应用电化学--简单题附答案
应用电化学简单题附答案
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。
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。
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。
应用电化学习题及答案
应⽤电化学习题及答案应⽤电化学,杨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。
应用电化学简答计算题
简答题1.什么是熔融电解质?特征?熔融电解质一般指熔融状态的盐类,一般认为熔盐是完全离解的离子液体。
1.非挥发性或“零”蒸汽压;2. 低熔点;3. 宽液程;4. 强的静电场;5. 宽的电化学窗口;6. 良好的离子导电;7. 高热稳定性;8. 选择性溶解能力;9. 可设计性。
2.什么是电镀?电镀的作用?电镀是以被镀基体为阴极,通过电解作用,在基体上获得均匀,致密,结合牢固的金属或合金膜的一种表面处理方法。
主要作用①提高外观质量;②提高耐蚀性;③功能作用:它在光、电、磁、热、化学、机械等方面有特殊的功能,因而出现了各种功能镀层,例如硬铬镀层(耐磨镀层)、锡铅镀层(减磨镀层)、高锡青铜镀层(反光镀层)、镍钴镀层(导磁镀层)等。
3.液体接界电势的产生原因?4.摩尔电导率的定义?与电解质浓度的关系?在两极相距1m的电导池中放入含有1mol电解质的溶液的电导,用Λm表示。
1.电解质本性H+和OH-的Λm值特别大;2.与电解质溶液浓度cAΛΛ-=∞m cΛ3m10-⨯=κ弱 ~ : 急降→趋缓;强 ~ : 近线性:3.强电解质的Λm 值比弱电解质的Λm 值大;原因:强电解质完全电离,弱电解质部分电离,同价、同浓度溶液,强电解质溶液中离子多些。
4. 同价态离子,随离子半径增大,Λm 值减小;原因:离子半径增大,离子运动速度下降。
5.不同价态离子,随离子电荷增大,Λm ↑;原因:同电场力作用下,高价态离子受到的推动力大,离子运动速度增加。
5.化学转化膜的定义?方程式表示?有何作用将金属部件置于选定的介质条件下,使表层金属和介质中的阴离子发生反应,生成附着牢固的稳定化合物。
其反应一般式可以写成: 作用:1.提高金属的防腐蚀能力;2.使金属获得某种装饰外观;3.改善金属表面的物理性能;4.减磨;5.作为金属镀层的底层计算题1.课后习题1.22.课后习题2.2mM + nAz- = MmAn + nze。
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。
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(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
专题10 电化学及其应用-2024年高考化学真题题源解密(全国)(解析版)
专题十 电化学及其应用目录:2023年真题展现考向一 原电池的工作原理及应用 考向二 电解池的工作原理及应用 考向三 化学电源装置分析真题考查解读 近年真题对比考向一 原电池的工作原理及应用 考向二 电解池的工作原理及应用 考向三 化学电源装置分析 考向四 金属的腐蚀与防护命题规律解密 名校模拟探源 易错易混速记考向一 原电池的工作原理及应用1.(2023·广东卷)负载有Pt 和Ag 的活性炭,可选择性去除-C1实现废酸的纯化,其工作原理如图。
下列说法正确的是A .Ag 作原电池正极B .电子由Ag 经活性炭流向PtC .Pt 表面发生的电极反应:--22O +2H O+4e 4OH =D .每消耗标准状况下11.2L 的2O ,最多去除-1 mol Cl 【答案】B【分析】2O 在Pt 得电子发生还原反应,Pt 为正极,Cl -在Ag 极失去电子发生氧化反应,Ag 为负极。
【详解】A .由分析可知,Cl -在Ag 极失去电子发生氧化反应,Ag 为负极,A 错误; B .电子由负极Ag 经活性炭流向正极Pt ,B 正确;C .溶液为酸性,故Pt 表面发生的电极反应为+-22O +4H +4e H O =2,C 错误;D .每消耗标准状况下11.2L 的2O ,转移电子2mol ,而-2mol Cl 失去2mol 电子,故最多去除-2mol Cl ,D 错误。
故选B 。
考向二 电解池的工作原理及应用2.(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原2CO 时,采用高浓度的K +抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。
下列说法正确的是A .析氢反应发生在IrO Ti x -电极上B .Cl -从Cu 电极迁移到IrO Ti x -电极C .阴极发生的反应有:22422CO 12H 12e C H 4H O +-++=+D .每转移1mol 电子,阳极生成11.2L 气体(标准状况) 【答案】C【分析】由图可知,该装置为电解池,与直流电源正极相连的IrO x -Ti 电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H 2O -4e —=O 2↑+4H +,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式为2CO 2+12H ++12e −=C 2H 4+4H 2O 、2CO 2+12H ++12e −=C 2H 5OH+3H 2O ,电解池工作时,氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
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。
电化学试题及答案
电化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电化学中,原电池的工作原理是:A. 通过化学反应产生电流B. 通过电流产生化学反应C. 通过电场作用产生化学反应D. 通过化学反应产生电场答案:A2. 哪种金属在标准氢电极电位表中具有最高的电位?A. 铜B. 银C. 金D. 铂答案:C3. 电化学腐蚀的类型包括:A. 均匀腐蚀B. 局部腐蚀C. 应力腐蚀D. 所有以上答案:D4. 电化学中的过电位是指:A. 电极电位与平衡电位之间的差值B. 电极电位与标准电位之间的差值C. 电极电位与理论电位之间的差值D. 电极电位与实际电位之间的差值答案:A5. 电镀过程中,阴极上发生的反应是:A. 还原反应B. 氧化反应C. 吸附反应D. 扩散反应答案:A二、填空题(每空1分,共20分)6. 在电化学中,______是指电极反应中电子的转移数。
答案:电荷数7. 电化学腐蚀的防护措施包括______、______和______。
答案:牺牲阳极保护、外加电流阴极保护、涂层保护8. 电化学传感器的工作原理基于______的变化,以检测特定化学物质的存在。
答案:电位或电流9. 电化学中的法拉第定律表明,电极上沉积或溶解的物质的量与______成正比。
答案:通过电极的电荷量10. 电化学中的电解质溶液通常具有______性,以促进离子的移动。
答案:导电三、简答题(每题10分,共30分)11. 描述电化学腐蚀的基本原理,并给出两种常见的腐蚀类型。
答案:电化学腐蚀的基本原理是金属表面与环境中的电解质溶液发生电化学反应,导致金属的溶解或损坏。
常见的腐蚀类型包括均匀腐蚀和点蚀。
12. 解释电化学中的极化现象,并说明它对电池性能的影响。
答案:极化现象是指在电化学反应过程中,电极电位偏离平衡电位的现象。
它通常由电极反应动力学的减缓或电极表面物质的积累引起。
极化会降低电池的性能,因为它增加了电池内部的电阻,导致电池效率下降和输出电压降低。
电化学试题及答案
电化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电化学中,原电池的负极发生的反应是:A. 还原反应B. 氧化反应C. 还原反应和氧化反应D. 无反应答案:B2. 标准氢电极的电势是:A. -0.059 VB. 0.059 VC. 1.23 VD. 0 V答案:D3. 在电化学腐蚀中,金属的腐蚀速度与电解质的浓度关系是:A. 无关B. 正比C. 反比D. 先增后减答案:B4. 电化学分析中,电位分析法的基本原理是:A. 测量电流B. 测量电阻C. 测量电位D. 测量电压答案:C5. 电化学腐蚀中,阳极保护法的基本原理是:A. 使金属表面形成氧化膜B. 使金属表面形成还原膜C. 使金属表面形成钝化膜D. 使金属表面形成导电膜答案:C6. 电化学合成中,电解水时产生的气体是:A. 氢气和氧气B. 氮气和氧气C. 氢气和二氧化碳D. 氮气和二氧化碳答案:A7. 电化学传感器中,pH传感器的工作原理是:A. 测量电流B. 测量电阻C. 测量电位D. 测量电压答案:C8. 电化学腐蚀中,阴极保护法的基本原理是:A. 使金属表面形成氧化膜B. 使金属表面形成还原膜C. 使金属表面形成钝化膜D. 使金属表面形成导电膜答案:A9. 电化学合成中,电解氯化钠溶液时产生的气体是:A. 氢气和氧气B. 氯气和氢气C. 氯气和二氧化碳D. 氮气和氢气答案:B10. 电化学腐蚀中,金属腐蚀速度与温度的关系是:A. 无关B. 正比C. 反比D. 先增后减答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电化学腐蚀中,金属腐蚀速度与______成正比。
答案:电解质浓度2. 电化学分析中,电位分析法的基本原理是测量______。
答案:电位3. 电化学传感器中,pH传感器的工作原理是测量______。
答案:电位4. 电化学合成中,电解水时产生的气体是______和氧气。
答案:氢气5. 电化学腐蚀中,阳极保护法的基本原理是使金属表面形成______。
电化学原理及其应用(习题及答案)
电化学原理及其应用(习题及答案)一、电化学原理概述电化学是研究化学反应与电现象之间关系的科学。
电化学反应涉及电子的转移,是化学能与电能之间的转化过程。
电化学原理广泛应用于电镀、电池、电解、电合成等领域。
1. 电化学反应的基本概念电化学反应包括氧化还原反应和电解质溶液中的离子反应。
氧化反应是指物质失去电子的过程,还原反应是指物质获得电子的过程。
电解质溶液中的离子反应是指阳离子和阴离子在电极上发生反应。
2. 电极与电解质电极是电化学反应中传递电子的导体,分为阳极和阴极。
阳极是电子流出的地方,阴极是电子流入的地方。
电解质是能在水溶液中导电的物质,包括酸、碱、盐等。
3. 电动势与电极电位电动势是指电池两极间的电位差。
电极电位是指电极在电解质溶液中的电位。
根据电极电位可以判断氧化还原反应的方向。
二、电化学应用1. 电池电池是利用电化学反应将化学能转化为电能的装置。
电池分为一次性电池和可充电电池。
一次性电池包括碱性电池、锌碳电池等;可充电电池包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池等。
以下为几个习题及答案:习题1:碱性电池的正极材料是什么?答案:碱性电池的正极材料是二氧化锰(MnO2)。
习题2:铅酸电池的负极材料是什么?答案:铅酸电池的负极材料是海绵铅(Pb)。
2. 电解电解是利用电化学反应将电能转化为化学能的过程。
电解广泛应用于电镀、电解铝、电解水制氢等领域。
习题3:电解水制氢时,阳极产生的气体是什么?答案:电解水制氢时,阳极产生的气体是氧气(O2)。
习题4:电解铝时,阴极产生的物质是什么?答案:电解铝时,阴极产生的物质是铝(Al)。
3. 电镀电镀是利用电解原理在金属或非金属表面沉积一层金属或合金的过程。
电镀广泛应用于防护、装饰、修复等领域。
习题5:电镀过程中,阳极材料是什么?答案:电镀过程中,阳极材料是待镀金属。
习题6:电镀过程中,阴极材料是什么?答案:电镀过程中,阴极材料是待镀物体。
4. 电合成电合成是利用电解原理将两个或多个反应物在电极上发生化学反应,生成目标产物。
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。
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。
应用电化学期末复习题
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。
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。
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)。
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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。
5.为什么卤素离子在汞电极上吸附依F ﹤Cl ﹤I 的顺序而增强,特性吸附在电毛细曲线和微分电容曲线上有何表现?答:①卤素离子为表面活性物质,阴离子吸附主要发生在比零电荷电势更正的电势范围,由于F - 、cl - 、 I -离子半径依次增大,可极化度增大,吸附能力增强,所以在汞电极上,I ->cl ->F -.②特性吸附在两种曲线上的左半支曲线不同,零电荷电势负移。
6.何谓非稳态扩散?其初始条件和一个边界条件是什么?另一边界条件由极化条件决定。
答:①非稳态扩散:在电化学反应开始阶段,由于反应粒子浓度变化幅度较小,液相传质不足,粒子被消耗,此时浓度极化处于发展阶段,称之为传质过程的非稳态阶段②初始条件:C i (x,0)=C i 0 开始电极前扩散粒子完全均匀分布在液相中。
边界条件:C i (∞,t )=C i 0,无穷远处不出现浓度极化。
③另一边界条件:极化条件7.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:对流、扩散、电迁移。
①对流:由于流体各部分之间存在浓度或温度差或者外部机械作用力下所引起;②扩散:由于某一组分存在浓度梯度,粒子由高浓度向低浓度转移;③电迁移:在外电场作用下,液相中带电粒子作定向移动。
8.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:①稳态扩散:扩散粒子的浓度只与距离有关,与时间无关。
用Fick 第一定律 表示,J 表示扩散流量。
②非稳态扩散:扩散粒子的浓度同时是距离和时间的函数。
用Fick 第二定律9.说明标准电极反应速度常数k S 和交换电流密度i 0的物理意义,并比较两者的区别。
答:①k S :当电极电势为反应体系的标准平衡及反应粒子为单位浓度时,电极反应进行的速率(md/s )。
i 0:反应在平衡电势下的电流密度,即有i 0=i a =i k ②相同点:数值越大,表示该反应的可逆性越强。
不同点:k S 与浓度无关,i 0与反应体系各种组分的浓度有关。
10.为什么有机物在电极上的可逆吸附总是发生在一定的电位区间内?答:越正的电势,有机物易被氧化;电势越负,易被还原,因此其可逆吸附发生在平衡电势附近值,即一定的电位区间内。
11.试说明锂离子电池的正极和负极材料是何物质?为什么其溶剂要用非水有机溶剂? 锂离子电池比一般的二次电池具有什么特点?答:①正极:主要是嵌锂化合物,包括三维层状的LiCoO 2,LiNiO 2,三维的TiO 2。
负极:主要是碳素材料,如石墨、碳纤维。
②锂遇水反应生成H 2,可能有爆炸的危险,所以要用非水有机溶剂。
③特点:工作电压高,比能量高,稳定性好,寿命长,自放电小,无记忆效应,工作温度范围宽,不含有害金属铅、镉,无污染。
12.何谓电池的放电曲线?从放电曲线可得到那些有关电池性能的信息?答:①放电曲线:在指定负载和温度下放电时,工作电压随时间的变化曲线;②从曲线上可知工作电压、终止电压、开路电压、理论电动势的值,放电平台越长,电池性能越好。
13.如何得到Evans图?从该图可达到那些电化学信息?在一般条件下钢铁发生吸氧腐蚀,说明钢铁腐蚀过程的控制步骤是什么?答:①Evans图即腐蚀极化图,这种图是把表征腐蚀电池的阴、阳极极化曲线画在同一图上而成的②从该图可知极化曲线较陡,表明电极的极化率较大,反应阻力大;反之,反应容易进行。
极化作用使阴阳的电位交于一点,对应电位为腐蚀电位(Ecorr),电流为腐蚀电流(Icorr);金属以此电流不断地腐蚀。
③过程:阴极氧的扩散14.钢铁腐蚀使用的电化学保护主要有几种?简述它们的基本原理。
答:阳极保护法和阴极保护法。
原理:阳极保护法是把被保护金属变成阳极,用极化的方式使金属钝化,并维持稳定状态,腐蚀速率降低,得以保护。
阴极保护法是提供阴极极化,改变金属表面电子能级结构,使金属电位负移进入免蚀区。
15.两种金属共沉积形成合金的基本条件是什么?如何才能实现合金电沉积?答:①基本条件:析出电位十分相近或相等;②若析出电位相差较小,可采用改变浓度和改变沉积电流密度;若相差较大,可采用加入络合剂和添加剂。
16.一般金属镀层大多为多晶体,试根据金属电结晶理论,若要得到晶体细小的镀层一般要采用什么措施进行电沉积?答:即抑制核的生长速度,通过增加阴极极化、适当的降低主盐浓度,在较大的电流密度下进行电沉积。
17.目前氯碱工业阳极广泛使用形稳电极代替石墨,其组成是什么?什么叫形稳电极?答:DSA的组成:以钛为基地,涂镀TiO2、RuO2加催化剂(Pt、PbO2)。
形稳电极是指电解过程中耐腐蚀、尺寸稳定、寿命长的不溶性阳极。
18.二次电池要求充放电反应可逆性要好,一般要求电极的结构具备什么特点?试举例说明之。
答:如锂离子电池,电极材料二维层状;自由嵌入、嵌出;体积膨胀率小;尖晶石,三维轨道结构。
19.镍氢电池(储氢电池)是一种重要的二次电池,该电池正极和负极材料是何物质?写出电池反应。
何谓储氢合金?答:①正极材料:Ni(OH)2;负极:混合稀土氢合金(LaNiH x)或钛镍合金(MH x)。
电池反应:M N Ni5H6+6NiOH M N Ni+6Ni(OH)2储氢合金:在一定条件下可逆的吸收放出H2的新型合金。
20.海洋性环境下钢铁主要发生电化学腐蚀,其阴极电极反应主要是什么反应?控制步骤是什么?答:①阴极反应为吸氧反应:O2+4H++4e-→2H2O②控制步骤:氧的扩散步骤21.何谓电解提取?何谓电解精炼?举例说明两者之间的区别?答:①电解提取:直接利用通电的方式提取电解质中的金属。
②电解精炼:利用电解方法将含有金属的物质进行提纯。
③区别:电解提取采用不溶性阳极,如以Pt为电极,电解Al2O3得到Al;电解精炼采用可溶性阳极,如以粗铜为阳极,用以精炼.22.试叙述赫尔槽的结构特点和在电镀中的用途。
答:特点:阴极各个部位与阳极的距离不同,有近端与远端,其电流密度不同。
用途:①确定渡液各组分的合适含量;②确定渡液中添加剂或杂质的大致含量;③可用于选择不同的操作条件,如改变为温度,pH值、电流密度23.与其它阴极过程相比,金属电沉积有何特点?答:①液相传质,反应粒子向电极表面迁移;②前置转化,发生化学转化反应;③电荷传递,反应粒子还原为吸附态金属原子;④电结晶,吸附态金属原子形成晶体。
24、采用钢铁电极以丙稀氰为主要原料电合成己二氰,写出阴极和阳极反应?答:阴极:2CH2=CHCN+2H++2e-→NC(CH2)4CN 阳极:H2O—2e-→1/2O2+2H+25.碱性锌氧化银电池以锌粉为负极,以氧化银粉(Ag2O) 压制成正极,电解液为饱和了锌酸盐的浓碱溶液试写出其正极反应,负极反应,电池反应。
答:正极:负极:总反应:26.试述有关化学电源主要性能的概念,如电动势、开路电压、工作电压、截止电压。
答:①电动势E:电池两极在断路且处于可逆平衡状态时两极电势之差。
②开路电压U:电池两极在断路时的稳定电极电势之差。
③工作电压V:有电流通过外电路时,两极的电势差。
④截止电压:放电时,电压下降到不宜继续放电的最低工作电压。
⑤数值:E>U>V>截止电压27.防止钢铁腐蚀主要措施有?答:①阴极保护法中的外加电流法;②涂防锈漆;③镀上惰性金属镀层;④用缓蚀剂加以保护28.什么是析氢腐蚀和耗氧腐蚀?答:①析氢腐蚀:以H+还原反应为阴极,生成H2的过程。
②耗氧腐蚀:消耗O2的还原反应为阴极,生成OH-或H2O的过程。
碱性介质:2H2O+2e-=H++2OH-(析氢)1/2O2+2e-+H2O=2OH-(耗氧)酸性介质:2H++2e-=H2(析氢)2H++1/2O2+2e-=H2O(耗氧)29.阴极保护的方法有哪几种,画图并简述一下各种方法,也可举例说明。
答:①外加电流法:在电解质中加入辅助电极,将需要保护的金属基体连接到外电源负极,调节施加电流,从而保护金属。
图示,把阴极极化曲线的电流调到a点,对应的腐蚀电流Icorr ’即Ia变小,若调制b点,则为0,起到对阴极的保护。
②牺牲阳极法:在金属基体上附上更活泼的金属,构成短路的原电池,活泼金属为阳极,不断溶解,阴极得到保护,例:钢板上镀锌,防止被海水腐蚀。
30.发生钝化的金属或合金具有的一些特点?有哪几种主要的钝化理论?答:①特点:形成致密氧化膜,隔离腐蚀介质,包括Al。
Cr、Ti。
②理论:成相膜理论和吸附理论。
31、什么叫缓冲剂,其防蚀机理如何?答:①缓蚀剂:加入到一定介质中能明显抑制金属腐蚀的少量物质。
②机理:形成氧化膜促进钝化;形成沉淀膜;形成吸附膜32.金属离子还原继而形成结晶层的电结晶一般过程由哪些基本步骤组成及次序?答:①溶液中的离子向电极表面扩散→②电子迁移反应→③失去溶剂化外壳,形成吸附原子→④吸附原子经表面扩散,到缺陷等位置→⑤电还原的金属原子聚集,核化→⑥结合到晶格中,核化生长→⑦沉积物的结晶及形态发展31、什么是电解的电流效率和电能效率?两者区别是?ηI=ηE=区别:电流效率反映副反应的程度大小,电能效率反映能量的利用率32.简述电解冶金的方法,并说出电解冶金与火法冶金比较有哪些特点?答:①电解治金可分为水溶液电解,熔盐电解,有机溶剂电解。