由实验得知，用电解法将电解液中的金属离子还原为金属单质时，电极所通过的电量Q正比于金属的物质的量n和金属离子化合价a的乘积，其比例系数F是一个恒量，称

Question

由实验得知，用电解法将电解液中的金属离子还原为金属单质时，电极所通过的电量 Q 正比于金属的物质的量 n 和金属离子化合价 a 的乘积，其比例系数 F 是一个恒量，称为法拉第常数，它与金属的种类无关。阿伏加德罗常数： N _A = 6.02 ´ 10 ²³ mol ^{- 1} ，电子电量： e = 1.60 ´ 10 ^{- 19} C ， Cu 的摩尔质量： 64 ´ 10 ^{- 3} kg/mol 。（ 1 ）试求出法拉第常数 F （电量以库仑为单位，保留三位有效数字）。（ 2 ）如果电解硫酸铜溶液获得 1kg 的金属铜，通过电解槽的电量是多少？（ 3 ）用电镀的方法在半径为 R 的铜壳表面上均匀镀上很薄的银层，在电解槽中铜球是阳极还是阴极？另一电极是什么材料？（ 4 ）若电流强度为 I ，通电时间为 t ，银的相对原子质量为 A ，金属银的密度为 r ，求镀层的厚度 d （用题中的符号表示）。

 

Answer 1

答案：
解析：
（1）9.64´104C×mol-1  （2）3.0´106  （3）阴极  Ag（4）d==15.6（mol），且Cu2+的a=2，故Q=Fan=9.64´104´2´15.6=3.0´106（C）。 （3）根据电镀原理，镀层金属(Ag)作阳极材料，镀件（Cu球）作阴极。 （4）由球体公式可得，镀层银的体积=pR3»4pR2d（因d值很小），其质量=4pR2dr中，故n(Ag)=，整理得d=