应用电化学答案总结
应用电化学(整理版)
电化学材料（整理）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。
3.什么叫腐蚀微电池？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。
4. 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。
应用电化学(杨辉_卢文庆编)课后习题答案
不同研究体系可以选择不同的参比电极，水溶液体系中常见的参比电极有：饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl电极、标淮氢电极(SHE或NHE)等。许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的，尽管水溶液参比电极也可以使用，但不可避免地会给体系带入水分，影响研究效果，因此，建议最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag/Ag+(乙腈)。工业上常应用简易参比电极，或用辅助电极兼做参比电极。在测量工作电极的电势时，参比电极内的溶液和被研究体系的溶液组成往往不—样，为降低或消除液接电势，常选用盐桥；为减小末补偿的溶液电阻，常使用鲁金毛细管。
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)Zn?2OH??2e?Zn(OH)2；Zn(OH)2?2OH??[Zn(OH)4]2?
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。
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)Ce4??2e?Ce2?
4?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Ce
态的物种Ce
(2) 2?借助于电极得到电子，生成还原而溶解于溶液中，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， O2?2H2O?4e?4OH?
3．试描述双电层理论的概要。
解：电极/溶液界面区的最早模型是19世纪末Helmholtz提出的平板电容器模型(也称紧密层模型)，他认为金属表面过剩的电荷必须被溶液相中靠近电极表面的带相反电荷的离子层所中和，两个电荷层间的距离约等于离子半
《应用电化学》复习思考题参考答案
《应用电化学》复习思考题参考答案第一章电化学理论基础1．什么是电化学体系？基本单元有那些？（1）由两类不同导体组成，且在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系，通常有原电池、电解池、腐蚀电池三大类型。
（2）1.电极2.电解质溶液3.隔膜2．试举例说明隔膜的作用。
隔膜是将电解槽分隔为阳极区和阴极区，以保证阴极、阳极上发生氧化－还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。
例如采用玻璃滤板隔膜、盐桥和离子交换膜，起传导电流作用的离子可以透过隔膜。
3．试描述现代双电层理论的概要.电极\\溶液界面的双电层的溶液一侧被认为是由若干“层”组成的。
最靠近电极的一层为内层，它包含有溶剂分子和所谓的特性吸附的物质（离子或分子），这种内层也称为紧密层、helmholtz层或tern层，如图1.5所示。
实际上，大多数溶剂分子（如水）都是强极性分子，能在电极表面定向吸附形成一层偶极层。
特性吸附离子的电中心位置叫内holmholtz层（IHP），它是在距离为某1处。
溶剂化离子只能接近到距电极为某2的距离处，这些最近的溶剂化离子中心的位置称外helmholtz层（OHP）。
非特性吸附离子由于电场的作用会分布于称为分散层（扩散层）的三维区间内并延伸到本体溶液。
在OHP层与溶液本体之间是分散层。
4．什么是电极的法拉第过程和非法拉第过程。
电极上发生的反应过程有两种类型，法拉第过程和非法拉第过程。
前者是电荷经过电极/溶液界面进行传递而引起的某种物质发生氧化或还原反应时的法拉第过程，其规律符合法拉第定律，所引起的电流称法拉第电流。
后者是在一定条件下，当在一定电势范围内施加电位时，电极/溶液界面并不发生电荷传递反应，仅仅是电极/溶液界面的结构发生变化，这种过程称非法拉第过程。
5．试述电极反应的种类和机理。
电极反应种类:（1）简单电子迁移反应；(2)金属沉积反应;（3）表面膜的转移反应;（4）伴随着化学反应的电子迁移反应;（5）多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应;（6）气体析出反应;（7）腐蚀反应电极反应的机理:（1）CE机理：指在发生电子迁移反应之前发生了化学反应，其通式为：某O某+neRed如：酸性介质中HCHO的还原反应：OHH2CHCHO+H2OC步骤OHHCHO+2H++2e→CH3OHE步骤(2)EC机理：指在电极/溶液界面发生电子迁移反应后又发生了化学反应，其通式为：O某+Ze→Red某如：对氨基苯酚在Pt电极上的氧化反应（3）催化机理a、“外壳层”催化：EC机理中的一种，指在电极和溶液之间的电子传递反应，通过电极表面物种氧化—还原的媒介作用，使反应在比裸电极低的超电势下发生，其通式可表示如下：某+neRedE步骤Red+某O某+YC步骤如：Fe3+/Fe2+电对催化H2O2的还原反应：1/2H2O2+e→OH-Fe3++e→Fe2+Fe2++1/2H2O2→Fe3++OH-b、“内壳层”催化：也称为化学氧化—还原催化，即当反应物的总电化学反应中包括旧键的断裂和新键的形成时，发生在电子转移步骤的前、后或其中而产生了某种化学加成物或某些其它的电活性中间体，总的活化能会被某些“化学的”氧化—还原催化剂所降低。
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。
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。
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。
应用电化学答案
应用电化学答案【篇一：应用电化学书后习题答案杨辉_卢文庆编】>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)ce4??2e?ce2?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ce4?借助于电极得到电子，生成还原态的物种ce2?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) o2?2h2o?4e?4oh?解：多孔气体扩散电极中的气体还原反应。
气相中的气体o2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) ni2??2e?ni2?解：金属沉积反应。
溶液中的金属离子ni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) mno2(s)?e?h2o?mnooh(s)?oh?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)zn?2oh??2e?zn(oh)2；zn(oh)2?2oh??[zn(oh)4]2?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。
不同研究体系可以选择不同的参比电极，水溶液体系中常见的参比电极有：饱和甘汞电极(sce)、ag/agcl电极、标淮氢电极(she或nhe)等。
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第十章应用电化学习题及答案10-1 水的标准生成自由能是-237. 191kJ molT,求在25C时电解纯水的理论分解电压。
解：H2O=H2 +1/202,电子转移数为2,则有△ G = - 〃 F E mf= -237.191kJ mol-1^), -237191=-2X 96485 XE mf, E mf= 1.229V10-2 298. 15K 时测得电池：Pt(s) H2( p。
)| HC10) | Hg2Cl2(s) | Hg(l)的电动势与HC1溶液的质量摩尔浓度的关系如下bx 103/(mol kg-1) 75. 08 37. 69 18. 87 5. 04 晶/ V 0. 4119 0. 4452 0. 4787 0.5437求(1) £°甘乘(2) b= 0. 07508 mol kg^ 时HC1 溶液的/±。
解：负极反应：H2-2e -2H+正极反应：Hg2Cl2 +2e-2Hg +2CF电池反应：H2+ Hg2Cl2 -2H++2Hg +2CF所以有：E mf= E H-RT/2Fln [ a^H sW = E«_RT/2Fln (a^HC i^a(HCl)=a (H+) a(Cl )=( /士b/b'")2Emf=E°%-(2R〃F)ln(b/"°)对于稀溶液，ln/±=-A，(I/b— 1一1价电解质I=b(1)E m汁QRT/F) ln(Z?/Z?e)=E e tti + QRT/F) A' (Z?/Z?6)0'5 ,以E m^(2RT/F)ln(b/b Q)对(b/b"作图，直线的截距砂廿汞=0.2685 V(2) E mf=£e w - QRT/F) ln(b/b°) - (2RT/F) In/士, y± =0.81510-3 298. 2K 时，在有玻璃电极的电池中，加入pH = 4. 00的缓冲溶液，测得电动势为0. 1122V;则当电动势为0. 2305V时，溶液的pH为多少？解：pH r= pH, +F(E-E S)/(2.303RT)= 6.0010-4 求298. 15K时下列电池中待测液pH值(所需电极电势数值自查)。
应用电化学课后题答案谢德明
应用电化学课后题答案谢德明1、挥发性成分的提取，常用的是（）[单选题] *A溶剂提取法B水蒸气蒸馏法(正确答案)C超临界液体萃取法D超声提取法2、水蛭的主要化学成分是（）[单选题] *A有机酸B蛋白质(正确答案)C多糖D生物碱3、结晶法一般是在分离纯化物质的哪个阶段常常使用的（）[单选题] * A开始B中期C最后(正确答案)D以上均可4、可与异羟肟酸铁反应生成紫红色的是（）[单选题] * A羟基蒽醌类B查耳酮类C香豆素类(正确答案)D二氢黄酮类5、区别挥发油与油脂常用的方法是（）[单选题] *A相对密度B溶解性C油迹试验(正确答案)D沸点6、下列不能作为极性吸附剂的是（）[单选题] *A活性炭(正确答案)B氧化铝C硅胶D氧化镁7、具有暖脾胃、散风寒、通血脉作用的是（）[单选题] * A穿心莲内酯B青蒿素C莪术醇D桂皮醛(正确答案)8、下列关于香豆素的说法，不正确的是（）[单选题] *A游离香豆素多具有芳香气味B分子量小的香豆素有挥发性和升华性C香豆素苷多无香味D香豆素苷多无挥发性，但有升华性(正确答案)9、关于前胡，说法正确的有（多选）（）*A是伞形科前胡属植物(正确答案)B药理药效作用主要有祛痰、镇咳、平喘、抗炎、解痉、镇静等(正确答案) C可与皂荚、藜芦等药物一起放在药中煎煮D不溶乙醚等有机溶剂10、关于肿节风，说法正确的有（多选）（）*A别名：接骨金粟兰、九节茶等(正确答案)B功能主治抗菌消炎凉血清热解毒(正确答案)C肿节风为白色针晶(正确答案)D不易溶于甲醇，乙醇11、E何首乌(正确答案)下列不含蒽醌类成分的中药是（）*A丹参(正确答案)B决明子C芦荟D紫草(正确答案)12、组成木脂素的单体基本结构是（）[单选题] *AC5-C3BC5-C2CC6-C3(正确答案)DC6-C413、苯丙素类的基本母核是具有一个或数个（）单元的天然化合物（）[单选题] * AC6-C3基团(正确答案)BC6-C6基团CC5-C3基团DC8-C8基团14、连续回流提取法在实验室用的装置为（）[单选题] *A氏提取器(正确答案)B回流装置C蒸馏装置D分液漏斗15、单萜和倍半萜在化学结构上的明显区别是（）[单选题] *A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同16、具有酚羟基或羧基的游离蒽醌类成分有一定酸性，可用的提取方法是（）[单选题]* A酸溶碱沉法B碱溶酸沉法(正确答案)C水提醇沉法D醇提水沉法17、纸色谱是分配色谱中的一种，它是以滤纸为（），以纸上所含的水分为固定相的分配色谱。
高中化学专题复习《电化学及其应用》含答案
高中化学专题复习《电化学及其应用》1．（2021·全国高考甲卷真题）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的2H O 解离为+H 和-OH ，并在直流电场作用下分别问两极迁移。
下列说法正确的是A ．KBr 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B ．阳极上的反应式为：+2H ++2e -=+H 2OC ．制得2mol 乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol 电子D ．双极膜中间层中的+H 在外电场作用下向铅电极方向迁移 【答案】D【分析】该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上Br -被氧化为Br 2，Br 2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H +在直流电场作用下移向阴极，OH -移向阳极。
【解析】A ．KBr 在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br 2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A 错误；B ．阳极上为Br -失去电子生成Br 2，Br 2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B 错误；C ．电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1mol 乙二酸生成1mol 乙醛酸转移电子为2mol ，1mol 乙二醛生成1mol乙醛酸转移电子为2mol ，根据转移电子守恒可知每生成1mol 乙醛酸转移电子为1mol ，因此制得2mol 乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol 电子，故C 错误；D ．由上述分析可知，双极膜中间层的H +在外电场作用下移向阴极，即H +移向铅电极，故D 正确； 综上所述，说法正确的是D 项，故答案为D 。
2．（2021·全国高考乙卷真题）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是A ．阳极发生将海水中的Cl 氧化生成2Cl 的反应B ．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC ．阴极生成的2H 应及时通风稀释安全地排入大气D ．阳极表面形成的2Mg(OH)等积垢需要定期清理 【答案】D【分析】海水中除了水，还含有大量的Na +、Cl -、Mg 2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl -会优先失电子生成Cl 2，阴极区H 2O 优先得电子生成H 2和OH -，结合海水成分及电解产物分析解答。
应用电化学答案
一，简比较电子导体和离子导体的异同点（1）电子导体（第一类导体）：荷电粒子是电子或电子空穴，它既包括普通的金属导体也包括半导体。
离子导体（第二类导体）：荷电粒子是离子，例如，电解质溶液或熔融盐。
（2）电子导体的特点：A.自由电子或电子空穴作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高，电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担（3）离子导体的特点：A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高，电阻下 D.导电总量分别由正、负离子分担二，简述电极极化的原因（1）在有限的电流通过时，电极系统的电极电势偏离其平衡电极电势的现象，称为电极的极化现象。
（2）A，浓差极化在有限电流通过电极时，因离子传质过程的迟缓性而导致电极表面附近离子浓度与本体溶液中不同，从而使电极电位偏离其平衡电极电位的现象，叫作浓差极化。
B，活化极化（电化学极化）在有限电流通过电极时，由于电化学反应进行的返缓造成电极上带电程度与可逆状态下不同，从而导致的电极电位偏离其平衡电极电位的现象，叫做‘活化极化”．三，试说明参比电极因具有的性能和用途答：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。
参比电极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。
实际上，参比电极起着既提供热力学参比，又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。
四，试描述双电层理论的概述（1）Helmholtz“平板电容器”模型（1853年）按照这种模型，认为“电极／溶液”界面两侧的剩余电荷都紧密地排列在界面的两侧，形成类似于荷电平板电容器的界面双电层结构。
按照这种模型，界面微分电容值只依赖于界面层厚度（d），而与q和Φ值均无关系。
应用电化学部分习题答案
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。
不同研究体系可以选择不同的参比电极，水溶液体系中常见的参比电极有：饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl 电极、标淮氢电极(SHE 或NHE)等。
湘潭大学应用电化学习题解答-1
log
i1
(1)
2Leabharlann 2.303RT
nF
log
i0
2.303RT
nF
log
i2
(2)
(2)-(1)得：
2
1
2.303RT
nF
log
i2 i1
i1= 1 A/cm2; η1= 0.556 V; η2= 2×0.556 V α= 0.94； R=8.314； T=293K
解方程得 i2=9.8×108 A/cm2
4 镀镍时，通过2.5A电流1h，电极增重 2.55g，计算电流效率。
解：
Q nzF It
镍的理论曾重m
nM
m It M 2.51 3600 58.79 2.74g
zF
2 96500
电流效率
实际增重 理论增重
100%
2.55 2.74
100%
解：（1）
1 2
RT nF
ln
id
i
i
id
nFD cO0
2 965001.5104 0.1103 0.01
0.29
A
/
c
m2
1 2
RT nF
ln id
i i
0.12
8.314 298 ln 296500
第六章 化学电源
1 重量为123g的碱性锌锰电池在2.25 负载下连续放电， 知道电池的终止电压为0.9V，持续放电时间为735min， 放电量为6.21Ah，试求该电池放电时的平均比能量和 比功率。已知人体重55kg的平均输出功率为100W，体 重为450kg的马输出功率为1马力，试把他们与上述电 池的比功率做比较。
《应用电化学》复习思考题参考答案
《应用电化学》思考题第一章电化学理论基础1．什么是电化学体系？基本单元有那些？（1）由两类不同导体组成，且在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系，通常有原电池、电解池、腐蚀电池三大类型。
（2）1.电极 2.电解质溶液 3.隔膜2．试举例说明隔膜的作用。
隔膜是将电解槽分隔为阳极区和阴极区，以保证阴极、阳极上发生氧化－还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。
例如采用玻璃滤板隔膜、盐桥和离子交换膜，起传导电流作用的离子可以透过隔膜。
3．试描述现代双电层理论的概要.电极\溶液界面的双电层的溶液一侧被认为是由若干“层”组成的。
最靠近电极的一层为内层，它包含有溶剂分子和所谓的特性吸附的物质（离子或分子），这种内层也称为紧密层、helmholtz层或stern层，如图1.5所示。
实际上，大多数溶剂分子（如水）都是强极性分子，能在电极表面定向吸附形成一层偶极层。
特性吸附离子的电中心位置叫内holmholtz层（IHP），它是在距离为x1处。
溶剂化离子只能接近到距电极为x2的距离处，这些最近的溶剂化离子中心的位置称外helmholtz层（OHP）。
非特性吸附离子由于电场的作用会分布于称为分散层（扩散层）的三维区间内并延伸到本体溶液。
在OHP层与溶液本体之间是分散层。
4．什么是电极的法拉第过程和非法拉第过程。
电极上发生的反应过程有两种类型，法拉第过程和非法拉第过程。
前者是电荷经过电极/溶液界面进行传递而引起的某种物质发生氧化或还原反应时的法拉第过程，其规律符合法拉第定律，所引起的电流称法拉第电流。
后者是在一定条件下，当在一定电势范围内施加电位时，电极/溶液界面并不发生电荷传递反应，仅仅是电极/溶液界面的结构发生变化，这种过程称非法拉第过程。
5．试述电极反应的种类和机理。
电极反应种类:（1）简单电子迁移反应；(2)金属沉积反应;（3）表面膜的转移反应;（4）伴随着化学反应的电子迁移反应;（5）多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应;（6）气体析出反应;（7）腐蚀反应电极反应的机理:（1）CE机理：指在发生电子迁移反应之前发生了化学反应，其通式为：X O X+ne RedH2HCHO + H2O C步骤HCHO + 2H+ + 2e →CH3OH E步骤(2) EC机理：指在电极/溶液界面发生电子迁移反应后又发生了化学反应，其通式为：O X+Ze→Red X如：对氨基苯酚在Pt电极上的氧化反应（3）催化机理a、“外壳层”催化：EC机理中的一种，指在电极和溶液之间的电子传递反应，通过电极表面物种氧化—还原的媒介作用，使反应在比裸电极低的超电势下发生，其通式可表示如下：X + ne Red E步骤X + Y C步骤如：Fe3+/Fe2+电对催化H2O2的还原反应：1/2H2O2+e→OH-3+2+Fe+ 1/2H2O2→Fe3++ OH-b、“内壳层”催化：也称为化学氧化—还原催化，即当反应物的总电化学反应中包括旧键的断裂和新键的形成时，发生在电子转移步骤的前、后或其中而产生了某种化学加成物或某些其它的电活性中间体，总的活化能会被某些“化学的”氧化—还原催化剂所降低。
应用电化学基础答案谢德明
应用电化学基础答案谢德明1、在溶剂沉淀法中，主要是在溶液中加入另一种溶剂一改变混合溶剂的什么实现的（）[单选题] *ApH值B溶解度C极性(正确答案)D体积2、属于倍半萜的化合物是（）[单选题] *A龙脑B莪术醇C薄荷醇D青蒿素(正确答案)3、南五味子保肝的主要效药效成分是（）[单选题] *A蒽醌B香豆素C黄酮D木脂素(正确答案)4、下列含有蒽醌类成分的中药是（）*A丹参B决明子(正确答案)C芦荟(正确答案)D紫草5、E易酶解苷类成分关于亲水性有机溶剂，说法正确的有（）*A极性大(正确答案)B极性小C水不相溶D与水部分相溶6、以橙皮苷为指标成分进行定性鉴别的中药是（）[单选题] *A葛根B黄芩C槐花D陈皮(正确答案)7、适用于队热及化学不稳定的成分、低极性成分的提取（）[单选题] * A渗漉法B超声提取法C回流提取法D超临界流体提取法(正确答案)8、具有酚羟基或羧基的游离蒽醌类成分有一定酸性，可用的提取方法是（）[单选题]* A酸溶碱沉法B碱溶酸沉法(正确答案)C水提醇沉法D醇提水沉法9、以葛根素为指标成分进行定性鉴别的中药是（）[单选题] *A葛根(正确答案)B黄芩C槐花D陈皮10、大黄素型蒽醌母核上的羟基分布情况是（）[单选题] *A一个苯环的β位B苯环的β位C在两个苯环的α或β位(正确答案)D一个苯环的α或β位11、挥发油可析出结晶的温度是（）[单选题] *A0～-20℃(正确答案)B0～10℃C0～20℃D0～15℃12、分馏法分离挥发油的主要依据是（）[单选题] *A密度的差异B沸点的差异(正确答案)C溶解性的差异D旋光性的差异13、游离生物碱和生物碱盐都易溶解的溶剂是（）[单选题] * A三氯甲烷B正丁醇C乙醇(正确答案)D水14、下列应用最广的经典提取方法是（）[单选题] *A水蒸气蒸馏法B溶剂提取法(正确答案)C超临界流体萃取法D超声提取法15、溶剂极性由小到大的是（）[单选题] *A石油醚、乙醚、乙酸乙酯(正确答案)B石油醚、丙酮、乙酸乙酯C石油醚、乙酸乙酯、三氯甲烷D三氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚16、薄层吸附色谱中的Rf的大小说明了吸附程度的大小，吸附力越大，则Rf（）[单选题] *A越大B越小(正确答案)C越接近1D越接近017、下列基团在极性吸附色谱中的被吸附作用最强的是（）[单选题] *A羧基(正确答案)B羟基C氨基D醛基18、凡具有（）的木脂素，与三氯化铁反应，呈阳性（）[单选题] *A酚羟基(正确答案)B羧酸C醇羟基D氨基19、从香豆素类的结构看，香豆素是一种（）[单选题] *A内酯(正确答案)B羧酸C酰胺D糖20、E连续回流提取法(正确答案)用乙醇作溶剂提取时，下列说法正确的是（）* A对植物细胞壁穿透力强(正确答案)B溶解范围广，提取较全面(正确答案)C提取液中蛋白质、多糖等水溶性杂质少(正确答案)D有防腐作用，提取液不易发霉变质(正确答案)21、巴豆的致泻成分是（）[单选题] *A丁二酸B巴豆油酸(正确答案)C绿原酸D抗内毒素22、萃取法是利用混合物中各成分在两相溶剂中的分配.系数不同而到达分离的方法，所谓两相溶剂是指（）[单选题] *A两种相互接触而又不相溶的溶剂(正确答案)B两种不相互接触而又互相溶的溶剂C两种不相互接触而又不相容的溶剂D两种互相接触而又互相溶的溶剂23、属于挥发油特殊提取方法的是（）[单选题] *A酸提碱沉B水蒸气蒸馏(正确答案)C煎煮法D浸渍法24、挥发油的溶解性难溶于（）[单选题] *A水(正确答案)B乙醇C石油醚D乙醚25、香豆素及其苷发生异羟肟酸铁反应的条件为（）[单选题] * A在酸性条件下B在碱性条件下C先碱后酸(正确答案)D在中性条件下26、厚朴酚的结构类型为（）[单选题] *A简单木脂素B单环氧木脂素C木脂内酯D新木脂素(正确答案)27、倍半萜和二萜在化学结构上的明显区别是（）[单选题] * A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同28、下列方法哪一个不是按照色谱法的分离原理不同进行分类的是（）[单选题] * A离子交换色谱B薄层吸附色谱(正确答案)C凝胶色谱D分配色谱29、中药紫草中的主要有效成分属于（）[单选题] *A苯醌类B萘醌类(正确答案)C蒽醌类D菲醌类30、在高效液相色谱法中，常用的柱内填料是（）[单选题] *A氧化铝B活性炭C十八烷基硅烷键和硅胶(正确答案)D羧甲基纤维素。
应用电化学答案
5.9.电化学理论认为缓蚀剂通过加大腐蚀的阴极过程或阳极过程的阻力而减小金属的腐蚀速率。
因此而分为阳极抑制型、阴极抑制型和混合抑制型缓蚀剂。
10. 工作电极：以测定请在铜电极上的反应极化曲线为例，工作电极（即研究电极）是发生析氢反应的场所。
参比电极：作为基准来测量其他电极的过电位。
辅助电极：用来通过电流以实现研究电极的极化。
研究阴极过程时，辅助电极作阳极；研究阳极过程时，辅助电极作阴极。
试说明参比电极应具有的性能和用途。
答：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。
参比电极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。
实际上，参比电极起着既提供热力学参比，又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。
试说明工作电极应具有的性能和用途。
答：工作电极(working electrode，简称WE)：又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。
一般来讲，对工作电极的基本要求是：所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反比而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定；电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应；电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一、平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。
工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。
通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(GC)、铂、金、银、铅和导电玻璃等。
采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。
在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口，已被广泛用于电化学分析中。
应用电化学答案 2
一、填空题1、二价锡易氧化；易水解2、下降；升高3、铅；铅合金4、250g/L；2.5g/L5、除氰；光亮层6、有氰镀铜；无氰镀锌7、必须分隔在两个区域进行；必须通过外电路8、电流通过电池时所受到的阻力；极化内阻9、Zn-Ag蓄电池10、PbO11、电极；隔离物；电解液；外壳二、简答题1．1）在空气中二氧化碳的作用下易分解2NaCN+H2O+CO2 Na2CO3+2HCN2)因电解液加热而分解，生成各种化合物如氨、甲酸钠等NaCN+2H2O+CO2 HCOONa+NH33）因被阳极氧化而分解，分解速度与阳极上氧的生成量成正比4NaCN+4H2O+O2 2Na2CO3+2HCN+2NH32NaCN+2NaOH+2H2O+O2 2Na2CO3+2NH32.1)光亮镀镍溶液中，必须加入光亮剂，而且光亮剂分为两种、三种的组合，初级光亮剂经常使用糖精，也有以糖精为主再复配一些其他成分，它们的功能也稍有不同，有的只起光亮作用，有的具有光亮与整平作用，而辅助光亮剂则起到提高光、整平速度的作用。
2）以操作条件来看，光亮镀镍的pH值比暗镍的要低，，温度则比暗镍高。
加上采用搅拌镀液的措施，故允许的电流密度比暗镍大，因此。
沉积速度也比暗镍快。
3）虽然电解镍和铸造镍是常用的阳极材料，但对光亮镍来说，含硫阳极具有更好的效果，它不仅溶解电压低，溶解性能好，而且阳极中所含的微量硫随阳极溶解而进入废液，可以把镀液中铜杂质沉淀，有净化镀液金属杂质的作用。
3．在硫酸盐镀锡中，锡阳极要先入槽，，阴极要带电入槽，以防止镀碱被强酸腐蚀。
镀完后，阳极可以保留在槽内，以抑制溶液中二价锡被氧化。
在碱性镀锡中，阴极先入槽，然后按照阴阳面积比（通常2:1）挂入阳极，出槽是要先出阳极，后出阴极，以保证阳极保持一定的镀化强度。
4.1）阴极周围缺少泡沫，这意味着Sn2+开始生成2）槽电压低于4V时，应注意阳极上是否有金黄色膜形成。
因为阳极钝化时的槽电压一般在4V以上。
第四章 应用电化学
第4 章
电化学
电解
电能
Chapter 4 electrochemistry
电池
化学能
补充：化学方程式的配平
(1) NH3 + O2 → NO + H2O (2) S+ KOH → K2S+ K2SO3+ H2O (3) Mg+ HNO3 → Mg(NO3)2+ NH4NO3+ H2O (4) FeS+ KMnO4+ H2SO4 → K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O+ S↓ (5) P+ CuSO4+ H2O → H3PO4 + Cu3P + H2SO4
治疗方案
格林太太口中两颗不同金属假牙与口腔 唾液形成了原电池，虽然电流很微弱，但 长时间刺激神经，导致人体生理系统紊乱， 引发一系列病症。因此，只要拔掉格林太 太口中的任意一颗牙齿，就可以治好格林 太太的疑难杂症。
A. Volta (伏特）1745-1827
Volta Pile
伏特发明电池的故事
汽车上的蓄电池又叫做“伏特电堆”，是一个叫亚历 山德历· 伏特的意大利人发明的。为了纪念他的贡献，人 们把电压的计量单位叫做伏特。比如我们手电筒里的电池 的电压是1.5伏特，我们家里的电灯的电压是220伏特。 伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家。 有一天，伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇 论文，说动物肌肉里贮存着电，可以用金属接触肌肉把电 引出来。看了这篇论文，伏特非常兴奋，便决定亲自来做 这个实验。他用许多只活青蛙反复实验，终于发现，实际 情况并不像加伐尼所说的那样，而是两种不同的金属接触 产生的电流，才使蛙腿的肌肉充电而收缩。 为了证明自己的发现是正确的，伏特决定更深入地了 解电的来源。
应用电化学实验相关思考题的参考答案
1、原电池负极反应：Zn – 2e Zn2+正极反应：Cu2+ + 2e Cu原电池反应：Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu电子流动方向：从负极流向正极。
盐桥的作用：盐桥消除或降低液接电势。
饱和KCl溶液的浓度高达4.2mol/L，当盐桥插入到浓度不大的两电解质溶液之间的界面时，产生了两个接界面，盐桥中K+和Cl-向外扩散就成为这两个接界面上离子扩散的主流。
由于K+和Cl-的扩散速率相近，使盐桥与两个溶液接触产生的液接电势均很小，且两者方向相反，故相互抵消后降至1~2mV。
选择盐桥中的电解质的原则是高浓度、正负离子迁移速率接近相等，且不与电池中溶液发生化学反应。
本次实验中采用琼脂-饱和KCl盐桥。
琼脂－饱和KCl盐桥做法：烧杯中加入3g 琼脂和97ml蒸馏水，使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。
然后加入30克KCl 充分搅拌，KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中，静置待琼脂凝结后便可使用。
伏特计是用来测定锌铜原电池的电池电动势的，将盐桥取出后，由于降低或者消除了液接电势，所以伏特计读数降低。
2、金属的电化学腐蚀：马口铁与白铁皮的腐蚀（1）铁被腐蚀溶解并产生气泡。
（2）镀锌铁挫痕处锌被腐蚀，而镀锡铁挫痕处是铁被腐蚀。
原因：两种接触的金属加上腐蚀性物质（本次实验中的腐蚀性物质为HCl 和K3[Fe(CN)6] ）组成了一个电化学腐蚀模型，白铁皮是镀锌铁，锌的化学性质较铁更活泼，所以是镀层表面的锌被腐蚀；马口铁是镀锡铁，锡的化学性质比铁要稳定，所以是镀层下面的铁被腐蚀。
3、缓蚀剂的作用（1）现象：铁钉被HCl溶解产生气泡。
加入苯胺后，气泡生成速度变慢。
原因：苯胺与HCl作用生成盐，束缚了溶液中的氢离子，起缓蚀作用。
（2）现象：加入乌托品的试管与加入水的试管相比，其颜色出现得慢、浅。
原因：乌托品是六次甲基胺，与HCl作用生成盐，束缚了溶液中的氢离子，起缓蚀作用。
4、电镀——在铁上镀铜画出电镀装置图即可。
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1，电化学实际应用的范围及分类有哪些？答：(1)电合成无机物和有机物，例如氯气、氢氧化钠、高锰酸钾、己二腈、四烷基铅；(2)金属的提取与精炼，例如熔盐电解制取铝、湿法电冶锌、电解精练铜；(3)电池，例如锌锰电池、铅酸电池、镍硌电池、锂电池、燃料电池、太阳能电池；(4)金属腐蚀和防护的研究，采取有效的保护措施，例如电化学保护、缓蚀剂保护；(5)表面精饰，包括电镀、阳极氧化、电泳涂漆等；(6)电解加工，包括电成型(电铸)、电切削、电抛磨；(7)电化学分离技术，例如电渗析、电凝聚、电浮离等应用于工业生产或废水处理；(8)电分析方法在工农业、环境保护、医药卫生等方面的应用。
3，试说明参比电极应具有的性能和用途。
答：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。
参比电极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。
实际上，参比电极起着既提供热力学参比，又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。
4 , 试说明工作电极应具有的性能和用途。
答：工作电极(working electrode，简称WE)：又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。
一般来讲，对工作电极的基本要求是：所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反比而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定；电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应；电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一、平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。
工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。
通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(GC)、铂、金、银、铅和导电玻璃等。
采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。
在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口，已被广泛用于电化学分析中。
5，试说明辅助电极应具有的性能及用途。
答：辅助电极和工作电极组成回路，使工作电极上电流畅通，以保证所研究的反应在工作电极上发生，但必须无任何方式限制电池观测的响应。
由于工作电极发生氧化或还原反应时，辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极反应的逆反应，以使电解液组分不变，即辅助电极的性能一般不显著影响研究电极上的反应。
但减少辅助电极上的反应对工作电极干扰的最好办法可能是用烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜等来隔离两电极区的溶液。
为了避免辅助电极对测量到的数据产生任何特征性影响，对辅助电极的结构还是有一定的要求。
如与工作电极相比，辅助电极应具有大的表面积使得外部所加的极化主要作用于工作电极上，辅助电极本身电阻要小，而且不容易极化，同时对其形状和位置也有要求。
6，作为有机溶剂应具有哪些条件?答：作为有机溶剂应具有如下条件：可溶解足够量的支持电解质；具有足够使支持电解质离解的介电常数；常温下为液体，并且其蒸气压不大；黏性不能太大，毒性要小；可以测定的电位范围(电位窗口)大等。
7，有哪些双电层机构模型？试简单说明大意及比较其优缺点。
答：1，Helmholtz 平板电容器模（认为正负离子整齐地排列于界面层的两侧，正负电荷分布的情况就如同平行板电容器那样）；2，Gouy-Chapman 扩散双电层模型(考虑到界面溶液侧的离子不仅受金属上电荷的静电作用，而且受热运动的影响，缺点是忽略了离子的尺寸，把离子视为点电荷，只能说明极稀电解质溶液的实验结果)；3，Stern 模型（提出整个双电层是出紧密层和扩散层组成的，从而使理论更加切合实际，还指出离子特性吸附的可能性，可是没有考虑它对双电层结构的影响）4，Grahame 提出的GCS 模型（把金属/电解质溶液界面区分围扩散层和内层两部分，两者的边界是最接近金属表面的溶剂化离子的中心所在的平面。
当存在特性吸附离子时，它们更加贴近电极表面，其中心所在平面即IHP ，是现代双电层理论的基础。
但是没有考虑吸附溶剂分子对双电层性质的影响）5，BDM 模型（电极/溶液界面的双电层的溶液一侧被认为是由若干”层”组成的，最靠近电极的一层为内层，它包含有溶剂分子和所谓的特性吸附的物质(离子成分子)，这种内层也称为紧密层、Helmholtz 层或Stern 层）8，李普曼公式可以做什么计算，说明什么问题？答：该公式表示在一定的温度和压力下，在溶液组成不变的条件下，γ、ϕ和q 之间存在一定的定量关系（p T q ,,,21 μμϕγ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-= ）。
根据该式可以由毛细曲线中任意一点上的斜率求出该电极电势下的表面电荷密度q 。
如由毛细曲线中求得某点的ϕγd d /＞0，则q ＜0，表明电极表面带负电。
在曲线的最高点，ϕγd d /＝0，即q ＝0，表明电极表面不带电，达一点相应的电极电势称为“零电荷电势”，用z ϕ表示。
9，零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：在毛细曲线的最高点，ϕγd d /＝0，即q ＝0，表明电极表面不带电，达一点相应的电极电势称为“零电荷电势”，用z ϕ表示。
零电荷电势可以用实验方法测定，主要的方法有电毛细曲线法及微分电容曲线法(稀溶液中)，除此之外，还可以通过测定气泡的临界接触角、固体的密度、润湿性等方法来确定。
零电荷电势是研究电极/溶液界面性质的一个基本参考点。
在电化学中有可能把零电荷电势逐渐确定为基本的参考电位，把相对于零电荷电势的电极电势称为“合理电势”，用(Z ϕϕ-)表示。
10，电极反应的种类主要有哪些？答：(1)简单电子迁移反应(2)金属沉积反应(3)表面膜的转移反应(4)伴随着化学反应的电子迁移反应(7)腐蚀反应(6)气体析出反应(5)多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应11，何谓CE机理和EC机理？答：CE机理：是指在发生电子迁移反应之前发生了化学反应为：在给定的电势区间，溶液中反应物的主要存在形式X是非电活性物种，不能在电极表面进行电化学反应，必须通过化学步骤先生成电活性物种Ox，后者再在电极上进行电荷传递。
这类反应的例子有金属配离子的还原、弱酸性缓冲溶液中氢气的析出以及异构化为前置步骤的有机电极过程等：(2)EC机理：是指在电极/溶液界面发生电子迁移反应后又发生了化学反应，其通式可表示为；随后质子转移过程的有机物还原以及金属电极在含配合物介质中的阳极溶解等均属于这类反应。
12，试推导高正超电势时~I关系式，并同Tafel方程比较答：在强极化的条件下，由Butler-Volmer方程可以推导出Tafel经验方程。
Tafel经验方程中的a,b可以确定为：Tafel 方程是人类经验的总结，方程只适用于不存在物质传递对电流影响(即极化超电势较大)的情况。
如果电极反应动力学过程相当容易，在超电势不是很大时，就能够达到物质传递的极限电流，对这样的体系，Tafel 方程就不适用。
Tafel 行为是完全不可逆电极过程的标志。
对于Tafel 方程，高超电势下阴极支的斜率为RT zF 303.2/α-，高正超电势下阳极支的斜率为RT zF 303.2/)1(α-，阴极、阳极的η-i lg 曲线外推到0=η可得到截距0lg i ，从而可求得交换电流的大小。
13，溶液中有哪几种传质方式，产生这些传质过程的原因是什么？答：物质传递的形式有三种，即扩散、电迁移、对流。
扩散的原因是存在浓度梯度。
电迁移是指在电场的作用下，带电物质的定向移动。
在远离电极表面的本体溶液中，浓度梯度的存在通常是很小的，此时反应的总电流主要通过所有带电物质的电迁移来实现。
电荷借助电迁移通过电解质，达到传输电流的目的。
造成对流的原因可以是溶液中各部分存在的温度差、密度差(自然对流)，也可以是通过搅拌使溶液作强制对流。
14，稳态扩散和非稳态扩散的特点是什么，可以用什么定律来表示？答：当电极反应开始的瞬间，反应物扩散到电极表面的量赶不上电极反应消耗的量，这时电极附近溶液区域各位置上的浓度不仅与距电极表面的距离有关，还和反应进行的时间有关，这种扩散称为非稳态扩散。
随着反应的继续进行，虽然反应物扩散到电极表面的量赶不上电极反应消耗的量，但有可能在某一定条件下，电吸附近溶液区域各位置上的浓度不再随时间改变，仅是距离的函数，这种扩散称为稳态扩散。
稳态扩散中，通过扩散传递到电极表面的反应物种可以由Fick 扩散第一定律推导出；而对于非稳态扩散，物种扩散到电极表面物种的量可以由Fick 扩散第二定律推导出。
第三章 化学电源1，答：化学电源按其工作性质和储存方式可分为一次电池，二次电池、储备电池和燃料电池四大类。
常见的化学电池的主要品种有如下类型：1．原电池2．蓄电池3．储电池4．燃料电池2，答：电动势、开路电压、工作电压、内阻、电流、反应速率。
3，答：电池容量是指在定放电条件下，电池放电到终止电压时所放出的电量，单位为库仑(C)或安时(A·h)。
比容量是单位质量或单位体积电池所输出的电量。
4，答：电池的电动势又称理论电压，是指没有电流流过外电路时电池正负两极之间的电极电势差，其大小是由电池反应的Gibbs自由能变化来决定的。
由于Gibbs 自由能的减小等于化学反应的最大有用功，故电池的电动势也就是放电的极限电压。
电池的开路电压是在无负荷情况下的电池电压，只有可逆电池的开路电压才等于电池电动势，—般电池的开路电压总小于电池的电动势。
5，答：电池的能量是指在一定放电条件下，电池所能作出的电功，它等于放电容量和电池平均工作电压的乘积，常用单位为瓦·时(W·h)。
电池的比能量(或能量密度)是指单位质量或单位体积的电池所输出的能量，分别以W·h·kg-1和W·h·L-1表示。
电池的功率(power)是指在一定放电条件下，电池在单位时间内所输出的能量，其单位为瓦(W)或千瓦(kW)。
电池的比功率(或功率密度)是指单位质量或单位体积的电池所输出的功率．分别以W·kg-1和W·L-1表示。
6，答：电池的寿命包含有三种涵义。
即使用寿命、循环寿命、贮存寿命使用寿命是指在一定条件下，电池工作到不能使用的工作时间。
循环寿命是指在二次电池报废之前，在一定充放电条件下，电池经历充放电循环的次数，对于—次电池、燃料电池则不存在循环寿命。
显然，循环寿命越长，电池的可逆性能就越好；循环寿命与放电深度、充放电电流和温度等有关。