2/2．

2222

因此光源的光强之比I2/I1 = cosθ1/cosθ2 = cos30o/cos60o = 1/3．

8．2一束线偏振光和自然光的混合光，当它通过一偏振片后，发现随偏振片的取向不同，透射光的强度可变化四倍，求入射光束中两种光的强度各占入射光强度的百分之几？

[解答]设自然光强为I1，线偏振光强为I2，则总光强为I0 = I1 + I2． 当光线通过偏振片时，最小光强为自然光强的一半，即Imin = I1/2； 最大光强是线偏振光强与自然光强的一半之和，即Imax = I2 + I1/2． 由题意得Imax/Imin = 4，因此2I2/I1 + 1 = 4， 解得I2 = 3I1/2．此式代入总光强公式

讲 稿 纸

第八章 营养与食品卫生检验概述

食品理化检验的主要任务：

是对食品中的营养成分和有毒有害的化学物质进行定性和定量检验，研究食品理化检验的方法、理论和新分离、分析技术。随着预防医学和卫生检验学的不断授展，食品理化检验在确保食品安全和保护人民健康中将发挥更加食要的作用 。

第一节 营养与食品卫生检验的内容

食品的种类：粮谷类、豆和豆制品类、肉类和鱼类、蛋类和奶类、蔬菜类和水果类、调味品和饮料类。 一、食品营养成分的检验

糖类、蛋白质、脂类、维生素、矿物质、水分、膳食纤维、其他营养物质 二、食品添加剂的检验

食品添加剂：在食品生产中，为了改善食品的感官性状；或为了改善食品原来的品质、增加营养、提高质量；或为了延长食品的货架期；或因加工工艺需要而加入的辅助材料。

添加剂的检测主要集中在：禁用添加剂的检测，合法添加剂添加剂量的检测。 三、有毒有害成分检测

食品中有毒有害成分常规检测的项目有：

? 有害元素的检测：包括汞、铅、砷、铬、镉等元素的检测。

? 残留物的检测：包括农药残留的检测，抗生素残留的检测和激素残留的检测。 ? 致癌物质的检测：包括黄曲霉毒素的检测，苯并（a）芘的检测和亚硝胺的检测。 四、食品的感官检

大学物理习题及解答

熵增加

习题八

8-1 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示

(1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q 为负电荷

1q212cos30 4π 0a24π 0

q

q3

qq (32a)3

解得

(2)与三角形边长无关．

题8-1图 题

8-2图

8-2 两小球的质量都是m，都用长为l的细绳挂在同一点，它们带有相同电量，静止时两线夹角为2 ,如题8-2图所示．设小球的半径和线的质量都可以忽略不计，求每个小球所带的电量．

解: 如题8-2图示

Tcos mg

q2 Tsin F 1

e

4π 0(2lsin )2

q 2lsin 4 0mgtan

q

E

4 0r2，当被考察的场点距源点电荷很近(r→0)时，则场强8-3 根据点电荷场强公式

解得

→∞，这是没有物理意义的，对此应如何理解?

仅对点电荷成立，当r 0时，带电体不能再视为点电荷，再用上式求

场强是错误的，实际带电体有一定形状大小，考虑电荷在带电体上的分布求出的

第八章 配位化合物

同步练习

P265 [Ni(CO)4] K2[HgI4] H[AuCl4] K[Co(NO2)4(NH3)2] [Co(ONO)(NH3)5]SO4 二氯化异硫氰酸根?五氨合钴(III) 亚硝酸氯?硫氰酸根?二(乙二胺)合钴(III) 四氯?二氨合铂(IV) 四羰基合镍 四碘合汞(Ⅱ)酸钾 四氯合金(Ⅲ)酸 四硝基?二氨合钴(Ⅲ)酸钾 硫酸一(亚硝酸根)?五氨合钴(Ⅲ) [Co(NCS)(NH3)5]Cl2 [CoCl(SCN)(en)2]NO2 [PtCl4(NH3)2] P266 [Pt(NH3)2Cl2] [CoCl(NH3)5]Cl2 名称或化学式 二氯?二氨合铂(Ⅱ) 二氯化一氯?五氨合钴(III) [Cu(NH3)4][PtCl4] 四氯合铂(Ⅳ)酸 四氨合铜(Ⅱ) 六氟合硅(Ⅳ)酸铜 二氯乙二胺合铂(Ⅱ) Cu[SiF2] [Pt(en)]Cl2 配体 NH3 Cl– NH3 NH3 Cl– 配位原子 N Cl N N Cl F N 中心离子氧化数 +2 +3

8-1 分析与解 由右手定则可以判断，在矩形线圈附近磁场垂直纸面朝里，磁场是非均匀场，距离长直载流导

线越远，磁场越弱．因而当矩形线圈朝下运动时，在线圈中产生感应电流，感应电流方向由法拉第电磁感应定律可以判定．因而正确答案为（B）

8-2 分析与解 根据法拉第电磁感应定律，铜环、木环中的感应电场大小相等， 但在木环中不会形成电流．因而正确答案为（A）．

8-3 分析与解 教材中已经证明M21 ＝M12 ，电磁感应定律ε21 M21

di1di

；ε12 M122．因而正确答案dtdt

为（D）．

8-4 分析与解 位移电流的实质是变化的电场．变化的电场激发磁场，在这一点位移电流等效于传导电流，但是位移电流不是走向运动的电荷，也就不服从焦耳热效应、安培力等定律．因而正确答案为（A）

8-5 分析与解 对照感应电场的性质，感应电场的电场线是一组闭合曲线．因而 正确答案为（B）．

8-6 分析 由于线圈有N 匝相同回路，线圈中的感应电动势等于各匝回路的感应电动势的代数和，在此情况下，法拉第电磁感应定律通常写成ξ N

解 线圈中总的感应电动势

dΦdψ

，其中ψ NΦ称为磁链． dtdt

ξ N

dΦ

2.51 cos 100π t dt

当t 1.0 10 2s 时，

物理化学电子教案—第八章

电解

电能电池

化学能

第八章

电解质溶液

§8.1 电化学中的基本概念和电解定律 §8.2 离子的电迁移率和迁移数 §8.3 电解质溶液的电导 §8.4 电解质的平均活度和平均活度因子 §8.5 强电解质溶液理论简介

考研大纲(2012)及历年试题

§8.1 基本概念

电化学中的基本概念和电解定律

电化学、电化学装置、原电池、电解池、电化学 研究内容、导体(第一类导体、第二类导体)、电极

命名(正极、负极、阴极、阳极)、电极反应、电池反应、电化学装置导电循环机理、法拉第电解定律、 电流效率

重点第一类导体、第二类导体特点；阴极、阳极；法 拉第电解定律

难点 ：熟练理解阴阳极

§8.1

电化学中的基本概念和电解定律

一、基本概念1.电化学：主要是研究电能和化学能之间的相互转化

及转化过程中有关规律的科学。须通过电化学装置。电解

电能电池

化学能

§8.1 电化学中的基本概念和电解定律 一、基本概念2.电化学装置：电能和化学能相互转化的装置。包括

(原)电池和电解池。均由电解质溶液和电极构成。3.原电池：将化学能转化成电能的装置。 4.电解池：将电能转化成化学能的装置。 5.电化学