班級姓名分數
一、計算題 ( 共 5題 50分 )
1. 10 分 (4942)
4942
298 k ，壓力為p時，用電解沉積法分離 cd2+，zn2+混合溶液，已知 cd2+和 zn2
的濃度均為 0.10 mol·kg-1（設活度係數均為1），h2(g) 在 cd(s) 和 zn(s) 上的超電勢分別為 0.48 v 和 0.
7 v，設電解液的 ph保持為 7.0，試問
（甲） 陰極上首先析出何種金屬
（乙） 第二種金屬析出時第一種析出的離子的殘留濃度為多少
（丙） 氫氣是否有可能析出而影響分離效果
已知： (cd2+/cd)= -0.403 v, (zn2+/zn)= -0.763 v
2. 10 分 (4903)
4903
某一溶液中含 kcl，kbr 和 ki 濃度均為 0.1 mol·kg-1。今將該溶液放於帶有
pt 電極的多孔瓷杯內，將杯再放在一帶有 zn(s) 電極和大量 0.1 mol·kg-1的
zncl2溶液的較大器皿中，若略去液接電勢和極化影響，試求 298k 時下列各情況所
須施加的外加電壓最少為若干
（甲）析出 99% 的碘
（乙）析出 br2至 br-濃度為 1×10-4 mol·kg-1
（丙）析出 cl2至 cl-濃度為 1×10-4 mol·kg-1
設活度係數均為1
已知: (i2/i-)=0.535 v， (br2/br-)=1.056 v， (cl2/cl-)=1.360 v
3. 10 分 (4917)
4917
在 298 k，p壓力下, 以惰性電極電解含有 h2so4(0.05 mol kg-1) 和 cuso4
(0.05 mol kg-1)的水溶液，若電解過程不斷攪拌，並且超電勢可以忽略不計，離子活
度可近似用濃度代替，已知 (cu2+/cu)= 0.337 v， (h+,h2o/o2)= 1.229 v .
(1) 計算使銅析出時所需最小外加電壓
(2) 當電解進行到cu2+濃度降為原來濃度的 1% 時，外加電壓是多少
4. 10 分 (4927)
4927
298 k，p時，以 pt 為陰極，c（石墨）為陽極，電解含cdcl2(0.01 mol·kg-1) 和
cucl2(0.02 mol·kg-1)的水溶液，若電解過程中超電勢可忽略不計
（設活度係數均為 1，已知 (cd2+/cd) = -0.402 v， (cu2+/cu) = 0.337 v，
(cl2/cl-) = 1.36 v， (o2/h2o,h+) = 1.229 v ) (不考慮水解) 試問
（甲）何種金屬先在陰極析出
（乙）第二種金屬析出時，至少須加多少電壓
（丙）當第二種金屬析出時，第一種金屬離子在溶液中的濃度為若干
（丁）事實上 o2(g) 在石墨上是有超電勢的，若設超電勢為 0.6 v，則陽極上
首先應發生什麼反應
5. 10 分 (4875)
4875
25℃時, 以汞陰極電解稀硫酸溶液, 測得不同陰極超電勢時的電流密度如下
求tafel公式 =a+bln(j/a·cm-2) 中之a, b，傳遞係數及交換電流密度j0 。
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