06级应用电化学复习题
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)μ1 ,μ2 ,...μi ;及Cd=dq/d Φ得Cd=-d 2σ/d Φ22.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。
高考化学复习《电化学极其应用》知识点解析及练习题含答案

1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因。
了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。
电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸,是历年高考的热点内容。
考查的主要知识点:原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。
对本部分知识的考查仍以选择题为主,在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。
复习时,应注意:1.对基础知识扎实掌握,如电极反应式的书写、燃料电池的分析等。
2.电化学问题的探究设计、实物图分析及新型电池的分析是近年来高考中的热点,通过在练习中总结和反思,提高在新情境下运用电化学原理分析解决实际问题的能力。
知识点一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断。
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。
工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。
(6)有气泡冒出。
高考化学复习《电化学极其应用》知识点解析及练习题含答案电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。
2.原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图,未给总反应式:①首先找出原电池的正、负极,即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合介质判断出还原产物和氧化产物。
③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等),将两电极反应式相加可得总反应式。
应用电化学习题及答案

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(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。
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。
应用化学大二期末考试试题

南阳师范学院2007-2008学年第二学期化学与制药工程学院06级化学、应用化学专业《仪器分析》课程期终考试试卷一、填空 (每空一分,共计30分)1、在分光光度计中,常因波长范围不同而选择不同的光源。
下面三种光源,各适用的光区为:钨灯用于 ;氢灯用于 ;能斯特灯用于 。
2、原子吸收分析中的干扰主要有 、、和 四种类型3、pH 测定时,若测量溶液的pH 太高时,测得的pH 比实际数值偏低,这种现象称为 。
4、电解分析中,实际分解电压要比理论分解电压 ,产生差别的原因是由于有电流流过时,电极 所引起的结果,这使得阴极电位更 ,阳极电位更 。
5、在极谱分析中,干扰电流主要有 、 、、 以及叠波、前波、氢波等。
6、溶出伏安法实质上是 和 的结合。
它包括两个过程: 过程和 过程。
7、库仑分析法是通过测量电解反应所消耗的 ,再根据 ,计算待测物质量的一种方法。
8、高效液相色谱仪常用的检测器有、、、等。
9、色谱法中,最佳流动线速条件下的理论塔板高度等于。
10、反相色谱法是为极性、为非极性的液相色谱法。
11、当试样中各组分都能流出色谱图,并在色谱图上显示色谱峰时,可用进行定量计算。
二、选择题(单一选择,共计24分)[ ] 1、乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为A、2,3,6B、3,2,7C、2,3,7D、3,2,6[ ]2、在原子吸收分析中,如怀疑存在化学干扰,采取以下措施,指出那种措施是不适当的A、加入释放剂B、加入保护剂C、提高火焰温度D、改变光谱通带[ ]3、在AES分析中,谱线自吸的原因是A、激发源的温度不够高B、基体效应严重C、激发源弧焰中心温度比边缘高D、试样中存在较大量的干扰组分。
[ ]4、极谱法的工作电极是哪一类电极?极谱波形成的根本原因是什么?A、极化电极;电极表面发生氧化和还原反应;B、极化电极;电极表面产生浓差极化;C、去极化电极;电极表面产生氧化或还原反应;D、去极化电极;溶液中的电解质表面扩散。
电化学原理及其应用(习题及答案)

电化学原理及其应用(习题及答案)一、电化学原理概述电化学是研究化学反应与电现象之间关系的科学。
电化学反应涉及电子的转移,是化学能与电能之间的转化过程。
电化学原理广泛应用于电镀、电池、电解、电合成等领域。
1. 电化学反应的基本概念电化学反应包括氧化还原反应和电解质溶液中的离子反应。
氧化反应是指物质失去电子的过程,还原反应是指物质获得电子的过程。
电解质溶液中的离子反应是指阳离子和阴离子在电极上发生反应。
2. 电极与电解质电极是电化学反应中传递电子的导体,分为阳极和阴极。
阳极是电子流出的地方,阴极是电子流入的地方。
电解质是能在水溶液中导电的物质,包括酸、碱、盐等。
3. 电动势与电极电位电动势是指电池两极间的电位差。
电极电位是指电极在电解质溶液中的电位。
根据电极电位可以判断氧化还原反应的方向。
二、电化学应用1. 电池电池是利用电化学反应将化学能转化为电能的装置。
电池分为一次性电池和可充电电池。
一次性电池包括碱性电池、锌碳电池等;可充电电池包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池等。
以下为几个习题及答案:习题1:碱性电池的正极材料是什么?答案:碱性电池的正极材料是二氧化锰(MnO2)。
习题2:铅酸电池的负极材料是什么?答案:铅酸电池的负极材料是海绵铅(Pb)。
2. 电解电解是利用电化学反应将电能转化为化学能的过程。
电解广泛应用于电镀、电解铝、电解水制氢等领域。
习题3:电解水制氢时,阳极产生的气体是什么?答案:电解水制氢时,阳极产生的气体是氧气(O2)。
习题4:电解铝时,阴极产生的物质是什么?答案:电解铝时,阴极产生的物质是铝(Al)。
3. 电镀电镀是利用电解原理在金属或非金属表面沉积一层金属或合金的过程。
电镀广泛应用于防护、装饰、修复等领域。
习题5:电镀过程中,阳极材料是什么?答案:电镀过程中,阳极材料是待镀金属。
习题6:电镀过程中,阴极材料是什么?答案:电镀过程中,阴极材料是待镀物体。
4. 电合成电合成是利用电解原理将两个或多个反应物在电极上发生化学反应,生成目标产物。
应用电化学练习题【精选】

应用电化学练习题1、试推导下列电极反应的类型及电极反应的过程。
(1),(2)++→+24Ce e 2Ce -→++OH 4e 4O H 2O 22(3)(4)Ni e 2Ni2→++()()-+→++OH s MnOOH O H e s MnO 22(5); 2Zn(OH)e 2OH2Zn →-+-()()[]--→+242OH Zn OH 2OH Zn 2、试说明参比电极应具有的性能和用途。
3、试描述双电层理论的概要。
4、根据电极反应,已知:Red neO x ↔+,,,n=1;(1)计算交换电流密度以1*O *R L mmol 1x-⋅==c c 17s cm 10--⋅=θk 3.0=αA I j /00=μA 表示);(2)试画出阳极电流和阴极电流在600μA 范围内的Tafel 曲线()。
2cm -⋅2-⋅cmη-I lg T =298K ,忽略物质传递的影响。
5、试推导高正超电势时~I 关系式,并同Tafel 方程比较。
η6、根据文献提供的数据,,()()()()146136L mmol 20CN Fe ,L mmol 20CN Fe Pt -+-+⋅⋅在25℃时的=2.0mA.cm -2,这个体系的电子传递系数为0.50,计算:(1)()1L mmol 1.0NaCl =⋅A I j/00=的值;(2)溶液中两种络合物浓度都为1mol.L -1时的交换电流密度;(3)电极面积为0.1cm 2,溶液中两种络θk 0j 合物浓度为10-4mol.L -1时的电荷传递电阻。
7、根据文献J.Am.Chem.Soc.,77,6488(1955)报道,研究电极反应:,当c Cd(Hg)=0.40mol.L -1时,得到如下实验数据:()Hg Cd e 2Hg Cd 2→+++[Cd 2+]/mmol.L -1 1.00.500.250.10J 0/mA.cm -230.017.310.14.94试计算和的值。
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++4H2OD. Zn2++2e=Zn2.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. -268.7B. -177.8C. -119.9D. 119.95.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FeD. Fe2+和Sn4+已知Eθ(Hg2+/Hg)=0.851V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.15V ,Eθ(MnO4—/Mn2+)=1.49VEθ(SO42—/H2SO3)=1.29V ,Eθ(Fe2+/Fe)= —0.44V6.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。
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06级应化、化工专业 《应用电化学》复习 一. 基本理论 1.电化学是研究 电子导体 和 离子导体 形成的 带电界面现象 及其变化的科学。 2. 分别解释电化学极化和浓差极化 答:在电极反应的一系列步骤中,由电荷传递步骤控制整个电极过程的速度,称为电化学极化。 由于反应物和生成物的液相传质步骤受阻,出现浓度梯度引起的极化,称浓差极化。 3.浓差极化是由于 扩散速度慢,而造成电极表面 溶液与 本体 溶液 浓度 差别所引起的极化。 4. 稳定电位φS--- 不可逆电极, J=0,电荷转移达到平衡,物质转移不平衡,此稳态下的电极电位。如硫酸铜溶液中的铁电极,氯化锌(酸性)溶液中的锌,即腐蚀电位。 5.析出电位 : 电镀时,电压越高,则阴极电位越负。阴极电位负移到一定值时,才开始有金属析出。刚开始析出金属时的阴极电位称析出电位。 析出电位与所镀金属性质和镀液有关。 金属析出电位正移越多,镀液的深镀能力越好。 6. 活化与钝化:测定电位—时间曲线时,若电极电位偏离平衡电位向负方向变化,则电极趋向于活化。若电极电位偏离平衡电位向正方向变化,则电极趋向于钝化。 7.电极的极化:极化是电流通过电极时,电极电位偏离平衡电位的现象. 8.交换电流密度J0越小,溶液中金属离子在阴极表面放电越困难,阴极极化越大。二. 金属腐蚀与防护 1. 腐蚀电池由 阴极 、阳极 、电解质溶液 和 连接阴极和阳极的电子导体 构成。 2. 缝隙腐蚀、沉积物腐蚀、 水线 腐蚀和因土质差异发生的管道腐蚀都是由 氧浓差 电池引起。 3. 根据Fe-H2O体系E-p H 图,将介质的p H值调整到9--13 ,可防止铁腐蚀。 4.什么叫腐蚀微电池?现有一含铜杂质的锌片,请叙述它在酸性溶液中的腐蚀原理。 答:腐蚀微电池:由于金属的电势与所含杂质的电势不同,构成以金属和杂质为电极的微小短路电池,引起金属的腐蚀。在酸性溶液中,H+在微阴极铜杂质获得电子: 2 H++2e-=H2 ,产生氢气,促使铜杂质附近的锌失去电子:Zn-2e -=Zn 2+ ,锌作为腐蚀微电池的阳极而被腐蚀。 5. 请解释阳极保护法、外加电流阴极保护法和牺牲阳极法三种电化学防腐蚀方法。 答:阳极保护法:用阳极极化的方法使金属的
电势控制在稳定钝化区内,并用微弱电流维持钝化状态,使金属腐蚀速度降到最小限度。 外加电流阴极保护法:被保护金属接直流电源负极,辅助电极接正极,调节电流大小,使被保护金属达到所需的阴极电势。 牺牲阳极法:在被保护金属基体上附加更活泼的金属,使之在电解质中构成短路原电池。活泼金属为电池的阳极,被腐蚀。而金属基体为阴极,被保护。 6.大海中的舰船为了防止钢铁外壳腐蚀,往往采取外加电流阴极保护法。请通过腐蚀极化图说明其阴极保护原理。 答:钢外壳接直流电源负极,辅助电极接正极。
调节电流大小,使舰船外壳电势低于其钢铁腐蚀微电池阳极平衡电势EoA ,即可防止腐蚀。下图为腐蚀极化图。从图可知,当未进行阴极保护时,金属腐蚀微电池的阴、阳极极化曲线相交于S 点,腐蚀电势为Ecorr ,腐蚀电流为I corr ,金属遭到腐蚀。在外加阴极电流作用下,钢外壳的电势由Ecorr下降到 EoA,外加电流为I c外,而阳极腐蚀电流为零,即钢外壳停止腐蚀,得到保护。
7.输油钢管在穿越砂土和粘土交界处时,钢管何部位会发生腐蚀?属何种腐蚀电池?原理是什么? 答:交界处粘土中的钢管会发生腐蚀。属氧浓差腐蚀电池。因砂土中氧含量高,钢管的电极电势高,而粘土中氧含量低,钢管中的电极电势低。两部分钢管在潮湿的地下构成氧浓差宏观腐蚀电池,粘土中的钢管成为阳极,遭到腐蚀。 三. 电池 1. 燃料电池可分为五大类,即 AFC 、 PAFC 、 PEMFC 、 MCFC 、 SOFC 。 2.在燃料电池中,多孔气体扩散电极应具备如下功能:有电子传导 通道,有离子传导通道,有 气体扩散 通道,有 液态水的迁移 通道。 3. 锌空气电池的负极活性物质是 锌 ,正极活性物质是空气 。 4. 简述碱性氢氧燃料电池的工作原理,写出正、负极反应式。 答:以氢氧化钾为电解质,按原电池的工作原理,等温地将燃料(氢气)和氧化剂(氧气)中的化学能直接转化为电能,其反应产物为水. 负极反应: H2+20H-=2H2O+2e- 正极反应:1/2O2+ H2O+2e-=20H- 5. 介绍直接甲醇燃料电池的原理。该电池有何优点?目前存在那些问题? 答:原理: -) CH3 OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6e- +) 6H+ + 3/2O2 + 6e- → 3H2O 电池反应: CH3 OH +3/2O2 = CO2 + 2H2O 优点: 以甲醇为燃料,来源丰富,价廉.储存携带方便.产物污染小. 问题: 技术不成熟.负极甲醇电催化剂效率低.
甲醇在负极的中间产物(CO)易使铂中毒.Nafion膜有较高甲醇渗透率,降低甲醇利用率和电池性能. 6. 写出碱性锌锰电池的表达式、负极反应和正极反应式。 答:表达式: -)Zn|浓KOH(ZnO)|MnO2 ,C (+ 负极反应: Zn +2OH-→Zn(OH)2 +2e- Zn(OH)2 +2OH-→[Zn(OH)4 ]2- 正极反应: MnO2 +H2O+e- → MnOOH +OH- MnOOH+H2O+e- → Mn(OH)2 +OH- 7.铅酸蓄电池的表达式为: (-)Pb|H2SO4|PbO2(+) ,负极反应为:Pb+HSO4--=PbSO4+H++2e- ,正极反应为: PbO2+HSO4-+3H++2e-=PbSO4+2H2O 。隔膜是将 正、负极 隔开防止直接接触而短路的无机或有机膜, 隔膜允许 离子 顺利通过。 8. 铅酸蓄电池在充电后期和放置期间为什么会产生气体?气体逸出有何不良后果?有何气密途径?答: 铅酸蓄电池在充电后期电极反应如下: 正极:PbSO4 +2H2O –2e- →PbO2 + HSO4 - +3H+ 正极后期副反应:H2O–2e- →2H+ + 1/2O2 负极: PbSO4 + H++ 2e- →Pb + HSO4 - 负极后期副反应: 2H+ + 2e- → H2 上式表明充电后期会产生氢气和氧气. 放置期间由于存在自放电,负极会产生氢气: Pb + H2SO4 → PbSO4 + H2 气体逸出会带出酸雾,损失酸和水,增加维护次数. 气密途径有:(1).气相催化法:盖内表装钯,使氢气和氧气化合为水.(2).辅助电极法:电池内装一个辅助氢电极,与PbO2 形成自放电小电池,发生 2H2
+ PbO2 +H2SO4 → PbSO4 +2H2O .(3).负极吸收法:使正
极充电产生的氧气通过隔膜扩散到负极,发生1/2O2 +Pb →PbO 或 1/2O2 + 2H+ + 2e- → H2 O 的反应. 四. 表面精饰 1. 影响电结晶形态的因素包括: 主盐浓度、 电压 、 溶液纯净度、p H值、电流密度 、温度、 、时间 、 基底表面质量 等。 2. 电镀条件应控制被镀金属的离子阴极还原和阳极溶解(镀铬除外)具有相同的电流效率,以维持镀液的被镀金属离子浓度稳定。 3. 镀前活化:溶解金属表面的钝化薄膜,保证镀层与基体金属牢固结合。 4.电镀液主要成分:一般包括主盐、络合剂、导电盐、缓冲剂、阳极活化剂、添加剂、润湿剂、抑雾剂。 5.在常温条件下,锌镀层对钢铁属阳极性镀层, •在电镀溶液中加入不溶性固体微粒,使其与金属共沉积,称为复合电镀。7.ABS工程塑料在化学浸蚀时,丁二烯(B)单体溶解,形成凹坑。塑料电镀工艺如下: •除油-粗化-敏化-活化-还原-化学镀-电镀8.电镀液的电流效率 = 实际镀层质量/法拉第产物质量X100% 9. 铝合金阳极氧化膜的多孔层其孔径范围一般是 10—100nm 。 10. 电镀溶液的分散能力即 均镀 能力;覆盖 能力即 深镀 能力。 11.化学镀是在 没有 外电流通过的情况下,利用 氧化还原 反应,使溶液中的金属离子在工件表面还原析出,形成镀层的表面加工方法。金属离子还原所需要的电子靠 还原剂 提供。化学镀的还原作用仅仅发生在 催化 表面上。如果反应生成物(镀层)是反应的 催化剂 ,则化学镀的过程就具有自动催化作用。 12. 简述电镀溶液中整平剂的作用机理; 答:电沉积过程受电化学活化控制,即受电子传递步骤控制. 整平剂能在零件表面发生吸附,对电沉积过程起阻化作用.其吸附过程受整平剂从溶液内部向零件表面的扩散步骤控制. 由于零件表面存在微观的微峰和微谷,电镀时整平剂扩散到微峰的量大于微谷,而还原反应不能发生在整平剂分子覆盖的位置,故微峰处受到的阻化作用大于微谷,使微峰处电镀速率小于微谷,结果使微峰和微谷逐渐平整. 13. 写出无氰碱性电镀铜的工艺流程。 答: 一次除油---热水洗---冷水洗---冷水洗——酸洗---冷水洗—冷水洗—二次除油---热水洗---冷水洗——冷水洗—活化---冷水洗—冷水洗——中和---冷水洗——冷水洗—纯水洗---电镀铜---冷水洗——冷水洗—接下道工序. 14.请解释镀层“烧焦”的原因。 答:当阴极电流密度超过工艺允许电流密度上限较多时,镀件附近主盐金属离子浓度迅速降低,析氢速度加快,在阴极凸处和尖端处溶液pH值升高,生成金属碱式盐夹附在镀层内,使镀层形成大量麻点和空洞,镀层如海绵状疏松,颜色灰黑。 15.电镀镍溶液中的氯化镍有何作用? 答:1.电镀镍时,氯离子在阳极放电,生成少量初生态的氯,有助镍阳极溶解,防止阳极钝化。 2.可提高镀液导电率。 五. 其它 1. 简述电渗析的原理和用途 答: 原理:在电场作用下,依靠有选择透过性的离子交换膜,使离子从一种溶液透过离子交换膜进入另一种溶液,以达到分离、提纯、浓缩、回收的目的。 阳极:石墨、铅、铂。 阴极:不锈钢、铅、铂/钛。 用途:海水淡化、废水处理、从中性盐中回收酸和碱、从乳酪工厂废水制取乳酸。 2.请介绍电解还原除铬的原理。 答:用铁板做阳极,电解时溶液产生Fe2+.在酸性条件下Fe2+把Cr6+还原为Cr3+。
用不锈钢做阴极,部分Cr6+在阴极还原为Cr3+。同时析出H2 。 由于H2的析出,p H 升高,当p H >5时,生成Cr(OH)3沉淀而除去。 3. 利用人体内的氧和葡萄糖可启动生物燃料电池,拯救人的生命。请写出葡萄糖生物燃料电池的两种电池反应。 答:1、生成葡萄糖酸 阳极反应: C6H12O6+20H-→C6H12O7+H2O+2e- 阴极反应:1/2O2 +H2O +2e- = 2OH- 总反应:C6H12O6+1/2O2 =C6H12O7 相当于100uW的电池。 2、生成CO2 和H2O 阳极反应: C6H12O6+24OH-= 6CO2 +18H2O +24e- 阴极反应: 6O2 +12H2O +24e- = 24OH- 总反应:C6H12O6+6O2= 6CO2+6H2O 相当于5W的电池。