电化学原理部分思考题

第二章

1 电化学体系中包括哪些相间电位？有何不同

2 分析电化学反应和非电化学反应的氧化还原的区别

3 比较原电池，电解池和腐蚀电池之间的不同

1 电化学体系中包括哪些相间电位？有何不同

2分析电化学反应和非电化学反应的氧化还原的区别

答:电化学反应:不接触、不同地点、定向运动、电极电势、电能、可控制;

非电化学的氧化还原反应:碰撞接触、同一地点、混乱运动、内能及活化能的比值、热效应。

3 比较原电池，电解池和腐蚀电池之间的不同

2020-3-16作业题-第三章

1 什么是电毛细现象，解释抛物线形状的电毛细曲线为什么具有极大值？

2 为什么双电层的电容会随电极电位变化？

3 理想极化电极和不极化电极的区别是什么？

1 什么是电毛细现象，解释抛物线形状的电毛细曲线为什么具有极大值？

答:对电极体系来说，界面张力不仅与界面层的物质组成有关，而且与电极电位有关。这种界面张力随电极电位变化的现象叫做电毛细现象。

由李普曼公式

⑴如果电极表面剩余电荷等于零，即无离子双电层存在时，则有q=0。这种情况对应于电毛细曲线的最高点。

⑵当电极表面存在正的剩余电荷时，q>0，

σϕ

∂∂p 。这对应于电毛细曲线的左半部分(上升分

支)。在这种情况下，电极电位变正，界面张力减小。 （3）当电极表面存在负的剩余电荷时，q<0，

σϕ

∂∂f 。相对于电毛细曲线的右半部分(下降

分支)。此时，随电极电位变负，界面张力也不断减小。

2. 为什么双电层的电容会随电极电位变化？

答:双电层结构的分散性随溶液浓度的增加和电极电位的绝对值而减小。双电层结构分散性的减小意味着它的有效厚度减小，因而界面电容值增大。

3. 理想极化电极和不极化电极的区别是什么？

答:当电极反应速率为0，电流全部用于改变双电层的电极体系的电极称为理想极化电极，可用于界面结构和性质的研究。理想不极化电极是指当电极反应速率和电子反应速率相等时，极化作用和去极化作用平衡，无极化现象，通向界面的电流全部用于电化学反应，可用作参比电极。

20200323-第三章作业

1 特性吸附的概念

2 分析一下微分电容曲线上出现峰值的原因

3 零电荷电位的概念

1 特性吸附的概念

溶液中的离子除了因静电作用而富集在电极/溶液界面外，还可能由于与电极表面的短程相互作用而发生物理吸附或化学吸附。这种吸附与电极材料、离子本性及其水化程度有关，被称为特性吸附。

2 分析一下微分电容曲线上出现峰值的原因

在开始吸附或开始脱附的电位下，变化很大，导致Cd值急剧增加，出现电容峰值。这种电容峰通常被称为吸脱附峰。这时的电容值并不代表界面电容的真实数值，所以是一种假电容峰。

3 零电荷电位的概念

电极表面剩余电荷为零时的电极电位称为零电荷电位，用表示。由于电极表面不存在剩余电荷时，电极/溶液界面就不存在离子双电层，所以也可以将零电荷电位定义为电极/溶液界面不存在离子双电层时的电极电位。

2020-3-30作业-第四章

1 什么是电极的极化，产生极化的原因是什么？

2 理想极化电极和理想不极化电极的区别是什么？

3 过电位、极化电位、极化值的概念？

4 原电池和电解池极化图的区别形成原因

1 什么是电极的极化，产生极化的原因是什么？

答：电极的极化：有电流通过时电极电位偏离平衡电位的现象。

产生原因：电子运动速度往往是大于电极反应速度的，因而通常是极化作用占主导地位。有电流通过时，阴极上由于电子流入电极的速度大，造成负电荷的积累；阳极上，由于电子流出电极的速度大，造成正电荷积累。因此，阴极电位向负移动，阳极电位则向正移动，都偏离了原来的平衡状态，产生所谓“电极的极化”现象。产生电极极化现象的内在原因是电子运动速度与电极反应速度之间的矛盾。

2 理想极化电极和理想不极化电极的区别是什么？

答：理想极化电极就是在一定条件下，电极上不发生电极反应的电极。这种情况下，通电时不存在去极化作用，流入电极的电荷全都在电极表面不断地积累，只起到改变电极电位，即改变双电层结构的作用。（只用来形成双电子层电容。）

如果电极反应速度很大，以致于去极化与极化作用接近于平衡。有电流通过时电极电位几乎不变化，即电极不出现极化现象。这类电极就是理想不极化电极。

3 过电位、极化电位、极化值的概念？

答：

过电位：在一定的电流密度下，电极电位与平衡电位的差值称为该电流密度下的过电位，用符号η表示，习惯取正值。

极化电位：有电流通过时的电极电位

极化值：极化电位与静止电位的差值称为极化值。

4 原电池和电解池极化图的区别形成原因

对原电池来说，断路时，阴极为正极，阳极为负极，故电池电动势为 通电后，原电池的氧化还原反应是自发进行的，电流从阳极流入，从阴极流出，在溶液中形成一个与电动势的方向相反的欧姆电压降。

对电解池来说。情况正好相反。断路时的电池电动势为

与外电源接通后，电流从阳极(正极)流入，从阴极(负极)流出，形成与电动势方向相同的溶液欧姆电压降

平平a c E ϕ

ϕ-=平平c a E ϕ

ϕ-=

2020-4-13作业-第五章

1 描述电极过程的基本历程

(1)反应粒子向电极表面附近液层迁移，称为液相传质步骤。

（物理传质过程）

(2)反应粒子在电极表面或电极表面附近液层中进行电化学反应前的某种转化过程，称为前置的表面转化步骤，或简称前置转化。

(3)反应粒子在电极／溶液界面上得到或失去电子，生成还原反应或氧化反应的产物，这一过程称为电子转移步骤或电化学反应步骤。

(4)反应产物在电极表面或表面附近液层中进行电化学反应后的转化过程。如反应产物自电极表面脱附、反应产物的复合、分解、歧化或其他化学变化。这一过程称为随后的表面转化步骤，简称随后转化。

(5)反应产物生成新相，如生成气体、固相沉积层等，称为新相生成步骤。或者，反应产物是可溶性的，产物粒子自电极表面向溶液内部或液态电极内部迁移，称为反应后的液相传质步骤。

2 简述三种传质方式的异同

从传质运动的推动力来看：

电迁移传质的推动力是电场力。

对流传质的推动力，对于自然对流来说是由于密度差或温度差的存在，其实质是溶液的不同部分存在着重力差；对于强制对流来说，其推动力是搅拌外力。

扩散传质的推动力是由于存在着浓度差，或者说是由于存在着浓度梯度，其实质是由于溶液中的不同部位存在看化学位梯度。

从所传输的物质粒子的情况来看：

电迁移所传转的物质只能是带电粒子，即是电解质溶液中的阴离子或阳离子。扩散和对流所传输的物质，既可以是离子，也可以是分子，甚至可能是其他形式的物质微粒。在电迁移传质和扩散传质过程中，溶液粒子与溶剂粒子之间存在着相对运动；在对流传质过程中，是溶液的一部分相对于另一部分作相对运动，而在运动着的一部分溶液中，溶质与溶剂一起运动，它们之间不存在明显的相对运动。