电化学原理大作业
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。
电化学原理答案
电化学原理答案电化学原理答案：1. 伏安法测定电化学反应动力学的方法：- 电流时间法：测量电流随时间的变化，根据反应动力学方程求得反应速率常数。
- 电位时间法：测量电位随时间的变化，通过电位变化曲线求得反应动力学信息。
2. 电极电势和电动势：- 电极电势是指电化学系统中电极相对于参比电极的电位差。
- 电动势是指电池或电解槽中整体的能量转换效率，可以通过两个电极电势之差计算得到。
3. 阳极和阴极反应：- 阳极反应是指发生在氧化物或离子脱除电子的电极上的反应。
- 阴极反应是指发生在还原物或离子得到电子的电极上的反应。
4. 电解和电化学合成反应：- 电解是通过外加电流将化学物质分解为离子或原子的过程。
- 电化学合成是通过外加电流将离子或原子重新结合成化学物质的过程。
5. Faraday定律：- Faraday定律指出，在电解过程中，电流量与电化学反应出现的物质的化学当量之间存在确定的比例关系。
- 根据Faraday定律，可以通过电流量计算反应物的摩尔数或质量变化。
6. 电解质的浓度对电解过程的影响：- 随着电解质浓度的增加，电流密度增大，电解过程速率加快。
- 电键的栅电位也随浓度增加而增大，使得电解反应偏向于反向进行。
7. 极化现象：- 极化是指在电解过程中，电流通过电极时引起电极上电势的变化。
- 极化可以是正极化（电势升高）或负极化（电势降低），影响电解过程的效率和速度。
8. 腐蚀和电化学保护：- 腐蚀是指金属与环境中的化学物质反应产生氧化物或离子的过程。
- 电化学保护是通过施加外电势来改变金属表面的电位，降低腐蚀速率。
9. 电化学能源转换：- 电化学能源转换是指将化学能转化为电能或将电能转化为化学能的过程，如电池和燃料电池。
- 电化学能源转换可以实现能量的存储、传输和转换。
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。
电化学原理第一章习题解答(配合北航教材)
《电化学原理》习题第一章 绪论1．测得25℃时，0.001mol/L 氯化钾溶液中KCl 的当量电导为141.3Scm 2/eq,若作为溶剂的水的电导率为1.0×10-6S/cm ，试计算该溶液的电导率。
解： k=1000*c λ=1000001.03.141⨯=141.3×10-6S/cmk(溶液)=k(KCl)+k(H 2O)=141.3×10-6S/cm+1.0×10-6S/cm=142.3×10-6S/cm2．在18℃的某稀溶液中，H +，K +，Cl -等离子的摩尔电导分别为278Scm 2/mol, 48Scm 2/mol 和49Scm 2/mol,。
室温18℃时在场强为10V/cm 的电场中，美中离子以多大的平均速度移动？解：FU =λ即F=λE v得 v=FE λ 代入数据得 V H +=0.028cm/s V K +=0.0051cm/s V Cl -=0.0051cm/s3.在25℃时，将水中的一切杂质除去，水的电导率是多少？25℃时水的离子积1410008.1--+⨯==OH H W c c K 。
下列各电解质的极限当量电导分别为：()mol Scm KOH /4.2470=λ()mol Scm HCl /04.4260=λ()mol Scm KCl /82.1490=λ 解：=O H 20λ+KOH 0λ-HCl 0λKCl λ=274.4+426.04-149.83 =550.624.已知25℃时，KCl 溶液的极限摩尔电导为()mol Scm KCl /82.1490=λ，其中Cl -离子的迁移数是0.5095；NaCl溶液的极限摩尔电导为()mol Scm NaCl /45.1260=λ，其中Cl -离子的迁移数是0.6053。
根据这些数据：（1）计算各种离子的极限摩尔电导；(2)由上述计算结果证明离子独立移动定律的正确性；（3）计算各种离子在25℃的无限稀释溶液中的离子淌度。
电化学原理试题
电化学原理试题(总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除电化学原理一、填空题。
（每空2分，共30分）1. 电化学研究对象包括三部分：_____________，________________及_______________________。
2. 液相传质的三种方式为：_____________，______________和_____________。
3. 离子淌度反映出离子在______________推动下的运动特征。
4. 金属与溶液界面电位差一般由______________电位差、____________电位差和__________电位差组成。
5. 金属电化学防腐有___________、___________、___________等三种方式。
6. 电池放电时，阳极是正极还是负极？_____________。
7. 若某一电极过程有15J0< J< 0.01Jd，则其速度控制步骤为_____________步骤。
二、回答下列问题。
（每题10分，共40分）1. “除电荷传递步骤外，电极过程的其他步骤不涉及电子转移，所以不能用电流密度来表示它们的速度。
” 这种说法对吗为什么2. 在不同金属上发生氢离子还原时，为什么可根据Tafel公式中的a值将它们分成高、中、低过电位金属3.电化学极化的电极过程速度控制步骤是什么步骤浓度极化的电极过程速度控制步骤是什么步骤4. 为什么电极电位的改变会影响电极反应的速度和方向？三、计算题（10分）用H2SO4的水——乙酸溶液为电解液，测定铂电极（阳极）上氧的过电势，得出下表结果：J /A.cm-2 10-3 10-25×10-2 10-1η/V 0.92 1.31 1.53 1.64求Tafel常数a和b。
四、分析在金属电镀过程中阴、阳极上发生反应（包括副反应）的特点及电位变化特点。
压轴题05 电化学原理(原卷版)-高考化学压轴题专项训练(全国通用)
压轴题05电化学原理电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是高考每年必考内容，通常会以新型二次电池为载体考查原电池原理与电解原理。
试题以新型电源及含有离子交换膜的原电池、电解池为背景，通过陌生电化学装置图，在复杂、新颖的研究对象和真实问题情境下，主要考查电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子或电子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等，体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。
一、选择题：本题共20小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．（2022·湖北·统考高考真题）含磷有机物应用广泛。
电解法可实现由白磷直接制备()2Li P CN ⎡⎤⎣⎦，过程如图所示(Me 为甲基)。
下列说法正确的是A ．生成()21molLi P CN ⎡⎤⎣⎦，理论上外电路需要转移2mol 电子B ．阴极上的电极反应为：()---42P +8CN -4e =4P CN ⎡⎤⎣⎦C ．在电解过程中-CN 向铂电极移动D ．电解产生的2H 中的氢元素来自于LiOH 2．（2022·辽宁·统考高考真题）某储能电池原理如图。
下列说法正确的是A ．放电时负极反应：()()-+3242433Na Ti PO -2e =NaTi PO +2NaB ．放电时-Cl 透过多孔活性炭电极向4CCl 中迁移C ．放电时每转移1mol 电子，理论上4CCl 吸收20.5mol Cl D ．充电过程中，NaCl 溶液浓度增大3．（2023·浙江·高考真题）在熔融盐体系中，通过电解2TiO 和2SiO 获得电池材料()TiSi ，电解装置如图，下列说法正确的是A ．石墨电极为阴极，发生氧化反应B ．电极A 的电极反应：2228H TiO SiO 8e TiSi 4H O=+-++++C ．该体系中，石墨优先于Cl -参与反应D ．电解时，阳离子向石墨电极移动4．（2022·重庆·统考高考真题）硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。
电化学方法原理和应用习题答案
电化学方法原理和应用习题答案1. 电化学方法的原理电化学方法是一种利用电化学过程来研究物质性质和进行分析的方法。
它基于物质与电流之间的相互作用，通过测量电流、电势和电荷量等参数来获得与物质性质相关的信息。
电化学方法的原理基于两个基本的电化学过程：电解和电化学反应。
电解是指通过外加电势将电解质溶液中的离子转化为氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。
电化学反应是指在电极表面发生的氧化还原反应，通过测量电极电势的变化来了解物质的电化学性质。
2. 电化学方法的应用2.1 电化学分析：电化学分析是利用电化学方法来定量或定性地分析化合物和物质的方法。
常见的电化学分析方法包括电位滴定法、极谱法、电位滴定法等。
这些方法可以广泛应用于环境监测、水质分析、生化分析等领域。
2.2 电化学腐蚀研究：电化学腐蚀研究是通过电化学方法来研究和评估材料在特定环境条件下的腐蚀性能。
它可以帮助我们了解材料在不同环境中的腐蚀行为，并采取措施来延缓或防止材料的腐蚀。
2.3 电化学储能：电化学储能是指利用电化学反应来存储和释放能量的技术。
常见的电化学储能装置包括电池和超级电容器。
电化学储能技术在电动汽车、可再生能源储存、能量回收等领域有着广泛的应用。
2.4 电化学合成：电化学合成是通过电流驱动反应来合成化合物的方法。
它可以用于有机合成、金属粉末的制备等。
电化学合成具有高选择性、高效率等优点，是一种绿色、可持续发展的合成方法。
3. 习题答案3.1 问题1：电解质溶液中是如何进行电解的？电解质溶液中的电解过程可以分为两个步骤：阳极反应和阴极反应。
在阳极处，氧化反应会发生，而在阴极处会进行还原反应。
阳极和阴极之间通过电解质溶液中的离子传递电荷。
3.2 问题2：电极电势的测量原理是什么？电极电势可以通过将电极与参比电极相连，通过测量电势差来确定。
参比电极是一个具有已知电势的电极，它提供了一个稳定的电势参考。
电极与参比电极之间的电势差可以通过测量电流或电势差来确定。
电化学真题及答案解析
电化学真题及答案解析1. 简介电化学是研究电荷转移与化学反应之间关系的学科，广泛应用于能源转化与储存、电子器件和化学反应等领域。
为了帮助大家更好地理解电化学的知识，本文将给出一道电化学真题，并进行详细的答案解析。
2. 真题下面是一道关于电化学原理的题目：题目：在一电化学反应中，两种金属电极分别浸入溶液中，用电池连接两电极使之相互通电。
根据标准电极电势表得到的标准电势如下：Mg/Mg2+：-2.37 VAl/Al3+：-1.66 V根据以上数据，回答以下问题：(1) 在该电化学反应中，哪个电极是阴极？哪个电极是阳极？(2) 计算该电化学反应的标准电动势。
(3) 该电化学反应是放电过程还是充电过程？(4) 根据电动势的数值，判断该反应能否自发进行。
3. 答案解析(1) 阴极是电势较低、更容易发生还原反应的电极。
阳极则相反，是电势较高、更容易发生氧化反应的电极。
根据标准电势表的数据，Mg/Mg2+的标准电势为-2.37 V，而Al/Al3+的标准电势为-1.66 V。
由于电势越负表示越容易还原，因此Mg/Mg2+是阴极，Al/Al3+是阳极。
(2) 标准电动势是衡量电化学反应中电能转化为化学能的能力的指标。
计算标准电动势的公式为：Ecell = E(cathode) - E(anode)。
根据标准电势表的数据可得：Ecell = -1.66 V - (-2.37 V) = 0.71 V。
(3) 充电过程是指通过外部电源的作用，使得电池中的化学能转化为电能。
放电过程则相反，是指电池中的化学能转化为电能的过程。
根据标准电势表中Mg/Mg2+的标准电势为-2.37 V，而Al/Al3+的标准电势为-1.66 V，可得Ecell为正值，说明该电化学反应是放电过程，即电池中的化学能转化为电能。
(4) 通过电动势的数值判断反应是否自发进行的方法是利用Gibbs自由能的公式：ΔG = -nFE。
其中，ΔG为Gibbs自由能的变化量，n为电子的个数，F为Faraday定数，E为电动势。
电化学原理的综合应用训练题
电化学原理的综合应用训练题1．下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是( )A．水中的钢闸门连接电源的负极B．金属护栏表面涂漆C．汽车底盘喷涂高分子膜D．地下钢管连接镁块解析：选A 水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。
2．电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol·L－1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是( )A．0.10 mol·L－1 Ag＋B．0.20 mol·L－1 Zn2＋C．0.20 mol·L－1 Cu2＋D．0.20 mol·L－1 Pb2＋解析：选C 在电解液中除金属离子外都含有H＋(酸电离)，电解时阴极是先析出金属还是先放出H2，这与金属的活动性顺序有关。
题中Cu和Ag的活动性顺序在H的后面，它们的离子与H＋共存时，首先被还原的是Cu2＋和Ag＋；而Pb和Zn的活动性顺序在H的前面，它们的离子与H＋共存时，首先被还原的是H＋。
所以电解含有Zn2＋、Pb2＋的溶液时，H＋先得电子生成H2，n(e－)＝n(H＋)＝0.30 mol·L－1×0.1 L＝0.03 mol，故Zn2＋、Pb2＋得到的电子为0.04 mol－0.03 mol＝0.01 mol，生成的金属Zn、Pb的物质的量均为0.005 mol，其质量分别为0.325 g、1.035 g；电解含有Ag＋的溶液，可得Ag的质量为0.1 mol·L－1×0.1 L×108 g·mol－1＝1.08 g；电解含有Cu2＋的溶液，可得铜的质量为0.2 mol·L－1×0.1 L×64 g·mol －1＝1.28 g，C项符合题意。
高考化学电化学原理专项练习题附答案
高考化学电化学原理专项练习题附答案高考化学电化学原理专项练习题一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)1.(2012上海高考)右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+====Zn2++H2，下列说法错误的是( )A.a、b不可能是同种材料的电极B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D.该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸2.(2012北京高考)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。
如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是( )A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e-====HCOOH3.(2012大纲版全国卷)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。
①②相连时，外电路电流从②流向①;①③相连时，③为正极;②④相连时，②上有气泡逸出;③④相连时，③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )A.①③②④B.①③④②C.③④②①D.③①②④4.(2013三明质检)如图所示，将两烧杯用导线如图相连，Pt、Cu、Zn、C分别为四个电极，当闭合开关后，则以下叙述正确的是( )A.C电极为电解池的阳极B.Cu电极附近OH-浓度增大C.Na+移向Pt电极D.Pt电极上有O2生成5.(2013莆田一模)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。
测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是( )A.a极与电源的负极相连B.产物丙为硫酸溶液C.离子交换膜d为阴离子交换膜D.a电极反应式：2H2O+2e-====H2+2OH-6.(2013海南高考)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+Mg====Mg2++2Ag+2Cl-。
电化学练习题
电化学练习题1. 在电解质溶液中，为什么正极会生成氧气，而负极会生成氢气？在电解质溶液中，正极是氧化反应的地方，而负极是还原反应的地方。
在电解质溶液中，水分解为氢气和氧气的反应（2H2O -> 2H2 +O2）。
正极上发生氧化反应，水被氧化成氧气（4OH- -> 2H2O + O2 + 4e-），负极上发生还原反应，水被还原成氢气（2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-）。
2. 什么是电化学电池？简要描述一下原电池和可逆电池。
电化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它包括正极、负极和电解质溶液。
原电池是一种非可逆电池。
它的正极和负极之间存在电势差，通过化学反应发生电子转移，将化学能转化为电能。
在原电池中，化学反应发生后无法逆转，即电池反应不可逆。
可逆电池是一种理论上完全逆转的电池。
在可逆电池中，正极和负极之间的电势差可以通过反向电流逆转，使电子从负极流向正极，化学反应也可以逆转。
可逆电池的反应是在无限慇懃的条件下进行的。
3. 什么是标准电极电势？如何利用标准电极电势判断化学反应的方向？标准电极电势是指在标准条件下，将电极与标准氢电极相比较时的电势差。
在标准条件下，标准氢电极的电极电势被定义为0V。
其他电极相对于标准氢电极的电势差被称为标准电极电势。
根据标准电极电势的大小，可以判断化学反应的方向。
如果化学反应中一个物质的标准电极电势大于另一个物质，则这个物质在反应中将发生氧化反应，作为正极。
另一个物质将发生还原反应，作为负极。
反之，如果一个物质的标准电极电势小于另一个物质，则这个物质将发生还原反应，作为正极，另一个物质将发生氧化反应，作为负极。
4. 请解释电解质溶液中所发生的电解过程。
电解质溶液中的电解过程是指在施加外电压的情况下，正极和负极发生的化学反应。
正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应。
在正极上，电解质溶液中的阴离子被氧化成氧气或其他氧化产物，同时放出电子。
在负极上，电解质溶液中的阳离子被还原成氢气或其他还原产物，并吸收电子。
电化学原理练习题和答案
电化学原理练习题及答案1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应C.原电池负极和电解池阳极所发生的反应D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应2、下列关于铜电极的叙述正确的是（）A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极3.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( )A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶14.（2004年广东，11）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（）A.NaOHB.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO45.（2004年天津理综，12）图11－13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电极电解液b电极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6.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶17.（2004年江苏，16）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2MnO 2（s ）+H 2O （l ）+2e －====Mn 2O 3（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0.2 mol 电子，锌的质量理论上减小6.5 g8．（2006江苏.14）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。
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。
电化学原理第一章习题解答(配合北航教材)
《电化学原理》习题第一章 绪论1．测得25℃时，0.001mol/L 氯化钾溶液中KCl 的当量电导为141.3Scm 2/eq,若作为溶剂的水的电导率为1.0×10-6S/cm ，试计算该溶液的电导率。
解： k=1000*c λ=1000001.03.141⨯=141.3×10-6S/cmk(溶液)=k(KCl)+k(H 2O)=141.3×10-6S/cm+1.0×10-6S/cm=142.3×10-6S/cm2．在18℃的某稀溶液中，H +，K +，Cl -等离子的摩尔电导分别为278Scm 2/mol, 48Scm 2/mol 和49Scm 2/mol,。
室温18℃时在场强为10V/cm 的电场中，美中离子以多大的平均速度移动？解：FU =λ即F=λE v得 v=FE λ 代入数据得 V H +=0.028cm/s V K +=0.0051cm/s V Cl -=0.0051cm/s3.在25℃时，将水中的一切杂质除去，水的电导率是多少？25℃时水的离子积1410008.1--+⨯==OH H W c c K 。
下列各电解质的极限当量电导分别为：()mol Scm KOH /4.2470=λ()mol Scm HCl /04.4260=λ()mol Scm KCl /82.1490=λ 解：=O H 20λ+KOH 0λ-HCl 0λKCl λ=274.4+426.04-149.83 =550.624.已知25℃时，KCl 溶液的极限摩尔电导为()mol Scm KCl /82.1490=λ，其中Cl -离子的迁移数是0.5095；NaCl溶液的极限摩尔电导为()mol Scm NaCl /45.1260=λ，其中Cl -离子的迁移数是0.6053。
根据这些数据：（1）计算各种离子的极限摩尔电导；(2)由上述计算结果证明离子独立移动定律的正确性；（3）计算各种离子在25℃的无限稀释溶液中的离子淌度。
电化学原理考试试题
电化学原理考试试题电化学原理是化学领域中一个重要的分支，它涉及到电能与化学能之间的相互转化以及相关的反应过程和规律。
以下是一套关于电化学原理的考试试题，希望能帮助您检验和巩固对这一知识领域的理解。
一、选择题（每题 5 分，共 50 分）1、下列装置中，能构成原电池的是（）A 只有①B 只有②C 只有③D ①②③2、下列关于原电池的叙述中，错误的是（）A 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B 原电池是将化学能转化为电能的装置C 在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应D 原电池放电时，电流的方向是从正极到负极3、以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过 2 mol 电子时，下列说法正确的是（）A 锌片溶解了 1 mol，铜片上析出 1 mol H₂B 两极上溶解和析出的物质的质量相等C 锌片溶解了 1 g，铜片上析出 1 g H₂D 电解质溶液的 pH 不变4、下列关于电解池的叙述中，不正确的是（）A 与电源正极相连的是电解池的阳极B 电解池是将电能转化为化学能的装置C 在电解池中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动D 电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应5、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（）A CuCl₂（CuO）B NaOH（NaOH）C NaCl（HCl）D CuSO₄（Cu(OH)₂）6、用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供给 02 mol 电子时，停止通电。
若此溶液体积为 2 L，则所得电解液的 pH 是（）A 1B 8C 13D 147、下列关于金属腐蚀的说法中，不正确的是（）A 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化B 化学腐蚀的速率随着温度升高而加快C 钢铁在潮湿的空气中主要发生吸氧腐蚀D 在金属表面涂油漆可以防止金属腐蚀，这是因为隔绝了氧气和水8、下列有关电化学防护的说法中，正确的是（）A 牺牲阳极的阴极保护法是在被保护的金属上连接一种更活泼的金属B 外加电流的阴极保护法是将被保护的金属与电源的正极相连C 钢铁发生吸氧腐蚀时，负极的电极反应式为：Fe 3e⁻＝ Fe³⁺D 镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈9、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH₃CH₂OH 4e⁻＋ H₂O ＝ CH₃COOH ＋ 4H⁺。
电化学原理综合应用题
大题冲关滚动练之六——电化学原理综合应用题1．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列相关说法正确的是________(填序号)。
A．通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用C．除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料D．近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提上日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收Cd(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为2Ni(OH)2＋Cd(OH)2充电放电＋2NiO(OH)＋2H2O已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是________(填序号)。
A．以上反应是可逆反应B．反应环境为碱性C．电池放电时Cd作负极D．该电池是一种二次电池(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。
①a电极是电源的________极；②若该电池为飞行员提供了360 kg的水，则电路中通过了________ mol电子。
2．金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。
现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合液中，铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。
(1)写出铜溶解于上述混合液的离子方程式：_____________________________________。
(2)若铜完全溶解时，溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH＝1，则溶解铜的质量是______ g，溶液中的c(SO2－4)＝________ mol·L－1。
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应，请判断图中的正、负极，并选出适当的物质作电极，写出电极反应式，填在相应的表格中。
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氢阳极过程可能性历程分析及燃料电池气体扩散电极结构
设计
郝建响
（哈尔滨工业大学化工学院1111420104）
Abstract：This paper studied the possible process and design experiment to verify "hydrogen anode process of low overpotential region usually diffusion of hydrogen molecules control", after the paper introduces some reaction mechanism and structure design of the gas diffusion layer of fuel cell electrodes.
Keywords:hydrogen anode process fuel cell hydrogen electrode gas diffusion layer structure
摘要：本文研究了氢阳极过程的可能历程并设计实验验证“低过电位区通常为氢气分子的扩散控制”，后文介绍了燃料电池的一些反应机理及其中气体扩散层电极的结构设计问题。
关键词：氢阳极历程燃料电池氢电极气体扩散层结构
根据课本，我们知道氢的阳极历程较于阴极历程更难研究，因为可用于实验的电极种类不多，而且可以计划的电位范围也很窄。
氢在光滑电极表面上氧化，大致可分为以下几步：
1.分子氢溶解和向电极表面附近扩散；
2.被溶解的分子氢在电极上化学解离吸附
H2+2M=2M-H
或电化学解离吸附
H2+M=M-H + H+ e-
3.吸附氢的电化学氧化
M-H = H+ + M + e-
或
M-H + OH+ = H2O + e-
有实验设计当氢在0.5 mol/L H2SO4溶液中于铂电极上氧化时，通过旋转圆盘电极测量科发现阳极极化过程中很快出现极限电流。
随着电极旋转速度的增大，极限电流值也随之增大，表明电极过程速度受溶解的分子氢在溶液中的扩散步骤控制。
计划很大时电流很小，而且与电极转速几乎无关。
这种现象表明电极过程的速度完全受分子氢解离步骤控制。
氢在碱性溶液中与镍电极上氧化时，由于电极反应的交换电流密度小得多，其电化学反应只能在平衡电位附近进行，因此这个过程不可能是溶解氢的扩散控制步骤。
[1]
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
具有发电效率高、环境污染少等优点。
具体的说燃料电池具有以下特点：能量转化效率高；它直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。
[2]燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%～60%，而火力发电和核电的效率大约在30%～40%。
安装地点灵活；燃料电池电站占地面积小，建设周期短，电站功率可根据需要由电池堆组装，十分方便。
所以它也是近几年化学电源研究的重点之一。
燃料电池的电极组成和一般电池相同，也是阴极和阳极，但其电极的构造却与一般的电极不同，不同之处在于燃料电池的电极为多孔结构，设计成多孔结构的主要原因及好处是燃料电池所使用的燃料及氧化剂大多为气体（例如氧气、氢气等），而气体在电解质中的溶解度并不高，为了提高燃料电池的实际工作电流密度与降低极化作用，故发展出多孔结构的的电极，以增加参与反应的电极表面积，而此也是燃料电池当初所以能从理论研究阶段步入实用化阶段的重要关键原因之一。
质子交换膜燃料电池的电极一般由扩散层与催化层组成〔20)。
扩散层的作用是支撑催化层，收集电流，并为电化学反应提供电子通道、气体通道和排水通道。
催化层则是电化学反应的场所，是电极的核心部分。
气体扩散层(gasdiffusionlayer, GDL)是膜电极组件的重要组成部分，
电化学反应所需的反应气体通过扩散层传递到催化层中，电化学反应的产物- 水，也通过多孔扩散层传递到气室中。
要达到这些目的，扩散层必须具备一定的机械强度，良好的导电性，较大的孔隙，尽可能薄，并有一定的憎水性以保证气体在气相中扩散。
实际上的电极一般由碳纸或碳布制作，厚度0.1-0.3mm。
[2]
燃料电池的气体扩散层是关系到燃料电池内的电化学反应能否顺利进行的重要组成部分，目前国内的扩散层基本采用传统的碳纸，虽然质地轻薄，导电性良好，但是由于碳纸脆性大，极易破碎，因此存在很多弊端，从而使燃料电池的寿命和运行效率均受到一定的影响。
一般质子交换膜燃料电池使用PEMFC三合一膜电极，膜电极三合一组件(ＭＥＡ)是由氢阳极、质子交换膜和氧阴极热压而成,是保证电化学反应能高效进行的核心。
膜电极三合一组件制备技术不但直接影响电池性能,而且对降低电池成本,提高电池比功率与比能量均至关重要。
ＭＥＡ制备方法ＰＥＭＦＣ电极为多孔气体扩散电极,为使电化学反应顺利进行,电极内需具备质子、电子、反应气体和水的连续通道。
MEA的性能除了与材料有关外,还与结构密切相关。
因此,通过改进MEA的制备方法对其结构进行优化,是提高MEA性能的重要途径之一。
一种膜电极三合一组件的制备方法，其特征在于：将催化剂与质子导体聚合物制成的粉末，直接热压到质子交换膜上，形成三合一组件
以碳纤维布作为扩散层基底、近几年国内外一些研发机构均做过尝
试，效果也比较理想，但都是在碳纤维编织布和无纺布的基础上研究。
机织布由于结构的多变，可以按照对最终织物的某些性能要求而设计相应的组织结构和工艺参数，因此，如果以机织碳布为气体扩散层基底，可以根据不同组织和不同工艺机织物的性能来设计满足透气好，亲水憎水平衡等要求的机织碳布，并对其疏水处理及导电平滑处理的一系列参数进行比较确定。
从而得到价格低廉，性能稳定的燃料电池气体扩散层。
[2]
高分子电解质型燃料电池由于不能在膜电极接合体的整个区域进行均匀的水分管理，因此难以长期维持稳定的电压。
可使用在由碳纤维构成的多孔性材料的上部由导电性粒子及高分子材料形成导电性高分子层，在其表面上再配置由载铂碳粒构成的催化剂层，形成气体扩散电极。
导电性高分子层中的粒径不同的导电性粒子互相混合，粒径较小的导电性粒子的混合量从气体扩散电极的一端向另一端逐渐减少。
这是已经在日本申请专利的电极制法。
[3]
结论：对于氢的阳极历程，反应的低过电位区通常为氢气分子的扩散控制。
反应历程为：
1.分子氢溶解和向电极表面附近扩散；
2.被溶解的分子氢在电极上化学解离吸附
H2+2M=2M-H
或电化学解离吸附
H2+M=M-H + H+ e-
3. 吸附氢的电化学氧化
M-H = H+ + M + e-
或
M-H + OH+ = H2O + e-
制备扩散层的基本材料对燃料电池的放电性能有较大的影响，不同扩散层所组装的燃料电池最大放电功率密度有较大差别，目前流行的是采用三合一膜电极作为燃料电池的气体扩散电极。
参考文献
[1].《电化学教程》郭鹤桐天津大学出版社第286页
[2].《碳纤维机织物在燃料电池扩散电极中的应用研究》邹利江南大学2007年3月15 日
[3].《高科技纤维》第六期第29卷54-55页。