电化学原理试题

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大学电化学试题及答案

大学电化学试题及答案

大学电化学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电化学中,原电池的工作原理是基于哪种效应?A. 光电效应B. 热电效应C. 电磁感应D. 化学能转化为电能答案:D2. 电化学腐蚀中,阳极材料发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 电离反应D. 聚合反应答案:A3. 电化学中,法拉第常数的单位是:A. 库仑B. 摩尔C. 伏特D. 安培答案:A4. 以下哪种电解质溶液的导电性最强?A. 稀硫酸B. 稀盐酸C. 稀硝酸D. 蒸馏水答案:A5. 在电化学中,电池的电动势(E)与电池反应的哪个参数成正比?A. 反应物的浓度B. 反应的熵变C. 反应的吉布斯自由能D. 反应的摩尔数答案:C6. 电化学中的Nernst方程描述的是:A. 电池的电动势与温度的关系B. 电池的电动势与反应物浓度的关系C. 电池的电动势与电流的关系D. 电池的电动势与电压的关系答案:B7. 电化学腐蚀中,阴极材料发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 电离反应D. 聚合反应答案:B8. 电化学中,电解液的pH值对电池性能的影响是:A. 无影响B. 影响电池的电动势C. 影响电池的电流D. 影响电池的寿命答案:B9. 电化学腐蚀中,金属的腐蚀速率与金属的哪种性质有关?A. 硬度B. 密度C. 电导率D. 电化学活性答案:D10. 电化学中,电池的内阻与电池的哪个参数有关?A. 电池的电动势B. 电池的电流C. 电池的电压D. 电池的电解质答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 电化学腐蚀中,金属的腐蚀速率与金属的______有关。

答案:电化学活性2. 电化学腐蚀中,阳极材料发生______反应。

答案:氧化3. 电化学中,法拉第常数的单位是______。

答案:库仑4. 电化学中,电解液的pH值影响电池的______。

答案:电动势5. 电化学中,电池的电动势(E)与电池反应的______成正比。

答案:吉布斯自由能6. 电化学中,Nernst方程描述的是电池的电动势与______的关系。

电化学原理试题及答案

电化学原理试题及答案

电化学原理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电化学中,原电池的工作原理是基于以下哪种现象?A. 氧化还原反应B. 光合作用C. 热力学第一定律D. 电磁感应答案:A2. 标准氢电极的电极电势是多少?A. -0.059 VB. +0.059 VC. 0 VD. 0.059 V答案:C3. 以下哪种物质在电化学中常用作电解质?A. 纯水B. 纯乙醇C. 氯化钠溶液D. 纯氢气答案:C4. 电化学腐蚀中,阳极发生的反应是?A. 还原反应B. 氧化反应C. 无明显变化D. 光合作用答案:B5. 电化学中,法拉第定律描述的是?A. 电流与电压之间的关系B. 电流与时间之间的关系C. 电流与电极材料之间的关系D. 电流与电荷量之间的关系答案:D6. 电化学电池中,正极发生的反应通常是?A. 还原反应B. 氧化反应C. 无明显变化D. 光合作用答案:A7. 电池的电动势是由什么决定的?A. 电池的体积B. 电池的质量C. 电池的组成材料D. 电池的形状答案:C8. 以下哪种电解质溶液不导电?A. 硫酸溶液B. 氯化钠溶液C. 蒸馏水D. 醋酸溶液答案:C9. 电化学中,电解质溶液的pH值通常如何影响电极电势?A. pH值越高,电极电势越高B. pH值越高,电极电势越低C. pH值对电极电势无影响D. pH值对电极电势的影响不明确答案:B10. 电化学腐蚀中,阴极发生的反应是?A. 还原反应B. 氧化反应C. 无明显变化D. 光合作用答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 电化学中,______是电子的来源,而______是电子的接受者。

答案:阳极;阴极2. 电化学腐蚀的防护措施之一是采用______。

答案:牺牲阳极3. 电化学电池的总反应可以表示为______反应和______反应的组合。

答案:氧化;还原4. 在电化学中,______是衡量电池性能的一个重要参数。

答案:电动势5. 电化学腐蚀的类型包括______腐蚀和______腐蚀。

电化学试题测试(包含答案)

电化学试题测试(包含答案)

电化学知识点测试1、能用电解原理说明的问题是①电解是把电能转化成化学能②电解是化学能转化成电能③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现⑤任何溶液被电解时,必然导致氧化还原反应的发生A.①②③④B.②③⑤C.③④D.①③④⑤2、电化学在日常生活中有广泛的应用,下列说法或做法正确的是A.暴雨后遭洪水浸泡的铁门生锈是因为发生化学腐蚀B.白铁皮(铁镀锌)表面有划损时,不能阻止铁被腐蚀C.废弃的干电池不能随意丢弃,但可以土埋处理D.不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接3、(2014·锦州模拟)下列图示中关于铜电极的连接错误的是4、某学生欲完成2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑反应,设计了如图四个实验,你认为可行的是5、用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液的pH依次为升高、不变、降低的是A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B.KCl Na2SO4CuSO4C.CaCl2KOH NaNO3D.HCl HNO3K2SO46、用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质),能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是A.AgNO3[AgNO3] B.NaOH[NaOH] C.KCl[KCl] D.CuSO4[CuO]7、利用如图装置进行实验,开始时a、b两处液面相平密封好,放置一段时间。

下列说法不正确的是A.a管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀B.一段时间后,a管液面高于b管液面C.a处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小D.a、b两处具有相同的电极反应式:Fe-2e-===Fe2+8、(2014·河南安阳高三联考)若用如图装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中所列各项对应关系均正确的一组是选项电源X极实验前U形管中液体混合溶液通电后现象或结论A 正极Na2SO4U 形管两端滴入酚酞后,a管中呈红色B 正极AgNO3溶液b管中电极反应式是4OH--4e-===2H2O+O2↑C 负极KCl和CuCl2相同条件下,a、b两管中产生的气体总体积可能相等D 负极Fe(OH)3胶体b管中液体颜色加深9、(2014·杭州模拟)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求,即为理想化。

高二电化学基础练习题

高二电化学基础练习题

高二电化学基础练习题1. 以下是一些关于电化学的基础练习题。

通过完成这些问题,你可以巩固对电化学的理解并提升解题能力。

题目一:在一个电池中,溶液中的金属离子被还原,而电极上的自由金属被氧化。

这个电池是什么类型的电池?题目二:哪些因素会影响电化学反应的速率?请列出至少三个因素,并解释其中一个因素的影响。

题目三:请解释以下两个概念:阳极和阴极。

题目四:在一个电化学电池中,外部电路中的电流流向何处?题目五:一个电化学反应的标准电极电势是如何确定的?题目六:一个电池的电动势是2.5伏,内电阻是0.5欧。

当电池的电流为5安时,计算电池的输出功率。

题目七:写出下列半反应的平衡方程式并判断它是还原反应还是氧化反应。

a) Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-b) Cl2(g) + 2e- → 2Cl-(aq)题目八:在一个电化学电池中,化学反应在一个半电池中进行。

请解释在另一个半电池中会发生什么?2. 解答题目一:这个电池是一个还原与氧化电池,也就是称为“红ox”反应。

题目二:影响电化学反应速率的因素有:温度、浓度、表面积、电极材料、催化剂等。

以温度为例,温度的增加会提高电化学反应的速率。

这是因为温度的增加会导致反应物分子间的碰撞频率增加,碰撞时能量的转移速率也变快,从而加速反应速率。

题目三:阳极是电化学电池中发生氧化反应的电极,它释放电子到外部电路以供应电流。

阴极是电化学电池中发生还原反应的电极,它吸收外部电路中的电子。

题目四:在一个电化学电池中,外部电路中的电流流向阴极。

这是因为在电化学反应中,阴极吸收外部电路中的电子,形成还原反应。

题目五:一个电化学反应的标准电极电势是通过比较与参考电极之间的电势差来确定的。

标准氢电极一般被用作参考电极,其标准电极电势被定义为0伏。

题目六:电池的输出功率可以通过下式计算:输出功率 = 电动势 ×电流在这个例子中,输出功率 = 2.5伏 × 5安 = 12.5瓦特。

大学电化学试题及答案

大学电化学试题及答案

大学电化学试题及答案一、选择题1. 电化学中的“电位”是指:A. 电压B. 电流C. 电极电位D. 电动势答案:C2. 原电池中,正极发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 电解反应D. 电离反应答案:B3. 根据电化学理论,下列哪种物质不能作为电解质:A. 氯化钠B. 硫酸C. 氢氧化钠D. 二氧化碳答案:D二、填空题1. 电化学腐蚀的两种主要类型是______和______。

答案:氧化还原腐蚀;电偶腐蚀2. 电化学中,电极电位的单位是______。

答案:伏特(V)三、简答题1. 什么是法拉第定律?请简要说明其内容。

答案:法拉第定律是电化学中描述电流通过电解质时,物质转移量与通过的电荷量之间关系的定律。

它表明,在电化学反应中,物质的转移量与通过的电荷量成正比,比例系数为法拉第常数。

2. 什么是电化学工作站?它在电化学研究中有何作用?答案:电化学工作站是一种用于电化学实验的设备,它可以控制和测量电化学过程中的电流、电压等参数。

在电化学研究中,电化学工作站用于研究电极反应的动力学特性、电位-电流曲线、电化学阻抗谱等,是电化学分析和研究的重要工具。

四、计算题1. 假设一个原电池的电动势为1.05V,通过该电池的电流为0.5A,求该电池在10分钟内能产生多少焦耳的能量?答案:首先计算电池在10分钟内通过的总电荷量,Q = It = 0.5A × 600s = 300C。

然后根据能量公式E = VQ,计算得到能量E =1.05V × 300C = 315J。

五、论述题1. 论述电化学在能源存储和转换中的应用,并举例说明。

答案:电化学在能源存储和转换领域有着广泛的应用。

例如,在电池技术中,电化学过程用于将化学能转换为电能,或者反之。

锂离子电池就是一种常见的电化学储能设备,它通过锂离子在正负极之间的移动来存储和释放能量。

燃料电池则是另一种电化学能源转换设备,它通过氢气和氧气的电化学反应产生电能,同时生成水,是一种清洁高效的能源转换方式。

高考高考化学试题分项解析 电化学基本原理试题

高考高考化学试题分项解析 电化学基本原理试题

定额市鞍钢阳光实验学校专题09 电化学基本原理1.【2018新课标1卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。

示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时,下列叙述错误的是A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e-=CO+H2OB.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+SC.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性【答案】C【解析】考点定位:考查电化学原理的应用、电极反应式书写、铁盐与亚铁盐的性质等【试题点评】准确判断出阴阳极是解答的关键,注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应,进而得出阴阳极。

电势高低的判断是解答的难点,注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。

2.【2018新课标2卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。

将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。

下列说法错误的是A.放电时,ClO4-向负极移动B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2C.放电时,正极反应为:3CO2+4e−=2CO32-+CD.充电时,正极反应为:Na++e−=Na【答案】D【解析】考点定位:考查新型二次电池,涉及电极反应式书写、离子移动方向判断等【试题点评】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理,掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键,注意充电与发电关系的理解。

本题很好的弘扬了个人层面的爱国精神,落实了立德树人的教育根本任务。

高中电化学试题及答案

高中电化学试题及答案

高中电化学试题及答案一、选择题1. 电化学中,原电池的工作原理是什么?A. 利用化学反应产生电能B. 利用电能产生化学反应C. 通过电子的移动产生电流D. 通过离子的移动产生电流答案:A2. 在电化学中,什么是电解池?A. 一种产生电能的装置B. 一种消耗电能的装置C. 一种储存电能的装置D. 一种转换电能的装置答案:B3. 电化学腐蚀中,哪种金属更容易被腐蚀?A. 铁B. 铜C. 金D. 银答案:A二、填空题1. 原电池中,______是电子的来源。

答案:负极2. 电解池中,______是电子的接受者。

答案:阳极3. 电化学腐蚀中,______是金属腐蚀的主要原因。

答案:氧气和水三、简答题1. 简述法拉第定律在电化学中的应用。

答案:法拉第定律描述了电流通过电解质时,物质的电解量与通过的电荷量成正比。

在电化学中,这个定律用于计算电解过程中物质的转移量,从而可以计算出电解产物的量。

2. 解释什么是电化学系列,并举例说明。

答案:电化学系列是一个列表,列出了金属按照其标准电极电位的顺序。

电位越负的金属,其还原能力越强,更容易失去电子变成离子。

例如,锌的电位比铜的电位更负,因此在锌-铜原电池中,锌作为负极被氧化,而铜作为正极被还原。

四、计算题1. 假设一个原电池中,锌电极失去1 mol电子,计算锌电极的质量变化。

答案:锌的摩尔质量是65.38 g/mol。

根据法拉第定律,1 mol电子对应1 Faraday的电荷。

锌的氧化反应是Zn → Zn^2+ + 2e^-,因此1 mol锌失去2 mol电子。

所以,锌电极失去1 mol电子时,锌的质量变化是 65.38 g / 2 = 32.69 g。

结束语:本试题涵盖了高中电化学的基础知识点,包括原电池和电解池的工作原理、电化学腐蚀、电化学系列以及法拉第定律的应用。

通过这些题目的练习,学生可以更好地理解和掌握电化学的基本概念和计算方法。

电化学原理试题及答案

电化学原理试题及答案

电化学原理试题(答案)考试形式:闭卷答题时间: 120 分钟本卷面成绩占课程成绩 100%(所有答案必须写在答题纸上、标清题号)一、名词解释(每题3分,共15分)1. 极化:有电流通过电化学装置时,电极电势偏离平衡电势的现象。

2. 零电荷电势:电极表面剩余电荷浓度为零时所对应的电极电势。

3. 稳态扩散:电极反应有溶液中粒子参与时,该粒子会沿着某一方向产生一定的净流量,当此过程中溶液内各点浓度均保持恒定,不随时间而变化时,称为稳态扩散。

4. 交换电流密度:在平衡电势下,外电流密度为0,此时电极上正逆反应的绝对电流密度相等,都等于交换电流密度。

二、比较下列各组概念,说明其区别与联系。

(每题5分,共15分)1. 理想极化电极理想不极化电极答:电极电势可以极化到任意值的电极是理想极化电极;电极电势只能维持平衡电势的电极是理想不极化电极。

二者都是一种理论近似,实际中都会有偏差,但有近似符合的实际电极。

2. 阴极阳极答:电化学装置中有电流通过时,得到电子,发生还原反应的电极是阴极;失去电子,发生氧化反应的电极是阳极。

一个电极电势负移就是阴极,电势正移就是阳极。

3.双电层扩散层答:电极表面存在电势梯度的液层是双电层;双电层外存在浓度梯度的液层是扩散层。

二者都是电极表面附近的液层,但双电层内是反应区,扩散层内是液相传质区。

三、回答下列问题。

(每题8分,共40分)1. “恒电流极化时,反应物粒子在电极表面的浓度随时间不断下降,当其降到零时,因无反应粒子,则反应将被迫停止。

”这种说法对吗?为什么?答:不对。

反应粒子消耗量达到极值,且会发生电位阶跃有新的粒子参与反应。

2. 当电极表面有特性吸附时,是否一定会形成三电层?为什么?答:不一定。

如果电极表面带负电,特性吸附粒子为负离子,则不会形成。

3.“当电极处于零电荷电位时,表明电极的电极电位为零。

”这种说法对吗?为什么?答:不对。

电极表面剩余电荷浓度为零并不是电势为零。

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电化学原理试题第六章电化学极化1. 简述三种极化的概念,哪一种极化严格来讲不能称为极化。

电化学极化:当电极过程为电化学步骤控制时,由于电极反应本身的“迟缓性”而引起的极化。

浓度极化:当电极过程由液相传质步骤控制时,电极所产生的极化。

电阻极化:由电极的欧姆电阻引起的电位差。

电阻极化严格来讲不能称为极化2. 简述电化学极化最基本的三个动力学参数的物理意义。

1) 对称系数:电位偏离形式电位时,还原反应过渡态活化能改变值占F 的分数。

物理意义:反应改变电极电位对还原反应活化能的影响程度;(1—)反应改变电极电位对氧化反应活化能的影响程度。

对称系数是能垒的对称性的变量,是由两条吉布斯自由能曲线的斜率决定的,而且曲线的形状和斜率是取决于物质的化学键特性。

在CTP动力学中,可以用来推测过渡态的构型,研究电极反应的放电机理。

2)电极反应标准速率常数K:当电极电位等于形式电位时,正逆反应速率常数相等,称为标准速率常数。

物理意义:在形式电位下,反应物与产物浓度都为1时,K在数值上等于电极反应的绝对反应速度。

a.度量氧化还原电对的动力学难易程度;b体现电极反应的反应能力与反应活性;c.反应电极反应的可逆性。

3)交换电流密度J。

:在平衡电位下,氧化反应和还原反应的绝对电流密度相等,称为交换电流密度。

物理意义:a.度量氧化还原电对的动力学难易程度;b体现电极反应的反应能力与反应活性;c.反应电极反应的可逆性;d.表示平衡电位下正逆反应的交换速度。

3.为什么电极电位的改变会影响电极反应的速度和方向?4.写出Butler-Volmer公式在不同过电位范围下的近似公式。

5.简述J0对电极性质的影响。

6. J0描述平衡状态下的特征,为何它却能说明电化学动力学中的一些问题?7. 如何用稳态法测量三个动力学参数。

8. 在谈到一个CTP的不可逆性时,我们有时说它是过电位较大,而有时又说它是电流密度较小,这两种说法有何区别和联系?9.电解H2SO4水溶液,Ni阴极的过电位为0.35 V。

当J增加到原来的8倍时,阴极过电位是多少?假设为电化学极化,Tafel公式中b为0.12V。

10. 在20℃下于某一电流密度下H+在Hg上还原的过电位为1.00V,Tafel公式中b为0.113V。

温度升高到40℃时,该电流密度下过电位为0.95V。

如果温度升高后,仍然维持原来的过电位不变,H+还原反应速度将有何变化(以百分数表示)?假定β与温度无关。

11. 25℃下,于强烈搅拌的某电解液中,将阴极极化到远离其平衡电位,若此时将电极表面剩余电荷密度值变化-0.045C/m2,则电极反应速度可能变化多少倍?(设Cd恒定为0.15F/m2, β=0.5,单电子反应)12 25℃下某电极反应的J0为5×10-3安培/米2。

在恒电位极化下的过电位为-0.199V时,稳态电流密度为多少?应用快速开关切断恒电位仪,然后对电极施加恒定的阴极电流密度0.205安培/米2,问达新稳态下的过电位是多少?假定β=0.5 。

13. 当HCl在50%甲醇水溶液中的浓度为0.1M时,在20℃下实验中测得H+在Hg阴极上还原的过电位数据如下:如果CTP是阴极过程的RDS,求(1)塔菲尔公式中的常数a和b;(2)J0;(3)在低电流密度区域电流密度与过电位的比例常数;(4)在电流密度为10安培/米2时的绝对电流密度J正和J逆值。

14.与单电子电极反应相比,多电子电极反应的动力学公式有何变化?近似公式适用范围有何变化?Tafel公式在什么条件下就不再适用了?为什么?15.测量电化学反应动力学参数有哪些方法?1)经典法:利用旋转电极测Tafel曲线,得稳态极化曲线。

(RDE法,Tafel曲线法)2)暂态法:利用短暂电脉冲或交流电(如 单位阶跃法,电流阶跃法,循环伏安法,交流阻抗谱法)16.推导多电子电极反应的近似公式适用范围。

17. 298K 下,Fe2+阴极还原反应机理为:Fe2+ +H2O==FeOH++H+FeOH++e- → FeOHFeOH +H+ +e- == Fe +H2O求该反应的Tafel 斜率b ,及Fe2+和OH-的阴极电化学反应级数。

(β=0.5)18.设有一电极反应1,,O e R O R -+⇔均可溶,某浓度311.010.mol L --⨯,已知电极反应速率常数71110.K cm s --=⨯,0.5β=,求(1)交换电流密度0i(2)若忽略传质影响,当阳极电流密度为20.0965.mAcm-时,其过电势为多少?19.写出考虑了Ψ1效应的Tafel公式。

20.根据课本图6-7的实验分析Ψ1效应的影响第七章浓度极化1. 写出液相传质总流量的表达式及其所传导的电流的表达式。

2.分析稳态过程和暂态过程的区别和联系。

3.指出液相中各部分液层厚度的数量级。

4.分别写出用反应物粒子和可溶产物粒子表示的稳态扩散电流密度公式,其中的z是粒子的荷电荷数吗?为什么?5.什么是极限扩散电流密度?6.说明双电层、扩散层、边界层的区别。

7.如何研究浓度极化的动力学特征?8.画出产物可溶和产物不溶时典型浓度极化曲线。

9.推导O与R均可溶且初始浓度均不为零的浓度极化公式。

10.简述平衡电位与稳定电位的区别和联系。

11.平板电极恒电位极化时,暂态过程扩散层真实厚度大约是有效厚度的多少倍?12.以浓度分布曲线说明,恒电位和恒电流条件下的非稳态扩散中浓度极化是如何发展的。

13.进行电位阶跃实验,计算电流强度如何确定电极面积?14.微电极研究电极过程有何优点?15. 对于一个可用半无限边界条件的方程来描述的电化学体系,电池壁必须离开电极五倍“扩散层厚度”以上。

某物质的扩散系数D=10-5cm2/s,求对于100s的电位阶跃实验时间,工作电极和电池壁之间的距离要求多大?16.如何根据J、J0、Jd的相对大小判断R.D.S?17.RED有何特点?18.如何用RED判断电极过程的R.D.S.19.RRED有何作用?20.25℃下以3.0×103安培/米2的电流密度在静止的电解液中恒电流电解还原某有机物,每一个有机物分子与6个电子相结合,若液相传质步骤控制着整个电极过程的速度,有机物的扩散系数为2×10-9米2/秒,其浓度为10-2M,扩散层的有效厚度约为5×10-4米,求过渡时间。

当恒电流极化10-4秒时,紧靠电极表面的液层中反应物的浓度是多少?21.在25℃下醌在光滑的铂电极上还原为氢醌。

已知醌在溶液中的浓度是0.01M,它的扩散系数为9.5×10-10米2/秒,扩散层厚度约为5×10-4米,求在电流密度为1.0安培/米2 时的浓度过电位(假定反应物的电迁移和对电流可略去不计)。

注:反应为两电子反应,氢醌的溶解度很小,此题可按产物不溶去解。

22.某金属电沉积的速度受液相传质步骤控制,溶液中某金属离子的原始浓度为2.0×10-3M,同时溶液中存在有大量的局外电解质,在25℃下,J=4.6安培/米2时,△ψ=-0.0041 伏特,已知此时电极反应的Jd=16.2安培/米2,求(1)当J=4.6安培/米2时,电极表面金属离子的浓度。

(2)参加反应的电子数。

23.在镀光亮镍的溶液中杂质Cu2+的含量最多不能超过0.01克/升,现有1米3 镀液中Cu2+含量已高达0.15克/升,准备用恒定的低电流密度通电处理溶液48小时,使Cu2+在稳态下阴极还原并沉积在电极上,试估算所需要的阴极面积。

已知在上述条件下Cu2+还原过程为扩散传质步骤控制,Cu2+ 离子的扩散系数为10-5厘米2/秒,扩散层厚度为0.05厘米。

24.用旋转圆盘电极电解CuSO4和Na2SO4的混合溶液。

溶液中CuSO4的浓度为0.1M,而Na2SO4的浓度比CuSO4大得多。

圆盘电极面积为5.5×10-3米2,转速为1.0转/秒,Cu2+的扩散系数为 1.1×10-9米2/秒。

溶液的黏度为1.2×10-3千克/米.秒,密度为1.1×103千克/米3,求通过电极的极限电流强度。

25.通常所说的稳态扩散电流中,是否包括电迁移和对流的影响在内?26.扩散层与分散层是否相同?27.扩散层与边界层有何不同?对流扩散时,扩散层内的溶液是否运动?28.若液相传质是某电极过程的控制步骤,当向溶液中加入表面活性物质以后,对整个电极过程的速度是否有影响,为什么?29.在什么条件下半波电位才能做为表达反应物和产物特性与浓度无关的常数?30. 非稳态扩散与稳态扩散有什么区别?在扩散流量的公式中怎样反映非稳态扩散的特点?为什么非稳态扩散终归要过渡到稳态扩散?第八章气体电极过程1.试述在酸性溶液中H+离子还原为H 2分子的几种可能的机理,并写出反应式。

两种:在酸性溶液中,两个带正电荷的H +还原过程的第一步都是由H +变成吸附于金属M 上的氢原子M —H,这个是电子转移步骤。

随后的反应有两种可能,既可以是两个吸附氢原子结合为H 2,称为附和脱附步骤;也可以是另外一个H +在吸附氢原子的位置上放电,称为电化学脱附步骤。

反应式:(1)H + + M +e - == M —H ; M —H + M —H == H 2 + 2M(2)H + + M +e + == M —H ; M —H + H + +e - == H 2 + M2.为什么H+离子在不同金属上还原时,过电位的数值有很大差别?在塔菲尔公式中,a的物理意义是:氢在电极上还原时,单位电流下的过电位。

在用不同的材料制成的电极上a的数值可以很不相同,表示不同的电极表面对氢析出过程有着很不相同的“催化能力”。

3.什么叫电催化?它与一般化学催化有何不同?怎样鉴别电催化剂的优劣?电催化:电极反应中,电极或溶液中某些物质能显著的影响电极反应的速度,而其本身不发生任何净变化的作用,称为电催化。

能够催化电极反应的物质叫做电催化剂。

电催化剂的要求:1有一定的电子导电性;2.点化学稳定性要好;3.有较高的催化活性。

区别:1.电催化与电极电位有关;2.电催化可在较低温度下起作用;3.不参加电极反应的离子和溶剂分子常对电催化有明显的作用。

鉴别:比较J。

,J。

较大的催化活性越好。

或比较可逆性。

(实质还是比较J。

)影响电催化剂性能的因素:1.电催化剂的化学成分;2.电催化剂的晶面和晶型;3.载体的作用;4.电极的真实表面积(增大真实表面积可使电极反应在较低的过电位下获得较高的表观电流密度)。

电极电催化作用的主要方式:1.电极与活化络合物间存在着相互作用;2.电极与吸附于其上的反应物或中间产物之间存在着相互作用;3.溶剂与溶质在电催化剂上的吸附作用。

4.由实验测出氢在某一电流密度下于Fe 电极上析出时,过电位为0.427伏特,b =0.112伏特,同一电流密度下氢在Ni 电极上析出的过电位为0.350伏特,比较Fe 与Ni 催化活性的相对大小提示:利用巴伏公式求出0J ,0J 的大小决定了催化活性的大小第九章 金属的阴极还原1.影响金属离子阴极还原反应的因素有哪些?答:1.金属本性;2.溶液组成:有机表面活性剂,阴离子,溶剂,络合剂,局外电解质。

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