(整理)第十章电解与极化作用练习题与答案(2)
物理化学全程导学及习题全解207-223 第十章电解与极化作用
第十章 电解与极化作用本章知识要点与公式1.电解过程常是在不可逆的情况下进行。
实际分解电压表示为： E 分解=E 可逆+△E 不可逆+IR△E 不可逆 由于电极反应上的不可逆（极化效应）所致 △E 不可逆=η阴+η阳2.根据极化产生的不同原因，极化可以简单分为两类:电化学极化、浓差极化。
由于极化的存在，每个电极在一定电流密度下，实际析出电势浓度极化。
由于极化的存在，每个电极在一定电流密度下，实际析出电势为：φ阳，析出=φ阳，可逆+η阳 φ阴，析出=φ阴，可逆-η阴3.总体上讲，无论原电池或者是电解池，极化作用都是不利的，但其也可以利用，如极谱分析，就是利用浓差极化来分析的一种方法。
在外加电压不大的条件下，把溶液剧烈搅动可以降低浓差极化，但不可能把浓差极化完全消除。
加入去极化剂和减小体系阻值也可以降低超电势的值。
氢超电势是各种电极过程中研究得最早也是最多的。
氢超电势与电极材料、溶液组成、电极表面状态及试验温度有关。
1905年，Tafel 提出经验公式： η=a+b ln(j/[j])同样，氢超电势的存在正在实际电解过程中有里也有弊。
在电解过程中，阳离子在阴极上的析出顺序为：还原电势愈正者、其氧化态愈先还原；同理，在阳极上起氧化反应，还原电势愈负者其还原态愈先氧化而析出。
这里要考虑到氢超电势，当两种离子的析出电势相差0.2V 以上时，有可能用电解的方法将两种离子分离。
电解在金属的电化学腐蚀与防腐以及化学腐蚀等有很大的作用。
其中，燃料电池及电有机合成是电化学中研究的前沿。
典型例题讲解例1 某溶液中含有0.01mol·kg -1CdSO 4，0.04mol·kg -1ZnSO 4和0.5mol·kg -1H 2SO 4，把该溶液放在两个Pt 电极之间，在25°100kPa 下用低电流密度进行电镀，同时均匀搅拌，假设超电势可以忽略不计，且γ(Cd 2+)=γ(Zn 2+)。
物理化学期中-第十章 电解与极化作用-考研试题文档资料系列
第十章 电解与极化作用一、选择题1、金属活性排在H 2之前的金属离子，如Na +能优先于H +在汞电极上析出，这是由于（ ）（A ）φ（标准）（Na +/Na）<φ(标准)(H +/H 2) （B）φ（Na +/Na）<φ(H +/H 2)（C）η（Na）<η(H 2) (D)H2在汞上析出有很大的超电势， 以至于φ（Na +/Na）>φ（H +/H 2）2、用铜电极电解CuCl 2的水溶液，在阳极上会发生（ ）（A ） 析出氧气 （B ）析出氯气 （C ）析出铜 （D ）铜电极溶解3、Tafel 公式η=a+blgj 的适用范围是（ ）（A）仅限于氢超电势 （B）仅限于j 约等于零，电极电势稍有偏差的情况（C）仅限于阴极超电势，可以是析出氢，也可以是其他（D ）可以是阴极超电势，也可以是阳极超电势4、极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是（ ）（A ） 增加溶液电导 （B ）固定离子强度（C ）消除迁移电离 （D ）上述几种都是5、当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化（ ）（A ）φ平，阳>φ阳;φ平，阴>φ阴 （B）φ平，阳<φ阳;φ平，阴>φ阴（C）φ平，阳<φ阳;φ平,阴<φ阴 （D）φ平，阳>φ阳φ平，阴<φ阴6、极谱分析的基本原理是根据滴汞电极的（ ）（A）电阻（B）浓差极化的形成 （C）汞齐的形成 （D）活化超电势二、填空题1、已知φ（标准）（Fe 2+/Fe）=-0.440V，φ（标准）（Cu 2+/Cu）=0.337V，在25℃，标准 大气压时，以Pt 为阴极，石墨为阳极，电解含有FeCl 2（0.01mol.Kg -1）和CuCl 2 （0.02mol.Kg -1）的水溶液，若电解过程中不断搅拌溶液，且超电势可忽略不计，则 最先析出的金属是————2、在锌电极上H 2的超电势为0.75V，电解一含Zn 2+的浓度为1*10-5mol.Kg -1的溶液，为了不使H 2（g）析出，向溶液的pH 值应控制在————已知25℃时φ（标准）（Zn 2+/Zn）=-0.763V3、以Cu 为电极电解1mol.Kg -1CuSO 4溶液（pH=3），则在阴极上的电极反应——-——————————阳极上的电极反应——————————。
南京大学物理化学下册(第五版)复习题解答：最新整理
物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学（一）第十二章化学动力学基础（二）第十三章1.比表面有哪能几种表示方法？表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点？答：A0= As/m或A0= As/V；表面张力又可称为表面Gibbs自由能，二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象，另一个是从力的角度研究表面现象；故二者物理意义不同；单位不同。
2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形？玻璃管口加热后会变得光滑并缩小（俗称圆口），这些现象的本是什么？用同一滴管滴出相同体积的苯。
水和NaCl 溶液，所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力，其最终会将不规则的液面变为圆形或球形；球形表面积最小，表面自由能最低，最稳定；不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理：①人工降雨；②有机蒸馏中加沸石；③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚；④过饱和溶液，过饱和蒸气，过冷液体等过饱和现象；⑤重量分析中的“陈化”过程；⑥喷洒农药时，为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明，①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小，曲率半径小，对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。
③多孔固体吸附蒸气时，被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的，其曲率半径小零，当气体的分压小于其饱和蒸气压时，就可以发生凝聚。
⑥喷洒农药时，在农药中加入少量表面活性剂，可以降低药液的表面张力，使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两端涂上肥皂液，关断右端通路，在左端吹一个大泡，然后关闭左端，在右端吹一个小泡，最后让左右两端相通。
试问当将两管接通后，两泡的大小有何变化？到何时达到平衡？讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。
小球更小，大球更大；最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧；由于小泡的附加压力大，所以大泡变大，小泡变小，最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低，系统越稳定，所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。
电解与极化作用习题及答案
电解与极化作用习题及答案电解与极化作用习题及答案电解和极化是化学中重要的概念，它们在电化学、电解池和电池等领域中起着关键作用。
本文将介绍一些与电解和极化相关的习题，并提供相应的答案，帮助读者巩固和加深对这些概念的理解。
习题一：什么是电解？请简要解释电解的过程。
答案：电解是指在电解质溶液或熔融状态下，通过外加电压使溶液中的离子发生氧化还原反应的过程。
电解过程中，正极（阳极）发生氧化反应，负极（阴极）发生还原反应。
电解是一种将电能转化为化学能的过程。
习题二：什么是极化？请简要解释极化现象的产生原因。
答案：极化是指在电解质溶液或电解池中，极板表面产生的电荷分布不均匀的现象。
极化现象的产生原因主要有两个：电解质溶液中的离子在电场作用下会向电极移动，导致电极表面聚集正负离子；同时，电极表面的化学反应会导致电极上生成一层物质，阻碍离子在电极表面的移动，从而引起极化。
习题三：电解铜(II)硫酸溶液时，正极和负极上分别发生什么反应？写出反应方程式。
答案：正极上发生的反应是Cu2+离子还原为Cu金属，反应方程式为：Cu2+ + 2e- -> Cu负极上发生的反应是水分子还原为氢气和氢氧根离子，反应方程式为：2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-习题四：在电解银氨溶液时，正极和负极上分别发生什么反应？写出反应方程式。
答案：正极上发生的反应是Ag+离子还原为Ag金属，反应方程式为：Ag+ + e- -> Ag负极上发生的反应是水分子还原为氢气和氢氧根离子，反应方程式为：2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-习题五：电解池中，正极和负极上的电子流动方向分别是什么？为什么？答案：在电解池中，正极上的电子流动方向是从电解质溶液向电极流动，负极上的电子流动方向是从电极向电解质溶液流动。
这是因为正极是氧化反应发生的地方，需要电子供给；负极是还原反应发生的地方，需要电子接受。
习题六：电解质溶液中的离子浓度对电解过程有何影响？请简要解释。
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E分解 阳极，析出 -阴极，析出 E可逆 阳极 阴极
分解电压是指对所需的最小电压而言，因此可不考虑溶液中因克服电阻而引起的电位降 （IR）。
4．极化曲线——超电势的测定 电化学超电势（又称活化超电势）：为了使电极反应顺利进行所额外施加的电压。
超电势：某一电流密度下的电势不可逆 与可逆 之间的差值，可用于表示电极极化的状
况。
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极化曲线：超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线。极化曲线的形状和变化规律 反映了电化学过程的动力学特征，从极化曲线上可得到在一定电流密度时的超电势。
（1）极化曲线可分为阴极极化曲线和阳极极化曲线，极化曲线有如下规律（如图 10-1 所示）
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浓差极化是由于离子扩散速率小于离子在电极上放电的速率，使得电极附近的离子浓度 较本体溶液浓度有差别所致。其结果是使阴极的电极电势变得比可逆时更小一些，而使阳极 电极电势变得比可逆时更大一些。
浓差极化的数值与浓差的大小有关，而浓差的大小则与搅拌情况、电流密度和温度有关。 因浓差极化主要是由于离子在溶液中的扩散速率缓慢引起的，所以可以通过搅拌或升高电解 温度，来部分消除。也可以利用滴汞电极上的浓差极化进行极谱分析。
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极上，超电势很小，所以标准氢电极中的铂电极要镀上铂黑。 （3）影响超电势的因素 ①电极材料；②电极的表面状态；③电流密度；④温度；⑤电解质的性质；⑥浓度；⑦
溶液中的杂质等。
三、电解时电极上的竞争反应 1．阴极上的反应 电解时阴极上发生还原反应。发生还原的物质有：金属离子、氢离子等。 判断在阴极上首先析出何种物质，应把可能发生还原物质的电极电势计算出来，同时考 虑它的超电势。电极电势最大的首先在阴极析出，即在阴极上（还原）电势愈正者，其氧化 态愈先还原而析出。 2．阳极上的反应 电解时阳极上发生氧化反应。发生氧化的物质有：阴离子如 Cl－、OH－等，阳极本身 发生氧化。 判断在阳极上首先发生什么反应，应把可能发生氧化物质的电极电势计算出来，同时要 考虑它的超电势。电极电势最小的首先在阳极氧化，即在阳极上（还原）电势愈负者，其还 原态愈先氧化而析出。 3．实际分解电压的计算 确定了阳极、阴极析出的物质后，将两者的析出电势相减，就得到了实际的电动势，即理论分解电压； ΔE 不可逆——由于电极上反应的不可逆，即电极极化效应所致； IR——电解池内溶液、导线和接触点等的电阻引起的电压降。
第十章电解与极化作用练习题参考答案
第十章电解与极化作用练习题一、选择题1．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。
2．当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化：(A)φ(平，阳)＞φ(阳) ；φ(平，阴)＞φ(阴)(B) φ(平，阳)＜φ(阳) ；φ(平，阴)＞φ(阴)(C) φ(平，阳)＜φ(阳) ；φ(平，阴)＜φ(阴)(D) φ(平，阳)＞φ(阳) ；φ(平，阴)＜φ(阴)3．电池在下列三种情况下放电，电压分别为：(a)电流i→0，(V0)；(b)一定大小电流，(V i)；(c)短路i→∞，(V∞)。
这三种电压的关系：(A) V0 < V i < V∞ (B) V0 > V i > V∞；(C) V0 = V i < V∞ (D) V0 = V i > V∞。
4．Tafel 公式η = a + b lg i中，i的物理意义是：(A)交换电流密度； (B)极限电流密度；(C)电极表面在还原方向的电流密度；(D)电极与溶液界面上的净电流密度。
5．极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种？(A) 浓差极化电极 (B) 电化学极化电极(C) 难极化电极 (D) 理想可逆电极6．极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是：(A) 增加溶液电导 (B) 固定离子强度(C) 消除迁移电流 (D) 上述几种都是7．电解金属盐的水溶液时, 在阴极上：(A) 还原电势愈正的粒子愈容易析出(B) 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出(C) 还原电势愈负的粒子愈容易析出(D) 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出8．一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？(A) 铜片(B) 铁片(C) 镀锡铁片(D) 锌片9．下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示原电池阳极的是：(A) 曲线1 (B) 曲线2 (C) 曲线3 (D) 曲线4 10．298 K、0.1 mol·dm-3的HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为-0.06 V，电为：解此溶液时，氢在铜电极上的析出电势φH2(A) 大于-0.06 V (B) 等于-0.06 V (C) 小于-0.06 V (D) 不能判定11．金属活性排在H2之前的金属离子, 如Na+ 能优先于H+在汞阴极上析出, 这是由于：(A) φØ (Na+/ Na) < φØ (H+/ H2) (B) η(Na) < η(H2)(C) φ(Na+/ Na) < φ(H+/ H2)(D) H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ(Na+/ Na) > φ(H+/ H2)12．将铅蓄电池在10.0 A 电流下充电1.5 h，则PbSO4分解的量为（M r(PbSO4)= 303 ）：(A) 0.1696 kg (B) 0.0848 kg (C) 0.3392 kg (D) 0.3564 kg 13．在还原性酸性溶液中, Zn的腐蚀速度较Fe为小, 其原因是：(A) φ(Zn2+/ Zn)(平) < φ(Fe2+/ Fe) (平)(B) φ(Zn2+/ Zn) < φ(Fe2+/ Fe)(C) φ(H+/ H2)(平, Zn) < φ(H+/ H2)(平, Fe)(D) φ(H+/ H2)(Zn) < φ(H+/ H2)(Fe) 14．通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液, 已知φθ(Fe2+/ Fe) = -0.440 V ，φθ(Ca2+/ Ca) = -2.866 Vφθ(Zn2+/ Zn) = -0.7628 V ，φθ(Cu2+/ Cu) = 0.337 V当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是：(A) Cu →Fe →Zn →Ca (B) Ca →Zn →Fe →Cu(C) Ca →Fe →Zn →Cu (D) Ca →Cu →Zn →Fe15．电解时, 在阳极上首先发生氧化作用而放电的是：(A) 标准还原电势最大者(B) 标准还原电势最小者(C) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最大者(D) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最小者16．铅蓄电池负极反应的交换电流密度，比正极反应的交换电流密度约小两个数量级, 这表明：(A) 负极反应的恢复平衡的速率大, 容易出现极化(B) 正极反应的恢复平衡的速率大, 容易出现极化(C) 负极反应的恢复平衡的速率小, 容易出现极化(D) 正极反应的恢复平衡的速率小, 容易出现极化17．Tafel公式η=a+blg j 的适用范围是：(A) 仅限于氢超电势(B) 仅限于j ≅ 0, 电极电势稍有偏差的情况(C) 仅限于阴极超电势, 可以是析出氢, 也(D) 可以是阴极超电势, 也可以是阳极超电势18．当电池的电压小于它的开路电动势时，则表示电池在：(A) 放电(B) 充电(C) 没有工作(D) 交替地充放电19．极谱分析的基本原理是根据滴汞电极的(A) 电阻(B) 浓差极化的形成（C) 汞齐的形成(D) 活化超电势20．下列对铁表面防腐方法中属于"电化保护"的是：(A) 表面喷漆(B) 电镀(C) Fe表面上镶嵌Zn块(D) 加缓蚀剂二、判断题1．电解时，实际提供的电压远大于所对应的可逆电池的电动势。
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第10章电解与极化作用一、填空题1．溶液中含有活度均为1.00的H+、2Zn+、2Pb+。
已知在H2在阴极上析出的超电势为0.4 V，则正确的析出顺序是（）。
已知：2+(Zn/Zn)0.7630VEθ=−；2+(Pb/Pb)0.1265VEθ=−。
[南京航空航天大学2012研]【答案】Pb2＋；H＋；Zn2＋【解析】在阴极上可能析出的阳离子的电极电势分别为：222Zn ZnPb PbH H0.763ln1.000.763V20.1265ln1.000.1265V2ln1.000.40.4VRTFRTFRTFϕϕϕ+++=−+=−=−+=−=−=−根据在阴极上电势愈正者，其氧化态愈先还原而析出的原则，析出顺序为：Pb2＋、H＋、Zn2＋。
二、选择题1．随下列哪个条件的变化氢过电位会由大变小？（）[中国科学院大学2012研] A．电流密度逐渐增大B．电极表面由光滑变粗糙C．电极材料由Fe换成PbD．温度不断降低【答案】C【解析】一般说来，对氢超电势比较高的金属有Hg，Zn，Pb，Cd等金属；对氢超电势低的金属有Pt，Pd等；对氢超电势居中的金属有Fe，Co，Cu等。
故当电极材料由Fe 换成Pb时，氢过电位会由大变小。
2．当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化（）。
[北京航空航天大学2010研]A．φ（阳）变大，φ（阴）变小B．φ（阳）变小，φ（阴）变大C．两者都变大D．两者都变小【答案】A【解析】根据极化产生的原因可分为两类，即浓差极化和电化学极化。
对于阴极而言，浓差极化是因为阴极附近的离子沉积到阴极表面，使其浓度小于本体浓度，从而导致其电极电势低于可逆时的电极电势；电化学极化是由于本身反应的迟缓性而使阴极表面积累了过多的电子，从而使电极电势向负方向移动。
所以，阴极极化的结果使电极电势变得更负，同理，阳极极化使电极电势变得更正。
3．铅蓄电池负极反应的交换电流密度，比正极反应的交换电流密度约小两个数量级，这表明（）。
10电解与极化习题
Zn
Zn
z+
z+
|Zn
H |H
2
|Zn
RT 1 RT 1 Znz+ |Zn ln 0.763 ln 5 0.911 2F aZnz+ 2F 10
+
H
|H2
RT 1 RT 1 ln H 2 ln 0.75 F aH+ F aH+
a(H+)<0.0019
电极极化时，随着电流密度增加， C 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。
(C) 可逆，阳＜ 阳 ； 可逆，阴＜ 阴
(D) 可逆，阳＞ 阳 ； 可逆，阴＜ 阴
增加 ； 电解过程中，极化作用使消耗的电能 ________ 在金属的电化学腐蚀过程中，极 减慢 化作用使腐蚀速度 _____Fe)= -0.440 V, (Cu 2+ /Cu) = 0.337 V， 在 25℃, p时, 以 Pt 为阴极，石墨为阳极，电解含有 FeCl2(0.01 mol· kg-1)和 CuCl2 (0.02 mol· kg-1)的水溶液，若电解过程不断搅拌溶液， 且超电势可忽略不计，则最先析出的金属是 ______。 Cu RT 1 Fe2+ |Fe Fe2+ |Fe ln 0.499V 2F aFe2+
Cu
2+
《物理化学》第五版课件及习题答案-电解与极化作用
所以铁很快腐蚀形成铁锈。
29
CO2 SO2
H+ Cu
H2O
Fe2+
2e-
Fe
H2或 H2O
O2 O2
H2O H+ Cu
电化学腐蚀示意图
30
铁锈的组成
铁在酸性介质中只能氧化成二价铁：
Fe(s) Fe2+ 2e
二价铁被空气中的氧气氧化成三价铁，三价铁在水 溶液中生成 Fe(OH)3 沉淀， Fe(OH)3 又可能部分失水 生成 Fe2O3
A|Az
A|Az
RT zF
ln aAz
(阳)
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分解电压
确定了阳极、阴极析出的物质后，将两者的析出 电势相减，就得到了实际分解电压。
因为电解池中阳极是正极，电极电势较高，所以 用阳极析出电势减去阴极析出电势。
E 分解
阳极,析出
阴极,析出
电解水溶液时，因 H2 或 O2的析出，会改变 H+或
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金属的钝化
A
E
活化区
B
钝化区
F
过钝化区
jE lg j
C
D
jB
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§10.5 化学电源
化学电源分类 一次电池
电池中的反应物质进行一次电化学反应放电之 后，就不能再次利用，如干电池、纽扣电池。
这种电池造成严重的材料浪费和环境污染。
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一次电池结构示意图
(+)碳电极
电芯 MnO2 ， C， NH4Cl ，水
可逆（阳）,可逆（阴）
在有电流通过时，随着电极上电流密度的增加， 电极实际分解电势值对平衡值的偏离也愈来愈大，这 种对可逆平衡电势的偏离称为电极的极化。
第十章 电解与极化现象自测题
第十章 电解与极化作用自测题I ，选择题1. 当发生极化作用时，两电极的电极电势的变化为(a )。
(a) ϕ阳变大，ϕ阴变小 (b) ϕ阳变小，ϕ阴变大(c) 两者都变大 (d)两者都变小2，用铜电极电解2CuCl 的水溶液，不考虑超电势，在阳极上将会发生的反 应为(已知2+Cu |Cu0337V ϕ=.，22O |H O 123V ϕ=.，-Cl |Cl 21360V ϕ=.) （d ）。
(a)析出氧气 (b) 析出氯气(c)析出铜 (d)铜电极氧化 3.已知2+Fe |Fe0440V ϕ=-.，2+Cd |Cd0402V ϕ=-.，将Fe(s)和Cd(s)的粉末投入含Fe 2+(0.10mol ⋅kg -1)和含Cd 2+(0.10 mol·kg -1)的溶液中，Fe(s)和Cd(s)将 （b ） (a) 都溶解 (b) Fe(s)不溶，Cd(s)溶解 (c)都不溶解 (d)Fe(s)溶解，Cd(s)不溶4 . 298K 时，在0.1 0 mol ⋅kg -1的 HCl 溶液中，氢电极的可逆电势约为-0.06 V ，当用Cu 电极点解此溶液，氢在Cu 电极上的析出电势应（c ）。
(a) 大于 -0.06 V (b) 等于-0.06 V (b) 小于 -0.06 V (d) 无法判定 5．极谱分析仪所用的测量阴极为(b )。
(a)电化学极化电极 (b)浓差极化电极 (c)理想可逆电极 (d)难极化电极6，以石墨为阴极。
电解0.10 mol ⋅kg -1 NaCl 溶液，已知-Cl |Cl 2136V ϕ=.，2Cl 0η=，O |+2H +H O21229V ϕ=.，2O 08V η=.，则在阳极上首先析出的是 （a ）。
(a) Cl 2(g) (b) O 2 (g)(c) Cl 2和O 2混合气 (d) 无气体析出7. 298 K 时，以1 A 电流电解CuSO 4溶液，析出0.1 mol Cu(s) 所需时间约 为(b )。
第十章 电解与极化作用
电解与极化作用一、简答题1.什么叫极化作用？什么叫超电势？极化作用主要有几种？阴、阳极上由于超电势的存在其不可逆电极电势的变化有何规律？2.在电解过程中，阴、阳离子分别在阴、阳极析出的先后次序有何规律？3.电化腐蚀主要有哪些类型？在盛水的铁锅中，为什么在水周围比在水下的部分先生锈？4.以Pt 为电极电解Na 2SO 4水溶液，在两级的溶液中各加数滴石蕊试液，在电解的过程中两极区溶液的颜色有何变化？5.当电流通过下列电解池时，判断有哪些物质生成或消失，并写出反应式。
（1）碳为阳极，铁为阴极，溶液为氯化钠；（2）银为阳极，镀有氯化银的银为阴极，溶液为氯化钠；（3）两铂电极之间盛以硫酸钾溶液。
6.电解ZnCl 2水溶液，两极均用铂电极，电解反应如何？若均改用锌电极，结果又如何？两者的分解电压有何差异？二、计算题1.用金作阳极，镍作阴极，电解 1.0 mol·dm -3H 2SO 4溶液，求：分解电压为多少伏？(O 2在Ni 上的超电势η(H 2)=0.4V ，O 2在金上的超电势η(O 2)=0.53V ，在298K 时φø [O 2/H 2O ，H +]=1.229V)。
[答案：V (分解)=φ(阳)-φ(阴)=1.899 V ]2.用Pt 电极电解CuCl 2溶液，通过的电流为20A ，经过20min 后，问：(1).在阴极上能析出多少质量的Cu ？(2).在阳极上能析出多少体积的298K ，100kPa 下的Cl 2(g)？[答案：(1)m=0.2009kg ；(2).V(Cl 2)=0.0031m 3]3.298K 时电解含两种金属离子的盐溶液)1,01.0(12=⋅=±-γkg mol b FeCl 和)1,02.0(12=⋅=±-γkg mol b CuCl 。
若电解过程中不断搅拌溶液，超电势忽略不计。
试问：①何种金属首先析出？②当第二种金属析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为多少？[答案：① Cu 先析出；②2910214.42-⨯=+Cu a ]4. 在411CuSO kg mol -⋅及42102.0SO H kg mol -⋅的混合液中，使铜镀到Pt 电极上。
第十章电解与极化作用
第十章 电解与极化作用【复习题】【1】什么叫分解电压？它在数值上与理论分解电压（即原电池的可逆电动势）有何不 同？实际操作时用的分解电压要克服哪几种阻力？【答】 分解电压就是能使某电解质溶液连续不断地发生发生明显电解时所必须的最小 外加电压。
实际上，分解电压要大于原电池的可逆电动势E 可逆 。
E （实际分解） =E （理论分解） +η（阳） +η（阴） +IR 。
所以在实际操作时不仅要克服理论分解电压，还要克服极化 和电阻引起的电势降等阻力，其中主要是由于电极的极化作用所致。
【 2】产生极化作用的原因主要有哪几种？原电池和电解池的极化现象有何不同？ 答】极化作用的类型有很多，主要有浓差极化和化学极化等。
由于极化作用， 负极的电极电势比可逆电势越来越 两条曲线有相互靠近的趋势， 原电池的电动势逐由于极化作用， 阴极的电极电势比可逆电势越来越 两条曲线有相互远离的趋势， 电解池的外加电压 逐渐增大。
3】什么叫超电势？它是怎么产生的？如何降低超电势的数值？【答】 在有电流通过电极时，电极电势偏离于平衡值的现象称为电极的极化，为了明 确地表示出电极极化的状况，常把某一电流密度下的电势ψ不可逆与ψ 平之间的差值称为超电势，它的产生有浓差极化、 化学极化和电阻极化 （电解过程中在电极表面上生成一层氧化物 的薄膜或其他物质） 。
在外加电压不太大的情况下，将溶液剧烈搅动可以将低浓差极化，设法降低溶液内阻可 以将低电阻极化，还可以加入去极化剂可以将低化学极化。
【 4】析出电势与电极的平衡电势有何不同？由于超电势的存在，使电解池阴、阳极的 析出电势如何变化？使原电池正、 负极的电极电势如何变化？超电势的存在有何不利和有利 之处？【答】 由于超电势的存在， 在实际电解时要使正离子在阴极析出， 外加于阴极的电势要 比平衡电势更负一些； 要使负离子在阳极析出， 外加于阳极的电势必须比可逆电极的电势更 正一些，即：阳，析出 阳，可逆 阳 阴，析出阴，可逆 阴对于电解池，由于超电势的存在，阴极的析出电势会更负，阳极的析出电势会更正，外 加电压要更大，所消耗的能量就越多。
苏州大学物理化学考研、期末考试复习-第十章电解与极化作用习题及答案
φ (Zn2+/ Zn) = -0.7628 V ，
φ (Cu2+/ Cu) = 0.337 V
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当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是 ： (A) Cu → Fe → Zn → Ca (B) Ca → Zn → Fe → Cu (C) Ca → Fe → Zn → Cu (D) Ca → Cu → Zn → Fe
把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相联接， 当Pb阴极上氢开始析出时, 测得E分解=1.0685 V,
试求H2在Pb电极上的超电势(H2SO4只考虑一级电离), 已知摩尔甘汞电极的氢标电势
φ甘汞=0.2800 V 。
22.
298 K时, 以Pt为阳极, Fe为阴极, 电解浓度为 1 mol·kg-1的NaCl水溶液(活度系数
为 0.66)。 设电极表面有H2(g)不断逸出时的电流密度为 0.1A·cm-2, Pt上逸出Cl2(g)的超电
势可近似看作零。 若Tafel公式为 η =a+blg(j/1A·cm-2), 且Tafel常数 a=0.73 V, b=0.11V, φ
(Cl2/Cl-)=1.36 V，请计算实际的分解电压。
φ析出(Cu) ≈ φ可逆(Cu) = 0.2435 V ∴φ析出(Cu) > φ析出(Zn) > φ析出(H2) Cu2+最先析出
20.
[答] (1) φ (Zn2+/Zn) =φ (Zn2+/Zn) +(RT/2F)lnα (Zn2+) =-0.793 V
φ (Cd2+/Cd) =φ (Cd2+/Cd) +(RT/2F)lnα (Cd2+) =-0.433 V
第十章 极化作用习题解答
第十章 习题解答1.要在一面积为100cm 2的薄铁片两面都镀上厚度为0.05mm 的均匀镍层，计算所需的时间。
已知所用电流为2.0A ，电流效率为96%，ρ(Ni,s)=8.9g ·cm -3，M Ni =58.7g ·mol -1。
解 镀镍的量 n Ni =m Ni /M Ni =ρ(Ni,s)V/M Ni ==8.9g ·cm -3×100cm 2×2×0.005cm/58.7g ·mol -1 =0.1516mol镀镍的反应为 Ni 2++2e -→Ni ，Q= It =ξzF=zF n Ni /νNi ，t = zF n Ni /(νNi I )=2×96500×0.1516s/(1×2) =14629s=4.06hr考虑到镀镍的电流效率t 实际=4.06hr/0.96=4.233hr4.在298K 时使下述电解池发生电解作用 Pt(s)│)0.1()0.1(1412--⋅⋅kg mol NiSO kg mol CdCl │Pt(s)问当外加电压逐渐增加时，两电极上首先分别发生什么反应？这时外加电压至少为若干？（设活度系数均为1，不考虑超电势）。
解 在阴极上可能发生还原反应的阳离子有Cd 2+、Ni 2+和H +，它们的电极电势分别为V NiNi Ni Ni250.0,,22-==++θϕϕ V CdCd CdCd402.0,,22-==++θϕϕ V FRT a F RT H H H414.010ln ln 7,2-===-++ϕ 在阴极上电极电势最大的还原反应首先发生，所以阴极上首先发生的反应是Ni 2+还原成Ni(s)。
在阳极上可能发生氧化反应的阴离子有Cl -、OH -和SO 42-，它们的电极电势分别为V FRT V a F RT Cl ClClClCl340.10.2ln 358.1ln ,,22=-=-=---θϕϕ V FRT V a F RT OH OHO OH O 815.010ln 401.0ln 7,,22=-=-=----θϕϕ V PtSO SO PtSO SO05.2/,/,24282428==----θϕϕ 在阳极上电极电势最小的氧化反应首先发生，所以阳极上首先发生的反应是OH -氧化生成氧气。
(整理)第10章电解与极化作用
第十章电解与极化作用一、本章主要内容§10.1 分解电压§10.2 极化作用§10.3 电解时电极上的反应§10.4 金属的电化学腐蚀与防腐§10.5 化学电源二、本章重点与难点1、分解电压的概念。
2、极化作用。
3、电解时电极上的反应。
4、金属的电化学腐蚀与防腐。
5、化学电源。
三、教学目的1、掌握电化动力学的一般原理；2、掌握电化学的基本理论和技能，为后续专业课的学习奠定坚实的理论基础。
四、教学要求1、了解分解电压的意义。
2、了解产生极化的原因，了解氢超电势在电解中的作用。
3、能计算一些简单的电解分离问题。
4、了解金属腐蚀的原因和各种防腐的方法。
5、了解化学电源的类型及应用。
五、授课时数8学时用Nernst 方程式处理电化学体系时，都有一个前提，即该体系需处于热力学平衡态。
所以用Nernst方程研究的问题具有很大的局限性。
一切实际的电化学过程都是不可逆过程。
对不可逆电极过程进行的研究，无论是在理论上或实际应用中，都有非常重要的意义。
因为要使电化学反应以一定的速度进行，无论是原电池的放电或是电解过程，在体系中总是有显著的电流通过。
因此，这些过程总是在远离平衡的状态下进行的。
研究不可逆电极反应及其规律对电化学工业有着十分重要的意义。
因为它直接涉及工艺流程、能量消耗、原料消耗等因素。
本章我们将讨论电解过程中在电极上进行的不可逆反应，从中得出不可逆电极过程的一些规律，将它们应用于电镀、电化学腐蚀、化学电源等方面。
§10.1 分解电压一、理论分解电压使某电解质溶液能连续不断发生电解反应时所必须外加的最小电压称为理论分解电压。
理论分解电压在数值上等于该电解池作为可逆电池时的可逆电动势：E （理论分解电压）＝E （可逆）二、分解电压的测定若外加一电压在一个电池上，逐渐增加电压，使电池中的化学反应发生逆转，这就是电解。
当直流电通过电解质溶液时，正离子向阴极迁移，负离子向阳极迁移，并分别在电极上起还原和氧化反应，从而获得还原产物和氧化产物。
傅献彩《物理化学》(第5版)(下册)课后习题-电解与极化作用(圣才出品)
第10章电解与极化作用1．要在一面积为100 cm2的薄铁片两面都镀上厚度为0.05 mm的均匀镍层，计算所需的时间。
已知所用电流为 2.0 A，电流效率为：解：根据题意得，在t时间内流过的总电量为，即其中，所以2．在298 K和标准压力下，试写出下列电解池在两电极上所发生的反应，并计算其理论分解电压：解：（1）电解时，阴极反应为阳极反应为＝1.22V（2）＝1.227V（3）＝－0.0866V3．在298 K和标准压力下，用镀铂黑的铂电极电解a H＋＝1.0的水溶液，当所用电流密度为时，计算使电解能顺利进行的最小分解电压。
已知忽略电阻引起的电位降，H2O（l）的标准摩尔Gibbs生成自由能为－237.129 kJ·mol－1。
解：分解电压可表示为其中可逆电压为则分解电压最小为。
4．在298 K时，使下述电解池发生电解作用：问当外加电压逐渐增加时，两电极上首先分别发生什么反应？这时外加电压至少为若干？（设活度因子均为1，超电势可忽略。
）解：在阳极上可能发生反应的阴离子是Cl－、OH－和SO42－，相应的电势为因电极电势最小的，先在阳极被氧化，所以阳极发生OH－被氧化的反应。
在阴极上，可能发生反应的离子有，各自的电极电势为因Ni2＋的电极电势最大，所以阴极上发生的是Ni2＋被还原的反应，故分解电压为5．298 K时，用Pb（s）电极来电解H2SO2溶液，已知其浓度为0.10 mol·kg－1，r士＝0.265，若在电解过程中，把Pb阴级与另一甘汞电极相连组成原电池，测得其电动势E ＝1.0685 V。
试求H2（g）在Pb阴级上的超电势（只考虑H2SO4的一级电离）。
已知所用甘汞电极的电极电势＝0.2806V。
解：电解时，阴极上为析氢反应，其电势为组成原电池后，甘汞电极为正极，电动势为则阴极的电势为则超电势为6．在锌电极上析出氢气的Tafel公式为在298 K时，用Zn（s）作阴级，惰性物质作阳极，电解浓度为0.1 mol·kg－1的ZnSO4溶液，设溶液pH 为7.0。
电解与极化现象试卷二
物理化学试卷班级姓名分数一、选择题( 共17题34分)1. 2 分(4869)4869极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是：( )(A) 增加溶液电导(B) 固定离子强度(C) 消除迁移电流(D) 上述几种都是2. 2 分(5102)5102一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？( )(A) 铜片(B) 铁片(C) 镀锡铁片(D) 锌片3. 2 分(4932)4932用铜电极电解0.1mol·kg-1的CuCl2水溶液，阳极上的反应为( )(A) 2Cl- ─→Cl2+ 2e-(B) Cu ─→Cu2++ 2e-(C) Cu ─→Cu++ e-(D) 2OH-─→H2O + 12O2+ 2e-4. 2 分(4921)4921电解金属盐的水溶液时, 在阴极上：( )(A) 还原电势愈正的粒子愈容易析出(B) 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出(C) 还原电势愈负的粒子愈容易析出(D) 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出5. 2 分(4857)4857298K、0.1mol·dm-3的HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为-0.06V，电解此溶液时，氢在铜电极上的析出电势φ为：( )H2(A) 大于-0.06V(B) 等于-0.06V(C) 小于-0.06V(D) 不能判定6. 2 分(4940)494025℃时,H2在锌上的超电势为0.7V，φ∃ (Zn2+/Zn) = -0.763V，电解一含有Zn2+(a=0.01) 的溶液，为了不使H2析出，溶液的pH值至少应控制在( )(A) pH > 2.06(B) pH > 2.72(C) pH > 7.10(D) pH > 8.027. 2 分(4946)4946电解时, 在阳极上首先发生氧化作用而放电的是：( )(A) 标准还原电势最大者(B) 标准还原电势最小者(C) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最大者(D) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最小者8. 2 分(4947)4947通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液, 已知φ∃ (Fe2+/ Fe) =-0.440V ，φ∃ (Ca2+/ Ca) =-2.866Vφ∃ (Zn2+/ Zn) =-0.7628V ，φ∃ (Cu2+/ Cu) =0.337V当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是：( )(A) Cu →Fe →Zn →Ca(B) Ca →Zn →Fe →Cu(C) Ca →Fe →Zn →Cu(D) Ca →Cu →Zn →Fe9. 2 分(5166)5166铅蓄电池负极反应的交换电流密度，比正极反应的交换电流密度约小两个数量级,这表明：( )(A) 负极反应的恢复平衡的速率大, 容易出现极化(B) 正极反应的恢复平衡的速率大, 容易出现极化(C) 负极反应的恢复平衡的速率小, 容易出现极化(D) 正极反应的恢复平衡的速率小, 容易出现极化*. 2 分(4861)4861极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种？( )(A) 浓差极化电极(B) 电化学极化电极(C) 难极化电极(D) 理想可逆电极11. 2 分(4948)4948金属活性排在H2之前的金属离子, 如Na+能优先于H+在汞阴极上析出, 这是由于：( )(A) φ∃ (Na+/ Na) < φ∃ (H+/ H2)(B) η(Na) < η(H2)(C) φ(Na+/ Na) < φ(H+/ H2)(D) H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ(Na+/ Na) > φ(H+/ H2)12. 2 分(4803)4803电解混合电解液时，有一种电解质可以首先析出，它的分解电压等于下列差值中的哪一个？式中φ平，φ阴和φ阳分别代表电极的可逆电极电势和阴、阳极的实际析出电势。
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第10章电解与极化作用练习题二、单选题：1．298K，p下，试图电解HCl溶液(a = 1)制备H2和Cl2，若以Pt作电极，当电极上有气泡产生时，外加电压与电极电位关系：(A)V(外) = φ(Cl-/Cl2) -φ(H+/H2) ；(B)V(外)>φ(Cl-/Cl2)-φ(H+/H2) ；(C) V(外)≥φ(Cl2,析) -φ(H2,析) ；(D)V(外)≥φ(Cl-/Cl2) -φ(H+/H2) 。
2．25℃时，用Pt作电极电解a(H+) = 1的H2SO4溶液，当i = 52 ×10-4A·cm-2时，2Hη= 0，2Oη= 0.487V. 已知φ(O2/H2O) = 1.229V，那么分解电压是：(A) 0.742 V ；(B) 1.315 V ；(C) 1.216 V ；(D) 1.716 V 。
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。
8．在极化曲线的测定中，参比电极的作用是：(A) 与待测电极构成闭合回路，使电流通过电解池；(B) 作为理想的极化电极；(C) 具有较小的交换电流密度和良好的电势稳定性；(D) 近似为理想不极化电极，与被测电极构成可逆原电池 .10．分别用(1)铂黑电极，(2)光亮铂电极，(3)铁电极，(4)汞电极，电解硫酸溶液，若电极极片的大小和外加电压相同，则反应速度次序是：(A) (4) > (3) > (2) > (1) ；(B) (2) > (1) > (3) > (4) ；(C) (1) > (2) > (3) > (4) ；(D) (4) > (2) > (3) > (1) 。
12．当原电池放电，在外电路中有电流通过时，其电极电势的变化规律是：(A) 负极电势高于正极电势；(B) 阳极电势高于阴极电势；(C) 正极可逆电势比不可逆电势更正；(D) 阴极不可逆电势比可逆电势更正。
13．电极电势φ的改变可以改变电极反应的速度，其直接的原因是改变了：(A) 反应的活化能；(B) 电极过程的超电势；(C) 电极与溶液界面双电层的厚度；(D) 溶液的电阻。
15．阴极电流密度与浓差超电势η的关系是：16．对于活化过电势，下列叙述不正确的是：(A) 活化过电势的产生是当有电流通过时，由电化学反应进行的迟缓性所引起的；(B) 活化过电势随温度的升高而增大；(C) 活化过电势随电流密度的增大而增大；(D) 电解时阴极析出金属时(Fe、CO、Ni除外)活化过电势很小，若电极上有气体析出时则活化过电势很大。
18．氢在金属Pb上析出反应的机理是：(A) 复合脱附机理；(B) 电化脱附机理；(C) 迟缓放电机理；(D) 以上三种机理都可能。
20．极谱分析的基本原理是利用在滴汞电极上：(A) 电阻小，电流密度大；(B) 形成浓差极化；(C) 氢超电势大；(D) 易生成汞齐。
21．用Pt电极电解CdSO4溶液时，决定在阴极上是否发生浓差极化的是：(A) 在电极上的反应速率(如果不存在浓差极化现象) ；(B) Cd2+ 从溶液本体迁移到电极附近的速率；(C) 氧气从SO42- 溶液本体到电极附近的速率；(D) OH- 从电极附近扩散到本体溶液中的速率 .22．分别测量两节用过一些时候的干电池的电压，其起始电压都在1.1伏以上。
将此两节电池放入一支完好的手电筒，灯泡却不发亮，究其最可能的原因是：(A) 电池电压降低；(B) 电筒电阻太大；(C) 电池阻太大；(D) 电池发生了严重的电化学反应。
24．为了防止金属的腐蚀，在溶液中加入阳极缓蚀剂，其作用是：(A) 降低阳极极化程度；(B) 增加阳极极化程度；(C) 降低阴极极化程度；(D) 增加阴极极化程度。
25．碳钢（为阳极）在碳铵溶液中的腐蚀属于：[已知：φ(OH－,H2) = -0.828 V，φ(OH,O2) = 0.401 V](A) 析氢腐蚀；(B) 化学腐蚀；(C) 吸氧腐蚀； (D) 浓差腐蚀。
27．已知：φ(O2/OH-) = 0.401 V，φ(Cl2/Cl-) = 1.358 V，φ(Pb2+/Pb) = -0.126 V，φ(PbCl2/Pb,Cl-) = -0.262 V。
当用两个Pb电极电解0.1 mol·dm-3 NaCl水溶液时，若不考虑超电势的影响，则阳极反应为：(A) Pb Pb2+ + 2e ；(B) Pb + 2Cl -PbCl2 + 2e ；(C) 2Cl-Cl2(g) + 2e ；(D) 4OH -O2 + 2H2O(l) + 4e 。
28．Na + 、H + 的还原电势分别为-2.71V 和-0.83V，但用Hg作阴极电解NaCl溶液时，阴极产物是Na－Hg齐，这个现象的解释是：(A) Na和Hg形成液体合金；(B) 还原电势预示Na更易析出；(C) 氢在汞电极上的超电势可能超过1.9V ；(D) 上述原因都不是。
29．已知氢在铜上的析出超电势为0.23V，φ(Cu2+,Cu) = 0.34V，电解0.1mol·dm-3的CuSO4溶液，电极电势只有控制在大于下列哪个电势下，氢就不会析出：(A) +0.13V ； (B) -0.23V ；(C) +0.23V ； (D) -0.27V 。
30．已知φ(Ag + ,Ag) = 0.799V，φ(Pb2+,Pb) = -0.126V，在298K、p 下，电解含Ag+ 、Pb2+ 活度各为1的溶液，当Pb2+ 离子开始析出时，Ag+ 的浓度是：(A) 10-7 mol·dm-3 ；(B) 1mol·dm-3 ；(C) 10-16 mol·dm-3 ；(D) 无法计算。
31．已知25℃时φ(Zn2+/Zn) = -0.763V，H2在Zn和光亮Pt上的超电压分别约为0.7V和0.3V，若分别以Zn和光亮Pt为阴极电解1mol·kg-1 ZnSO4溶液(设为中性)，在阴极上首先析出的物质将分别为：(A) 均为H2； (B) 均为Zn ； (C) Zn和H2；(D) H2和Zn 。
三、多选题：3．用两个光滑铂电极电解下列溶液，分解电压大小相近的溶液是：AC(A) H3PO4；(B) HCl ； (C) NaOH ；(D) KI ；(E) CuSO4。
5．用Ag电解AgNO3溶液，当电解池过一定电流时，电极发生极化，此时：AD(A) 阴极的电极电势向负方向变化；(B) 阳极附近Ag+ 离子浓度减少；(C) 电解池电阻减小；(D) 阴极附近Ag+离子浓度减少；(E) 两极之间电势差减小。
7．电极电势变负时，可以：BC(A) 加快阳极氧化反应速率；(B) 减慢氧化反应速率；(C) 加快还原反应速率；(D) 减慢阴极还原反应速率；(E) 阴极阳极反应速率都加快。
8．通电于含有Fe2+、Ca2+、Zn2+、Cu2+ 的电解质溶液中，已知φ(Fe2+/Fe) = -0.4402V，φ(Ca2+/Ca) = -2.866V，φ(Zn2+/Zn) = -0.7628V，φ(Cu2+/Cu) = 0.337V , 当不考虑过电位时，在惰性电极上金属析出的次序是：A(A) Cu →Fe →Zn →Ca ；(B) Ca →Zn →Fe →Cu ；(C) Ca →Fe →Zn →Cu ；(D) Ca →Cu →Zn →Fe ；(E) Fe →Ca →Zn →Cu 。
10．要使A+ 与B+ 两种离子共同在阴极析出，形成合金镀层，其条件是：DE(A) φ析出(A) > φ析出(B) ；(B) φ析出(A) < φ析出(B) ；(C) φ平衡(A) =φ平衡(B) ；(D) φ析出(A)≈φ析出(B) ；(E) φ平衡(A) - η(A) =φ平衡(B) - η(B) 。
四、主观题：3．某普通钢铁容器中，盛有pH = 3.0的溶液，问此条件下，容器能否被腐蚀？4．要自某溶液中析出Zn，直到溶液中Zn2+ 浓度不超过10-4mol·dm-3，同时要求Zn析出过程中没有H2 析出，问溶液的pH值至少应为多少？巳知H2 在Zn上的过电位为η= 0.72 V，并假定η与浓度无关。
6．298K、p时以Pt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？第十章电解与极化作用——练习题答案二、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。
三、多选题答案：四、主观题答案：3．解：pH = 3.0 ，酸性溶液φ(H+/H2) = φ+ 0.05915lg[H+] = - 0.05915pH = - 0.05915 ×3 = -0.1775 V一般认为，[Fe2+] 浓度起过10-6 M 作为腐蚀标准，那么，φ(Fe2+/Fe) = φ+ 0.05915lg[Fe2+]/2 = - 0.440 + 0.02958lg10-6= -0.617 VE = -0.1775 + 0.617 = 0.4395 V > 0 ，ΔG m =－nFE < 0 ，Fe 能置换酸中H+，这时铁容器会被腐蚀。
4．解：当[Zn2+] = 10-4 M，Zn 的析出电位为：φ(Zn) = φ+ 0.05915lg[Zn2+]/2 = -0.7628 + 0.02958lg10-4 = -0.8811 Vφ(H2) = φ+ 0.05915lg[H+] - η= -0.05915 pH - η-0.05915pH - 0.72 ≤-0.8811 解之，pH ≥2.7246．解：(1) 阴极上，φ(Fe) = φ+ 0.02958lg[Fe2+] = -0.44 - 0.02958lg0.01 = -0.4992 Vφ(Cu)= φ+ 0.02958lg[Cu2+] = 0.337 - 0.02958lg0.02 = 0.287 V因此Cu先放电。
(2) 阳极上，Cl-、OH-可能放电：φ(O2) = φ- 0.05915lg[OH-] = 0.401 - 0.05915lg10-7 = 0.815 Vφ(Cl2) = φ- 0.05915lg[Cl-] = 1.359 - 0.05915lg0.06 = 1.431 V 阳极上，OH- (H2O) 先放电。