应用电化学思考题
应用电化学思考题
《应用电化学》思考题第三章化学电源1.什么是化学电源？试述其结构和类型。
（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、截止电压电池容量、连续放电、间歇放电、电池的寿命、自放电、过充电等.。
电动势E：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。
开路电压OCV：是在无负荷情况下的电池电压，一般OCV≤E，只有可逆电池的OCV＝E。
工作电压V：是指电池有电流流过时的端电压。
额定电压：指电池工作时公认的标准电压。
截止电压：指电池放电终止时的电压值。
电池容量C：指在一定放电条件下，电池放电到终止电压时所能放出的电量，单位为库仑（CC=mzF/M由图可知，间歇放电时电池的容量要较连续放电时的大。
时间电池的寿命包含三种涵义：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，在一定条件放电条件下，电池经历充放电循环的次数，对于一次电池、燃烧电池则不存在循环寿命。
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。
充电时间太长，电池可能被过充电。
3.什么是一次电池？一次的原因是什么？有何优点？（1）一次电池（原电池）为电池放电后不能用充电的方法使它复原的一类电池。
（2）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反应很难可逆地进行所决定的。
（3）主要优点：方便、简单、容易使用，维修工作量极少。
其他优点有：贮存寿命长，适当的比能量和比功率，可靠，成本低。
5.写出验证锌锰一次电池表达式与电极电池反应，并说明其主要结构和特征。
电池表达式为：(一)Zn│浓KOH│MnO2 ，C（+）负极反应： Zn+2OH - —2e→Zn(OH)2Zn(OH)2+2OH-→[Zn(OH)4]2-正极反应： MnO2+H2O+e→MnOOH+OH -MnOOH+H2O+e→Mn(OH)2+OH –电池反应：Zn+MnO2+2H2O+2OH -→Mn(OH)2+Zn(OH)42-电池采用浓KOH作电解液（PH≈5），采用Zn和石墨分别作为负极和正极的集电器。
应用电化学复习思考题
应用电化学复习思考题第一章一. 基本概念1.法拉第过程和非法拉第过程法拉第过程：即电荷经过电极/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，其规律符合法拉第定律，所引起的电流称法拉第电流.非法拉第过程:在一定条件下，一定电势范围内施加电位时，电荷没有经过电极/溶液界面进行传递，而仅是电极溶液界面的结构发生变化的过程。
形成一定的界面结构只需耗用有限的电量，只会在外电路引起瞬间电流(与电容器充电过程相似)。
2.双电层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的现象。
3。
极化在电极上有电流通过时,随着电极上电流密度的增加，电极实际分解电位值对平衡值的偏离也愈来愈大，这种对平衡电位的偏离称为电极的极化。
4.循环伏安法循环伏安法是指加在工作电极上的电势从原始电位E0开始，以一定速度v扫描到一定电势E1，再将扫描方向反向进行扫描到原始电位E0，然后在E0和E1之间进行循环扫描（循环三角波电压）.二。
问答1.试说明参比电极具有的性能和用途。
用于测定研究电势的电极。
1.参比电极应具有良好的可逆性，电极电势符合Nernst方程2.参比电极应不易极化；3。
参比电极应具有好的恢复性,4。
参比电极应具有良好的稳定性5.参比电极应具有良好的重现性;2.试描述双电层理论的概要。
双电层理论的发展经历了若干发展阶段1。
亥姆荷茨(Helmholtz)模型(紧密层模型）2. 估依（Gouy）和恰帕曼（Chapman）模型3.斯特恩（Stern）模型（紧密层和分散层模型）、GCS（Gouy-Chapman—Stern）模型4。
BDM（Bockris-Davanathan-Muller）双电层模型.（详见PPT 第一章82)3。
什么是零电荷电势?零电荷电势有什么作用?可以用来测定零电荷电势的主要实验方法有哪些?电极表面不带电，相应的电极电势称为“零电荷电势”。
在计算电池的电动势时不能用合理电势处理电极过程动力学问题。
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。
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。
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。
电化学思考课后答案第六章
思考题3. 从理论上推导电化学方程式（巴特勒-伏尔摩方程），并说明该理论公式与经验公式的一致性。
答：电化学极化处于稳定状态时，外电流密度必定等于（j j =v w），也就是等于电子转移步骤的净反应速度（即净电流密度j 净）。
由于电子转移步骤是控制步骤，因而j 净也应是整个电极反应的净反应速度。
这样，根据电子转移步骤基本公式，易得稳态电化学极化时电极反应的速度与电极电位之间关系。
即j=j 净。
将公式 j 净= 0F F RT RT j e e a b j j -D D 轾犏-犏臌 代入上式，则 0F F RT RT j j e e a b j j -D D 轾犏=-犏臌（1） 式（1）就是单电子电极反应的稳态电化学方程式，也称巴特勒-伏尔摩方程。
若电极反应净速度预用正值表示时，可用j c 代表阴极反应速度，用j a 表示阳极反应速度，将式（1）分别改写为0c c F F RT RT c j j j j e e a b h h -轾犏=-=-犏臌v w （2） 0a a F F RT RT a j j j j e e b a h h -轾犏=-=-犏臌w v （3）当过电位很大时，相当于双曲线函数x 值很大，即式（2）中有如下关系c c F F RT RT e ea b h h -?可以忽略（2）中右边第二个指数项，即 0c F RT c j j e a h -» （4）两边取对数02.3 2.3log c c RT RT j j F Fh a a =-+ （5） 同理，对于阳极极化为0a F RT a j j eb h -» （6） 02.3 2.3log a a RT RT j j F Fh b b =-+ （7） 式（5）和式（7）即为高过电位时巴特勒-伏尔摩方程近似公式。
与电化学极化的经验公式——塔菲尔公式（log a b j h =+）相比，可看出两者是完全一致的。
这表明电子转移步骤的基本动力学公式和巴特勒-伏尔摩方程的正确性得到了实践的验证。
电化学原理思考题答案
2.为什么不能测出电极的绝对电位？我们平常所用的电极电位是怎么得到的？答：电极电位是两类导体界面所形成的相间电位，相间电位中的内电位是无法直接测量的，故无法直接测出电极的绝对电位，我们平常所用的电极电位都是相对电极电位。
不对，虽然有电位差，但是没有电流通过，所以不能转化为电能。
17、描述腐蚀原电池的特点所在。
①阴、阳极区肉眼可分或不可分，或交替发生；②体系不稳定 稳定，腐蚀过程是自发反应；③只要介质中存在氧化剂(去极化剂)，能获得电子使金属氧化，腐蚀就可发生；④腐蚀的二次产物对腐蚀影响很大；⑤电化学腐蚀离不开金属/电解质界面电迁移，电子由低电位金属或地区传荷到电位高的金属或地区，再转移给氧化剂；⑥腐蚀电池包括阴极、阳极、电解质溶液和电路四部分，缺一不可；⑦阴极、阳极反应相对独立，但又必须耦合，形成腐蚀电池；⑧ia=ic ，无净电荷积累；⑨腐蚀电池不对外作功，只导致金属腐蚀破坏的短路原电池。
原电池和电解池使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化除电子转移步骤之外，其他电极过程的单元步骤能否用电流密度来表示它们的速度？为什么？因为J=zFvr 对于我们所讨论的某一反应来说，zF为常数，故J与vr成正比。
这就是说，在电化学中总是习惯于用电流密度来表示反应速度。
由于在稳态下接续进行的各步骤速度都一样，所以在讨论液相传质等步骤时，也可用电流密度来表示它们的反应速度。
因此，在电化学中实际上已经将电流密度变成反应速度的同义语了。
己知电极反应在25℃时的反应速度为0.1 A/cm2。
根据各单元步骤活化能计算出电子转移步骤速度为1.04 X 10-2mol/m2s，扩散步骤速度为0.1 mol/m2s。
试判断该温度下的控制步骤。
若这一控制步骤的活化能降低了12kJ/mol，会不会出现新的控制步骤?[解〕因为电极反应速度可用电流密度表示，即J=nFv，所以对电子转移步骤，其反应速度可表示为j电子=nFv电子。
已知n=1，故 j电子=1x96500 x 1. 04 x 10-2≈0.1A/cm2同理J扩散=nFv扩散=1x96500x0.1=0.965A/cm2已知整个电极反应速度为0. 1 A/cm2,所以可判断速度控制步骤是电子转移步骤。
电分析化学基础思考题和练习题
电极电位的形成和表示式以金属与其盐溶液组成的电极为例说明电极电位的形成。
金属可看成是由金属离子和自由电子所组成，金属离子以点阵结构有序排列，电子在其中可自由运动。
当金属M插入其盐溶液中时，就发生两个相反的进程：一是金属失去电子生成金属而进入溶液，电子留在金属固相中，使金属固相荷负电，而溶液有过量的金属离子而荷正电，这叫金属的溶解压；二是溶液中的金属离子从金属晶格中取得电子变成金属沉积到金属固相上，固相是留有电子空空而荷正电，而溶液中有多余的阴离子而荷负电，这称金属离子的渗透压。
两相相反进程不会均等，这取决于金属及其盐溶液的性质。
而无论初始时溶解压大仍是渗透压大，最终都要达到平衡，都在金属与溶液的界面上形成双电层，产生电势差，即产生电极电位。
电极电位是一种势垒，其大小是一种相对值，通常以标准氢电极（SHE）作为参照标准：肯定某电极的电极电位时，将该电极与SHE组成一个原电池：SHE || 待测电极测得该电池的电动势即为该电极的电极电位。
（注意：在电位表中，一般以SHE为标准，而在电分析化学的实用中，常常以饱和甘汞电极SCE 为标准）电极反映称为半电池反映，半反映通常写成还原反映的形式，即：电极电位表示式为：－－称为能斯特（Nernst）方程式在一些书中写为：式中：a o,a R别离为半反映中氧化态和还原态物质的活度，n为单元半反映的电子转移数，φo为a o,a R均为1mol/L-1（或比值为1）时的电极电位，称为该电极的标准电极电位。
R为气体常数mol·K，F为法拉弟常数96487C/mol），K为开氏温度。
当K为278K（25o C）时，方程式简化为：应特别指明的是方程式所表示的是电位φ与活度a的关系，当有关反映物质的活度均为1时，其电位才是标准电极电位φo，而活度与溶液的离子强度――表现为活度系数有关，而体系平衡时，又会受到溶液体系的酸效应、络合效应、沉淀反映等条件因素的影响，因此标准电极电位在实际应用上有它的局限性。
电化学原理思考题答案解析
第三章1.自发形成的双电层和强制形成的双电层在性质和结构上有无不同为什么2．理想极化电极和不极化电极有什么区别它们在电化学中有什么重要用途答：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。
3．什么是电毛细现象为什么电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状答：电毛细现象是指界面张力随电极电位变化的现象。
溶液界面存在双电层，剩余电荷无论带正电还是负电，同性电荷间相互排斥，使界面扩大，而界面张力力图使界面缩小，两者作用效果相反，因此带电界面的张力比不带电时小，且电荷密度越大，界面张力越小，因此电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状。
4．标准氢电极的表面剩余电荷是否为零用什么办法能确定其表面带电状况答：不一定，标准氢电极电位为0指的是氢标电位，是人为规定的，电极表面剩余电荷密度为0时的电位指的是零电荷电位,其数值并不一定为0;因为形成相间电位差的原因除了离子双电层外,还有吸附双电层\偶极子双电层\金属表面电位。
可通过零电荷电位判断电极表面带电状况，测定氢标电极的零电荷电位，若小于0则电极带正电，反之带负电。
5．你能根据电毛细曲线的基本规律分析气泡在电极上的附着力与电极电位有什么关系吗为什么有这种关系（提示：液体对电极表面的润湿性越高，气体在电极表面的附着力就越小。
）6．为什么在微分电容曲线中，当电极电位绝对值较大时，会出现“平台”7．双电层的电容为什么会随电极电位变化试根据双电层结构的物理模型和数学模型型以解释。
8．双电层的积分电容和微分电容有什么区别和联系9．试述交流电桥法测量微分电容曲线的原理。
10．影响双电层结构的主要因素是什么为什么答：静电作用和热运动。
静电作用使符号相反的剩余电荷相互靠近，贴于电极表面排列，热运动使荷电粒子外散，在这两种作用下界面层由紧密层和分散层组成。
电化学原理(第三版)思考题&公式
第五章思考题1.在电极界面附近的液层中，是否总是存在着三种传质方式？为什么？每一种传质方式的传质速度如何表示？答：电极界面附近的液层通常是指扩散层，可以同时存在着三种传质方式（电迁移、对流和扩散），但当溶液中含有大量局外电解质时，反应离子的迁移数很小，电迁移传质作用可以忽略不计，而且根据流体力学，电极界面附近液层的对流速度非常小，因此电极界面附近液层主要传质方式是扩散。
三种传质方式的传质速度可用各自的电流密度J来表示。
2.在什么条件下才能实现稳态扩散过程？实际稳态扩散过程的规律与理想稳态扩散过程有什么区别？答：当电极反应所消耗的反应粒子数和扩散补充来的反应粒子数相等，就可以达到一种动态平衡状态，即扩散速度与电极反应速度相平衡。
这时反应粒子在扩散层中各点的浓度分布不再随时间变化而变化，而仅仅是距离的函数；扩散层的厚度不再变化；离子的浓度梯度是一个常数，这就是稳态扩散过程。
理想条件下，人为地把扩散区和对流区分开了，因此理想稳态扩散过程中，扩散层有确定的厚度；而实际情况下，扩散区与对流区是相互重叠、没有明显界限的，只能根据一定的理论来近似求得扩散层的厚度。
二者在扩散层内都是以扩散作用为主。
因此二者具有相似的扩散动力学规律，但推导实际情况下的稳态扩散动力学公式需要借用理想稳态扩散的动力学公式。
3.旋转圆盘电极和旋转圆环圆盘电极有什么优点？它们在电化学测量中有什么重要用途？答：旋转圆盘电极和旋转圆环圆盘电极上各点的扩散层厚度是均匀的，因此电极表面各处的电流密度分布均匀。
这克服了平面电极表面受对流作用影响不均匀的缺点。
它们可以测量并分析极化曲线，研究反应中间产物的组成及其电极过程动力学规律。
4.试比较扩散层、分散层和边界层的区别。
扩散层中有没有剩余电荷？答：根据扩散传质理论，紧靠电极表面附近，有一薄层，此层内存在反应粒子的浓度梯度，这层叫做扩散层；电极表面的荷电粒子由于热运动而倾向于均匀分布，从而使剩余电荷不可能完全紧贴着电极表面分布，而具有一定的分散性，形成所谓分散层；靠近电极表面附近的液流层叫做边界层，越接近电极表面，其液流流速越小。
第七章 电化学思考题答案
第七章电化学思考题1.原电池在恒温恒压时可逆放电，ΔH与Q r的大小关系为ΔH Q r 。
A.＞B.＜C.=D.无法判断2.下列原电池中，其电池电动势与氯离子的活度无关的是A. Hg ∣ Hg2Cl2(s)∣KCl(a)∣Cl2(p)|PtB. Zn∣ZnCl2(a)∣Cl2(p)|PtC. Zn∣ZnCl2(a1)‖KCl(a2)∣Hg2Cl2(s) |HgD Hg∣Hg2Cl2(s)∣KCl∣∣AgNO3∣AgE Pt∣H2∣HCl∣Cl2∣PtF Ag∣AgCl(s)∣KCl∣Cl2∣Pt3.实验测得浓度为0.200mol·dm-3的HAc溶液的电导率为0.07138S·m-1，该溶液的摩尔电导率Λm(HAc)为A.0.3569S·m2·mol-1B. 0.0003569S·m2·mol-1C. 0. 356.9S·m2·mol-1D. 0.01428S·m2·mol-14.当电流通过一含有金属离子的电解质溶液时，在阴极上析出的金属量正比于下列因素中的____A 阴极表面积B 通过的电量C 电解质的浓度D 电流密度5.电池反应2H2（g）+O2(g)→2H2O(l) E1H2（g）+1/2O2(g)→H2O(L) E2则有：____A E1=1/2E2B E1=E2C E1=2E2D 不能确定6.电池Cu∣Cu2+∣∣Cu+,Cu2+∣Pt和电池Cu∣Cu+∣∣Cu+,Cu2+∣Pt的电池反应均可写成：Cu+Cu2+→2Cu+，此两电池的____A △r G0m和E0均相等B △r G0m相同，E0不同C△r G0m不同，E0相同 D △r G0m和E0均不同7.一蓄水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？A铜片 B 铁片 C 镀锡铁片 D 锌片8.在还原性酸性溶液中，锌的腐蚀速度较铁的小，其原因是A E(Zn2+/Zn 平)＜E(Fe2+/Fe 平)B E(Zn2+/Zn)＜E(Fe2+/Fe)C E(H+/H2平,Zn)＜E(H+/H2平,Fe)D E(H+/H2 , Zn)＜E(H+/H2,Fe)9. 0.1mol/kg 的CaCl 2水溶液，若γ± =0.219，则平均离子活度a ± = 0.03476 ; 0.01mol/kg 的K 3[Fe(CN)6]水溶液的离子强度I = 0.06mol/kg 。
电分析化学思考题
第一章1.什么是微扰理论？答：微扰理论是对一个测试对象施加一个微小的扰动，使其状态产生某种特定的变化，从这种变化来测定该测试对象的化学状态参数（组成、形态、结构等信息）。
2.组成电分析仪器的经典结构？答：电分析仪器的典型组成系统：激励信号、进样系统、分离系统、信号检测电路、数据采集和处理、结果输出3.电分析化学的发展方向有那些？任务与内容?答：研究方向：①电解、库仑分析；②电位分析；③电导分析；④极谱、伏安分析；⑤交叉学科任务：1.鉴别待测物质的化学成分：是什么——定性(标准加入法，标准对照法，组合法)2.研究化学反应的机理是什么——定性3.鉴别待测物质的化学成分有多少——定量（标准加入法，标准曲线法，内标法）内容：电分析化学的重要标志性特征是采用精密仪器和实验方法来表征物质的化学参数。
在“分析对象”上，其特征是：1.痕量、微量的组分含量。
2.样品复杂，样品量少3.样品品种多，来源广4.推动电分析化学发展的因素有那些？为什么分析对象处于中心位置答: 包括基础理论、仪器技术、实验方法、分析对象四个因素。
任何具体的分析手段都是为对象服务的，没有对象就谈不到方法。
5.电分析仪器的发展趋势？答：21世纪分析化学的发展方向将是仿生化和进一步信息智能化的时代。
因此，分析仪器的发展必然也是朝着小型化、仿生化和智能化的方向发展。
第二章1.电极电位是如何产生的？如何测量？答：在电化学电池中赖以进行电极反应和产生电信号的部分，称为电极。
在电极与溶液的两相界面上，由于带电质点的迁移形成了双电层，表现为电极电势，即为电极电位。
从电池电动势和标准电极的电位计算出被测电极的电极电位。
2.能斯特方程揭示了什么？Nernst方程式表示了电极电位φ与溶液中对应离子活度之间的关系。
φ=φθ+RTlna0Ra=yc把各常数的数值代入并转换成10为底数的对数，在25摄氏度（298.15K）的方程式为φ=φθ+0.059zlna0a R3.参比电极有哪几种？什么是离子选择性电极（用于电位分析）？参比电极：标准氢电极、饱和甘汞电极、银/氯化银电极离子选择性电极：利用膜电势测定溶液中离子的活度或者浓度的电化学传感器，当它和待测离子的溶液接触时，在它的敏感膜和溶液的相界面上产生与该离子活度直接有关的膜电势。
物理化学 电化学思考题
电化学思考题（请判别对错,并简单说明原因）1.通常把溶解在水或其它溶剂中具有电离性质的物质称为电解质(-)2.离子导体的电阻随温度的升高而增大(-)3.凡是离子都带有电荷,因此它在溶液中的移动现象称为离子的电迁移现象.(-)4.在电迁移过程中,溶液中正、负离子传递的电量恰等于流过电极的电量.(-)5.离子淌度或离子电迁移率即为离子的运动速率(-)6.使用法拉第定律需注意温度和压力的条件(-)7.若在通电的电解质溶液中正、负离子的移动速率不同,电荷不同,则他们分担导电任务的百分数也不相同(+)8.因为溶液是电中性的,溶液中正负离子所带的电量相等,所以正负离子的迁移数也相等.(-)9.离子的迁移数与离子迁移的速率成正比,当温度、浓度及某正离子的运动速率为一定时,其迁移数也一定.(-)10.离子的迁移数是指该离子分担导电任务的分数,同一种离子在不同电解质中的迁移数总是相同(-)11.溶液中所有正负离子的迁移数之和必定是1.(+)12.在温度、电位梯度相同的情况下，无限稀释的氯化钾、氯化氢、氯化钠三种溶液中，氯离子的运动速率相同，但氯离子的迁移数不同(+)13.对只含有单一电解质所电离的正负离子溶液,离子的淌度越大 ,其迁移数也越大;但在混合电解质溶液中,离子淌度大的其迁移数不一定也大.(+)14.一定温度下的稀溶液，电解质摩尔电导率随溶液浓度减少而减少。
(-)15.对于强电解质水溶液，其电导率随浓度的增加而增加。
(-)16.在水溶液中，带有相同电荷数的离子，其离子半径越大，则其迁移率和离子的摩尔电导率越小。
(-)17.离子的摩尔电导率与其价数有关,价数越高,离子的摩尔电导率越小,反之亦然.(-)18.离子独立运动定律是指溶液中每一种离子是独立移动的,不受其他离子的影响.(-)19.浓度极稀的强电解质溶液的摩尔电导率与其浓度的平方根成直线关系。
(+)20.在恒温、恒压、可逆的放电过程中，电池所吸收的热量等于T△S。
应用化学研究方法思考题总结
《应用化学研究方法》课程思考题刘洪涛老师：●镍铁电池的正负极电极反应是什么？答：●相对于锂离子电池，镍铁电池有哪些优缺点？答：优点：（1）资源丰富，价格低廉（2）铁元素无毒，绿色环保（3）耐受性优异，使用寿命长缺点：（1）析氢过电位低，自放电严重（2）易生成钝化膜，难以高倍率放电，放电电压低（3）低温性能差，充电效率低（4）能量密度低，功率密度低●铁电极性能的改善可以从哪些方面入手？答：提高放电容量、抑制析氢、减小自放电、提高充电效率、提高倍率性能、改善电极综合性能●从安全、环保的角度，你认为电池的正、负极材料和电解液的选择应考虑哪些基本问题？答：正负极材料：（1）充放电后材料的化学稳定性好，热稳定性好（2）环境友好，制造过程及电池废弃的过程不对环境造成污染电解液：（1）化学性能稳定，与电池内集流体和活性物质不发生化学反应（2）无腐蚀性，安全低毒，不易燃（3）最好能够生物降解刘素琴老师：1. 请从某超级电容器电极材料的循环伏安曲线计算其比电容比电容C m=闭合曲线积分面积/(2mrU)其中m为电极活性物质质量，r为扫描速率，U为电势窗口积分面积中，电流单位为A，不是电流密度2. 超级电容器电极材料的要求有哪些？如何设计或改进制备与合成实验方法，获得满足要求的超级电容器电极材料？要求：电容量高；电导率高；比表面积大；耐腐蚀性好；高温下较高的稳定性；易于处理，相容性好；价格便宜。
合成实验方法改进：与金属氧化物复合；氮掺杂和石墨化改性；制备二维多孔超薄碳片；制备二维多孔超薄碳片负载二氧化锰纳米片阵列；有序多孔状四氧化三锰/氮掺杂多孔碳/石墨烯复合材料制备；3.你所知道的表征粉体材料粒径的方法与技术手段有哪些？各有什么优点和不足？研究过程中如何弥补其不足？X射线小角度散射法:用于纳米级颗粒测量x射线衍射线宽法: 优点:不仅可用于分散颗粒测定，也可用于极细纳米颗粒测定; 缺点:晶粒较大时误差较大;沉降法: 优点：可分析颗粒尺寸范围宽的样品;缺点:分析耗时长；激光散射法:优点:测定迅速，一次只需十几分钟;可在分散最佳状态下测定，如:超声波分散后可立即测定，不必等待;缺点:结果受分布模型影响大，仪器造价高，分辨率低;弥补：根据所得粉体材料的特性选择合适的方法进行表征，也可综合运用几种方法进行表征，选择比较准确的结果。
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》复习思考题参考答案
《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。
电化学分析法思考题与练习题
电化学分析法思考题与练习题1．化学电池由哪几部分组成？如何表达电池的图示式？电池的图示式有那些规定？2．电池的阳极和阴极，正极和负极是怎样定义的？阳极就是正极，阴极就是负极的说法对吗？为什么？3．电池中"盐桥"的作用是什么？盐桥中的电解质溶液应有什么要求？4．电极电位及电池电动势的表示式如何表示？应注意什么问题？何谓式量电位？如何表示？5．电极有几种类型？各种类型电极的电极电位如何表示？6．何谓指示电极、工作电极、参比电极和辅助电极？7．何谓电极的极化？产生电极极化的原因有哪些？极化过电位如何表示？8．写出下列电池的半电池反应和电池反应，计算电动势。
这些电池是原电池还是电解池？极性为何？（设T为25℃,活度系数均为1）(1)Pt│Cr3+（1.0×10－4mol·L－1），Cr2+（0.10mol·L－1）‖Pb2+(8.0× 10－2mol·L－1)│Pb已知：答案:E=0.429V，是原电池(2)已知：答案:E=0.007V，是原电池(3)Pt，H2(20265Pa)│HCl（0.100mol·L－1）‖HClO4(0.100mol·L－1)│Cl2(50663Pa)，Pt已知：答案:E=1.448V，是原电池(4)Bi│BiO+（8.0×10－2mol·L－1），H+（1.00×10－2mol·L－1）‖I－(0.100mol·L－1)，AgI(饱和)│Ag已知：答案:E=－0.261V，是电解池9．已知下列半电池反应及其标准电极电位：Sb+3N++3e ＝SbH3计算下列半电池反应Sb+3H2O+3e ＝SbH3+3OH－1在25℃时的值答案:－1.34V10．电池：Hg│Hg2Cl2，Cl－（饱和）‖Mn+│M 在25℃时的电动势为0.100V；当Mn+的浓度稀释为原来的1/50时，电池的电动势为0.050V。
电化学原理思考题问题详解
第三章1.自发形成的双电层和强制形成的双电层在性质和结构上有无不同？为什么？ 2．理想极化电极和不极化电极有什么区别？它们在电化学中有什么重要用途？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。
3．什么是电毛细现象？为什么电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状？答：电毛细现象是指界面力随电极电位变化的现象。
溶液界面存在双电层，剩余电荷无论带正电还是负电，同性电荷间相互排斥，使界面扩大，而界面力力图使界面缩小，两者作用效果相反，因此带电界面的力比不带电时小，且电荷密度越大，界面力越小，因此电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状。
4．标准氢电极的表面剩余电荷是否为零？用什么办法能确定其表面带电状况？答：不一定，标准氢电极电位为0指的是氢标电位，是人为规定的，电极表面剩余电荷密度为0时的电位指的是零电荷电位,其数值并不一定为0;因为形成相间电位差的原因除了离子双电层外,还有吸附双电层\偶极子双电层\金属表面电位。
可通过零电荷电位判断电极表面带电状况，测定氢标电极的零电荷电位，若小于0则电极带正电，反之带负电。
5．你能根据电毛细曲线的基本规律分析气泡在电极上的附着力与电极电位有什么关系吗？为什么有这种关系？（提示：液体对电极表面的润湿性越高，气体在电极表面的附着力就越小。
）6．为什么在微分电容曲线中，当电极电位绝对值较大时，会出现“平台”？ 7．双电层的电容为什么会随电极电位变化？试根据双电层结构的物理模型和数学模型型以解释。
8．双电层的积分电容和微分电容有什么区别和联系？ 9．试述交流电桥法测量微分电容曲线的原理。
10．影响双电层结构的主要因素是什么？为什么？答：静电作用和热运动。
静电作用使符号相反的剩余电荷相互靠近，贴于电极表面排列，热运动使荷电粒子外散，在这两种作用下界面层由紧密层和分散层组成。
应用电化学复习思考题.doc
应用电化学复习思考题第一章.基本概念1.法拉第过程和非法拉第过程2.双电层3.极化4.循环伏安法.问答1.试说明参比电极具有的性能和用途。
2.试描述双电层理论的概要。
3.什么是零电荷电势？零电荷电势有什么作用？可以用来测定零电荷电势的主要实验方法有哪些？4.试述电极反应的种类和机理。
5.试述电极过程的基本历程和特点。
3.电化学反应的核心步骤是什么？4,物质传递的形式有哪些？第二章一.基本概念1.电催化2.火山型效应二.问答1.电催化的主要类型有哪些？各自的特点是什么，彼此有什么区别？媒介体电催化中媒介体应具备哪些性质？2.评价电催化性能的方法有哪一些？试选择一种方法说明它是如何评价电催化性能的。
3.试写出Tafel公式，并说明公式是哪些物理量的定量关系式？公式中常数a的物理意义及影响因素是什么？通过a值，可以将常见电极材料分为几种类型？4.简述氢气析出的总过程和基本步骤。
5.在氧气的电催化还原机理中，如何区分直接四电子和二电子途径？第三章.基本概念1.化学电源2.电池3.二次电池4.开路电位5.燃料电池6.自放电.问答1.简述锂离子电池的有哪些正极材料，各自有哪些优缺点？2.质子交换膜燃料电池（PEMFC）和直接甲醇燃料电池（DMFC）各自的特点是什么？后者较前者不同之处是哪些？第四章一 .基本概念1.金属电沉积2.电镀3.整平剂4.电泳涂装二.问答1.电镀一般分为哪几种类型？2.水溶液中，金属离子阴极还原的规律和特点是什么？3.电镀时常常加入络离子，请解释原因。
4.试述电结晶层结构随施加电势的变化关系。
5.评价电镀层质量的重要指标是什么？。
6.复合电镀中的固体微粒有哪几种？分别是什么？7.电镀工艺一般包括哪些步骤？8.要在塑料表面实现金属化涂装必须具备哪些条件？阴极电泳涂装的优点是什么？第五章一.基本概念1 .化学腐蚀2.电化学腐蚀3.维钝电流4.缓蚀剂二.问答1.什么是点腐蚀，其成长机理是什么？2.金属的阳极氧化分为哪些形式？3.典型的局部腐蚀有哪五种？其特点如何？4.金属的电化学防腐保护有哪些手段，各有怎样的特点？哪一种手段更具优势？。
物理化学电化学思考题
电化学思考题（请判别对错,并简单说明原因）1.通常把溶解在水或其它溶剂中具有电离性质的物质称为电解质(-)2.离子导体的电阻随温度的升高而增大(-)3.凡是离子都带有电荷,因此它在溶液中的移动现象称为离子的电迁移现象.(-)4.在电迁移过程中,溶液中正、负离子传递的电量恰等于流过电极的电量.(-)5.离子淌度或离子电迁移率即为离子的运动速率(-)6.使用法拉第定律需注意温度和压力的条件(-)7.若在通电的电解质溶液中正、负离子的移动速率不同,电荷不同,则他们分担导电任务的百分数也不相同(+)8.因为溶液是电中性的,溶液中正负离子所带的电量相等,所以正负离子的迁移数也相等.(-)9.离子的迁移数与离子迁移的速率成正比,当温度、浓度及某正离子的运动速率为一定时,其迁移数也一定.(-)10.离子的迁移数是指该离子分担导电任务的分数,同一种离子在不同电解质中的迁移数总是相同(-)11.溶液中所有正负离子的迁移数之和必定是1.(+)12.在温度、电位梯度相同的情况下，无限稀释的氯化钾、氯化氢、氯化钠三种溶液中，氯离子的运动速率相同，但氯离子的迁移数不同(+)13.对只含有单一电解质所电离的正负离子溶液,离子的淌度越大,其迁移数也越大;但在混合电解质溶液中,离子淌度大的其迁移数不一定也大.(+)14.一定温度下的稀溶液，电解质摩尔电导率随溶液浓度减少而减少。
(-)15.对于强电解质水溶液，其电导率随浓度的增加而增加。
(-)16.在水溶液中，带有相同电荷数的离子，其离子半径越大，则其迁移率和离子的摩尔电导率越小。
(-)17.离子的摩尔电导率与其价数有关,价数越高,离子的摩尔电导率越小,反之亦然.(-)18.离子独立运动定律是指溶液中每一种离子是独立移动的,不受其他离子的影响.(-)19.浓度极稀的强电解质溶液的摩尔电导率与其浓度的平方根成直线关系。
(+)20.在恒温、恒压、可逆的放电过程中，电池所吸收的热量等于T△S。
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应用电化学思考题《应用电化学》思考题第三章 化学电源1. 什么是化学电源？试述其结构和类型。
（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、截止电压电池容量、连续放电、间歇放电、电池的寿命、自放电、过充电等.。
电动势E ：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。
开路电压OCV ：是在无负荷情况下的电池电压，一般 OCV ≤E ，只有可逆电池的OCV ＝E 。
工作电压V ：是指电池有电流流过时的端电压。
额定电压：指电池工作时公认的标准电压。
中点电压：指电池放电期间的平均电压。
截止电压：指电池放电终止时的电压值。
电池容量C ：指在一定放电条件下，电池放电到终止电压时所能放出的电量，单位为库仑（C ）或安时（A ·h ） C=mzF/M由图可知，间歇放电时电池的容量要较连续放电时的大。
电池的寿命包含三种涵义：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，在一定条件放电条件下，电池经历充放电循环的次数，对于一次电池、燃烧电池则不存在循环寿命。
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。
充电时间太长，电池可能被过充电。
3.什么是一次电池？一次的原因是什么？有何优点？（1）一次电池（原电池）为电池放电后不能用充电的方法使它复原的一类电池。
（2）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反应很难可逆地进行所决定的。
（3）主要优点：方便、简单、容易使用，维修工作量极少。
其他优点有：贮存寿命长，适当的比能量和比功率，可靠，成本低。
5.写出验证锌锰一次电池表达式及电极电池反应，并说明其主要结构和特征。
电池表达式为 ：(一)Zn │浓KOH │MnO2 ，C （+）负极反应： Zn+2OH - —2e →Zn(OH)2Zn(OH)2+2OH-→[Zn(OH)4]2-正极反应： MnO2+H2O+e →MnOOH+OH -MnOOH+H2O+e →Mn(OH)2+OH –电池反应：Zn+MnO2+2H2O+2OH -→Mn(OH)2+Zn(OH)42-电池采用浓KOH 作电解液（PH ≈5），采用Zn 和石墨分别作为负极和正极的集电器。
该电池的特点是自放电小、内阻小、放电电压比盐类电解液的要高且稳定，同时由于电解MnO2(EMD)的使用，电池具有较高的容量。
6.试述锂一次电池的通性，写出Li/SO 2电池的电极和电池反应(1)性质：(A).理论容量：较高，约为锌的4.7倍(B).电压输出功率：锂的电负性最低，电极电势负值最高，因此锂的电压高达4v 以上，输出能量超出200w ·h ·kg-1(2)Li/SO2电池：电池表达式为：(-) Li │LiBr ，乙腈 │SO2，C (+)电极：正极为多孔的C 和SO2，SO2以液态形式加到电解质溶液内，Li 为负极电池反应：2Li+2SO2→Li2S2O47.试述二次电池的一般性质一）评价二次电池性能的主要指标除电流、电压、电池容量、比性能、比功率等以外，还有容量效率，伏特效率、能量效率和充放电行为等。
1）容量效率：蓄电池放电输出的电量和充电至原始状态时所需电量的比。
2）伏特效率：蓄电池放电和充电过程的工作电压之比。
3）能量效率：指容量效率和伏特效率的乘积，它是评价电池能量瞬时和极化行为的综合指标。
4）充放电行为：是评价二次电池优劣的重要指标1.恒电流放电：在放电过程中改变负载电阻，维持电流不变。
2.恒电阻放电：放电过程中负载电阻阻值不变。
电压时间（三）电池充电的方式1.恒电流充电2.变电流充电：在充电开始阶段以较大电流充电，后阶段用较小电流充电。
变电流充电就是改变电流进行充电，电流无非变大或变小，那只然是先用较大电流再用较小电流，以免过充电3.定电位充电：在充电过程中，调节充电电流，维持充电电压恒定在某一值的充电方式。
8.试述铅酸蓄电池的表达式、电极反应、电池结构、影响循环寿命的原因、密封机理和工艺。
1）池表达式为：(一) Pb│H2SO4│PbO2 (+)2）电极反应：负极反应：Pb+HSO4- ←→PbSO4+H+ +2e正极反应：PbO2+HSO4 - +3H+ +2e ←→P bSO4+2H2O电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4 ←→2PbSO4+2H2O3）结构组成：海绵状铅为负极（集电器），PbO2作正极，采用涂膏式极板栅结构。
4）影响电池的寿命和容量减小原因（a）极板栅腐蚀：Pb电极在与PbO2和酸接触的地方腐蚀以及Pb板栅的暴露部分充电时可能发生的阳极氧化而导致的腐蚀。
（b）正极活性物质的脱落。
（c）负极自放电（d）极板栅硫酸化：表现为电极上生成紧密的白色硫酸盐外皮，此时电池不能再充电。
5）密封机理和工艺：凝胶电解质技术在铅酸蓄电池上的应用实现了电池的密封铅酸电池在充电后期，电极上发生的电化学反应为：正极：PbSO4 ＋2H2O -2e→PbO2 ＋HSO4-＋3H＋负极：PbSO4 ＋H＋＋2e→Pb ＋HSO4- H2O -2e→H＋＋1/2O2 2H＋＋2e→H2可以看出，电池在充电时产生氢气和氧气是不可避免的，而两种气体的再化合只有在催化剂在时才能进行，氧气复合原理对铅酸电池的封密起起重要的指导作用，玻璃纤维隔板的使用为氧气复合原理的实际使用提供了可能性，实现了“密封”的突破。
（加课本P108密封机理和工艺）9. 试述氢镍电池、镍镉电池的基本原理和装配方法。
10．试述锂、锂离子二次电池的电极反应特点和电极材料的发展。
11.试述燃料电池的特点。
简述直接甲醇质子交换膜的燃料电池原理。
特点：（1）可连续供给能量(2)能量转换率高：理论效率η＝ΔG/ΔH＝1－（TΔS）/ΔH η实际＝－nFV/ΔH＝nF(E－η+－η-－IR)/ΔH(3)低的环境污染和噪音污染，安全可靠性高(4)操作简单、灵活性大，建设周期短等。
――直接甲醇PEMFC（DMPEMFC），即甲醇在阳极上直接氧化。
DMPEMFC以质子交换膜或酸性电解液为电解质时反应如下：负极反应：CH3OH+H2O→CO2+6H + +6e正极反应：6H + +3/2O2 +6e→3H2O电池反应：CH3OH+3/2O2＝CO2+2H2O第四章金属的表面装饰1、什么是金属的电沉积？金属离子或络离子通过电化学方法在固体表面上放电还原为金属原子附着于电极表面，从而获得金属层的过程。
2、电镀与金属的电沉积有何不同？电镀不同于一般电沉积过程在于：镀层除应具有的机械，物理和化学性能外，还必须横好地附着于物体表面，且镀层均匀致密，孔隙率少等。
3、简单金属离子的还原过程有哪些步骤？（1）水化金属离子由本体溶液向电极表面的溶液传递⑵电极表面溶液层中金属离子水化数降低，使离子进一步靠近电极表面，过程表示为：M2+·mH2O - nH2O→M2+·(m-n)H2O(3) M 2+·(m-n)H2O+e→M +·(m-n)H2O (吸附离子)M +·(m-n)H2O+e→M·(m-n)H2O (吸附原子)(4)吸附于电极表面的水化原子失去剩余水化层，成为金属原子进入晶格，过程表示为：M·(m-n)H2O(ad) -(m-n)H2O→M晶格4、金属共沉积的基本条件是什么？Ψ1,析出≈Ψ2,析出5、金属共沉积一般可利用哪些方法？（1）种离子的Ψi、Ψθ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Ψi、Ψθ相差不大时（＜0.2v），且两者极化曲线斜率不同时，则调节电流密度使其增加达到一定数值，此时Ψ1,析出= Ψ2,析出，也可实现共沉积（3）种离子的Ψi、Ψθ相差很大时，可通过加入络合物以改变Ψe、Ψq，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，这时也可实现共沉积6、金属络离子的还原过程中配体有哪两种观点？（1）络离子可在电极上直接放电，在多数情况下放电的络离子的配位数都比溶液中的主要存在形式要低。
（2）有的络合体系，其放电物种的配体与主要配体不同（3）PK不稳定的数值与超电势无直接关系，一般K不稳较小的络合离子还原时呈现较大的阴极极化。
7、试述金属电结晶的详细机理（1）溶液中的离子向电极表面的扩散（2）电子迁移反应（3）部分或完全溶剂化外壳，导致形成吸附离子（4）光滑表面或异相基体上吸附原子经表面扩散，到缺陷或位错等有利位置（5）用还原得到的其他金属原子在这些位置聚集，形成新的核，即核化（6）还原的金属原子结合到晶格中生长，即核化生长（7）沉积物的结晶及形态特性的发展8、试述整平剂的作用机理（微峰微谷理论）。
(1)在整个基底表面上，金属电沉积过程是受电化学活化控制(即电子传递步骤是速度控制步骤)的；(2)整平剂能在基底电极表面发生吸附，并对电沉积过程起阻化作用；(3)在整平过程中，吸附在表面上的整平剂分子是不断消耗常见的的整平剂有：1,4 -丁炔二醇、硫脲、香豆素、糖精等物质。
9、试述光亮剂的增光作用机理。
1）即假设光亮剂在镀件表面上形成了几乎完整的吸附单层，吸附层上存在连续形成与消失的微孔，而金属只在微孔处进行沉积。
由于这些微孔是无序分布的，故金属沉积是完全均匀的，不会导致小晶面的形成。
与此同时，借助几何平整作用，原先存在的小晶面逐渐被消除，最终得到光亮的镀层。
2）假设光亮剂分子能优先吸附在金属电结晶生长较快的晶面上，且能对电沉积起阻化作用，因而导致镀件表面不同位置的生长速度趋于一致，加几何平整作用，终于得到光亮的镀层。
10、电镀添加剂的选择的经验原则是什么？⑴在金属电沉积的电势范围内，添加剂能在镀件表面上发生较理想的吸附。
⑵添加剂在镀件表面的吸附对金属电沉积过程有适当的阻化作用。
⑶毒性小，不宜挥发，在溶液中不发生⑷不过分降低氢在阴极析出的超电势。
⑸为了尽可能地避免埋入镀层，其在镀件表面的脱附速度应比新晶核生长速度快。
⑹添加剂的加入不能对阳极过程造成不利影响等。
化学反应，其可能的分解产物对金属沉积过程不产生有害的影响。
11、电镀层的主要性能有哪些？（1）化学稳定性不会发生变色、腐蚀等不良化学变化（2）平整程度（⒊）光洁度（⒋）机械性能:⑴镀层与基底金属的结合强度，硬度，脆性，内应力12、理想的镀液具备哪些性能？①沉积金属离子（一般为络离子）阴极极化较大，以获得晶粒度小，致密，有良好附着力的镀层。
②稳定性好不易变质且导电性好。