应用电化学期末复习题精讲
应用电化学复习题(整理)
应用电化学复习题1.在其它条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而( )(A) 增大(B) 减小(C) 先增后减(D) 不变2.在298K的含下列离子的无限稀释的溶液中,离子摩尔电导率最大的是( )(a)A13+(b)Mg2+(c)H+(d)K+3.298K时,有浓度均为0.001mol·kg-1的下列电解质溶液,其离子平均活度系数最大的是( )(a) CuS04(b) CaCl2(c) LaCl3(d) NaCl4.298K时有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液,两个Na+的迁移数t1与t2之间的关系为( )(a) t1 = t2(b) t1 > t2(c)t1 < t2(d)无法比较5.NaCl稀溶液的摩尔电导率Λm与Na+、、C1-的淌度U+、U-之间关系为( )(a)Λm= U+ + U- (b)Λm=U+/F + U—/F(c)Λm= U+F + U-F (d)Λm= 2 (U+ + U-)6.Al2(S04)3的化学势μ与Al3+、SO42-的化学势μ+,、μ-之间的关系为( )(a) μ = μ++μ-(b) μ =2μ++3μ-(c) μ =3μ++2μ-(d) μ = μ+· μ-7.298 K 时,在下列电池Pt│H2(p∃)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)┃Cu(s)右边溶液中加入0.1 mol·kg-1 Na2SO4溶液时(不考虑稀释效应), 则电池的电动势将:(A) 上升(B) 下降(C) 基本不变(D) 无法判断8.下列对原电池的描述哪个是不准确的:( )(A) 在阳极上发生氧化反应(B) 电池内部由离子输送电荷(C) 在电池外线路上电子从阴极流向阳极(D) 当电动势为正值时电池反应是自发的9.如下说法中,正确的是:( )(A) 原电池反应的∆H < Q p(B) 原电池反应的∆H = Q r(C) 原电池反应体系的吉布斯自由能减少值等于它对外做的电功(D) 原电池工作时越接近可逆过程,对外做电功的能力愈大10.若算得电池反应的电池电动势为负值时,表示此电池反应是:( )(A) 正向进行(B) 逆向进行(C) 不可能进行(D) 反应方向不确定11.当电池的电动势E=0时,表示:()(A) 电池反应中,反应物的活度与产物活度相等(B) 电池中各物质都处于标准态(C) 正极与负极的电极电势相等(D) 电池反应的平衡常数K a=112. 在电池中,当电池反应达到平衡时,电池的电动势等于:( ) (A) 标准电动势 (B) ln RTK zF $ (C) 零 (D) 不确定13. 等温下,电极-溶液界面处电位差主要决定于: ( )(A) 电极表面状态(B) 溶液中相关离子浓度(C) 电极的本性和溶液中相关离子活度(D) 电极与溶液接触面积的大小14. 某电池反应为 2 Hg(l)+O 2+2 H 2O(l)=2 Hg 2++4 OH -,当电池反应达平衡时,电池的 E 必然是: ( )(A) E >0 (B) E =E ∃ (C) E <0 (D) E =015. 测定溶液的 pH 值的最常用的指示电极为玻璃电极, 它是:( )(A) 第一类电极 (B) 第二类电极(C) 氧化还原电极 (D) 氢离子选择性电极16. 有三种电极表示式: (1) Pt,H 2(p ∃)│H +(a =1), (2)Cu │Pt,H 2(p ∃)│H +(a =1),(3)Cu │Hg(l)│Pt,H 2(p ∃)│H +(a =1),则氢电极的电极电势彼此关系为 :( )(A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小(C) 不能确定 (D) 彼此相等 17. 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(l)的化学反应是: ( )(A) 2Ag(s)+Hg 22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag +(B) 2Hg+2Ag + = 2Ag +Hg 22+(C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg 2Cl 2(D) 2Ag+Hg 2Cl 2 = 2AgCl +2Hg18. 下列电池的电动势,哪个与Br -的活度无关:( ) (A) Ag(s)|AgBr(s)|KBr(aq)|Br 2(l),Pt(B) Z n(s)|ZnBr 2(aq)|Br 2(l),Pt(C) P t,H 2(g)|HBr(aq)|Br 2(l),Pt(D) Hg(l)|Hg 2Br 2(s)|KBr(aq)||AgNO 3(aq)|Ag(s)19. 298 K 时, 在下列电池 Pt │H 2(p ∃)│H +(a =1)‖CuSO 4(0.01 mol ·kg -1)│Cu(s)右边溶液中通入 NH 3, 电池电动势将:( )(A) 升高 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法比较20. 如果规定标准氢电极的电极电势为1V ,则可逆电极的电极电势Ф0值和电池的电动势E 0值将有何变化 ( )(a)E0,Ф0各增加1V (b)E0和Ф0各减小1V(c)E0不变,Ф0增加1V (d)E0不变,Ф0减小1V21.下列电池中,电动势与Cl-的活度无关的是 ( )(a).Zn(s)|ZnCl2(a)|Cl2(p0)|Pt (b).Zn(s)|ZnCl2(a1)||KCI(a2)|AgCI(s)|Ag(c).Ag(s)|AgCI|KCI(a)|CI2(p0)|Pt(d).Pt|H2(p0)|HCI(a)|Cl2(p0)|Pt22.某电池反应为2Hg(1)+02+2H2O(1)=2Hg2++40H-,当电池反应达平衡时,电池的E必然是 (a)E>0 (b)E=E0 (c)E<0 (d)E=023.金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于 ( )(a)金属的表面性质 (b)溶液中金属离子的浓度(c)金属与溶液的接触面积 (d)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度24.不能用于测定溶液pH值的电极是 ( )(a)氢电极 (b)醌氢醌电极 (c)玻璃电极 (d)CI-|AgCI(s)|Ag电极25.下列4组组成不同的混合溶液,当Pb(s)插入各组溶液时,金属Sn有可能被置换出来的是(已知Ф0 (Sn2+,Sn)=-0.136VФ0 (Pb2+,Pb)=- 0.126V ( )(a)a(Sn2+)=1.0,a(Pb2+)=1.0 (b)a(Sn2+)=0.1,a(Pb2+)=1.0(c)a(Sn2+)=l.0,a(Pb2+)=0.1 (d)a(Sn2+)=0.5,a(Pb2+)=0.526.常见的燃料电池为: Pt,H2(p1)|NaOH(aq)|O2(p2),Pt,设其电动势为E1,如有另一电池可以表示为:Cu(s)|Pt|H2(p)|NaOH(aq)|O2(p)|Pt|Cu(s),其电动势为E2,若保持各物质的活度相同,则E1与E2的关系为:()(A) E1>E2(B) E1<E2(C) E1=E2(D) 无法判断27.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28.用铜电极电解CuCl2的水溶液,不考虑超电势,在阳极上将会发生什么反应。
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。
应用电化学复习资料
第一章电化学理论基础1.如何设计电化学反应体系答:一、一般电化学体系为三电极体系,相应的三个电极为工作电极、辅助电极、参比电极。
①工作电极要求:(1)所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响,并且能够在较大的电位区域中进行测定;(2)电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应;(3)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。
分类:工作电极可以是导电的固体,也可以是液体。
最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳、铂、金、银、铅和导电玻璃等。
液体电极中,汞和汞齐是最常用的工作电极,都有可重现的均相表面,制备和保持清洁都较容易。
②辅助电极要求:(1)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;(2)辅助电极本身电阻要小,并且不容易极化;(3)形状(丝状、方形片状、网状、棒状)和位置。
③参比电极要求:(1)可逆电极,电极电势符合Nernst方程;(2)反应时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;(3)应具有良好的电势稳定性和重现性等。
二、隔膜作用:隔膜电解槽必要的结构单元,隔膜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。
要求:(1)保持一定的机械强度;(2)具有良好的离子透过能力;(3)具备抗化学及电化学腐蚀的能力;(4)成本低,适于大规模工业化生产;(6)杂质含量少,性能均匀。
三、电解液分类:水溶液体系、熔融盐体系、有机溶剂体系措施:(1)如果以水作为溶剂,在电化学实验前通常要将离子交换水进行二次或多次蒸馏后使用。
蒸馏最好采用石英容器,第一次蒸馏时常通过KMnO4溶液以除去可能存在的有机杂质;(2)有机溶剂使用前也必须进行纯化,一般在对溶剂进行化学处理后采用常压或减压蒸馏提纯:降低或消除水的方法一般是先通过分子筛交换,然后通过CaH2吸水,再蒸馏而除去2.法拉第过程: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的过程,是个化学反应。
应用电化学习题复习及答案
应用电化学复习题和习题答案第一章习题解答1.用Ag 做电极,AgNO 3溶液的浓度为0.00739g/g(水),通电一段时间后,阳极上有0.078gAg (s )析出,而阳极区内含0.236gAgNO 3和23.14g 水,求t (Ag +)和t (NO 3-)。
解:Ag →Ag ++e -Ag ++e -→Agn 原=23.4×0.00739/169=1.023×10-3mol n 析=0.078/107=7.29×10-4mol n 后=0.236/169=1.396×10-3mol n 迁=n 原+n 析-n 后=5.36×10-4t (Ag +)=n 迁(Ag +)/n 析=0.735 t(NO 3-)=1- t (Ag +)=0.2652.25℃时在电导池中盛有浓度0.02mol/dm ³的KCl 溶液,测得电阻为82.4Ω,若在同一电导池中盛有浓度为0.0025mol/dm ³的k 2SO 4溶液,测得电阻为326Ω,已知25℃时0.02mol/dm ³的KCl 溶液的电导率为0.2768 S/m ,试求(1)电导池常数(2)0.0025mol.dm ³的K 2SO 4溶液的电导率和摩尔电导率。
(1)K cell =K kcl /G kcl =K kcl ×R kcl =82.4×0.2768=22.81 (2)K K2SO4=K cell ×G K2SO4=K cell /R K2SO4=0.07 S/m ΛK2SO4=K K2SO4/C=28×10-3 S/(m ·mol)3. 25℃时AgCl 饱和溶液的电导率为3.41×10-4S/m ,已知同温下水的电导率为1.6×10-4S/m,计算25℃时AgCl 的溶解度。
黄冈师范学院 应用电化学期末复习题
应用电化学复习题①一、填空题。
(每空0.5分,共15分)1.电化学是研究_______和______之间相互转化过程有关规律的科学。
其中在三电极电化学体系中,三个电极分别对应_______、________和_______。
2.化学电源按照其工作性质和储存方式可以分为_______、_______、_______和________四大类。
3.电镀生产工艺流程一般包括_______、________和_______三大步。
4.电极反应的催化作用根据电催化剂的性质可以分为________和_______两大类5.某些腐蚀金属系统毋须外加电流,只要添加一些能促使______、形成_______或形成________的物质,就能降低_______,这些物质称为缓蚀剂。
6.电位型传感器通过测定______的值来确定物质的浓度。
7.槽电压由________、阴阳极_______、溶液电阻引起的_________及电解槽的各种_________组成。
8.与物理传感器不同,化学传感器的检测对象是________要求传感器的材料必须具有_________的功能。
9.氧气在不同电极上的电催化还原可能包括______和_____两种途径。
10.金属电沉积是指简单金属离子或络离子通过_____方法在固体(导体或半导体)表面上______为_______附属于电极表面,从而获得一金属层的过程。
二、单项选择。
(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在答题纸上。
每小题2分,共20分。
)1.以下哪一项不是影响电镀层质量的因素( )A.阳极B.阴极C.电镀工艺条件D.镀液的性能2.以下哪项不是评价电催化性能的方法( )A.热重分析法B.旋转圆盘电极伏安法C.计时电位法D.循环伏安法3.以下哪一项不是优良的电子传递媒介体应具有的性质( )A.能稳定吸附或滞留在电极表面B.与被催化的物质之间发生快速的电子传递C.呈现可逆电极反应的动力学特征D.对氧气具有反应活性。
黄冈师范学院应用电化学期末复习题
黄冈师范学院应用电化学期末复习题应用电化学复习题①一、填空题。
(每空0.5分,共15分)1.电化学是研究_______和______之间相互转化过程有关规律的科学。
其中在三电极电化学体系中,三个电极分别对应_______、________和_______。
2.化学电源按照其工作性质和储存方式可以分为_______、_______、_______和________四大类。
3.电镀生产工艺流程一般包括_______、________和_______三大步。
4.电极反应的催化作用根据电催化剂的性质可以分为________和_______两大类5.某些腐蚀金属系统毋须外加电流,只要添加一些能促使______、形成_______或形成________的物质,就能降低_______,这些物质称为缓蚀剂。
6.电位型传感器通过测定______的值来确定物质的浓度。
7.槽电压由________、阴阳极_______、溶液电阻引起的_________及电解槽的各种_________组成。
8.与物理传感器不同,化学传感器的检测对象是________要求传感器的材料必须具有_________的功能。
9.氧气在不同电极上的电催化还原可能包括______和_____两种途径。
10.金属电沉积是指简单金属离子或络离子通过_____方法在固体(导体或半导体)表面上______为_______附属于电极表面,从而获得一金属层的过程。
二、单项选择。
(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在答题纸上。
每小题2分,共20分。
)1.以下哪一项不是影响电镀层质量的因素( )A.阳极B.阴极C.电镀工艺条件D.镀液的性能2.以下哪项不是评价电催化性能的方法( )A.热重分析法B.旋转圆盘电极伏安法C.计时电位法D.循环伏安法3.以下哪一项不是优良的电子传递媒介体应具有的性质( )A.能稳定吸附或滞留在电极表面B.与被催化的物质之间发生快速的电子传递C.呈现可逆电极反应的动力学特征D.对氧气具有反应活性。
广东石油化工学院14级《应用电化学》期末复习题
《应用电化学》复习题题一选择题1.下列哪一种放电条件对电池的放电容量和性能有利()A温度在20~40℃之间放电、间歇放电;B深度放电、高温放电;C连续放电、放电倍率较大放电;D低温放电、30%左右的额定容量放电。
2.单位质量或单位体积的电池所输出的电量(单位为A∙h∙kg-1或A∙h∙L-1)指的是电池的()A额定容量;B比容量;C放电倍率;D比能量。
3.对于可溶正极锂电池(如Li/SOCl2),其中可溶指的是()A Li可溶于溶剂中,形成有机电解液;B正极(SOCl2)可溶于溶剂中,形成有机电解液;C无机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液;D有机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液;4.燃料电池与一般电池的本质区别在于()A能量供给连续,燃烧和氧化剂由外部提供B能量转化效率高,低或零污染排放;C高度可靠,操作简单;D比能量和比功率高,建设周期短。
5.有一个电池上的标号是LR6,它的含义是:()A碱性锌锰圆柱形5号电池;B碱性锌锰圆柱形7号电池;C碱性锌氧化银圆柱形5号电池;D碱性锌氧化银圆柱形1号电池。
6.碱性Ni/Cd电池密封的工作原理主要是:()A负极的有效容量是正极的1.3-2.0倍;B正极的有效用量是负极的1.3-2.0倍;C正负极的有效容量基本相同,O2通过渗透膜到达负极使之还原消除;D正负极的有效容量基本相同,O2通过渗透膜到达正极使之还原消除。
7.开路电压OCV是指:()A没有电流流过外电路时电池正负极两级的电势差;B是指无负荷情况下的电池电压;C是指电池有电流流过时的端电压D是指电池放电电池终止时的电压值。
8.金属共沉积的基本条件是:φ1.析≈φ2.析,为了使两种离子共同析出,下列所采用的方法中不一定可行的是()A调节离子浓度;B调节电流密度C调节反应温度D加入络合剂9.在光亮硫酸盐镀铜中,阳极材料选用下列哪一种比较合适()A普通铜板B电解铜板C4%~30%的磷铜板D0.04%~0.3%的磷铜板10.有机膦酸盐镀铜(HEDP镀铜)的P H范围是8-10,其中HEDP与Cu2+的主要络合形式是():A〔Cu(C2H5P2O7)〕-B〔Cu(C2H4P2O7)〕2-C〔Cu(C2H3P2O7)2〕8-D〔Cu(C2H6P2O7)〕011.关于电镀液中的主盐,下列说法错误的是():A主盐浓度高,镀层较粗糙;B主盐浓度低,允许通过的电流密度小C主盐浓度低,沉积速度快;D常见的主盐是硫酸盐和氯化物。
应用电化学期末复习试题.doc
1、什么是应用电化学?举例说明电化学主要应用领域有哪些?电化学是研究化学能和电能Z间相互转化以及相关的定律和规则的科学。
而应用电化学是将有关的电化学原理应用于与实际生产过程相关的领域,其任务是多种多样的,其屮重要的领域有:电池:锂电池、燃料电池、太阳能电池,金屈的表面精饰,电化学腐蚀和防腐,电化学分离技术,电化学分析,电化为传感器的开发以及无机、有机化合物的电解合成等。
2、什么是E电位?E电位是否影响电泳速度?&电位:在扩散层中存在的一个开始发牛流动的界面的电位。
要影响电泳速度,具体如下:电泳:外加电场下,胶体溶液中固相胶体粒了的移动现彖。
此时,g (Zeta)电位也称为电动电势。
电泳速度v为:v = g £ E / K兀n £:介电常数,E:电场强度,K:与粒了有关的常数,H:粘度。
3、简要说明电化学体系三要素。
电化学体系必须有阳极、阴极和电解质。
发牛氧化作用的极称为阳极;发牛还原反应的极称为阴极。
电解质起导电作用。
按反应类型來说,电极反应属于氧化还原反应,但与一般的有许多不同。
电极的作用表现在两个方而:一是电子通路,可以使氧化反应和还原反应分别在不同地点进行;二是电极表面是反应地点,起着相当于界相催化反应中催化剂的作用。
所以,可以将电极反应看作是特殊的异相氧化还原反应。
4、什么是法拉第定律?法拉第定律有限制条件吗?法拉第定律通电于电解质溶液中,(1)在电极上起作用物质的数虽与通入的电虽成正比;(2)将儿个电解池串联,通入电流后在各个溶液的两极上起作用物质的当量数相同。
法拉第定律可描述为:Q二n F (Q电量,n电极上1摩尔物质电解时所需电子的摩尔数(当量数),F法拉第常数(96500库仑)。
法拉第定律没有限制条件,在任何压力、温度下都适用。
5、电势分析法的应用与计算示例。
例题:以银电极为指示电极,双液接饱和甘汞电极为参比电极,用O.1OOO mol/L AgNO〈标准溶液滴定含Cl•试液,得到的原始数据如下(电势突越时的部分数据)。
《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。
《应用电化学》复习题-应化2014级
《应用电化学》复习题1.如何设计电化学反应体系?答:㈠电极工作电极 要求:①电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响②电极不发生反应,能在较大的电位区域中测定;③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进化等等 分类:Ⅰ固体 惰性固体电极材料:玻碳、Pt 、Au 、Ag 、Pb 、导电玻璃。
Ⅱ液体液体电极(Hg 、Hg 齐):有可重现的均相表面,容易制备,H2析出超电势高。
辅助电极 要求:①与工作电极组成回路,使工作电极上电流流畅 ②辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极的逆反应,以使电解液组分不变③对工作电极影响轻度小④表面积大使极化作用主要作用于工作电极上,电阻小,不易极化,对形状、位置有要求。
参比电极 要求:① 用于测定研究电极的电极电势②提供热力学参比 ③是可逆电极,其电极电势符合Nerest 方程④应具有良好的电势稳定性和重现性等⑤不同体系采用不同参比电极㈡隔膜 要求:①导电②离子通透性③阴阳两极的产物不互相干扰㈢电解质溶液(介质)作用:①在电化学体系中起导电和反应物双重作用②电解质只起导电作用时,不发生氧化还原反应③固体电解质为具有离子导电性的晶态或非晶态物质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。
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。
《应用电化学》期末考点总结(加强版)
三个电极体系:工作电极、参比电极和辅助电极 对辅助电极的结构还是有一定的要求: (与工作电极相比) 1. 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。 2. 辅助电极本身电阻要小,并且不容易极化 3. 同时对其形状和位置也有要求。 参比电极 (reference electrode,简称 RE): 参比电极上基本没有电流通过,用于测 定研究电极的电极电势。 参比电极的性能: (1) 具有较大的交换电流密度,是良好的可逆电极,其电极电势符合 Nernst 方程; (2) 流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状; (3) 应具有良好的电势稳定性和重现性等。 电极上发生的反应过程有两种类型,即法拉第过程和非法而引起的氧化或还原反应。法拉第过程遵循法 拉第定律。相应的电流称为法拉第电流。 • 法拉第定律:n = Q/zF
在图中曲线的左边(左分支),dγ/dφ>0,故 q< 0,表明电极表面带负电;在图中曲线的右边, dγ/ dφ<0,故 q>0,表明电极表面带正电;在 曲线的最高点,dγ/ dφ=0,即 q=0,表明电极 表面不带电,这一点相应的电极电势称为“零电 荷电势”(zero charge potential,ZCP),用 φz 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)。此外,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。 各种阴离子在“电极/溶液”界面或多或少地具有表面活性,其顺序一般为 I- >Br- >Cl>SO42- >ClO4- >F-, 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(φ - φz)表示。 “电极/溶液”界面的许多重要性质都与“合理电势”有关,主要有:(1) 表面剩余电荷 的符号和数量;(2) 双电层中的电势分布情况;(3) 各种无机离子和有机物种在界面上 的吸附行为;(4) 电极表面上的气泡附着情况和电极被溶液润湿情况等都与“合理电势” 有关。因此,零电荷电势具有一定的参考意义。 总的电极反应是由一系列步骤所组成,一般来讲,电极反应的速度由一系列过程所控 制,这些过程可能是以下几种。 (1) 物质传递:反应物从溶液本体相传递到电极表面以及产物从电极表面传递到本体 溶液。 (2) 电极/溶液界面的电子传递(异相过程)。
《应用电化学》考题
《应用电化学》期末考试题(总分100分,考试时间100分钟)一、填空题(每空一分,共20分)1. 一般电化学体系为三电极体系,相应的三个电极为( )、( )和( )。
化学电源一般分为( )极,电解池则分为( )极。
对于化学电源和电解装置,( )电极和( )电极通常合二为一。
2. 影响电催化活性的主要因素有催化剂的( ),( )以及( )。
3. 时空产率的单位为( ),氯碱工业三种方法采用的电解槽式分别为( )、( )和( )。
4. 电化学传感器可分为( )、( )和( )型传感器。
5. 在ϕ-pH 图中,有H +或OH -参加的非氧化还原反应是( )纵坐标的直线;有H +或OH -参加的氧化还原反应是一条( )的线;没有H +或OH -参加的氧化还原反应是( )纵坐标的直线。
二、选择题(每题2分,共20分)1. 电毛细现象是界面张力随( )变化的现象。
A 、溶液密度B 、电极电位C 、电极电流D 、溶液正负离子数 2. 电解水溶液,镍电极上的K η=0.40 V ,当k i 增加到原来的10倍时,η的值为( ) (提示:已知k i b a lg +=η中的b 为0.15V )A 、0.35VB 、0.55VC 、0.63VD 、0.49V 3. 电池容量的大小与正负电极__________与电池大小__________。
( ) A 、有关、无关 B 、有关、有关 C 、无关、无关 D 、无关、有关 4. 具有记忆效应的电池是( )A 、锌镍电池B 、镉镍电池C 、镍氢电池D 、镉银电池 5. 影响电极金属结晶生长的主要因素要看( )A 、电解液组成B 、过电位C 、电流密度D 、金属本质及离子价态 6. 按阴离子使金属失去钝化能力的强弱,下列离子的排列顺序正确的是( )A 、-Br > -Cl > -OH > -24SO B 、 -Br > -OH > -24SO > -Cl C 、-Cl > -Br > -OH > -24SO D 、-24SO > -OH > -Br > -Cl7. 金属钝化分为化学钝化、阳极钝化和机械钝化,钢锯条烤蓝和铅在硫酸中表面覆盖盐层引起腐蚀速率降低分别属于( )A 、化学钝化、机械钝化B 、化学钝化、阳极钝化C 、阳极钝化、化学钝化D 、机械钝化、化学钝化 8. 下列哪一条不属于Futuron 工艺对传统工艺的改进( )A 、Futuron 活化剂代替传统的活化剂B 、Cu-link Futuron 代替传统的催化剂C 、化学镀镍(铜)部分省去D 、不再需要预镀镍 9. 形稳阳极的最大特点不包括下面哪一条( ) A 、不受腐蚀 B 、尺寸稳定 C 、寿命长 D 、氧超电势低10. 一个有机电合成产品要工业化必须达到以下指标中不包括哪一条( ) A 、电流效率>50% B 、电解能耗> 8kW·h·kg -1最终产物C 、在电解液中最终产物浓度>10%D 、最终产物能简单分离三、判断题(每题2分,共10分)1. Tafel 公式中的常数a 与电极材料、电极表面状态、溶液组成以及实验温度有关,并且Tafel 方程使用于不存在物质传递对电流影响的情况。
应用电化学期末复习题精讲
1.怎样设计电化学反响系统?在电解时正极是,负极是A. 阳极,阴极;阳极,阴极;在原电池中正极是,负极是。
(B)B. 阳极,阴极;阴极,阳极C. 阴极,阳极;阳极,阴极D. 阴极,阳极;阳极,阴极2. 以下属于Steam双电层模型图的是(C)A B C D3. 以下不是电催化剂性能特色的是(D)A. 催化剂有必定的电子导电性B. 电催化剂拥有较高的催化活性C.催化剂拥有必定的电化学稳固性D. 催化剂要具备耐高温、高压的特征4. 评论电催化性能最常用的剖析方法是(A )A. 循环伏安法B. 旋转圆盘电极法稳态极化法C. 计时电流法D.5电解硫酸铜溶液时,析出 128g 铜( M=64 ),需要通入多少电量( A)A. 96500CB. 48250C C . 386000CD.24125C6.电毛细现象是界面张力随(B )变化的现象。
A. 溶液密度B. 电极电位C. 电极电流D. 溶液正负离子数7. 以下不属于电催化与异相化学催化不一样之处的是(C)A.电催化与电极电位有关B.溶液中不参加电极反响的离子和溶剂分子经常对电催化有显然影响C.电催化不可以应用在离子浓度较高的溶液中D.电催化往常在相对较低的温度下即可起到催化作用8. 电池容量的大小与电池大小(A. 有关,有关B.),与放点条件有关,没关()(A)C. 没关,有关D.没关,没关9.以下对于电池寿命的表达中错误的选项是(D)A. 在必定条件下,电池工作到不可以使用的工作时间B. 二次电池报废从前,在必定的充放电条件下,电池经历的充放电次数为其循环寿命C.储存寿命是指电池性能或电池容量降低到额定指标以下时的储存时间D. 燃料电池的循环寿命较长10.电解水溶液,镍电极上的,当 i k增添到本来的 10 倍时,η的值为( B )(提示:已知中的 b 为 0.15V)B. 0.50VC. 0.63VD.0.49V11.一个有机电合成产品要实现工业化一定达到以下指标中不包含哪一条( B )A.电流效率 >50%B. 电解能耗 >8 kW h kg 1最后产物C. 在电解液中最后产物浓度>10%D. 最后产物能简单分别12.在其余条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增添而( B )A. 增大B. 降低C. 先增后减D.不变13.以下对化学电源的描绘哪个是不正确的: CA.在阳极上发生氧化反响B.电池内部由离子传输电荷C.在电池外线路上电子从阴极流朝阳极D.当电动势为正当时电池反响是自觉的14.电解水溶液,镍电极上的,当i k增添到本来的8 倍时,η的值为( B )(提示:已知,式中的 b 为 0.12V, ln2=0.301)A. 0.25VB. 0.46VC. 0.53VD. 0.49V15. 镀镍液一般为酸性,以硫酸镍和氯化镍为主盐,以( B )为缓冲剂。
《应用电化学》期末复习
18、电催化、电催化剂的主要性能、影响电催化活性的主要因素?
电催化: 电极显著的影响某些电极反应的速度, 而电极本身不发生任何净变化的 作用。 电催化剂的主要性能:
影响因素:
19、电解制取氯碱,电解槽及工艺,电解槽的种类名称及优缺点。
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淮北师范大学·化学与材料科学学院·2013 级应用化学二班·@极限星空、@LJL
电沉积是金属或合金从其化合物水溶液非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程或电泳涂漆中的一个过程在直流电场作用下带电荷的树脂粒子到达相反电极通过放电或得到电子析出不溶于水的漆膜沉积在被涂物表面
由于本人水平有限,整理较为仓促,资料中难免会有错漏之处,如若发现请自行更正。 @狂拽系列第 6 期
《应用电化学》期末复习
式中:a A
8、双电层模型理论
第一种模型是平板电容器模型(紧密双电层模型) ,该模型是把双电层看作平板 电容器, 电极上的电荷位于电极表面, 溶液中的电荷集中排列在贴近电极的一个 平面上,构成紧密层。 第二种模型是分散双电层模型, 这种模型认为溶液中的离子电荷不是集中而是分 散的,分散规律遵循 Boltzmann 分布。 第三种模型是 Stern 模型, 这个模型综合了上述两个模型中的合理部分,认为溶 液中的离子分为两层, 一层排列在贴近电极的一个平面上, 另一个向溶液本体方 向扩散,即分为紧密层和分散层两层。因此, 双电层电位差为分散层电位差 1 和 紧密层电位差 - 1 之和。 第四种模型为 BDM 模型,双电层由若干层组成,内层为最靠近电极的一层,由溶 剂分子和特征吸附物质组成,分散层,OHP 层与溶液本体之间,IHP 为特性吸附 离子正中心位置。 双电层分类:离子双电层,偶极双电层,吸附双电层。
应用电化学概念题复习
表面现象概念题
4、过热液体的存在可用开尔文公式解释。 (选 填拉普拉斯、开尔文、朗缪尔)
5、过饱和蒸气的存在可用 开尔文
公式
解释。(选填拉普拉斯、开尔文、朗缪尔)
6、润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管半径成 反比关系。
表面现象概念题
1、分子间力越大的液体,其表面张力越大。( 对 )
2、无机盐在水溶液界面上发生的是正吸附。(错 )
胶体化学概念题
1、下列分散系统中丁达尔效应最强的是: ( 4 ) (1) 空气 (2) 蔗糖水溶液 (3) 大分子溶液 (4) 硅 胶溶胶
2、溶胶三个基本的特征,下列不属其中是(3 )。 (1) 高度分散性 (2) 多相性 (3) 动力学稳定性 (4) 热力学不稳定性
3、下面属于水包油型乳状液(O/W型)基本性质 之一的是:( 2 )。
电化学概念题
1、电解质溶液的导电机理,概括地说是
两个电极反应总结果,+离子的电迁移,
。 2、可逆电池必须具备的三个条件为: 电池及电极
反应本身必须可逆
,
无液接电势
, 电池的工作条件可
逆
。
3、法拉第定律是表示通过电极的 电量 与电极
反应的 物质的量
ห้องสมุดไป่ตู้
之间的关系,两者是
Q=nf=z&F
电化学概念题
1、用盐桥只能减少或消除一部分液体接界电势,而 不能全部消除液体接界电势。( 对)
2、电解池通过lF电量时可使2mol物质电解。( 错 ) 3、由能斯特公式算得电池的E为负值,表示此电池 反应的方向是朝正向进行的。( 错 )
4、用Λm对 C 作图外推的方法,可以求得HAC 的无限稀释之摩尔电导。(对 )
电化学概念题
应用电化学 期末复习要点(可缩印)
可逆电动势是指在电流趋近于零时,构成原电池各相界面的电势差的代数和。
法拉第过程: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过程。
非法拉第过程: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的过程。
极化:当法拉第电流通过电极时,电极电势偏离平衡值的现象。
双电层:由于电极和溶液界面带有的电荷符号相反,故电极/溶液界面上的荷电物质能部分地定向排列在界面两侧。
交换电流:当施加电位等于平衡电极电势时,电极反应处于平衡态,通过的净电流为0,有0=-=b f i i i ,导出b f i i i ==0,0i 为交换电流,是描述平衡电位下电极反应能力大小的物理量。
活性物质:在电池充放电过程中参与电极反应,影响电池容量和性能的物质。
极化内阻:指电池工作时由于电化学极化和浓差极化而引起的,其大小与电极材料的本质、电池的结构、制造工艺和工作电流的大小等有关欧姆内阻:为电池组件的离子电阻和电子电阻之和,包括电解液的欧姆内阻、电极材料上的固相欧姆电阻、隔膜电阻等。
电池容量:在一定放电条件下,电池放电到终止电压时所放出的电量。
比容量/能量/功率:单位质量或单位体积的电池所输出的电量/能量/功率。
电流效率:制取一定量物质所必需的理论消耗电量Q 与实际消耗电量Q r 的比值。
电能效率:为获得一定量产品,根据热力学计算所需的理论能耗与实际能耗之比。
槽电压:使电流通过电解槽,外电源对电解槽的两极施加一定的电压。
[]IR IR E V sol C A e ++++=ηη时空产率:单位体积的电解槽在单位时间内所生产的产品的数量。
整平剂:在电镀过程中能够在微观不平整的镀件表面获得平整表面的添加剂。
阳极电泳涂装:以被镀金属基底作为阳极,带电的阴离子树脂在电场作用下进行定向移动,从而在金属表面实现电沉积的方法。
阴极电泳涂装:以水溶性阳离子树脂为成膜基料,以工件为阴极,在金属表面实现电沉积的一种电镀方法。
第章--应用电化学--习题及答案(精品).doc
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)。
06级应用电化学复习题090524
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。
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1.如何设计电化学反应体系?在电解时正极是,负极是;在原电池中正极是,负极是。
(B)A. 阳极,阴极;阳极,阴极B. 阳极,阴极;阴极,阳极C. 阴极,阳极;阳极,阴极D. 阴极,阳极;阳极,阴极2. 下列属于Steam双电层模型图的是(C)A B C D3. 以下不是电催化剂性能特点的是(D)A. 催化剂有一定的电子导电性B. 电催化剂具有较高的催化活性C.催化剂具有一定的电化学稳定性D. 催化剂要具备耐高温、高压的特性4. 评价电催化性能最常用的分析方法是(A)A.循环伏安法B. 旋转圆盘电极法C. 计时电流法D. 稳态极化法5电解硫酸铜溶液时,析出128g铜(M=64),需要通入多少电量(A)A. 96500CB. 48250C C . 386000CD. 24125C6. 电毛细现象是界面张力随( B )变化的现象。
A. 溶液密度B. 电极电位C. 电极电流D. 溶液正负离子数7. 以下不属于电催化与异相化学催化不同之处的是(C)A. 电催化与电极电位有关B. 溶液中不参加电极反应的离子和溶剂分子常常对电催化有明显影响C. 电催化不能应用在离子浓度较高的溶液中D. 电催化通常在相对较低的温度下即可起到催化作用8. 电池容量的大小与电池大小( ),与放点条件 ( )(A )A. 有关,有关 B. 有关,无关 C. 无关,有关 D. 无关,无关9. 下列关于电池寿命的叙述中错误的是 (D )A. 在一定条件下,电池工作到不能使用的工作时间B. 二次电池报废以前,在一定的充放电条件下,电池经历的充放电次数为其循环寿命C. 贮存寿命是指电池性能或电池容量降低到额定指标以下时的贮存时间D. 燃料电池的循环寿命较长10.电解水溶液,镍电极上的,当i k 增加到原来的10倍时,η的值为( B )(提示:已知中的b 为0.15V ) A.0.35V B. 0.50V C. 0.63V D.0.49V11. 一个有机电合成产品要实现工业化必须达到以下指标中不包括哪一条 ( B )A.电流效率>50%B. 电解能耗>81kW h kg-⋅⋅最终产物C. 在电解液中最终产物浓度>10%D. 最终产物能简单分离12. 在其他条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而( B )A. 增大B.降低C. 先增后减D.不变13. 下列对化学电源的描述哪个是不准确的:CA. 在阳极上发生氧化反应B. 电池内部由离子传输电荷C. 在电池外线路上电子从阴极流向阳极D. 当电动势为正值时电池反应是自发的14.电解水溶液,镍电极上的,当i k增加到原来的8倍时,η的值为(B )(提示:已知式中的b为0.12V,ln2=0.301),A. 0.25VB. 0.46VC. 0.53VD. 0.49V15. 镀镍液一般为酸性,以硫酸镍和氯化镍为主盐,以( B )为缓冲剂。
A. 醋酸B. 硼酸C. 草酸D. 氢氰酸16. 电解工业中规模最大的产业是( A )A. 氯碱工业B. 氯酸盐工业C. 锰化合物的电解合成工业D. 水的电解工业17. 下列不属于氯碱工业隔膜槽电解法不足的是( D )A.所得碱液稀,产品需要浓缩B.碱液含杂质氯离子C.电解槽电阻高D.隔膜价格昂贵18.局部腐蚀中最常见的腐蚀形式是( A )A.点腐蚀B.缝腐蚀C.晶间腐蚀D.脱成分腐蚀19.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+ 2H2O+ O2→2Fe(OH)2以下说法正确的是( D )A.负极反应:O2+ H2O + 4e → 4OH—B.正极反应:Fe → Fe2++2e C.原电池是将电能转化为化学能的装置D.钢铁在水下部分比在空气与水的交界处更不容易腐蚀20.下列叙述的方法不正确的是( B )A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍B.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀C.钢铁在干燥空气中不易被腐蚀D.用牺牲锌块的方法来保护船身21 下列关于腐蚀原电池的叙述错误的是( C )A.腐蚀原电池至少包括阴极、阳极、电解质和电路四部分B.腐蚀原电池不对外做功,仅是导致金属腐蚀破坏的短路原电池C.所有腐蚀原电池的阴阳极都可以肉眼区分D.腐蚀过程是自发进行的22. 任意一浓差电池其标准电池电动势E ( B )A. 大于零B. 等于零C. 小于零D. 无法判断1. 简述电极的法拉第过程和非法拉第过程。
答: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的法拉第过程,其规律符合法拉第定律,所引起的电流称为法拉第电流。
后者是在一定的条件下,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,这种过程称为非法拉第过程。
2. 简述电池容量的影响因素。
答:(1)放电电流:电池容量随着放电电流的增加而减小,放电倍率增加,则放电电流增加,电池容量减小。
(2)放电深度:是指电池放电量占额定容量的百分比,一般情况下二次电池的放电深度为额定容量的20-40%。
(3)放电形式:间隙放电时电池的容量要比连续放电时大。
(4)放电期间的电池温度:低温放电,电池活性物质的化学活性会降低,电池内阻会增加,导致电池容量降低;高温放电,可能会导致一些组分的物理性质或化学性质的变形,有时足以造成容量的损失。
3. 金属共沉积有哪些方法?答:(1)当两种离子的ϕiθ相差较小时,可采用调节离子浓度的方法实现共沉积。
(2)当两种离子的ϕiθ相差不大(<0.2V),且两者极化曲线斜率又不同的情况下,则调节电流密度使其增大到某一数值,使两种离子的析出电势相同,也可以实现共沉积.(3)当两种离子的ϕiθ相差很大,可通过加入络合剂以改变平衡电极电势,实现共沉积。
(4)添加剂的加入可能引起某种离子阴极还原时极化超电势较大,而对另一种离子的还原则无影响,这时亦可实现金属的共沉积.4. 什么是有机电合成,有哪些主要特点?。
答:定义:用电化学方法进行有机化合物合成的科学,它是一门涉及电化学、有机合成及化学工程等内容的边缘学科。
主要特点:(1)可在温和的条件下制取特定的有机产品;(2)环境友好、“绿色”化学--- 用电子这一干净的“试剂”去代替易造成环境污染的氧化剂和还原剂;(3)通过调节电压和电流,反应易控制,适合小规模生产;(4)电极的种类、电解质、电解条件等可控制有机电解反应。
5. 简述电位-pH图制作的一般步骤。
答:(1)确定体系中可能发生的各类反应,列出各反应的平衡方程;(2)根据参与反应的各组分的热力学数据计算反应的∆r GmΘ、ϕΘ、K a; (3)导出体系各反应的ϕ与pH的计算式,再根据指定的离子活度(或气体分压)、温度等算出各个反应的ϕ和pH;(4)将每个反应的计算结果表示在ϕ-pH图上。
暂态:电极电势、电极表面的吸附状态以及电极/溶液界面扩散层内的浓度分布等都可能与时间有关,处于变化中。
稳态:电流、电极电势、电极表面状态和电极表面物种的浓度等基本上不随时间而变化。
影响催化性能等因素:答:(1)催化剂的结构和组成:催化剂能改变电极反应的速率,由于催化剂和反应物之间存在的某种相互作用改变了反应进行的途径,降低了反应的超电势和活化能。
催化反应发生在催化电极/电解液的界面,即反应物分子必须与催化电极发生相互作用,相互作用的强弱主要决定于催化剂的结构和组成。
(2)催化剂的氧化-还原电势。
催化剂的活性与其氧化—还原电势密切相关。
对于媒介体催化,催化反应是在媒介体氧化—还原电势附近发生的。
一般媒介体与电极的异相电子传递很快,则媒介体与反应物的反应会在媒介体氧化—还原对的表面式电位下发生,这类催化反应通常只涉及单电子转移反应。
(3)催化剂的载体对催化活性亦有很大的影响。
电催化剂的载体包括:基底电极(贵金属电极、碳电极)、将电催化剂固定在电极表面的载体。
载体须具备良好的导电性及抗电解液腐蚀的性质,载体的作用有:①载体仅作为一种惰性支撑物,催化剂负载条件不同只引起活性组分分散度的变化;②载体与活性组分存在某种相互作用,修饰了催化剂的电子状态,可能会显著地改变电催化剂的活性和选择性;③电催化剂的表面微观结构和状态、溶液中的化学环境等。
.什么是一次电池?其不可充电的原因是什么?一次电池有何优点?答:(1)一次电池为电池放电后不能用充电的方法使其复活的一类电池(2)不能充电的原因是由于电池反应或电极反应的不可逆性或条件限制使电池的反应很难可逆的进行所决定的。
(3)主要优点:方便、简单、容易使用,维修简单、贮存寿命长,具有适当的比能量和比功率,可靠,成本低。
简述电镀生产工艺流程及各步骤的目的。
答:电镀生产工艺流程:镀前处理、电镀、镀后处理。
(1)镀前处理:获得良好镀层的前提,包括机械加工、酸洗、除油等步骤。
①机械加工:用机械的方法,使镀件表面光洁平整,使镀层与基体结合良好,防止毛刺的发生。
②电解抛光:除去镀件缺陷,得到一个洁净平整的表面,且镀层与基体有较好的结合力,减少麻坑和空隙,使镀层耐蚀性提高。
③酸洗:除去镀件表面氧化层或其他腐蚀物。
④氰化电镀:为防止盐酸带入镀液,酸洗后需进行中和处理,避免氰化物的酸解。
⑤除油:清除基体表面上的油脂。
⑵ 电镀:镀件经过镀前处理,进入电镀工序,获得符合要求的镀层。
⑶镀后处理:去除电镀后镀件表面的吸附镀液或进行特殊化处理如钝化、着色。
为了解和防止金属的腐蚀,首先要了解金属本身、它的可溶性离子和各种氧化物及难溶盐的稳定存在条件,电势-pH 图就是了解这些条件的有力工具,因此它在腐蚀研究中有着广泛的应用。
下图为Fe-H 2O 体系298K 的电势-pH 图,请详细阐述图中(A)、(B )、(C )、(D )线所代表的含义,并简述如何将该图利用到金属防护上。
答:(1)(D )表示有H +或OH -参加的氧化还原反应,即电极电位与溶液pH 有关的反应(1分):22326223Fe O H e Fe H O +-+++==+(1分)(B )和(C )表示没有H +或OH -参加的氧化还原反应,平衡电极电位与溶液的pH 无关(1分)。
其中(B )表示的为32Fe e Fe +-++=(0.5分),(C )表示的为2Fe 2e Fe +-+=(0.5)(A )表示的是有H +和OH -参加的非氧化还原反应,反应不受电极电势影响(1分):3232623Fe O H Fe H O +++=+(1分)(2)由电位—pH 图可知:若使Fe 不腐蚀,有四种方法:①提高pH 值(1分);②降低电位—阴极保护(1分)③升高电位—阳极保护、钝化剂、缓蚀剂(1分)④加入特定金属,缩小腐蚀区(1分)。