电化学试题答案

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电化学试题答案

【篇一:电化学习题及答案】

断题:

1.溶液是电中性的,正、负离子所带总电量相等,所以正、负离子

离子的迁移数也相等。

2.离子迁移数与离子速率成正比,某正离子的运动速率一定时,其

迁移数也一定。

3.离子的摩尔电导率与其价态有关系。

4.电解质溶液中各离子迁移数之和为1。

5.电解池通过lf电量时,可以使1mol物质电解。

6.因离子在电场作用下可以定向移动,所以测定电解质溶液的电导

率时要用直流电桥。

7.无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩

尔电导率之和,这一规律只适用于强电解质。

二、单选题:

2.对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中哪个不具有加和性: (a) 电导; (b) 电导率; (c) 摩尔电导率; (d) 极限摩尔电导。

4.在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为:

(a) 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大;

(b) 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少;

(c) 强电解质溶液增大,弱电解质溶液减少;

(d) 强弱电解质溶液都不变。

最大的是:

(a) cuso4 ; (b) h2so4 ; (c) nacl ; (d) hcl 。

(a) 弱电解质溶液; (b) 强电解质稀溶液;

10.相同温度下,无限稀时hcl、kcl、cdcl2三种溶液,下列说法

中不正确的是:

--(a) cl离子的淌度相同; (b) cl离子的迁移数都相同;

--(c) cl离子的摩尔电导率都相同; (d) cl离子的迁移速率不一定相同。

12.不能用测定电解质溶液所得的电导来计算出的物理量是:

(a) 离子迁移数; (b) 难溶盐溶解度;

(c) 弱电解质电离度;(d) 电解质溶液浓度。

19.用界面移动法测量离子迁移数,应选用下列哪一对电解质溶液:

(a) hcl与cuso4 ; (b) hcl与cdcl2 ;

(c) cucl2与cuso4 ;(d) h2so4与cdcl2 。

20.以下说法中正确的是:

(b) 德拜—休克尔公式适用于强电解质;

(c) 电解质溶液中各离子迁移数之和为1 ;

-(d) 若a(caf2) = 0.5,则a(ca2+) = 0.5,a(f) = 1 。

强度i2,那么i1与i2的关系为:

(a) i1 = ?i2 ; (b) i1 = i2 ; (c) i1 = 4i2 ; (d) i1 = 2i2 。

答案:

一、判断题答案:

1.错。 2.错。3.对。4.对。

5.错,电解质分子中正、负离子所带电荷不一定为 1。

6.错,当电流通过电解池时,两极将发生电极反应,电解质浓度发

生变化。

7.错,强电解质也适用。 8.错,只适用于强电解质。

9.错。 (2) 错。 (3) 对。 (4) 错

10.错,适用于强电解质稀溶液。

二、单选题答案:

1. b;

2. c;

3. b;

4. a;

5. a;

6. d;

7. b;

8. b;

9. b; 10.b;

11.c; 12.a; 13.a; 14.b; 15.b; 16.a; 17.b; 18.a; 19.b;

20.c;

21.b; 22.d; 23.d; 24.a; 25.a; 26.a; 27.c; 28.b; 29.d;30.a。

电化学(原电池部分)

一、判断题:

3.电池zn|zncl2(aq)|agcl(s)|ag在25℃、p下可逆放电2f时放热23.12 kj,则该电池

4.zn2+ + 2e zn ,e1,?rgm(1);?zn2++e ?zn,e2,?rgm(2)。因 e1= e2,所以有:?rgm(1) = ?rgm(2)。

10.在有液体接界电势的浓差电池中,当电池放电时,在液体接界处,离子总是从高浓度向低浓度扩散。

11.对于电池zn|znso4(aq)||agno3(aq)|ag,其中的盐桥可以用饱

和kcl溶液。

二、单选题:

1.丹聂尔电池(铜 - 锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为:

(a) 负极和阴极; (b) 正极和阳极;

(c) 阳极和负极; (d) 阴极和正极。

2.韦斯登标准电池放电时正极上发生的反应为:

-(a) cd2+ + 2ecd ; (b) pbso4(s) + 2epb + so42 ;

--(c) hg2so4(s) + 2e2hg(l) + so42 ;(d) hg2cl2(s) + 2e2hg(l) +

2cl 。

3.下列说法不属于可逆电池特性的是:

(a)

(b)

(c)

4.电池在下列三种情况:(1)i→0;(2)有一定电流;(3)短路。忽略

电池内电阻,下列说法正确的:

(a) 电池电动势改变; (b) 电池输出电压不变;

(c) 对外输出电能相同; (d) 对外输出电功率相等。

5.下列电池中,哪个电池反应不可逆:

(a) zn|zn2+||cu2+| cu ; (b) zn|h2so4| cu ;

(c) pt,h2(g)| hcl(aq)| agcl,ag ; (d) pb,pbso4| h2so4|

pbso4,pbo2 。

6.对韦斯登(weston)标准电池,下列叙述不正确的是:

(a) 温度系数小; (b) 为可逆电池;

(c) 正极为含 12.5% 镉的汞齐; (d) 电池电动势保持长期稳定不变。 14.25℃时电池反应 h2(g) + ?o2(g) = h2o(l) 对应的电池标准电动

势为 e1,则反应 2h2o(l) = 2h2(g) + o2(g) 所对应的电池的标准电动势 e2是:

(a) e2 = - 2e1; (b) e2 = 2e1;

(c) e2 = - e1; (d) e2 = e1。

- - 15.下列反应 agcl(s) + i agi(s) + cl其可逆电池表达式为:

- - - - (a) agi(s)|i| cl| agcl(s) ; (b) agi(s)|i||cl| agcl(s) ;

- - (c) ag(s),agcl(s)|cl|| i| agi(s),ag(s) ;

- - (d) ag(s),agi(s)|i||cl| agcl(s),ag(s) 。

(c) 标准电池电动势 e= 0.9459 v ;

(d) 电池电动势 e = 1.2965 v 。

-34.25℃时电极反应 cu2+ + i + ecui 和 cu2+ + ecu+ 的标准电极

电势分别

为0.86v和0.153v,则cui的溶度积ksp为:

标准电动势为0.985 v,电池可逆放电2f,以下各式正确的是:

(a) ①②⑤; (b) ②③⑤; (c) ①②③④; (d) ④⑤。

四、主观题:

(1) 写出电极反应与电池反应;

(3) 求t = 298k电池反应的平衡常数(可逆放电2f);

(4) 此电池在298k下可逆放电2f时,放热还是吸热?是多少?

一、判断题答案:

1.错。

5.e3= e1+ e

2

-+6.错,电极反应不同,(1)的标准态是a(h) = l,(2)的标准态是

a(oh) = 1。

-7.错,电极反应为:cl2 + 2e2c1 。

8.错,

e

-9.错,电池(2)的e与br浓度有关。

10.错,电池对外放电时,电池内正离子向正极迁移,负离子向负极移动。

-11.错,因ag+ 与cl 反应生成agcl沉淀。

12.错。

二、单选题答案:

1. a;

2. c;

3. d;

4. c;

5. b;

6. c;

7. b;

8. d;

9. c; 10.d;

11.d; 12.c; 13.c; 14.c; 15.d; 16.d; 17.a; 18.b; 19.d;

20.d;

21.b; 22.a; 23.b; 24.b; 25.b; 26.c; 27.d; 28.b; 29.a;

30.d;

31.a; 32.c; 33.b; 34.a; 35.c; 36.b; 37.b; 38.a; 39.a;

40.d。

四、主观题答案:

-1.解:(1) 负极:h2(g) - 2e2h+;正极:2agbr(s) + 2e2ag(s) + 2br

电池反应: h2(g) + 2agbr(s) = 2ag(s) + 2hbr(a = 1)

nfe

电解池部分

一、判断题:

1.用pt电极电解cucl2水溶液,阳极上放出cl2 。

3.分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的

最小外加电压。

11.实际电解时,在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计

算的还原电势最大者。

二、单选题:

3.下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴

极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是:

(a) 1、4;

(b) 1、3;

(c) 2、3;

(d) 2、4。

6.电极极化时,随着电流密度由小到大增加,说

法(1):正极电位越来越大,负极的

电位越来越小;说法(2):阳极电位越来越正,阴极电位越来越负。

分析以上两种说法时,以下解释中不正确的是:

(a) 无论对原电池或电解池,说法(2)都正确; (b) 对电解池,说法(1)

与(2)都正确;

(c) 对原电池,说法(1)与(2)都正确; (d) 对原电池,说法(2)正确。

计算题

6.298k、ppt为电极,电解含有fecl2(0.01m)和cucl2(0.02m)的

水溶液,若电解过程不断搅拌,并不考虑过电位,试问:

(1) 何种金属先析出? (2) 第二种金属析出时,至少加多少电压?

(3) 第二种金属开始析出时,第一种金属的浓度为多少?

一、判断题答案:

1.对。 2.对。 3.错。 4.错。 5.错。 6.对。 7.对。

8.错。 9.错。 10.对。11.错,实际电解时电极发生极化。

二、单选题答案:

1. c ;

2. d;

3. b;

4. d;

5. b;

6. c;

7. A;

8. d;

9. d; 10.c;

11.a; 12.c; 13.a; 14.a; 15.d; 16.b; 17.d; 18.c; 19.b;

20.b;

21.d; 22.c; 23.c; 24.b; 25.c; 26.c; 27.b; 28.c; 29.d;

30.c;

31.c; 32.d。

6.解:(1) 阴极上,

因此cu先放电。

--(2) 阳极上,cl、oh可能放电:

-阳极上,oh (h2o) 先放电。

则阴极:cu2+ + 2ecu ,阳极:h2o - 2e2h+ + ?o2

总反应: cu2+ + h2o = cu(s) + 2h+ + ?o2(g)

(3) 当第二种金属 (fe) 析出,

【篇二:电化学测试题及答案】

= a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的ph>a,则该电解质可能是()

a、naoh

b、h2so4

c、agno3

d、na2so4

2.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:

zn(s)+2mno2(s)+h2o(l)==zn(oh)2(s)+mn2o3(s)下列说法错误的是()..

a.电池工作时,锌失去电子

b.电池正极的电极反应式为:2mno2(s)+h2o(1)+2e—

=mn2o3(s)+2oh—(aq)

c.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极

d.外电路中每通过o.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g

3.下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是()...

a. a电极是负极

b. b电极的电极反应为:4oh??4e????2h2o?o2?

c. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

d. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

4.下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是d ()

5.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(y2o3)的氧化锆(zro2)晶体,在熔融状态下能传导o2—。下列对该燃

料电池说法正确的是()

a.在熔融电解质中,o2—由负极移向正极

b.电池的总反应是:2c4h10 + 13o2→ 8co2 + 10h2o

c.通入空气的一极是正极,电极反应为:o2 + 4e— = 2o2—

d.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:c4h10 + 26e— + 13o2—== 4co2 + 5h2o

6.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为

放电 3zn + 2k2feo4 + 8h22 + 2fe(oh)3 + 4koh

充电下列叙述不正确的是()...

a.放电时负极反应为:zn—2e— +2oh—= zn(oh)2

?b.充电时阳极反应为:fe(oh)3 —3e— + 5 oh— = feo24 + 4h2o c.放电时每转移3 mol电子,正极有1mol k2feo4被氧化

d.放电时正极附近溶液的碱性增强

7.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量fe、zn、cu、pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性fe2+<ni2+<cu2+)()

a 阳极发生还原反应,其电极反应式:ni2++2e-=ni

b 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

c 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有fe2+和zn2+

d 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有cu和pt

8.关于电解nacl 水溶液,下列叙述正确的是()

a、电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠

b、若在阳极附近的溶液中滴入ki溶液,溶液呈棕色

c、若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈棕色

d、电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后,溶液呈中性

9.关于如图所示装置的叙述,正确的是()

a、铜是阳极,铜片上有气泡产生

b、铜片质量逐渐减少

c、电流从锌片经导线流向铜片

d、氢离子在铜片表面被还原

10.金属有广泛的用途。粗镍中含有少量fe、zn、cu、pt

等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是()(已知:氧化性fe2+ni2+cu2+)

a.阳极发生还原反应,其电极反应式:ni2++2e b.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

c.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有fe2+和zn2+

d.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有cu和pt

11.某可充电的锂离子电池以limn2o4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含li+

导电固体为电解质。放电时的电池反应为:li+limn2o4==li2mn2o4。下列说法正

确的是()

a.放电时,limn2o4发生氧化反应

b.放电时,正极反应为:li++limn2o4+e-==li2mn2o4

c.充电时,limn2o4发生氧化反应

d.充电时,阳极反应为:li++e-==li

12.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密

度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为

负极反应:c6li-xe-===c6li1-x+xli+

(c6li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)

正极反应:li1-xmo2+xli++x e-===limo2 (limo2表示含锂的

过渡金属氧化物)

下列有关说法正确的是()

a.锂离子电池充电时电池反应为c6li+li1-xmo2===limo2+

c6li1-x

b.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锂所消耗

的质量最小

c.锂离子电池放电时电池内部li+向负极移动

d.锂离子电池充电时阴极反应为c6li1-x+xli++x e-===c6li

13.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,

在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()

a.1:2:3

b.3:2:1

c.6:3:1

d.6:3:2

14.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是()

a 两烧杯中铜片表面均无气泡产生

b 甲中铜片是正极,乙中铜片是负极

c 两烧杯中溶液的ph均增大

d 产生气泡的速度甲比乙慢

15.下列有关工业生产的叙述正确的是()

a.合成氨生产过程中将nh3液化分离,可加快正反应

速率,提高n2、h2的转化率

b.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用so3转化为

h2so4时放出的热量

c.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的c12进入阳极室

d.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小

17.在盛有稀h2so4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是()

a.正极附近的so42—离子浓度逐渐增大

b.电子通过导线由铜片流向锌片

c.正极有o2逸出 d.铜片上有h2逸出

18.以惰性电极电解cuso4溶液,若阳极析出气体0.01mol,则阴极上析出cu为()

a、0.64g

b、1.28g

c、2.56g

d、5.12g

19.某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()

a.电解过程中,铜电极上有h2产生

b.电解初期,主反应方程式为:cu+h2so4电解cuso4+h2↑

c.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出

+ d.整个电解过程中,h的浓度不断增大

20、如题12图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和nacl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是()

a、a中铁钉附近呈现红色

b、b中铁钉上发生还原反应

c、a中铜丝上发生氧化反应

d、

b中铝条附近有气泡产生

21.下列叙述正确的是()

a、在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应

b、用惰性电极电解na2so4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1:2

c、用惰性电极电解饱和nacl溶液,若有1 mol电子转移,则生成

1 molnaoh

d、镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀

22.取一张用饱和nacl溶液浸湿的ph试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色。则下列说法错误的是()

a.b电极是阴极 c.电解过程中,水是氧化剂 b.a电极与电源的正极相连接 d.b电极附近溶液的ph变小

23.电解100ml含 c(h+)=0.30mol/l的下列溶液,当电路中通过

0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是()

a.0.10mol/l ag+

b.0.02mol/l zn2+

c.0.20mol/l cu2+

d.0.20mol/l pb2+

24.右图为直流电源电解稀na2so4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b 附近分别滴加一滴石蕊试液,下列实验现象中正确的是()

a. 逸出气体的体积a电极的小于b电极的

b. 一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体

c. a电极附近呈红色,b电极附近出现蓝色

d. a电极附近呈蓝色,b电极附近出现红色

25.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是()

a.ch3oh(g)+o2(g)=h2o(1)+co2(g)+2h+(aq)+2e_

b.o2(g)+4h+(aq)+4e_=2h2o(1)

c.ch3oh(g)+h2o(1)=co2(g)+6h+(aq)+6e_

d.o2(g)+2h2o(1)+4e_=4oh

26.镍镉(ni-cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为koh溶液,其充、放电按下式进行:

cd + 2niooh + 2h2ocd(oh)2 + 2ni(oh)2

有关该电池的说法正确的是()

a.充电时阳极反应:ni(oh)2 -e— + oh- == niooh + h2o

b.充电过程是化学能转化为电能的过程

c.放电时负极附近溶液的碱性不变

d.放电时电解质溶液中的oh-向正极移动

27.关于铅蓄电池的说法正确的是:()

a.在放电时,正极发生的反应是 pb(s) +so42—(aq)= pbso4(s) +2e—

b.在放电时,该电池的负极材料是铅板

c.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小

d.在充电时,阳极发生的反应是 pbso4(s)+2e—= pb(s)+ so42—(aq)

28.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发

展是化学对人

类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()

a.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细

b.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能

c.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化

d.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅

29.海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法

正确的是()

a.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质

b.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化

c.从海水中可以得到nacl,电解熔融nacl可制备cl2

d.利用潮汐发电是将化学能转化为电能

30.用铜片、银片、cu (no3)2溶液、agno3溶液、导线和盐桥

(装有琼脂-kno3

的u型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:ag++e-=ag

③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作

④将铜片浸入agno3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

a. ①②

b.②③

c.②④

d.③④

31.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()

a.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗

b.当镀锡铁制品的镀层破损时,镶层仍能对铁制品起保护作用

c.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极

保护法

d.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀

32.据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥

运会期间为运动

员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为koh溶液。下列有关该

电池的叙述不正确的是()

a.正极反应式为:o2+2h2o+4e-=4oh―

b.工作一段时间后,电解液中koh的物质的量不变

c.该燃料电池的总反应方程式为:2h2+o2=2h2o

d.用该电池电解cucl2溶液,产生2.24lcl2(标状)时,有0.1mol

电子转移

33.lifepo4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于

电动汽车。电池反应为:fepo4+li放电lifepo4,电池的正极材料是lifepo4,负极材料充电

是石墨,含u导电固体为电解质。下列有关lifepo4电池说法正确

的是()

【篇三:高中电化学习题及答案】

9上海卷13)右图装置中,u型管内为红墨水,a、b试管内分别盛

有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置

一段时间。下列有关描述错误的是

a.生铁块中的碳是原电池的正极

b.红墨水柱两边的液面变为左低右高

-2+c.两试管中相同的电极反应式是: fe-2e→fe

d.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀

答案:b

2、(09广东化学14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以nacl溶液或naoh溶液为电解液,铝合金为负极,

空气为正极。下列说法正确的是

--a.以nacl溶液或naoh溶液为电解液时,正极反应都为:o2

+2h2o+4e=4oh

b.以naoh溶液为电解液时,负极反应为:

--al+3oh-3e=al(oh)3↓

c.以naoh溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的ph保持

不变

d.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极

答案:a

3、(09浙江卷12)市场上经常见到的标记为li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材

+料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为:

????2li0.85nio2li+2li0.35nio2????充电放电

下列说法不正确的是:

-+a.放电时,负极的电极反应式:li-e=li

b.充电时,li0.85nio2既发生氧化反应又发生还原反应

c.该电池不能用水溶液作为电解质

+d.放电过程中li向负极移动

答案:d

4、某溶液中含有两种溶质nacl和h2so4,它们的物质的量之比为3︰1,用石墨电极电解该混合液。下列叙述不正确的

是:

a.阴极自始至终均析出h2

b.阳极先析出cl2,后析出o2

c.电解最后阶段为电解水

d.溶液ph不断增大,最后为7

答案:d

5、(2007年高考广东化学卷)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以

磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为:( )

答案:c

6、(09江苏卷12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图所示。关于该电池的叙述正确的是:

a.该电池能够在高温下工作

b.电池的负极反应为:

-+c6h12o6+6h2o-24e ==== 6co2↑+24h

+c.放电过程中,h从正极区向负极区迁移

1

d.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状况下

co2气体22.4l 6

答案:b

7、⑴肼(n2h4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kpa时,32.0gn2h4在氧气中完全燃

烧生成氮气,放出热量624kj(25℃时),n2h4完全燃烧反应的热化学方程式是

⑵肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,正极的电

极反应式是:。负极的电极反应式是:。

⑶右图是一个电化学过程示意图。

①锌片上发生的电极反应②假设使用肼—空气燃料电池作为理论上消耗标准状况下的空气l⑷传统制备肼的方法,是以naclo氧答案:(10分)

⑴n2h4(1)+o2(g)=n2(g)+2h2o(1);△h=-624kj/mol

--⑵ o2+2h2o+4e=4oh (1分)

--n2h4+4oh-4e=4h2o+n2↑ (1分)

-⑶①cu2++2e=cu (2分) ②112 (2分)

⑷ clo-+2nh3=n2h4+cl-+ h2o (2分)

8、(10分)近年来,镁在汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中应用迅猛发展。

⑴新型镁合金被大量应用于制成笔记本电脑外壳、竞赛自行车框架等,是由于镁合金具有

等优异性能。

⑵某研究性学习小组探究以镁条、铝片为电极,以稀naoh溶液为电解质溶液构成的原电池(如

右图所示)时发现,刚开始,电表指针向右偏转,镁条做负极;但随后很快指针向左偏转,镁

条表面有极少量的气泡产生。

①开始阶段,负极发生的反应是。

②随后阶段,铝片发生的电极反应式是

___________________________________;

镁条表面只有极少量的气泡产生,其原因是:

--2h2o+2e=h2↑+2oh,

试写出镁电极发生的主要反应的电极反应

式:_______________________________。

⑶经研究测定,镁与不同浓度

的硝酸反应,生成气体产物的含量随

hno

3浓度变化曲线如右

图所示,溶液中的产物有mg(no3)2,nh4no3和h2o。某同学拟用1.2g镁与100ml硝酸

反应制取二氧化氮,硝酸的物质的量物质的量浓度至少为。

答案⑴密度小、强度大

―-mg(oh)2 ⑵① mg+2oh―2e=

―----② al+4oh―3e=alo2+2h2o o2+2h2o+4e=4oh

⑶ 12mol/l (每空2分,共10分)

四、课外练习

1、如图各容器中盛有海水,铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是 ( )

a.④②①③ b.②①③④

2

c.④②③① d.③②④①

答案:a

2、如右图所示,水槽中试管内有一

(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀

(2)若试管内液面上升,则原溶液是

(3)若试管内液面下降,则原溶液呈

负极:,

正极:。

答案:(1)电化学

(2)弱酸性或中吸氧

-2+-- 2fe-4e2fe o2+4e+2h2o4oh

(3)较强的酸析氢

-2++-fe-2efe 2h+2eh2↑

3、(09全国卷Ⅰ28)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分

别盛放100g 5.00%

的naoh溶液、足量的cuso4溶液和100g 10.00%的k2so4溶液,电极均为石墨电极

(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中k2so4浓度为

10.47%,乙中c电极质

量增加。据此回答问题:

①电源的n端为极;

②电极b上发生的电极反应为;

③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积:;

④电极c的质量变化是g;

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:

甲溶液;

乙溶液;

丙溶液;

(2) 如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?

答案:

---+(1) ①正极②4oh-4e=2h2o + o2↑。③2.8l ④16g ⑤甲增大,因为相当于电解水;乙减小,oh放电,h增多。

丙不变,相当于电解水。

(2) 可以因为cuso4溶液已转变为h2so4溶液,反应也就变为水

的电解反应

4、(09山东卷31)(化学-化学与技术)

金属铝的生产是以al2o3为原料,在熔融状态下进行电解:

请回答下列问题:

(1)冰品石(na3alf6)的作用是。

(2)电解生成的金属铝是在熔融液的(填“上层”或“下层”)。(3)阴极和阳极均由材料做成;电解时所消耗的电极是(填“阳极”或“阴极”)。

(4)铝是高耗能产品,废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上,最能体现节能减排思想的是将回收铝做成(填

代号)。

a.冰品石

b.氧化铝

c.铝锭

d.硫酸铝

答案:

(1)降低al2o3的熔化温度(2)下层

3 枚铁钉,放置数天后观察:属于腐蚀。性,发生腐蚀,电极反应:负极:,极:。性,发生腐蚀,电极反应:

(3)碳棒(或石墨)阳极(4)c

5、(09海南卷15)li-socl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电

极材料分别为锂和碳,电解液是lialcl4—socl2。电

池的总反应可表示为: 4li+2socl2 ==== 4licl +s +so2。

请回答下列问题:

(1)电池的负极材料为,发生的电极反应为;

(2)电池正极发生的电极反应为

(3) socl2易挥发,实验室中常用naoh溶液吸收socl2,有na2so3和nacl生成。如果把少量水滴到socl2中,实验

现象是,反应的化学方程式为;

(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是。

答案:

-+(1)锂 li-e ==== li(2分)

- -(2)2socl2+4e==== 4cl+s+so2(2分)

(3)出现白雾,有刺激性气体生成

socl2+h2o ==== so2+2hcl(3分)

(4)锂是活泼金属,易与h2o、o2反应;socl2也可与水反应(2分)

6、(09宁夏卷37)[化学—选修化学与技术](15分)

请回答氯碱的如下问题:

(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_________(要求计算表达式和

结果)

2+2+3+2-(2)原料粗盐中常含有泥沙和ca、mg、fe、so4等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过

滤后,还要加入的试剂分别为①na2co3、②hcl(盐酸)③bacl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)

(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过

①图中x、y分别是_____、_______(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________; ②分别写出燃料电池b中正极、负极上发生的电极反应正极:_____________; 负极:_________;

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)

________________、_________________。

答案:

(1)k=m(cl2)/2 m(naoh)=71/80=1:1.13或0.89

(2)③①②

(3)① cl2 h2a%小于b%

-- --② o2+4e+2h2o=4ohh2-2e+2oh=2h2o

③燃料电池可以补充电解池消耗的电能;提高产出碱液的浓度;降低能耗。

4

广东石油化工学院14级《应用电化学》期末复习题

《应用电化学》复习题题 一选择题 1.下列哪一种放电条件对电池的放电容量和性能有利() A温度在20~40℃之间放电、间歇放电; B深度放电、高温放电; C连续放电、放电倍率较大放电; D低温放电、30%左右的额定容量放电。 2.单位质量或单位体积的电池所输出的电量(单位为A?h?kg-1或A?h?L-1)指的是电池的() A额定容量;B比容量;C放电倍率;D比能量。 3.对于可溶正极锂电池(如Li/SOCl2),其中可溶指的是() A Li可溶于溶剂中,形成有机电解液; B正极(SOCl2)可溶于溶剂中,形成有机电解液; C无机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液; D有机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液; 4.燃料电池与一般电池的本质区别在于() A能量供给连续,燃烧和氧化剂由外部提供 B能量转化效率高,低或零污染排放; C高度可靠,操作简单; D比能量和比功率高,建设周期短。 5.有一个电池上的标号是LR6,它的含义是:() A碱性锌锰圆柱形5号电池;B碱性锌锰圆柱形7号电池; C碱性锌氧化银圆柱形5号电池;D碱性锌氧化银圆柱形1号电池。 6.碱性Ni/Cd电池密封的工作原理主要是:() A负极的有效容量是正极的1.3-2.0倍; B正极的有效用量是负极的1.3-2.0倍; C正负极的有效容量基本相同,O2通过渗透膜到达负极使之还原消除; D正负极的有效容量基本相同,O2通过渗透膜到达正极使之还原消除。 7.开路电压OCV是指:() A没有电流流过外电路时电池正负极两级的电势差; B是指无负荷情况下的电池电压; C是指电池有电流流过时的端电压 D是指电池放电电池终止时的电压值。

电化学原理及其应用(习题及答案)

第六章电化学原理及其应用 一、选择题 1.下列电极反应中,溶液中的pH值升高,其氧化态的氧化性减小的是(C) A. Br2+2e = 2Br- B. Cl2+2e=2Cl— C. MnO4—+5e+8H+=2Mn2++4H2O D. Zn2++2e=Zn 2.已知H2O2在酸性介质中的电势图为O2 0.67V H2O2 1.77V H2O,在碱性介质中的电势图为O2-0.08V H2O2 0.87V H2O,说明H2O2的歧化反应(C) A.只在酸性介质中发生 B.只在碱性介质中发生 C.无论在酸、碱性介质中都发生D.与反应方程式的书写有关 3.与下列原电池电动势无关的因素是Zn |Zn2+‖H+,H2 | Pt (B) A. Zn2+的浓度 B. Zn电极板的面积 C.H+的浓度 D.温度 4.298K时,已知Eθ(Fe3+/Fe)=0.771V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.150V,则反应2Fe2++Sn4+=2Fe3++Sn2+的△r G mθ为(D)kJ/mol。 A. -268.7 B. -177.8 C. -119.9 D. 119.9 5.判断在酸性溶液中下列等浓度的离子哪些能共存(D) A Sn2+和Hg2+ B. SO32—和MnO4— C. Sn4+和Fe D. Fe2+和Sn4+ 已知Eθ(Hg2+/Hg)=0.851V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.15V ,Eθ(MnO4—/Mn2+)=1.49V Eθ(SO42—/H2SO3)=1.29V ,Eθ(Fe2+/Fe)= —0.44V 6.已知下列反应在标准状态下逆向自发进行 Sn4++Cu = Sn2++Cu2+ Eθ(Cu2+/Cu)=(1) , Eθ(Sn4+/Sn2+)=(2) 则有(C) A. (1) = (2) B. (1)<(2) C. (1)>(2) D. 都不对 二、填空题 1.将下列方程式配平 3PbO2 + 2 Cr3+ + ____H2O___ =1Cr2O72—+ 3Pb2+ + __2H+___ (酸性介质) 2MnO2 + 3 H2O2 +__2OH-___ =2MnO4—+ ___4H2O______ (碱性介质)2.现有三种氧化剂Cr2O72—,H2O2,Fe3+,若要使Cl—、Br—、I—混合溶液中的I—氧化为I2,而Br-和Cl-都不发生变化,选用Fe3+最合适。(EθCl2/Cl-=1.36V, EθBr2/Br-=1.065V, EθI2/I-=0.535V) 3.把氧化还原反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag设计为原电池,则正极反应为Ag++ e = Ag,负极反应为Fe3++e= Fe2+ ,原电池符号为Pt︱Fe3+(c1),Fe2+(c2)‖Ag+(c3)︱Ag。 4.在Mn++n e=M(s)电极反应中,当加入Mn+的沉淀剂时,可使其电极电势值降低,如增加M的量,则电极电势不变 5.已知EθAg+/Ag=0.800V, K sp=1.6×10—10则Eθ(AgCl/Ag)= 0.222V。 6.已知电极反应Cu2++2e=Cu的Eo为0.347V,则电极反应2Cu - 4e =2Cu2+的Eθ值为0.347V 。7.用氧化数法配平下列氧化还原反应。 (1)K2Cr2O7+H2S+H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O K2Cr2O7+3H2S+4H2SO4 =K2SO4+Cr2(SO4)3+3S+7H2O

电化学分析技术.

第五篇电化学分析技术 第一章电分析化学导论 电化学分析是利用物质的电化学性质来测定物质组成的分析方法。电化学性质表现于化学电池中,它包括电解质溶液和放置于此溶液中的两个电极,有时还包括与之相连系的电源装置。化学电池本身能输出电能的,称为原电池;在外电源作用下,把电能转换为化学能的称为电解池。电解池和原电池中发生的一切电现象,如溶液的导电、电极与溶液界面间的电位、电流、电量、以及电流~时间曲线、电流~电位曲线等都与溶液中所存在的电解质的含量有关。研究这些电现象与溶液中电解质浓度之间的关系是电化学分析的主要内容之一。因为电化学分析就是利用这些关系把被测物质的浓度转化为某种电讯息而加以测量的。在不同讯息的转换中,力图准确、灵敏并应具有一定的特效性,才能应用于分析。为此目的,电化学分析还应注意改进所使用的测量仪器以及实验方法和技术,因此本课程应当包括方法原理,仪器测量技术和实际应用等方面。 §1.1 电分析化学的发展 电分析化学的发展具有悠久的历史,它与化学、物理、生物、计算机等学科的发展紧密相关。早在1801年,铜和银的电解定性分析就已问世,经过半个多世纪才将电解分析用于铜的定量测定。1893年、1910年和1913年相继出现了电位分析、电导分析和库仑分析。1920年成功制备了pH 玻璃电极,简捷地测定了溶液pH。这是一个重要的发明,它推动了整个分析化学的发展,并为电位分析中酸碱滴定创造了重要的条件。1922年捷克化学家J Heyrovsky 首创极谱分析,标志着电分析方法的发展进入了新的阶段。此后相继出现了交流示波极谱、交流极谱、方波极谱和脉冲极谱等。1964年日本留学生Kuwana在R N Adams教授指导下,将电化学与光化学结合,提出了光谱电化学。1966年S Frant和J Ross首创固态膜和单晶(LaF3)膜的F-选择性电极。此后在世界范围内出现了研究离子选择性电极的热潮,制成了多种多样的阳离子和阴离子的选择性电极。1972年K B Oldham等和1975年M Goto等先后提出了卷积伏安法和去卷积伏安法。1973年R F Lane和A T Hubbard利用铂电极表面吸附具有不同基团的烯属类化合物,再吸附磺基水杨酸根,制成了第一支吸附型的测定Fe(Ⅲ)的化学修饰电极。这种电极突破了电极上电子授受的单一作用,通过物理的、化学的手段在电极表面接上

电化学原理与方法课程中下半学期课程复习题 (1)剖析

1请你简要论述一下,电化学研究方法中,暂态测量技术有哪些?以及暂态研究技术的应用有哪些? 暂态测量技术有哪些? 暂态测量方法的种类 ①按极化或控制的幅度分( 幅度:电极极化的幅度,界面电位变化量) a. 大幅度暂态测量(研究电极过程) |Δφ|>10 mV ( 大幅度) b. 小幅度暂态测量(用于测定参数Rr、RL、C d) |Δφ|<10 mV(小幅度) ②按控制方式分: a. 控制电流法暂态测量 b. 控制电位法暂态测量 控电流法:单电流阶跃;断电流;方波电流;双脉冲电流 控电位法:阶跃法、方波电位法等;线性扫描(单程线性扫描,连续三角波扫描);脉冲电位(阶梯伏安,常规脉冲,差分脉冲,方波伏安) [从电极极化开始到各个子过程(电化学反应过程、双电层充电过程、传质过程和离子导电过程)做出响应并进入稳态过程所经历的不稳定的,变化的“过渡阶段”,称为暂态.] [电化学暂态测试技术也称为电化学微扰测试技术,即用指定的小幅度电流或电压讯号加到研究电极上,使电极体系发生微弱的扰动,同时测量电极参数的响应来研究电极反应参数] 暂态研究技术的应用? 暂态技术提供了比稳态技术更多的信息,用来研究电极过程动力学,测定电极反应动力学参数和确定电极反应机理,而且还可将测量迁越反应速率常数的上限提高2~3个数量级,有可能研究大量快速的电化学反应。暂态技术对于研究中间态和吸附态存在的电极反应也特别有利。暂态技术中测得的一些参量,例如双电层电容、欧姆电阻、由迁越反应速率常数决定的迁越电阻等,在化学电源、电镀、腐蚀等领域也有指导意义。 2.请你谈谈电化学测量中要获得电化学信号需要哪些电极以及设备,它们分别的作用是什么? 一、需要①参比电极:参比电极的性能直接影响着电极电势的测量或控制的稳定性。 ②盐桥:当被测电极体系的溶液与参比电极的溶液不同时,常用盐桥把研究电极和参比电极连接起来。盐桥的作用主要有两个,一个是减小接界电势,二是减少研究、参比溶液之间的相互污染。

电化学典型练习题

pH pH 沉淀量 沉淀量 7 7 时间 时间 时间 时间 电化学基础 1.用石墨电极电解100mL 硫酸铜和硫酸的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到 2.24L 气体(标准状况),原混合溶液中Cu 2+ 的物质的量浓度(mol ?L -1)为( ) A .4 B .3 C .2 D .1 2.用石墨作电极电解3mol/LNaCl 和0.4mol/LAl 2(SO 4)3的混合液时,下图曲线正确的是( ) 二、填空题 3.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li 2CO 3、Na 2CO 3和的熔融盐混 和物作电解质,CO 为阳极燃气,空气与CO 2的混和气为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃 料电池,完成有关的电池反应式:电池反应式:阳极反应式:2CO+2CO 32- →4CO 2+4e -。 阴极反应式: ,总电池反应: 。 4. 金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列 叙述正确的是( ) (已知:氧化性Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+) A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni 2++2e -Ni B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe 2+和Zn 2+ D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt 5. 通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比为n (硝酸银)∶n (硝酸亚汞)= 2∶1,则下列表述正确的是( ) A .在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比为n (银)∶n (汞)= 2∶1 B .在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等 C .硝酸亚汞的分子式为HgNO 3 D .硝酸亚汞的分子式为Hg 2(NO 3)2 6. 下列关于如图所示装置的叙述,正确的是( )

应用电化学答案总结

1,电化学实际应用的范围及分类有哪些? 答:(1)电合成无机物和有机物,例如氯气、氢氧化钠、高锰酸钾、己二腈、四烷基铅; (2)金属的提取与精炼,例如熔盐电解制取铝、湿法电冶锌、电解精练铜; (3)电池,例如锌锰电池、铅酸电池、镍硌电池、锂电池、燃料电池、太阳 能电池; (4)金属腐蚀和防护的研究,采取有效的保护措施,例如电化学保护、缓蚀剂保护; (5)表面精饰,包括电镀、阳极氧化、电泳涂漆等; (6)电解加工,包括电成型(电铸)、电切削、电抛磨; (7)电化学分离技术,例如电渗析、电凝聚、电浮离等应用于工业生产或废水处理; (8)电分析方法在工农业、环境保护、医药卫生等方面的应用。 3,试说明参比电极应具有的性能和用途。 答:参比电极是理想不极化电极,它应具备下列性能:应是可逆电极,其电极电势符合Nernst方程;参比电极反应应有较大的交换电流密度,流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性等。 参比电极是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极,参比电极上基本没有电流通过,用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。实际上,参比电极起着既提供热力学参比,又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。 4 , 试说明工作电极应具有的性能和用途。 答:工作电极(working electrode,简称WE):又称研究电极,是指所研究的反应在该电极上发生。一般来讲,对工作电极的基本要求是:所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反比而受到影响,并且能够在较大的电位区域中进行测定;电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应;电极面积不宜太大,电极表面最好应是均一、平滑的,且能够通过简单的方法进行表面净化等等。工作电极可以是固体,也可以是液体,各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。通常根据研究的性质来预先确定电极材料,但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(GC)、铂、金、银、铅和导电玻璃等。采用固体电极时,为了保证实验的重现性,必须注意建立合适的电极预处理步骤,以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。在液体电极中,汞和汞齐是最常用的工作电极,它们都是液体,都有可重现的均相表面,制备和保持清洁都较容易,同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口,已被广泛用于电化学分析中。 5,试说明辅助电极应具有的性能及用途。 答:辅助电极和工作电极组成回路,使工作电极上电流畅通,以保证所研究的反应在工作电极上发生,但必须无任何方式限制电池观测的响应。由于工作电极发生氧化或还原反应时,辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极反应的逆反应,以使电解液组分不变,即辅助电极的性能一般不显著影响研究电极上的反应。但减少辅助电极上的反应对工作电极干扰的最好办法可能是用烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜等来隔离两电极区的溶液。为了避免辅助电极对测量到的数据产生任何特征性影响,对辅助电极的结构还是有一定的要求。如与工作电极相比,辅助电极应具有大的表面积使得外部所加的极化主要作用于工作电极上,辅助电极本身电阻要小,而且不容易极化,同时对其形状和位置也有要求。

原电池.doc化学电源.doc电化学.doc经典习题及解析

原电池化学电源 题组一原电池工作原理的考查 1.下列装置中能构成原电池产生电流的是( ) 答案 B 解析A项,电极相同不能构成原电池;C项,酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;D项,锌与电解质溶液不反应,无电流产生。 2.有关电化学知识的描述正确的是( ) A.CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 答案 D 解析CaO+H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应,KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。 题组二原电池正、负极的判断 3.下列有关原电池的说法中正确的是( ) A.在电路中,电子由正极流向负极 B.在原电池中,相对较活泼的金属作负极,不活泼的金属作正极 C.原电池工作时,正极表面一定有气泡产生 D.原电池工作时,可能会伴随着热能变化 答案 D 解析A项,电路中不存在电子的移动;B项,若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构 成的原电池,则负极是铝;C项,若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池,则正 极表面析出铜,没有气泡产生。 4.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是( )

A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极 B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑ C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+ D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑ 答案 B 解析②中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,故Al是负极;③中Fe在浓硝酸中易钝化,Cu和浓HNO3反应失去电子作负极,A错,C错。②中电池总反应为2Al +2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,负极电极反应式为2Al+8OH--6e-===2AlO-2+4H2O,二者相减得到正极电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑,B正确。④中Cu是正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=== 4OH-,D错。 题组训练原电池原理的应用 1.电工经常说的一句口头禅:“铜接铝,瞎糊弄”,所以电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用,说明原因:_______________________________________________。 答案铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池,加快了铝的腐蚀,易造成电路断路 2.请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Fe3+氧化性的强弱。请写出电极反应式,负极_______________,正极____________________, 并在方框画出实验装置图,要求用烧杯和盐桥,并标出外电路电子流向。 答案Cu-2e-===Cu2+2Fe3++2e-===2Fe2+ 3.有A、B、C、D、E五块金属片,进行如下实验:①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4

应用电化学复习

应用电化学复习 第一章: 电极:工作电极WE,辅助电极CE,参比电极RE。 1.电化学体系的基本部分:①电极②隔膜③电解质溶液④电解池的设计与安装。 2.电极:电极是与电解质溶液或电解质接触的电子导体或半导体,为多相体系。 3.工作电极基本要求:①电极本身发生反应不会影响所研究的化学反应且能在较宽的电位内进行测定;②电极不与溶液的任何组分反应;③电极面积不宜太大,表面均匀平滑且易于表面净化。 4.参比电极的性能:①为可逆电极,电极电势符合Nernst方程,②参比电极反应有较大的交换电流密度,流过微小电流时电极电势能迅速复原,③具有良好的电势稳定性、重现性。 5.双电层理论的BDM模型(简述) 内层:最靠近电极的一层(紧密层),由溶剂分子+特性吸附物质组成。 第一层:水分子层:φM 第二层:水化离子剩余电荷层; IHP(内Helmholtz层):特性吸附离子的电中心位置(距离x1处); OHP(外Helmholtz层):最接近电极的溶剂化离子(非特性吸附离子)的中心位置(距离x2处); 分散层:OHP层与溶液本体之间。 6.电极反应种类 ⑴简单电子迁移反应: ⑵金属沉积反应: ⑶表面膜的转移反应: ⑷伴随着化学反应的电子迁移反应:存在于溶液中的氧化或还原物种借助于电极实施电子传递反应之前或之后发生的化学反应。 ⑸多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应:气相中的气体溶解于溶液后,在扩散到电极表面,借助于气体扩散电极得到或失去电子,提高了电极过程的电流效率。 ⑹气体析出反应:某些存在于溶液中的非金属离子借助于电极发生还原、氧化反应产生气体而析出。反应过程中,电解液中非金属离子的浓度不断减小。 ⑺腐蚀反应:金属的溶解反应,金属或非金属在一定的介质中发生溶解,电极的重量不断减轻。 7.伴随着化学反应的电子迁移反应的机理(电极反应机理) (阴极还原:Ox+n e→Red. 阳极氧化:Red→Ox +ne) (1)CE机理:发生电子迁移之前发生化学反应通式:X←→Ox + ne ←→Red (2)EC机理:发生电子迁移之后发生化学反应通式:Ox + ne ←→Red ←→X (3)催化机理:EC机理中的一种,在电极和溶液之间的电子传递反应,通过电极表面物种氧化-还原的媒介作用,使反应在比裸电极低的超电势下发生,属于“外壳层”催化。 通式:Ox + ne ←→Red E步骤Red + X ←→Ox + Y C步骤(4)ECE机理:氧化还原物种先在电极上发生电子迁移反应,接着又发生化学反应,在此两反应后又发生电子迁移反应,生成产物。 8.极化:当法拉第电流通过电极时,电极电势或电池电动势对平衡值(或可逆值,或Nernst 值)会发生偏离,这种偏离称为极化。 9.极化的类型:①浓差极化、②化学极化、③电化学极化

应用电化学习题及答案

应用电化学,辉卢文庆 全书思考题和习题 第一章习题解答: 1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。 (1)++ →+242Ce e Ce 解:属于简单离子电迁移反应,指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种4Ce + 借助于电极得到电子,生成还原态的物种2Ce + 而溶解于溶液中,而电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表面状态等并未发生变化, (2) -→++OH e O H O 44222 解:多孔气体扩散电极中的气体还原反应。气相中的气体2O 溶解于溶液后,再扩散到电极表面,然后借助于气体扩散电极得到电子,气体扩散电极的使用提高了电极过程的电流效率。 (3) Ni e Ni →++22 解:金属沉积反应。溶液中的金属离子2Ni + 从电极上得到电子还原为金属Ni ,附着于电极表面,此时电极表面状态与沉积 前相比发生了变化。 (4) -+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22 解:表面膜的转移反应。覆盖于电极表面的物种(电极一侧)经过氧化-还原形成另一种附着于电极表面的物种,它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。 (5)2)(22OH Zn e OH Zn →-+-;--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn 解:腐蚀反应:亦即金属的溶解反应,电极的重量不断减轻。即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物,所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物。 2.试说明参比电极应具有的性能和用途。 参比电极(reference electrode ,简称RE):是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极,参比电极上基本没有电流通过,用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。 既然参比电极是理想不极化电极,它应具备下列性能:应是可逆电极,其电极电势符合Nernst 方程;参比电极反应应有较大的交换电流密度,流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性等。 不同研究体系可以选择不同的参比电极,水溶液体系中常见的参比电极有:饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl 电极、标淮氢电极(SHE 或NHE)等。许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的,尽管水溶液参比电极也可以使用,但不可避免地会给体系带入水分,影响研究效果,因此,建议最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag/Ag+(乙腈)。工业上常应用简易参比电极,或用辅助电极兼做参比电极。在测量工作电极的电势时,参比电极的溶液和被研究体系的溶液组成往往不—样,为降低或消除液接电势,常选用盐桥;为减小末补偿的溶液电阻,常使用鲁金毛细管。 3.试描述双电层理论的概要。 解:电极/溶液界面区的最早模型是19世纪末Helmholtz 提出的平板电容器模型(也称紧密层模型),他认为金属表面过剩的电荷必须被溶液相中靠近电极表面的带相反电荷的离子层所中和,两个电荷层间的距离约等于离子半径,如同一个平板电容器。这种

电化学部分练习题及答案

电化学部分练习题 一、选择题 1.在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是( ) A.防止在溶液中产生对流传质 B.有利于在电极表面建立扩散层 C.使溶解的气体逸出溶液 D.使汞滴周期恒定 2.在下列极谱分析操作中哪一项是错误的? ()A.通N2除溶液中的溶解氧 B.加入表面活性剂消除极谱极大 C.恒温消除由于温度变化产生的影响 D.在搅拌下进行减小浓差极化的影响 3.平行极谱催化波电流比其扩散电流要大,是由于( ) A.电活性物质形成配合物, 强烈吸附于电极表面 B.电活性物质经化学反应而再生, 形成了催化循环 C.改变了电极反应的速率 D.电极表面状态改变, 降低了超电压 4.确定电极为正负极的依据是()A.电极电位的高低B.电极反应的性质 C.电极材料的性质D.电极极化的程度 5.催化电流和扩散电流的区别可以通过电流随汞柱高度和温度的变化来判断,催化电流的特征是( ) A.电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较大 B.电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较小 C.电流不随汞柱高度变化也不随温度而变化 D.电流随汞柱高度变化, 随温度变化也较大 6.在1mol/LKCl支持电解质中, Tl+和Pb2+的半波电位分别为-0.482V和-0.431 V, 若要同时测定两种离子应选下列哪种极谱法? ( ) A.方波极谱法B.经典极谱法 C.单扫描极谱法D.催化极谱法

7.极谱定量测定的溶液浓度大于10-2mol/L时,一定要定量稀释后进行测定,是由于( ) A.滴汞电极面积较小 B.溶液浓度低时, 才能使电极表面浓度易趋于零 C.浓溶液残余电流大 D.浓溶液杂质干扰大 8.在单扫描极谱图上,某二价离子的还原波的峰电位为-0.89V,它的半波电位应是( ) A.-0.86V B.-0.88V C.-0.90V D.-0.92V 9.金属配离子的半波电位一般要比简单金属离子半波电位负,半波电位的负移程度主要决定于( ) A.配离子的浓度B.配离子的稳定常数 C.配位数大小D.配离子的活度系数 10.某有机化合物在滴汞上还原产生极谱波R+nH++ne-RHn请问其E 1/2( ) A.与R的浓度有关B.与H+的浓度有关 C.与RHn的浓度有关D.与谁都无关 11.若要测定1.0×10-7 mol/LZn2+,宜采用的极谱方法是()A.直流极谱法B.单扫描极谱法C.循环伏安法D.脉冲极谱法 12.循环伏安法在电极上加电压的方式是()A.线性变化的直流电压B.锯齿形电压 C.脉冲电压D.等腰三角形电压 13.电解时,由于超电位存在,要使阳离子在阴极上析出,其阴极电位要比可逆电极电位()A.更正B.更负C.者相等D.无规律 14.pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于( ) A.内外玻璃膜表面特性不同 B.内外溶液中H+浓度不同 C.内外溶液的H+活度系数不同 D.内外参比电极不一样 15.平行催化波的灵敏度取决于( ) A.电活性物质的扩散速度 B.电活性物质速度 C.电活性物质的浓度

应用电化学习题及答案

应用电化学,杨辉卢文庆 全书思考题和习题 第一章习题解答: 1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。 (1)++ →+242Ce e Ce 解:属于简单离子电迁移反应,指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种4Ce + 借助于电极得到电子,生成还原态的物种2Ce + 而溶解于溶液中,而电极在经历氧化—还原后其物理化学性质和表面状态等并未发生变化, (2) -→++OH e O H O 44222 解:多孔气体扩散电极中的气体还原反应.气相中的气体2O 溶解于溶液后,再扩散到电极表面,然后借助于气体扩散电极得到电子,气体扩散电极的使用提高了电极过程的电流效率。 (3) Ni e Ni →++22 解:金属沉积反应。溶液中的金属离子2Ni + 从电极上得到电子还原为金属Ni,附着于电极表面,此时电极表面状态与沉积前 相比发生了变化。 (4) -+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22 解:表面膜的转移反应.覆盖于电极表面的物种(电极一侧)经过氧化—还原形成另一种附着于电极表面的物种,它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。 (5)2)(22OH Zn e OH Zn →-+-;--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn 解:腐蚀反应:亦即金属的溶解反应,电极的重量不断减轻。即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物,所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物. 2.试说明参比电极应具有的性能和用途。 参比电极(re fe ren ce el ect rode ,简称RE):是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极,参比电极上基本没有电流通过,用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。 既然参比电极是理想不极化电极,它应具备下列性能:应是可逆电极,其电极电势符合Ne rns t方程;参比电极反应应有较大的交换电流密度,流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性等。 不同研究体系可以选择不同的参比电极,水溶液体系中常见的参比电极有:饱和甘汞电极(SCE)、Ag /AgCl 电极、标淮氢电极(SHE 或N HE)等。许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的,尽管水溶液参比电极也可以使用,但不可避免地会给体系带入水分,影响研究效果,因此,建议最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag /Ag+(乙腈)。工业上常应用简易参比电极,或用辅助电极兼做参比电极.在测量工作电极的电势时,参比电极内的溶液和被研究体系的溶液组成往往不-样,为降低或消除液接电势,常选用盐桥;为减小末补偿的溶液电阻,常使用鲁金毛细管。 3.试描述双电层理论的概要。 解:电极/溶液界面区的最早模型是19世纪末H elmho ltz 提出的平板电容器模型(也称紧密层模型),他认为金属表面过剩的电荷必须被溶液相中靠近电极表面的带相反电荷的离子层所中和,两个电荷层间的距离约等于离子半径,如同一个平板电容器.这

应用电化学简单题附答案

1、何谓电毛细曲线?何谓零电荷电势?由lippman公式可进一步得到界面双电层得微分电容Cd,请给出Cd得数学表达式。 答:①将理想极化电极极化至不同电势(Φ),同时测出相应得界面张力(σ值),表征Φ-6关系得曲线为“电毛细曲线”。②“零电荷电势”就是指σ-Φ曲线上最高点处dσ/dΦ=0即q=0(表面不带有剩余电荷)相应得电极电势,用Φ 0表示。③由lippman公式:q=-(dσ/dΦ)μ 1 , μ 2 ,、、、μ i ;及Cd=dq/dΦ得Cd=-d2σ/dΦ2 2、何谓电化学极化?产生极化得主要原因就是什么?试分析极化在电解工业(如氯碱工业)﹑电镀行业与电池工业得利弊。 答:①电化学极化就是指外电场作用下,由于电化学作用相对于电子运动得迟缓性改变了原有得电偶层而引起电极电位变化。(即电极有净电流通过时,阴、阳电流密度不同,使平衡状态受到了破坏,而发生了电极电位得“电化学极化”)。 ②原因:电化学反应迟缓、浓差极化。③从能量角度来瞧,极化对电解就是不利得;超电势越大,外加电压越大,耗能大。极化在电镀工业中就是不利得,氢在阴极上析出就是不可避免得副反应,耗能大,但同时使阴极上无法析出得金属有了析出得可能。极化使电池放电时电动势减少,所做电功也减小,对电池工业不利 3、参比电极需选用理想极化电极还就是不极化电极?目前参比电极有那些类型?选择参比电极需考虑什么? 答:①参比电极选用理想不极化电极。②类型:标准氢电极,饱与甘汞电极,Ag/Agcl电极,Hg/HgO/OH-电极。③考虑得因素:电极反应可逆,稳定性好,重现性好,温度系数小以及固相溶解度小,与研究体系不反应 4、零电荷得电势可用哪些方法测定?零电荷电势说明什么现象?能利用零电荷电势计算绝对电极电位吗? 答:①电毛细法与微分电容法。②零电荷电势表明了“电极/溶液”界面不会出现由于表面剩余电荷而引起得离子双电层现象;③不能将此电势瞧成相间电势得绝对零点,该电势也就是在一定参比电极下测得得,所以不能用于计算绝对电极电位。 5、为什么卤素离子在汞电极上吸附依F﹤Cl﹤I 得顺序而增强,特性吸附在电毛细曲线与微分电容曲线上有何表现? 答:①卤素离子为表面活性物质,阴离子吸附主要发生在比零电荷电势更正得电势范围,由于F-、cl- 、I-离子半径依次增大,可极化度增大,吸附能力增强,所以在汞电极上,I->cl->F-、②特性吸附在两种曲线上得左半支曲线不同,零电荷 电势负移。 6、何谓非稳态扩散?其初始条件与一个边界条件就是什么?另一边界条件由极化条件决定。答:①非稳态扩散:在电化学反应开始阶段,由于反应粒子浓度变化幅度较小,液相传质不足,粒子被消耗,此时浓度极化处于发展阶段,称之为传质过程得非稳态阶段②初始条件:C i(x,0)=C i0 开始电极前扩散粒子完全均匀分布在液相中。边界条件:C i(∞,t)=C i0,无穷远处不出现浓度极化。③另一边界条件:极化条件 7、溶液中有哪几种传质方式,产生这些传质过程得原因就是什么? 答:对流、扩散、电迁移。①对流:由于流体各部分之间存在浓度或温度差或者外部机械作用力下所引起;②扩散:由于某一组分存在浓度梯度,粒子由高浓度向低浓度转移;③电迁移:在外电场作用下,液相中带电粒子作定向移动。8、稳态扩散与非稳态扩散得特点就是什么,可以用什么定律来表示? 答:①稳态扩散:扩散粒子得浓度只与距离有关,与时间无关。用Fick第一定律表示,J表示扩散流量。②非稳态扩散:扩散粒子得浓度同时就是距离与时间得函数。用Fick第二定律 9、说明标准电极反应速度常数k S与交换电流密度i0得物理意义,并比较两者得区别。 答:①k S:当电极电势为反应体系得标准平衡及反应粒子为单位浓度时,电极反应进行得速率(md/s)。i0:反应在平衡电势下得电流密度,即有i0=i a=i k②相同点:数值越大,表示该反应得可逆性越强。不同点:k S与浓度无关,i0与反应体系各种组分得浓度有关。 10、为什么有机物在电极上得可逆吸附总就是发生在一定得电位区间内? 答:越正得电势,有机物易被氧化;电势越负,易被还原,因此其可逆吸附发生在平衡电势附近值,即一定得电位区间内。 11、试说明锂离子电池得正极与负极材料就是何物质?为什么其溶剂要用非水有机溶剂? 锂离子电池比一般得二次电池具有什么特点? 答:①正极:主要就是嵌锂化合物,包括三维层状得LiCoO 2 ,LiNiO 2 ,三维得TiO 2 。负极:主要就是碳素材料,如石墨、碳纤维。②锂遇水反应生 成H 2 ,可能有爆炸得危险,所以要用非水有机溶

电化学分析方法

杨航锋化学工程2111506055 电化学分析法 电化学分析法是应用电化学原理和技术,利用化学电池内被分析溶液的组成及含量与其电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。操作方便,许多电化学分析法既可定性,又可定量;既能分析有机物,又能分析无机物,并且许多方法便于自动化,可用于,在生产、等各个领域有着广泛的应用。 电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型,是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的,这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等;第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示,所以又称为电容量分析法,如电位滴定法、电导滴定法等;第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相,然后用重量法测定其质量,称为电重量分析法,实际上也就是电解分析法。习惯上按电化学性质参数之间的关系来划分,可分为:电导分析法、电位分析法、电解与库仑分析法、极谱与伏安分析法等。 1.电位分析法 电位分析法是利用电极电位与溶液中待测物质离子的活度(或浓度)的关系进行分析的一种电化学分析法。Nernst方程式就是表示电极电位与离子的活度(或浓度)的关系式,所以Nernst方程式是电位分析法的理论基础。

电位分析法利用一支指示电极(对待测离子响应的电极)及一支参比电极(常用SCE)构成一个测量电池(是一个原电池)如上图所示。在溶液平衡体系不发生变化及电池回路零电流条件下,测得电池的电动势(或指示电极的电位)E =φ参比-φ指示由于φ参比不变,φ指示符合Nernst方程式,所以E的大晓取决于待测物质离子的活度(或浓度),从而达到分析的目的。 1.1电位分析法的分类 直接电位法――利用专用的指示电极――离子选择性电极,选择性地把待测离子的活度(或浓度)转化为电极电位加以测量,根据Nernst方程式,求出待测离子的活度(或浓度),也称为离子选择电极法。这是二十世纪七十年代初才发展起来的一种应用广泛的快速分析方法。 电位滴定法――利用指示电极在滴定过程中电位的变化及化学计量点附近电位的突跃来确定滴定终点的滴定分析方法。电位滴定法与一般的滴定分析法的根本差别在于确定终点的方法不同。 1.1.1 直接电位法特点 1.应用范围广――可用于许多阴离子、阳离子、有机物离子的测定,尤其是一些其他方法较难测定的碱金属、碱土金属离子、一价阴离子及气体的测定。因为测定的是离子的活度,所以可以用于化学平衡、动力学、电化学理论的研究及热力学常数的测定。 2.测定速度快,测定的离子浓度范围宽。可以制作成传感器,用于工业生产流程或环境监测的自动检测;可以微型化,做成微电极,用于微区、血液、活体、

应用电化学 简单题附答案

1.何谓电毛细曲线?何谓零电荷电势?由lippman 公式可进一步得到界面双电层的微分电容Cd ,请给出Cd 的数学表达式。 答:①将理想极化电极极化至不同电势(Φ),同时测出相应的界面张力(σ值),表征Φ-6关系的曲线为“电毛细曲线”。②“零电荷电势”是指σ-Φ曲线上最高点处d σ/d Φ=0即q=0(表面不带有剩余电荷)相应的电极电势,用Φ0表示。③由lippman 公式:q=-(d σ/d Φ)μ 1 ,μ 2 ,...μi ;及Cd=dq/d Φ得Cd=-d 2σ/d Φ2 2.何谓电化学极化?产生极化的主要原因是什么?试分析极化在电解工业(如氯碱工业)﹑电镀行业和电池工业的利弊。 答:①电化学极化是指外电场作用下,由于电化学作用相对于电子运动的迟缓性改变了原有的电偶层而引起电极电位变化。(即电极有净电流通过时,阴、阳电流密度不同,使平衡状态受到了破坏,而发生了电极电位的“电化学极化”)。②原因:电化学反应迟缓、浓差极化。③从能量角度来看,极化对电解是不利的;超电势越大,外加电压越大,耗能大。极化在电镀工业中是不利的,氢在阴极上析出是不可避免的副反应,耗能大,但同时使阴极上无法析出的金属有了析出的可能。极化使电池放电时电动势减少,所做电功也减小,对电池工业不利 3.参比电极需选用理想极化电极还是不极化电极?目前参比电极有那些类型?选择参比电极需考虑什么? 答:① 参比电极选用理想不极化电极。②类型:标准氢电极,饱和甘汞电极,Ag/Agcl 电极,Hg/HgO/OH -电极。③考虑的因素:电极反应可逆,稳定性好,重现性好,温度系数小以及固相溶解度小,与研究体系不反应 4.零电荷的电势可用哪些方法测定?零电荷电势说明什么现象?能利用零电荷电势计算绝对电极电位吗? 答:①电毛细法和微分电容法。②零电荷电势表明了“电极/溶液”界面不会出现由于表面剩余电荷而引起的离子双电层现象;③不能将此电势看成相间电势的绝对零点,该电势也是在一定参比电极下测得的,所以不能用于计算绝对电极电位。 5.为什么卤素离子在汞电极上吸附依F ﹤Cl ﹤I 的顺序而增强,特性吸附在电毛细曲线和微分电容曲线上有何表现? 答:①卤素离子为表面活性物质,阴离子吸附主要发生在比零电荷电势更正的电势范围,由于 F - 、cl - 、 I -离子半径依次增大,可极化度增大,吸附能力增强,所以在汞电极上,I ->cl ->F -.②特性吸附在两种曲线上的左半支曲线不同,零电荷电势负移。 6.何谓非稳态扩散?其初始条件和一个边界条件是什么?另一边界条件由极化条件决定。 答:①非稳态扩散:在电化学反应开始阶段,由于反应粒子浓度变化幅度较小,液相传质不足,粒子被消耗,此时浓度极化处于发展阶段,称之为传质过程的非稳态阶段②初始条件:C i (x,0)=C i 0 开始电极前扩散粒子完全均匀分布在液相中。边界条件:C i (∞,t )=C i 0,无穷远处不出现浓度极化。③另一边界条件:极化条件 7.溶液中有哪几种传质方式,产生这些传质过程的原因是什么? 答:对流、扩散、电迁移。①对流:由于流体各部分之间存在浓度或温度差或者外部机械作用力下所引起;②扩散:由于某一组分存在浓度梯度,粒子由高浓度向低浓度转移;③电迁移:在外电场作用下,液相中带电粒子作定向移动。 8.稳态扩散和非稳态扩散的特点是什么,可以用什么定律来表示? 答:①稳态扩散:扩散粒子的浓度只与距离有关,与时间无关。用Fick 第一定律 表示,J 表示扩散流量。②非稳态扩散:扩散粒子的浓度同时是距离和时间的函数。用Fick 第二定律 9.说明标准电极反应速度常数k S 和交换电流密度i 0的物理意义,并比较两者的区别。 答:①k S :当电极电势为反应体系的标准平衡及反应粒子为单位浓度时,电极反应进行的速率(md/s )。i 0:反应在平衡电势下的电流密度,即有i 0=i a =i k ②相同点:数值越大,表示该反应的可逆性越强。不同点:k S 与浓度无关,i 0与反应体系各种组分的浓度有关。 10.为什么有机物在电极上的可逆吸附总是发生在一定的电位区间内? 答:越正的电势,有机物易被氧化;电势越负,易被还原,因此其可逆吸附发生在平衡电势附近值,即一定的电位区间内。 11.试说明锂离子电池的正极和负极材料是何物质?为什么其溶剂要用非水有机溶剂? 锂离子电池比一般的二次电池具有什么特点? 答:①正极:主要是嵌锂化合物,包括三维层状的LiCoO 2,LiNiO 2,三维的TiO 2。负极:主要是碳素材料,如石墨、碳纤维。②锂遇水反应生成H 2,可能有爆炸的危险,所以要用非水有机溶剂。③

应用电化学答案分析解析

一,简比较电子导体和离子导体的异同点 (1)电子导体(第一类导体):荷电粒子是电子或电子空穴,它既包括普通的金属导体也包括半导体。离子导体(第二类导体):荷电粒子是离子,例 如,电解质溶液或熔融盐。 (2)电子导体的特点: A.自由电子或电子空穴作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高,电阻也升高 D.导电总量全部由电 子承担 (3)离子导体的特点: A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高,电阻下 D.导电总量分别由正、负离子分担 二,简述电极极化的原因 (1)在有限的电流通过时,电极系统的电极电势偏离其平衡电极电势的现象,称 为电极的极化现象。 (2)A,浓差极化 在有限电流通过电极时,因离子传质过程的迟缓性而导致电极表面附近离子浓度与本体溶液中不同,从而使电极电位偏离其平衡电极电位的现象,叫作浓差 极化。 B,活化极化(电化学极化) 在有限电流通过电极时,由于电化学反应进行的返缓造成电极上带电程度与可逆状态下不同,从而导致的电极电位偏离其平衡电极电位的现象,叫做‘活化极化”. 三,试说明参比电极因具有的性能和用途 答:参比电极是理想不极化电极,它应具备下列性能:应是可逆电极,其电极电势符合Nernst方程;参比电极反应应有较大的交换电流密度,流过微小的电流时 电极电势能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性等。 参比电极是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极,参比电极上基本没有电流通过,用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。实际上,参比电极起着既提供热力学参比,又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。 四,试描述双电层理论的概述

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