[VIP专享]第八章 电化学
电化学基础习题及答案
电化学基础习题解答 第四章P63 1．将甘汞电极与另一电极（在电极上析出氢气）组成电解池。电解液是pH 为7的饱和KCl 溶液。在25℃时，以一定大小的电流通过电解池，测得两极间电压为 1.25V 。若认为甘汞电极是不极化的，求此条件下阴极的过电位（假定溶液的欧姆电位降可略去不计）。 解：-+-=??E V 0085.125.12415.0-=-=-=+-E ?? 22 1 H e H = +-+ [] () V 4141.0705916.01ln 0-=-?=??? ? ??- =+-H nF RT ?? ()V 5944.04141.00085.1-=---=?Δ 2． 用Pb 电极来电解0.1mH 2SO 4（265.0=±γ），若在电解过程中，把Pb 阴极与 另一当量甘汞电极相连接时，测得电动势为E=1.0685V 。试求H 2在Pb 极上的过电位。 解：E -=+-??﹦ 0.2802－1.0685 ﹦ －0.7883V 22 1 H e H = +-+ [] ??? ? ??- =+-H nF RT 1ln 0??=0.05916lg(0.2×0.265)=-0.07547V V 7883.0=?Δ－0.07552V=0.7128V 第五章P73 1． 试证明对于反应R ne vO =+-扩散电流密度为 dx dC D v nF i 00= 证明： O 在x 方向上的扩散传递速度dx dC D V x 0 0-=，对于反应 R ne vO =+- 若以阴极反应电流为正，则()?? ? ????? ??=-??? ??=dx dC D F v n V F v n i x 00
第八章 电化学
第八章 电化学 章末习题 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 ξ=。 （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。 它相当于单位电场梯度时离子的迁移速率，单位是211 m s 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. 电导及其应用 （1）电导、电导率、摩尔电导率 （2）电导率、摩尔电导率与浓度的关系 强电解质的电导率在一定浓度下随着浓度的增加而增加，在浓度太大时由于离子相互作用增强，电导率反而有所下降。弱电解质的电导率随浓度的增加变化不大，一直都很小。（强电解质的电导率随着浓度的增加先增大后减小） 强电解质的摩尔电导率随着浓度的下降而升高，稀释到一定程度，摩尔电导率与浓度之间存在一种线性关系。弱电解质的摩尔电导率随着浓度的不断下降，开始时变化不大，后来增加越来越迅速，但不存在线性关系。 （3）电导测定的应用 ① 测定水的纯度； ② 计算弱电解质的节粒度和解离常数； ③ 测定难溶盐的溶解度； ④ 进行电导滴定 3. 强电解质溶液理论 （1）强电解质的例子平均活度和活度因子 定义式：1()a a a ννν+-±+-= 1()νννγγλ+-±+-= 1()m m m ννν+-±+-= m a m θγ±±±= （2）离子强度 212B B B I m Z =∑ （3）Debye-Hückel 极限定律 l g |A Z Z γ±+=-
电化学基础-王玮
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 电化学基础是在学习无机化学和物理化学的基础上开设的电化学入门课程，是材料化学专业的学科基础必修课程。主要介绍电化学材料科学的基本理论、基本概念等内容，为今后学习奠定基础。 2.设计思路： 尽管先修课程物理化学中有专门一章介绍电化学，但是随着电化学材料科学的快速发展，电化学技术在材料科学与工程领域中的应用越来越广泛。本课程着重介绍电化学的基本知识、基本原理和电化学技术应用。 3.课程与其他课程的关系 本课程的先修课程是物理化学。为后期更好的学习新能源材料概论、金属腐蚀与防护、功能高分子材料等专业课程，更好的开展毕业论文（设计）工作奠定基础。二、课程目标 本课程的目标是让学生在前期学习物理化学等课程的基础上，系统学习电化学的基本理论、基本原理等内容，并能够应用于后续其他专业课程的学习。了解、掌握电 - 1 -
化学材料科学研究所涉及的基本理论和基本原理以及电化学技术的应用。 三、学习要求 本课程要求学生（或小组）及时关注网络教学（包括移动客户端）的阅读资料、思考讨论题等，按照要求在课前完成相关的资料检索汇总及思考；在课堂上认真听讲，积极参与课堂讨论；课后积极参与小组活动并完成作业。 四、教学内容 五、参考教材与主要参考书 [1] (美)巴德等. 电化学方法原理和应用（第二版）. 化学工业出版社. 2005.5 [2] 高鹏等. 电化学基础教程. 化学工业出版社. 2013.9 [3] (德)哈曼等. 电化学. 化学工业出版社. 2010 六、成绩评定 （一）考核方式 A.闭卷考试：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： - 1 -
第二章电化学分析法概论
第二章电化学分析法概论 教师：李国清 一. 教学目的： ⑴掌握电化学电池的结构和表示方法 ⑵了解电极电位、液体接界电位、电极极化的形成过程 ⑶了解电极的作用及分类 二. 教学重点： ⑴掌握电池的表示方法 ⑵了解电极的极化和电极的分类 三．教学难点： 电池的表示方法、电极的分类 四．教具：多媒体计算机。 五．教学方法：讲授、演示、提问、讨论。 六．教学过程： §1. 电化学分析的定义及特点： 一、电化学分析： 根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法称电化学分析。它是以溶液电导、电位、电流和电量等电化学参数与被测物质含量之间的关系作为计量基础。 二、电化学分析法优点： 1、准确度高 精密的库仑滴定分析法，不需要标准物质做比较，仅参考法拉第常数，误差为0.0001% 2、灵敏度高； 一般可测到10-4 ~ 10-8 mol/L，伏安分析法可测到10-10 ~ 10-12 mol/L 3、选择性好 可通过控制化学电池的某些条件，大大提高测定的选择性 4、分析速度快； 5、测定范围宽：电导、电位、电解分析法可测定常量组分，而极谱和伏安分析法可以测定痕量组分 6、仪器设备简单
§2. 电化学分析方法分类 电化学分析方法主要有下面几类： 1.电导分析法 2.电位分析法 3.电解分析法 4.库仑分析法 5.极谱法和伏安法 1．电导分析法 （1）电导滴定法：通过电导的突变来确定滴定终点，然后计算被测物质的含量。（2）直接电导法：直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。 2．电位分析法 电位分析法：用一指示电极和一参比电极与试液组成电化学电池，在零电流条件下测定电池的电动势，依此进行分析的方法。包括：⑴直接电位法⑵电位滴定法3．电解分析法 电解分析法：应用外加电源电解试液，电解后称量在电极上析出的金属的质量，依此进行分析的方法。也称电重量法。 4. 库仑分析法 库仑分析法：应用外加电源电解试液，根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。分为： ⑴控制电位库仑分析法：直接根据被测物质在电解过程中所消耗的电量来求含量。 ⑵库仑滴定法：用恒电流在100%的电流效率下进行电解，使电解过程中产生一种物质，该物质与被测物进行定量的化学反应，反应的化学计量点可用指示剂或电化学方法来指示，根据电解电流和电解消耗的时间按法拉第电解定律计算分析物的量。 5．极谱法和伏安法 两者都是以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法。 ⑴极谱法：使用滴汞电极或其它表面能够周期性更新的液体电极，称为极谱法。 ⑵伏安法：使用表面静止的液体或固体电极，称为伏 安法。
第四章电化学基础第一节原电池说课稿.doc
第四章电化学基础 第五章第一节原电池（再探锌 - 铜原电池）说课稿 乌鲁木齐第十中学马明 各位专家、老师： 你们好！我是乌鲁木齐十中化学教师—马明，我今天要说课的内容是高二化学选修 4 中第四章电化学基础第一节原电池。我准备从一下几个方面来说： 一、【说教材】二、【说教法】三、【说学法】四、【说教学过 程】首先我们来看 一、教材分析 本节内容在化学必修 2 相关知识基础上 . 但在理解原电池本质条件、锌铜原电池作为化学电源开发的缺点等方面还有不足。所以本节教学的重点应该放在引导学生分析现象产生的原因，体会必修 2 中锌铜原电池的缺点，并根据实际需要，能设计出较为科学的原电池模型，学生体会盐桥的设置不仅仅是一个普通的实验技术的改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破，其优点是能持续、稳定产生电流，这也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。 通过教材分析确定教学目标 二、教法 本课教学采用诱思—探究—实验，分析—推理—归纳， 同时根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，采取了启发、 讨论、实验探究等教学方法，并采用多媒体进行教学。三、学法 在教学内容的学法上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，首先通过水果电池视频，引入课题。在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。 在此基础上，通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。最后，让学生体会盐桥原电池在实用性开发方面的积极意义。四、教学过程 (一) 教学流程图
教学环节 一、引入新课 师： [播放 ]水果电池视频 , [ 提问 ] 你看到了什么 ?想到了什么 ? 意：体会化学学科源于生活，而又用于生活的学科价值。 二、设计原电池 师： [投影 ]选择合适的化学反应 1．HCl+Na0H 一2．C+CO2—3． Zn+Cu2+－ [ 说明 ] 自发的氧化还原反应是形成原电池的本质条件 生：学生选择反应；学生讨论，并确定实验方案； 预测现象： 1．锌片溶解； 2．铜片上红色物质产生3．电流表指针偏转 意： 1、加深对形成原电池本质条件的认识——自发的氧化还原反应2、培养学生设计简单原电池的能力。3、通过现象预测，为实验真实情况预设认知冲突 三、在现原电池实验 师： [说明 ]请同学们根据设计，完成实验探究一 [投影] [ 投影 ] 注意事项 1．使用温度计 (精确度 0.1℃)测量反应前后溶液的温度； 2．观察锌片、铜片、电流表和温度计的变化并如实记录 3．注意合作分工，讲究效率 [ 质疑 1]你发现了什么问题 ?
西安交大 大学化学 第五章 课后答案
第5章电化学基础……问题 1. 什么是氧化还原的半反应式？原电池的电极反应与氧化还原反应式有何关系？ 答：任何一个氧化还原反应都可以分写成两个半反应：一个是还原反应，表示氧化剂被还原；一个是氧化反应，表示还原剂被氧化。即： 还原反应：氧化态＋n e－→ 还原态； 氧化反应：还原态－n e－→氧化态 这两个式子称为氧化还原的半反应式。 原电池的总反应是一个氧化还原反应，原电池的两个电极反应各乘以一个适当的系数后再加和起来，即得原电池总反应式……氧化还原反应式。 2. 原电池由那些部分组成？试分别叙述每一部分的作用。 答：原电池主要由以下几个部分组成：E正极得到电子，发生还原反应； 负极提供电子，发生氧化反应；●在双液电池中盐桥也必不可少，其作用是通过离子扩散来保持溶液的电中性，消除电极反应产生的过剩电荷的阻力，导通电流；?导线是导通电流，确保反应持续进行。 3. 如何将一个在溶液中进行的氧化还原反应设计成原电池？ 答：E先将氧化还原反应分写成两个半反应：一个是还原反应，表示氧化剂被还原；一个是氧化反应，表示还原剂被氧化； 根据两个半反应的电对特点将其设计成电极，并用符号表示电极的组成；●确定正负极：氧化反应对应于阳极，即负极；而还原反应对应于阴极，即正极；?不同的电解质间要用盐桥连接以减小液接电势。 例如：将反应2KMnO4＋5Na2SO3＋3H2SO4＝2MnSO4＋5Na2SO4＋K2SO4＋3H2O设计成原电池。 E氧化反应；SO32－－ne－→ SO42－ ●电极组成：(－) Pt| Na2SO4，Na2SO3 还原反应：MnO4－＋ne－→ Mn2+(+) Pt| KMnO4，MnSO4，H2SO4 ?电池符号：(－)Pt| Na2SO4，Na2SO3‖KMnO4，MnSO4，H2SO4| Pt(+) 4. 如何用符号表示一个原电池？写出原电池：Pt|H2|H+||Cl－|AgCl|Ag的电极反应及电池反应式。 答：用符号表示一个原电池的一般规则为：E负极在左，正极在右； 用“|”表示两相之间的相界面，用“||”表示盐桥；●溶液应注明浓度(mol?L－1)，气体应注明分压(kPa)；?从负极开始沿着电池内部依次书写到正极。 原电池：Pt|H2|H+||Cl－|AgCl|Ag的电极反应及电池反应如下： 负极反应：H2－2e－→ 2H+ 阳极反应：AgCl ＋e－→ Ag ＋Cl－ 电池反应：H2 + 2AgCl = 2Ag + 2Cl－ 5. 何谓电极电势?怎样用这一概念解释原电池产生电流的原因？ 答：电极与溶液形成双电层达到动态平衡时，金属的电势E(金属)与溶液的电势E(溶液)之差称为电极电势，以符号E(M n+/M)表示。即：E(M n+/M)= E(金属)－E(溶液)。M n+/M表示组成该电极的氧化还原电对，如E(Zn 2+/Zn), E(Cu 2+/Cu)和E(Cl 2／C1－)等。 将两个电极电势不同的电极组成原电池时，原电池的电动势E≠0，电就会从电极电势高的电极（正极）自动
第二章电化学分析概论
第二章 电化学分析概论 6．已知（298K ） Cu 2＋ ＋2e Cu θ?＝0.337V(vs.SHE) Cu 2+＋Y 4－ CuY 2－ K 稳 ＝6.3×1018 计算： CuY 2－＋2e Cu+Y 4－ 的条件电位为多少？(参见P16例1) 解：由电极反应Cu 2＋＋2e Cu ，可知其电极电位的能斯特方程为： θ2+1θ2+2.303lg[Cu ]0.0592 lg[Cu ](T=298K) 2 RT zF ???=+ =+ ① 由Cu 2+＋Y 4－ CuY 2－ 可得， 222244CuY CuY ,[Cu ][Cu ][Y ][Y ] K K -- + +-- ????????=稳稳＝ ② 将②代入①得： 22θ θ 144CuY CuY 0.05920.05920.0592lg lg lg 2[Y ]22[Y ] K K ???----????????=+=-+稳 稳 由条件电位定义得 0'θ180.05920.0592 lg 0.337lg 6.3100.3370.5560.219(V)22K ??=- =-?=-=-稳∴电池反应CuY 2－＋2e Cu+Y 4－ 的条件电位等于－0.219V 7．298K 时电池 Cu|Cu 2＋(0.0200mol·L －1)‖Fe 2＋(0.200mol·L －1)，Fe 3＋(0.0100mol·L －1)，H ＋(1.00mol·L －1)|Pt (1) 写出该电池的电极反应和总反应。 (2) 标出电极的极性并说明电子和电流流动的方向。
(3) 计算电池的电动势并说明该电池是原电池还是电解池。 (4) 计算平衡时的平衡常数。 解：（1）电极反应： Cu 2＋＋2e Cu （负极） Fe 3++e Fe 2+（正极） 电池反应：2Fe 3++ Cu Cu 2＋+ 2Fe 2+ （2）负极：Cu|Cu 2＋(0.0200mol·L －1)；正极：Fe 2＋(0.200mol·L －1)，Fe 3 ＋ (0.0100mol·L －1)，H ＋(1.00mol·L －1)|Pt 电子流动方向：负极→正极 电流流动方向：正极→负极 （3） 2+ 2+ 2+2+Cu ,Cu θ1Cu ,Cu Cu θCu 2.303lg 0.0592 lg (T=298K)2 0.0592 0.337lg 0.02=0.287(V) 2 RT c zF c ???=+=+=+ 3+3+2+ 2+3+3+2+ 2+ 0' Fe 2Fe ,Fe Fe 0' Fe Fe ,Fe Fe 2.303lg 0.0592lg (T=298K)0.01 0.70.0592lg =0.623(V)0.2 c RT nF c c c ?? ? =+=+=+ 210.6230.2870.336(V)0E ??=-=-=> ∴该电池是原电池 （4）电池反应：2Fe 3++ Cu Cu 2＋+ 2Fe 2+的能斯特方程为： 2+2+3+2 θθθCu Fe 2Fe 0.05920.0592 lg lg c c E E E K z c z =-=- 当电池反应达到平衡时，E ＝0，则
第五章 氧化还原反应 电化学基础(材
第五章 氧化还原反应 电化学基础 1.填空题 （1）在K 2MnO 4中，锰的氧化值为（ ）；在Na 2S 2O 4中，硫的氧化值为（ ）。 （2）在反应P 4+3OH - +3H 2O →3H 2PO 2 - +PH 3中，氧化剂是（ ），其被还原的产物为（ ）；还原剂是（ ），其被氧化的产物为（ ）。 （3）在原电池中，E 值很大的电对是（ ）极，发生的是（ ）反应；E 值很小的电对是（ ）极，发生的是（ ）反应。E 值越大的电对的氧化型得电子能力（ ），其（ ）越（ ）；E 值越小的电对的还原型失电子能力越（ ），其（ ）越（ ）。 （4）已知θ E （Ag + /Ag ）=0.7991V ， θ E （Ni 2+/ Ni ）= -0.2363V 。如果设计一个银—镍原电池，则电池图示为 （ ），电池反应为（ ），该原电池的θ MF E =（ ）V ，电池反应的 θ m r G ?=（ ） KJ·mol -1 ，反应的标准平衡常数 θ K =（ ）。 （5）在电对Zn 2+ /Zn ，I 2 / I -，BrO 3-/ Br - ，Fe （OH ）3 / Fe （OH ）2中，其电极电势随溶液的PH 变小而改变的电对有（ ），（ ）。 （6）对于反应① 反应② 则有z 1/z 2=（ ），θ 1,MF E /θ 2 ,MF E =（ ）， θ1,m r G ?/θ 2 ,m r G ?=（ ）， Lg θ 1 K / Lg θ 2 K =（ ）。 （7）已知 θ E （Cu 2+/ Cu + ）＜ θ E （I 2 / I -）,但Cu 2+能与 I – 反应生成I 2 和CuI （s ），这是因为（ ）， 使电对（ ）的 θ E （ ）于电对（ ）的 θ E ，使电对（ ）＞ θ E （I 2 / I -），故反应可以进行。 （8）已知 θ sp K （Co(OH) 2）＞ θ sp K （Co(OH) 3）, θ E (Co(NH) 3) 63+/ Co(NH) 3) 62+ ) ＜ θ E (Co 3+/ Co 2+ ),则 θ E (Co 3+ / Co 2+ )（ ）于 θ E (Co(OH) 3) / Co(OH) 2) )， θ f K （Co(NH) 3) 63+ ）（ ）于 θf K （Co(NH) 3) 62+ ）。 （9）已知 θ E （Cu 2+/ Cu + ）=0.1607V ， θ E （Cu 2+ / Cu ）=0.3394 V ；则 θ E （Cu +/ Cu ）=（ ）V ，铜元素 的电势图为（ ），Cu + 在水中（ ）歧化。 Cl 2(g)+2Br - (aq) Br 2(l)+2Cl - (aq) 1/2Cl 2(g)+Br - 2(l)+Cl - (aq)
教材第八章习题解答
第八章氧化还原反应和电化学习题解答 1．回答下列问题。 （1）怎样利用电极电势来确定原电池的正负极，并计算原电池的电动势 （2）怎样理解介质的酸性增强，KMnO 4的电极电势代数值增大、氧化性增强 （3）Nernst 方程式中有哪些影响因素它与氧化态及还原态中的离子浓度、气体分压和介质的关系如何 （4）区别概念：一次电池与二次电池、可逆电池与不可逆电池。 （5）介绍几种不同原电池的性能和使用范围。 （6）什么是电化学腐蚀，它与化学腐蚀有何不同 （7）防止金属腐蚀的方法主要有哪些各根据什么原理 【解答】 （1）电极电势值高的电极做正极，电极电势值低的电极做负极。原电池的电动势等于正极的电动电势减去负极的电极电势。 （2）根据电极反应：-+-2+42MnO +8H +5e =Mn +4H O 2442284c(Mn ) 0.0592MnO MnO c ()()lg Mn Mn c(MnO )5 c(H )()c c +--ΘΘ++- ΘΘ?=?-+? 由电极电势的能斯特公式可知，介质酸性增强时，H +浓度增大， 42MnO ( )Mn - + ?代数值增大，电对中MnO 4-的氧化性增强。 （3）对于电极反应 -a(Ox)+ze b(Red)? 电极电势的Nernst 方程为：
b Red a Ox (c /c )RT (Ox /Red)(Ox /Red)ln zF (c /c ) ΘΘ Θ?=?- 影响电极电势大小的因素： a ）浓度对电极电势的影响 电对中氧化态的离子浓度(或气体分压)增大时，电极电势增加；还原态的离子浓度(或气体分压)增大时，电极电势降低。 b ）酸度对电极电势的影响 对于有H +或OH -参加的电极反应，溶液酸度的变化会对电极电势产生影响，对于没有H + 或OH - 参加的电极反应，溶液酸度的变化对电极电势的影响很小。 （4）一次电池是指电池放电到活性物质耗尽只能废弃而不能再生和重复使用的电池。二次电池是指活性物质耗尽后，用其他外来直流电源进行充电使活性物质再生可重复使用的电池。 可逆电池的“可逆”是指热力学可逆，可逆电池中的任何过程均为热力学的可逆过程。 可逆电池必须满足两个条件：①电极反应和电池反应必须可以正逆两个方向进行，且互为可逆反应；②通过电池的电流必须无限小，电极反应是在接近电化学平衡的条件下进行的。凡是不满足这两个条件的电池就是不可逆电池。 （5）锌锰干电池 ：是一次电池，负极为锌，正极的导电材料为石墨棒，活性材料为二氧化锰，电解质为氯化锌和淀粉的氯化氨水溶液。电池电动势为 V ，适应于间歇式放电场合。 铅蓄电池 ：是最常用的二次电池，正极的活性物质是二氧化铅，负极的活性物质是海绵状铅，电解液是硫酸水溶液。该电池价格低廉但质量大，比能量低，对环境有一定的污染。 锂电池 ：比能量高，有广阔的温度使用范围，放电电压平坦。特别
电化学基础测考试试题1
1 / 9 选修4电化学基础单元测试题 第一部分 选择题(共90分) 一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是 A ．锌 B ．汞 C ．石墨 D ．二氧化锰 2．镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 3．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 4．下列各变化中属于原电池反应的是 A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D ．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是 A. 2H +＋2e －＝H 2 B. Fe 2+＋2e － ＝Fe B. 2H 2O ＋O 2＋4e －＝4OH － D. Fe 3+＋e － ＝Fe 2+ 6．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．． 的是 A ．充电时作阳极，放电时作负极 B ．充电时作阳极，放电时作正极 C ．充电时作阴极，放电时作负极 D ．充电时作阴极，放电时作正极 7．pH ＝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 充电 放电
第四章电化学基础
第四章电化学基础知识回顾 [知识概括] 一个反应：氧化还原反应 两个转化：化学能和电能的相互转化 三个条件：原电池、电解池和电镀池的形成条件 四个池子：原电池、电解池、电镀池、精炼池 第一节原电池 原电池： 1、概念： 2、组成： 3、电子流向：外电路：极——导线——极 内电路：盐桥中离子移向负极的电解质溶液，盐桥中离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：反应：（较活泼金属） 正极：反应：（较不活泼金属） 总反应式： 5、正、负极的判断：（发散思维） （1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。 （介绍镁铝氢氧化钠和铜铝浓硝酸） ①负极：②负极： 正极：正极： 总：总： （2）从半反应类型： （3）从电子的流动方向 （4）从电流方向 （5）根据电解质溶液内离子的移动方向 （6）根据实验现象 6、电解质溶液的选择：选择与电极越容易反应的电解质溶液越好。 7、原电池的设计 以氧化还原反应为基础，首先要确定原电池的正、负极，电解质溶液及电极反应；再利用基础知识书写电极反应式，参照Zn－Cu－H2SO4原电池模型处理问题。如根据反应：Cu＋2FeCl3＝2CuCl2＋2FeCl2设计一个原电池，为：作负极，作正极作电解质溶液，负极反应为：正极反应为： 第二节化学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池：装置 3、化学电池的分类：、、 4、判断电池优劣的标准：电能和输出功率的大小、电池储存时间的长短等 一、一次电池 1、一次电池：活性物质（发生氧化还原反应的物质）消耗到一定程度，就不能使用的电池，也叫 2、常见一次电池：、 3、电极反应：碱性锌锰电池 负极：锌：氧化锰： 总反应式： 锌银电池负极：正极： 总反应式：
电化学基础
电化学基础 一.考点解析 考点1：原电池 ⑴定义：原电池——将化学能转化为电能的装置。 ⑵组成条件： ①两个活泼性不同的电极。通常用活泼金属做负极，用不活泼金属或可以导电的非金属 做正极。 ②电解质溶液：一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应或做氧气的载体。 ③通过导线连接电极（或电极相互接触），形成闭合回路。 ④(实质条件)：通过自发的氧化还原反应中的电子转移，在外电路上形成电流。 (3)、原电池中的几个判断 ①正极负极的判断： 正极：活泼的一极负极：不活泼的一极 ②.电流方向与电子流向的判断 电流方向：正→负电子流向：负→正 电解质溶液中离子运动方向的判断 阳离子:向正极区移动阴离子:向负极区移动 ⑷电极反应的书写方法： ①首先确定氧化还原反应的总化学方程式； ②根据化学反应确定原电池的正、负极，发生氧化反应的一极为负极。 ③由反应物和生成物结合电解质溶液写出负极的电极反应。 ④较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式.一般情况下用总反应方程式减去负极反应， 根据得失电子数目相同的原理写出正极反应的电极反应。 ⑸应用：金属的腐蚀与防护 考点2：电解池 ⑴将电能转化为化学能的装置。 ⑵组成条件： ①外电源——提供电能 ②导线——形成闭合回路 ③电解质溶液——帮助实现能量转化 ⑶实质：通过外加电源使不能自发进行的氧化还原反应得以实现。 ⑷电解池中离子的放电顺序： ①阴离子氧化顺序为：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧根离子 ②阳离子的还原顺序为：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > > H+（与金属活动性顺序相反） 注意：书写阳极反应时，首先要注意观察电极材料，当电极为C、Pt、Au等惰性电极时，根据阴离子放电顺序考虑溶液中的阴离子放电，若阳极本身为活泼金属材料，则首先考虑电极反应。而阴极无论什么材料都不参与电极反应。 ⑸用惰性电极电解电解质溶液的基本规律： ①电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4溶液等）的电解 阴极：4 H+ + 4 e—= H2↑阳极：4 OH—- 4 e—= 2 H2O + O2↑ 总反应：2 H2O 电解2H2↑+ O2↑ ②分解电解质型：无氧酸（除HF外），不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（CuCl2、HCl溶液）的电解（以CuCl2为例） 阴极：Cu2+ + 2 e—= Cu 阳极：2 Cl—- 2 e—= Cl2↑ 总反应：CuCl2 电解 Cu +Cl2↑ ③放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（如NaCl、MgBr等溶液）的电解。 例NaCl溶液的电解 阴极：2 H2O + 2 e—= H2↑+ 2 OH—阴极：2 Cl—- 2 e—= Cl2↑ 总反应：2 NaCl + 2 H2O 电解H2↑+ Cl2↑+ 2 NaOH ④放氧生酸性：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3等溶液）的电解；以CuSO4溶 液为例： 阴极：2 Cu2+ + 4 e—= 2 Cu 阳极：4 OH—- 4 e—= 2 H2O + O2↑ 总反应：2 CuSO4 + 2 H2O 电解O2↑+ 2 Cu + 2 H2SO4 ⑹电解原理的应用： ①氯碱工业：2 Cl—+ 2 H2O 电解 H2↑+ Cl2↑+ 2 OH— ②电镀 考点3:金属的腐蚀： 金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般分为化学腐蚀（金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀）和电化学腐蚀（不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而氧化而引起的腐蚀）。电化学腐蚀又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
物理化学核心教程第二版第八章 电化学章末总结
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 ξ=。 （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 相当于单位电场梯度时离子的迁移速率，单位是211 m s 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. 电导及其应用 （1）电导、电导率、摩尔电导率 （2）电导率、摩尔电导率与浓度的关系
强电解质的电导率在一定浓度下随着浓度的增加而增加，在浓度太大时由 于离子相互作用增强，电导率反而有所下降。弱电解质的电导率随浓度的增加变 化不大，一直都很小。（强电解质的电导率随着浓度的增加先增大后减小） 前电解质的摩尔电导率随着浓度的下降而升高，稀释到一定程度，摩尔电导 率与浓度之间存在一种线性关系。弱电解质的摩尔电导率随着浓度的不断下降， 开始时变化不大，后来增加越来越迅速，但不存在线性关系。 （3）电导测定的应用 ① 测定水的纯度； ② 计算弱电解质的节粒度和解离常数； ③ 测定难溶盐的溶解度； ④ 进行电导滴定 3. 强电解质溶液理论 （1）强电解质的例子平均活度和活度因子 定义式：1 ()a a a ννν + -±+-= 1 ()ννν γγλ+ -±+-= 1 ()m m m ννν + -±+-= m a m θ γ±±± = （2）离子强度 2 1 2 B B B I m Z = ∑ （3）Debye-H ückel 极限定律 l g |A Z Z I γ±+-=- 4. 可逆电池和可逆电极 （1）组成可逆电池的必要条件 化学反应可逆和能量变化可逆 （2）可逆电极的类型 ① 第一类电极为金属电极（由金属浸在含有该金属离子的溶液中构成），还包 括氢电极、氧电极、卤素电极和汞齐电极。 ② 第二类电极为金属难溶盐电极和难溶盐氧化物电极，如银-氯化银电极、甘 汞电极等。
电化学基础(完整版)
化学专题复习：电化学基础 负极 电源负极 电源正极电源负极阴极电源正极 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后，观察到溶液变红的区域是（） A、I和III附近 B、I和IV附近 C、II和III附近 D、II和IV附近 练习2、下面有关电化学的图示，完全正确的是（）
练习3、已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．．的是（ ） A 、充电时作阳极，放电时作负极 B 、充电时作阳极，放电时作正极 C 、充电时作阴极，放电时作负极 D 、充电时作阴极，放电时作正极 练习5、铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极铬板是惰性材料，电池总反应式为： Pb+PbO 2+4H ++2SO 42- 2PbSO 4+2H 2O 请回答下列问题： （1）放电时：正极的电极反应式是________________；电解液中H 2SO 4的浓度将变____；当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加_____g 。 （2）在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按图连接，电解一段时间后，则在A 电极上生成________、B 电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。 要点二 原电池、电解池工作原理及其应用 1、原电池、电解池的判定 先分析有无外接电源：有外接电源者为 ，无外接电源者可能为 ；然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。 练习6、如图，有甲、乙、丙三个烧杯，里面盛装的是体积和浓度完全相同的AgNO 3溶液（各装置中两个极棒大小和间距相同），试判断甲、乙、丙分别是哪一种电化学装置，并写出其两极反应方程式。 （1）甲是 池，Cu 作 极，电极反应为 ；Ag 作 极， 电极反应为 。 （2）乙是 池，左边C 棒作 极，电极反 应为 ；右边C 棒作 极，电极反应为 。 （3）丙是 池，Fe 作 极，电极反应为 ；Ag 作 极， 电极反应为 。 2、原电池正、负极的判定 ①、由两极的相对活泼性确定：在原电池中，相对活泼性较强的金属为原电池的 极，相对活泼性 较差的金属或导电的非金属作原电池的 极。 ②、由电子流向、反应类型、电极现象确定：通常情况下，在原电池中某一电极若不断溶解或质量不 断减少，该电极发生氧化反应，此为原电池的 极；若原电池中某一电极上有气体生成、电 极的质量不断增加或电极质量不变，该电极发生还原反应，此为原电池的 极。 练习7、如图，已知M 是一块用石蕊试液浸过的滤纸。当电路接通足够时间后，a 端显蓝色，b 端显红色。且知甲中的电极材料是锌和银，乙中的电极材料是 铂和铜，乙池中两极都有气体产生。请根据以上条件和现 象回答： 放电 充电
第八章电化学概念题
第八章 电化学概念题 8.1 填空题 1．在同一测定装置、同一实验条件下，测得0.001 mol ?dm -3 KCl 溶液中C1-的迁移数为t (C1－ ), 而测得0.001 mol ?dm -3NaCl 溶液中C1－的迁移数为t '（C1－）。因两溶液均为稀溶液，可认为两溶液中的C1－迁移速率 相同，那么，t (C1－)（ ）t ' (C1－)。 2. 在25?C 下，将电导率k （KCl ）＝0.141S ?m -1的装人电导池中，测得其电阻为525Ω,而在同一电导池中 放人浓度为0.10 mol ?dm -3的NH 3?H 2O 溶液，测得其电阻为2 030Ω,于是可以算出的NH 3?H 2O 摩尔电导率Λm ( NH 3? H 2O) ＝（ ）S ?m 2?mol -1。 3. 若已知25℃下纯水的电导率k (H 2O) ＝5.5×10 S m -1，同温度下Λ ∞ m （HC1）＝426?16×10-4 S ?m 2?mol -1，Λ∞m （NaOH ）＝248?11×10－4 S ?m 2?mol -1 ，Λ∞m （NaCl ）＝126?45×10-4 S ?m 2?mol -1，则可求得25℃下纯水的解离度a ＝（ ）。 4.已知25℃时Ag 2SO 4饱和水溶液的电导率以 κ (Ag 2SO 4)=0.7598S ?m -1，所用水的电导率κ(H 2O)＝1.6×10-4 S ?m -1，无限稀释离子摩尔电导率Λ∞m (Ag +),Λ∞m ( 21SO -24)分别为61.92×10-4S ?m 2?mol -1与79.8×10-4 s ?m 2?mol -1。在此问题下，的容度积K sp ＝( ) 5．若已知LaCl 3溶液的离子平均质量摩尔浓度b ±＝0.228 mol.kg -1，则此溶液的离子强度I ＝( )。 6．若原电池Ag(s)|AgCl(s)|HCl(a)|Cl 2(g,p)|Pt(s)的电池反应写成以下两种形式 Ag(s)＋2 1Cl 2(g) ＝ AgCl(s) (1) Δr G m (1) E (1) 2Ag(s)＋Cl 2(g) ＝2AgCl(s) (2) Δr G m (2) E (2) 则Δr G m (1)（ ）Δr G m (2)，E (1)（ ）E (2)。 7．有原电池如下： Ag(s) | AgCl 2(s)|Cl{a (Cl -1)＝0.1}||Br -1{a （Br -1）=0.2｝|AgBr(s) | Ag(s)若已知25℃时难溶盐AgCl 及AgBr 的溶度积K sp 分别为1.0 ×1010与2.0×10-13，则上述原电池在25℃时的标准电动势E ＝（ ）V. 8. 25℃,电池Pt|H 2 (g ,p )|HCl(a )｝AgCI (s)|Ag (s)|的电池电动E ＝0.258 V ,已知｛Cl -1|AgCl (s)| Ag (s)｝＝0.222 1 V ,则HCl 的a ＝（0.2473），HCl 的离子平均活度a ±＝（ ）。 9. 若想通过测量原电池电动势的方法来测取AgCl(s)的f m G ? ，则需设计成一原电池，该原电池的阳极为 （ ），阴极为（ ）。 10. 已知下列两电池的标准电动势分别为1E 及2E ， Pt|H 2(g, p )|H +{a (H +)＝1}||Fe 3+{a (Fe 3+)＝1},Fe +{a (Fe 2+)＝1}|Pt (1) Pt|H 2(g, p )|H +{a (H +)＝1}||Fe 3+{a (Fe 3+)＝1}|Fe(s) (2) 那么，原电池Pt|H 2(g, p )|H +{a (H +)＝1}||Fe 2+{a (Fe 2+)＝1}|Fe （3） 的标准电动势3E 与1E 及2E 的关系式为（ ）。 11．无论电解池或原电池，极化的结果都将使阳极的电极电势（ ）。阴极的电极电势（ ）