电极与极化作用

第九章 电极与极化作用

思考题：

1．如何计算氢超电势？在电解过程中怎佯利用氢超电势？

2．在电解过程中，阴、阳离子分别在阳、阴极析出的先后次序有何规律？

3．分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的最小外加电压，判断此叙述是否正确。

4．电化学中用电流密度i 来表示电极反应速率，对吗？

5．以Pt 为电极电解Na 2SO 4水溶液．在两极的溶液中各加数滴石蕊试液，在电解过程中两极区溶液的颜色有何变化？

选择题：

1．当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化（ ）。

（A ）阳ϕ变大，阴ϕ变小 （B ）阳ϕ变小，阳ϕ变大

（C ）两者都变大 （D ）两者都变小

2．298K ，以1A 电流电解CuSO 4溶液，析出0.1molCu(s)，需时间为（ ）小时。

（A ）20.2 （B ）5.4

（C ）2.7 （D ）1.5

3．随着电流密度由小到大增加，电解池的实际分解电压V (分) 与原电池的端电压V (端) 将：

(A) V (分) 递增，V (端) 递减

(B) V (分) 递减，V (端) 递增

(C) V (分)、V (端) 递增

(D) V (分)、V (端) 递减

4．为了防止金属的腐蚀，在溶液中加入阳极缓蚀剂，其作用是：

(A) 降低阳极极化程度 (B) 增加阳极极化程度

(C) 降低阴极极化程度 (D) 增加阴极极化程度

5． 电解时，在阳极上首先发生氧化还原反应的是（ ）。

（A ）标准还原电势最大者 （B ）标准还原电势最小者

（C ）考虑极化后实际析出电势最大者 （D ）考虑极化后实际析出电势最小者

6．已知氢在铜上的析出超电势为0.23V ，φ (Cu 2+,Cu) = 0.34V ，电解0.1mol·dm -3的CuSO 4溶液，电极电势只有控制在大于下列哪个电势下，氢就不会析出：

(A) +0.13V (B) -0.23V (C) +0.23V (D) -0.27V

7．极谱分析的基本原理是利用在滴汞电极上：

(A) 电阻小，电流密度大 (B) 形成浓差极化

(C) 氢超电势大 (D) 易生成汞齐

8．已知25℃ 时ϕ(Zn 2+/Zn) = -0.763V ，H 2在Zn 和光亮Pt 上的超电压分别约为0.7V 和0.3V ，若分别以Zn 和光亮Pt 为阴极电解1mol·kg -1 ZnSO 4溶液(设为中性)，在阴极上首先析出的物质将分别为：

(A) 均为H 2 (B) 均为Zn

(C) Zn 和H 2 (D) H 2和Zn

9．下列对铁表面防腐方法中属于“电化保护”的是（ ）。

（A ）表面喷漆 （B ）电镀

（C ）Fe 件上嵌Zn 块 （D ）加缓蚀剂

10．极谱分析仪所用的测量阴极为（ ）。

（A ）电化学极化电极 （B ）浓差极化电极

（C ）理想可逆电极 （D ）难极化电极

计算题：

在298K ，P 0压力时，电解一含Zn 2+溶液，希望当Zn 2+浓度降至1×10-

4mol ·kg -1时，仍不会有H 2(g)析出，试问溶液的pH 值应控制在多少为好？已知H 2(g)在Zn （s ）上的超电势为0．72V ，并设此值与浓度无关。

答案：

思考题：

1. 用塔菲尔公式计算氢超电势，η(H 2)=a+blnj 。利用氢气在阴极上的超电势，使比氢活泼的金属先在阴极上析出。

2. 在阳极上，析出电势越小的阴离子首先在阳极上发生氧化，在阴极上，析出电势越大的阳离子首先在阴极上还原。

3. 不正确。

4. 对。

5. 这是电解水的电解池，在阴极上有氢气析出，溶液中留有OH -呈碱性，故阴极区指示剂变

兰色；在阳极上有氧气放出，溶液中有较多的H +，所以阳极区溶液呈红色。

选择题：

1．(A) 2．(B) 3．(A) 4．(B) 5．(D) 6．(D) 7．(B) 8．(A) 9．(C) 10．(B)

计算题：

V 8811.0101ln F RT 7628.0a 1ln F 2RT 4Zn ,Zn Zn 0,Zn Zn 222-=⨯+-=-=-+

++ϕϕ

V 72.0pH 5915.0a 1ln F RT 22H H ,H H --=--=++ηϕ 要H 2气不析出，2H ,H +ϕ要小于,Zn Zn 2+ϕ V 72.0pH 5915.0--2.72