电镀工基础知识讲座二
3、电流效率 电介时，实际析出的物质的重量总是与理论上计算出的重量不一样，实际析出的重量与理论计算出重量之比用百分率表示，称为电流效率，常以“N”表示。 M η= —————— *100% 1*T*C 试中：M——实际析出的物质重量（克） I——电流（安培） T——时间（小时） C——电化当量（克/安培一小时） 根据电解定律和电化当量，电流效率的公式，我们可以求出：电解液的电流效率，电镀时间、电镀层的厚度等。 例1 通过电流20安培，经2小时在阴极上析出铬之重量为1.8克。求镀铬的电流效率？ 设： M η= —————*100% J*T*C 从表查出得铬的电化当量C=0.324克/安培一小时 电镀工基本计算常识 1、配置10%的氢氧化钠溶液150公斤需氧化钠和水各多少？ 解：设需氢氧化钠X公斤，则有： X 10%=?————*100% 150 X 0． 1= ———— 150 需要用水量为：150—15?=135公斤 答：需氢氧化钠15公斤，用水135公斤。 4公斤氢氧化钠可配置10%的氢氧化钠溶液多少公斤？ 解：设4公斤氢氧化钠可配置10%的氢氧化钠溶液Y公斤，则有； 4 10%= ———-*100% Y 0.1y=4 Y=40公斤 答：用4公斤氢氧化钠可配成10%的氢氧化钠溶液40公斤。 2、用10公斤水可配置20%的氢氧化钠溶液多少公斤？ 解：可配置Z公斤，则有： Z-10 20%= ————*100% Z 0.2Z=Z-10 0.2Z-Z=-10 -0.8Z=-10 0.8Z=10 Z=12.5公斤 答：10公斤水可配置20%的氢氧化钠溶液12.5公斤。 3、1体积96%的硫酸（比重1.84）溶解于5体积水中，所得的稀硫酸溶液的百分比浓度和比重是多少？ 解：设体积单位为升，则比重1.84的96%硫酸中含纯硫酸的重量是： 1.84*96%=1.7664公斤 这1.7664公斤的溶质也就是配成稀硫酸中所含硫酸溶质的重量。 配好后的溶液总重量等于1升96%硫酸的重量加上5生水的重量，即： 1.84/5=6.84公斤 所得稀硫酸溶液的百分比浓度是： 1.7664 ————*100%=25.8% 6.84 比重是：? 6.84 ————?=1.14 6? 答：所得稀硫酸的百分比浓度为25.8?%，比重为1.14。 4、现在有93%的硫酸溶液50公斤，应兑多少公斤水才能配成10%的硫酸溶液？ 解：50公斤93%的硫酸溶液中含纯硫酸的重量是 50*93%=46.5公斤 46.5公斤纯硫酸可配成10%稀硫酸溶液的重量是 46.5/10%的稀硫酸溶液配制时应加水的重量是 465-50=415公斤 答：需兑水415公斤。 5、用比重为1.422、浓度为70.33%的浓硝酸配制成1?：1的稀硝酸溶液的百分比浓度是多少？ 解：根据题意，只要将1升比重为1.422、浓度为70.33%的硝酸溶液与1升水相溶解后既是所需配制的1：1的稀硝酸溶液了。这种?由1升水和1升硝酸溶液配成的1：1的硝酸溶液的重量是： 1.422+1=2.422公斤 这2.422公斤1：1的稀硝酸溶液中含硝酸溶质的重量是 1.422*70.33%=1.0001公斤 这种1：1的稀硝酸溶液的百分比浓度是： 1.0001 ————*100%=41.3% 2.422 答：百分比浓度是41.3%。 6、中和3M的盐酸0.25升需5M的氢氧化钠多少升？ 解：盐酸与氢氧化钠的中和反应方程式是 HCL+NaOH =NACL+H2O 由此反应方程式可知，中和1M的盐酸需要1M的氢氧化钠。3M的盐酸0.25升中含有纯盐酸的摩尔数是： 3*0.25=0.75 也就是说，0.75M的氢氧化钠即可中和3M的盐酸0.25升。1升5M的氢氧化钠溶液0.15升。 7、某镀铬槽现有500升镀液，其中六价铬的含量为350克/升，。工艺规范要求六价铬的含量与硫酸含量之比值应在100：1的范围内。加多少克碳酸钡才能使镀液中硫酸的含量正好符合工艺规范？（各元素的原子量是：H为1，?S为32，O为16，Ba为137，C为12） 解：碳酸钡与硫酸的反应方程式是： H2SO4+BACO3→BA?SO4↓+H2O+CO2↑ 由反应式可知，197克碳酸钡可与98克硫酸全部反应生成硫酸钡沉淀。我们可以近似地说，每2克碳酸钡可沉降硫酸1克。 又题意可知，每升镀液中多含硫酸的重量是： 402-3.5=0.7克 那么，500升镀液中共多含硫酸的重量是： 500*0.7=350克 需加硫酸钡的重量是： 350*2=700克 答：需加700克碳酸钡。 8.20%盐酸溶液（比重1 ：1）的摩尔浓度是多少（氯原子量为35.5）？ 解：1升20%盐酸溶液的重量是： 1000*1.1=1100克 1100克盐酸溶液中含氯花氢的重量是3605克，220克氯化氢相当的摩尔数是： 220/36.5=6.03M 答：20%盐酸溶液（比重1.1）的摩尔浓度为6.03M。 9.含Ca2+为20PPM的盐水1吨，需加纯碱多少才能将Ca2+除去？ 解：20PPM的意思是，1公斤盐水中含Ca2+的克数是： 20 100* ——— =20克 1000 Ca2+与碳酸钠的化学反应方程式是： Ca2+ +Na2CO3=CaCO3↓+2Na+ Ca2+ 的原子量为40，Na2CO3的原子量为106。从反应方程式中得知，除去40克Ca2+需纯碱106克，设除去20克Ca2+需纯碱为X克： 40：20=106：X 106*20 X= ———— =53克 40 答：所需加纯碱53克。 10、250毫升量瓶配制0.1N（当量浓度）NaOH溶液需NaOH多少克？ 解：0.1N氢氧化钠溶液的意思是，1000毫升这种溶液中含有NaOH溶质0.1可2当量。1克当量的NaOH重40克，故0.1克当量NaOH重4克。因此，配制250毫升0.1N氢氧化钠溶液所需NaOH的克数是： 250 ————*4=1克 1000 答：需要1克NaOH。 11、配制1500毫升0.1N硫酸铜溶液，需用CuSO4?5H2O多少克？（各元素的原子量是：Cu为6305,S为32,H为1,O为16） 解：CuSO4的分子量是159.5，克当量是 159.5/2=79.75克 CuSO4?5H2O的分子量是249.5。 配制1500毫升0.1N硫酸铜溶液需硫酸铜溶质的当量数是： 1.5*0.1=0.15 0.15N硫酸铜的重量是： 0.15*79.75=9.9625克 CuSO4?5H2O中含有CuSO4的重量百分比是： ?159.5 ————*100%=64% ?249.5 9.9625克CuSO4折合成CuSO4?5H2O的重量是： 9.9625/64%=15.566 答：需要CuSO4?5H2O15.566克。 12、如何用比重1.84、浓度96%的浓硫酸配成0.5N的硫酸溶液250毫升？ 提示：本题与上面的几题不同，使用的溶质不是固体而是液体，因此加进去的浓硫酸的体积也须考虑进去。 解：配制250毫升0.5N硫酸溶液所需纯硫酸的克当量数是： 250 ————?*0.5=0.125 1000 0.125N硫酸溶质的重量是： 0.125*49=6.125克 1升比重1.84浓度96%的浓硫酸中含纯硫酸的重量是： 1.84*96%*1000=1766.4克 含6.125克纯硫酸的浓硫酸的体积（毫升数）是： 6.125 ————*1000=3.5毫升 1766.4 答：量取比重1.84、浓度96%的浓硫酸3.5毫升，注入已加了少量水的容量瓶中，然后稀释至刻度250毫升即可。 13、在纯水中加一定量盐酸使其浓度为0.01M，它的OH-的浓度是多少？ 提示：在常温下，1升纯水中也有10-7摩尔的水电离，且溶液中H+和OH-离子的浓度相等；H+和OH-离子的浓度的乘积是10-14。将盐酸加入水中后，由于盐酸是一种强电解质，盐酸在水中可以认为是完全电离的，因而0.01M盐酸溶液里H+离子的浓度也可以认为是0.01克离子/升。当纯水中加入盐酸后，由于同离子效应的关系，由水电离产生的H+就更少了，因此，在计算时纯水中的H+可以忽略不计。此时，溶液中H+离子的总浓度即等于0.01克离子/升。知道了H+离子的浓度，把它代入公式中即可算出此时溶液中OH-离子的浓度了。 解：∵[H+]?[OH-]=1*10-14 1*10-14 1*10-14 1*10-14 ∴[OH-]=?————= ———— = ————=1*10-12克离子/升 [H+] ?0.01 1*10-2 答：0.01M盐酸溶液中OH-离子的浓度是1*10-12克离子/升。 14、水溶液中H+的浓度为2.5*10-2克离子/升，问此溶液的PH值是多少？ 解：某水溶液的PH值是： PH=-LG[H+]=-LG（2.5*10-3）=-LG2.5+（-LG10-3）=-0.3979+[-（-3）]=-0.3979+3=2.6 答：此溶液的PH值为2.6。 15、某水溶液的PH值为6.5，问此溶液中的氢离子和氢氧根离子的浓度各是多少？ 解：此溶液中的[H+]和[OH-]是： PH=-LG[H+] 6.5=-LG[H+] -6.5=LG[H+] 0.5-7=LG[H+] ∵??LG3.2=0.5 LG10-7=-7 ∴LG[H+]=LG3.2+LG10-7=LG（3.2*10-7） ∴-LG[H+]=-LG（3.2*10-7） ∴[H+]=3.2*10-7 ∵1*10-4=[H+]?[OH-] 1*10-14 ∴[OH-]= 3.2*10-7 =3.1*10-8克离子/升
