应用电化学(杨辉_卢文庆编)课后习题答案
应用电化学
主要研究内容:
• 反应速率~电势间的依赖关系（The Reaction rate ~ Potential dependence and the nature behind）
i~E
电化学基本定律 (the Faraday law)
O+ neR
2
Q N nF
dQ(Coulombs cm2 ) / Current density: j ( Amperes/cm ) dt( Seconds )
Electrochemical reaction
e-
Fe2O3 + 6e 2Fe + 3O2-
C + 2O2 CO2 + 4e-
Fe2O3 + C + G (W) Fe + CO2
Work → Chemical energy
电化学反应的特征
• 整个氧化还原反应由发生在电极/电解质界面(Electrodes /electrolyte interfaces)上的两个独立的半反应(half-reactions) 组成.
• 研究化学能与电能之间相互转换的原理与技术（The laws and the technologies concerning the conversion between chemical energy and electrical energy） • 研究化学现象与电现象的相关性（Interrelation between chemical phenomena (chemical reactions, chemical changes, etc.) and electric phenomena (charge, current, potential, electric field, etc.)） • 研究发生在电极与电解质界面的现象、过程和反应（The phenomena, processes and reactions occurring at interface between an electronic conductor (electrode) and an ionic conductor (electrolyte) ）
2023年高考化学试题分项版解析专题17《电化学原理综合应用》含解析
专题 17 电化学原理综合应用1. 【2023 天津卷】CO 是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。
答复以下问题：2〔3〕O 关心的Al ～CO 电池工作原理如图 4 所示。
该电池电容量大，能有效利用 CO ，电池反响产物 Al (C O )22 2 2 2 4 3是重要的化工原料。
电池的负极反响式：。
反响过程中O 的作用是。
2该电池的总反响式：。
【答案】Al –3e –=Al 3+〔或 2Al –6e –=2Al 3+〕 催化剂 2Al+6CO =Al (C O )【解析】222 4 32. 【2023 江苏卷】NO 〔主要指NO 和 NO 〕是大气主要污染物之一。
有效去除大气中的NO 是环境保护的重x2 x要课题。
（2） 用稀硝酸吸取 NO ，得到 HNO 和 HNO 的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。
写出电解时阳x32极的电极反响式： 。
【解析】精准分析：〔2〕依据电解原理，阳极发生失电子的氧化反响，阳极反响为HNO 失去电子生成HNO ，1molHNO232电池的正极反响式：6O +6e −26O − 26CO +6O− 223C O 2− 2 4【答案】〔2〕HNO −2e −+H O 2 23H ++NO −3反响失去 2mol 电子，结合原子守恒和溶液呈酸性，电解时阳极电极反响式为HNO -2e-+H O=NO -+3H+。
2 2 33.【2023 课标 1 卷】焦亚硫酸钠〔Na S O 〕在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
答复以下问题：2 2 5（3）制备Na S O 也可承受三室膜电解技术，装置如以下图，其中SO 碱吸取液中含有NaHSO 和 Na SO 。
阳2 2 5 23 2 3极的电极反响式为。
电解后，室的NaHSO浓度增加。
将该室溶液进展结晶脱水，3可得到Na S O 。
2 2 5【答案】〔3〕2H O－4e－＝4H＋+O ↑ a2 2【解析】4.【2023 课标 1 卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿〔ZnS，含有 SiO 和少2量 FeS、CdS、PbS 杂质〕为原料制备金属锌的流程如以下图：（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反响式为；沉积锌后的电解液可返回工序连续使用。
应用电化学(Applied Electrochemistry)简介
► 表面精饰，包括电镀、阳极氧化、电泳涂漆 表面精饰，包括电镀、阳极氧化、
等； ► 电解加工，包括电成型(电铸)、电切削、电 电解加工，包括电成型(电铸) 电切削、 抛磨； 抛磨； ► 电化学分离技术，例如电渗析、电凝聚、电 电化学分离技术，例如电渗析、电凝聚、 浮离等应用于工业生产或废水处理； 浮离等应用于工业生产或废水处理； ► 电分析方法在工农业、环境保沪、医药卫生 电分析方法在工农业 环境保沪、 方法在工农业、 等方面的应用。 等方面的应用。
主要内容安排
►
►
►
► ►
电化学理论基础（ 学时） 包括电化学体系的基本单元（ 电化学理论基础（6学时）：包括电化学体系的基本单元（三 电极及其作用）、电极极化（极化曲线及其测量）、 ）、电极极化 ）、电极过 电极及其作用）、电极极化（极化曲线及其测量）、电极过 特征及研究方法）、电极/溶液界面性能（研究意义、 ）、电极 程（特征及研究方法）、电极/溶液界面性能（研究意义、界 面双电层的形成、测量方法、双电层理论概要、 面双电层的形成、测量方法、双电层理论概要、电化学研究 方法）。 方法）。 化学电源（10学时 学时） 包括化学电源总论、一次电池（ 化学电源（10学时）：包括化学电源总论、一次电池（锌锰 电池、锂原电池）、二次电池（铅酸电池、镉镍电池）、 ）、二次电池 ）、高 电池、锂原电池）、二次电池（铅酸电池、镉镍电池）、高 能电池（金属氢化物电池、锂离子二次电池）、燃料电池等。 ）、燃料电池等 能电池（金属氢化物电池、锂离子二次电池）、燃料电池等。 电镀技术（10学时 学时） 包括金属电沉积原理、金属镀前处理、 电镀技术（10学时）：包括金属电沉积原理、金属镀前处理、 各种电镀技术（合金电镀、复合镀、化学镀、 各种电镀技术（合金电镀、复合镀、化学镀、非金属材料电 脉冲电镀、电刷镀、激光镀、电泳涂装、化学转化膜、 镀、脉冲电镀、电刷镀、激光镀、电泳涂装、化学转化膜、 金属腐蚀与防护）。 金属腐蚀与防护）。 电化学合成（ 学时） 无机电合成、有机电合成等。 电化学合成（6学时）：无机电合成、有机电合成等。 生物电化学（ 学时） 包括电化学与生物的关系、 生物电化学（4学时）：包括电化学与生物的关系、蛋白质的 电化学、生物相关物质的电化学、生物功能与电化学。 电化学、生物相关物质的电化学、生物功能与电化学。
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。
电化学小论文
应用电化学结课论文有机物的电解合成学院：化工学院专业：应用化学班级：一班******学号：0 6 1 1 2 6 7 9日期：2013. 10. 26中国矿业大学摘要有机电化学合成具有许多优点，近二十年来，有关有机电化学合成的研究和工业应用进展迅速，已成为一门新的热点学科。
医药品、香料、农药等称为精细化学品。
这类产品一直用有机合成和发酵法生产，后来才认识到对这些精细化学品采用电解合成的过程是极为有效的。
即有机电合成方法可以在温和的条件下制取许多高附加值的有机产品；而且用电子这一干净的试剂去代替会造成环境污染的氧化剂和还原剂，是一种环境友好的洁净合成，代表了新世纪化学工业发展的一个方向，近30年来的有机电合成在许多国家得到了迅速发展。
围绕电化学合成有机物和化学法合成有机物的优点进行对比，总结有机电合成的优点与不足，以及工业生产应用上的问题。
关键词：电化学有机电解合成正文早在19世纪初期，雷诺尔德(Rheinold)和欧曼(Erman)发现电是一种强有力的氧化剂和还原剂，那时他们就已经用醇稀溶液进行过电解反应的研究。
1934年，法拉第首先使用电化学法进行了有机物的合成和降解反应研究，发现在醋酸盐水溶液中电解时，阴极上会析出CO。
，并生成烃类化合物。
后来，柯尔贝(Kolbe)在法拉第工作的基础上，创立了有机电化学合成(又称有机电解合成，下简称有机电合成)的基本理论。
虽然有机电合成的研究早在19世纪初就已经开始，但是限于理论和工艺复杂性及有机催化合成迅速发展带来的竞争，有机电合成在很长一段时间内进展缓慢，只是作为有机化学家们在实验室中制备有机化合物的一种常用方法，并未在工业化上迈出步伐。
直到20世纪50年代，电化学理论、技术、新材料的发展为有机合成的工业应用奠定了基础。
有机电合成真正取得实质性进展开始于1960年，美国孟山都(Monsanto)公司电解丙烯酸二聚体生产己二腈获得了成功，并建成年产1．45万吨的己二腈生产装置，这是有机电合成走向大规模工业化的重要转折点。
大学物理化学8-电化学课后习题及答案
电化学课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“×”：1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行。
（ ）2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1，γ±=1.0) | AgCl(s) | Ag(s)，其反应为：2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1，γ±=1.0) 所以，其电动势的计算公式为：E MF =E MF -RT F2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0.002×1.0) ( )。
3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。
（ ）4、电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关，而电池反应的热力学函数变∆r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中，所构成的电池是可逆电池。
二、选择题选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内：1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（ ）。
(A)∆r H m ； (B)零； (C)T ∆r S m ； (D) ∆r G m 。
2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势：（ ）。
(A)仅与a 1，a 3有关，与a 2无关；(B)仅与a 1，a 2有关，与a 3无关； (C)仅与a 2，a 3有关，与a 1无关；(D)与a 1，a 2，a 3均无关。
3、在25℃时，电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2，则其电动势E ：（ ）。
(A)>0； (B)<0； (C)=0； (D)无法确定三、填空题在以下各小题中的 处填上答案： 1、Ag(s)|AgNO 3（b 1=0.01 mol ·kg -1， γ±, 1=0.90）|| AgNO 3（b 2=0.01 mol ·kg -1， γ±, 2=0.72）|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
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
应用电化学0909401088 09化学丁春来物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手来探求化学变化基本规律的一门学科。
化学与物理学的紧密联系是本课程显著特点之一。
物理化学课程是化学、材料、应用化学和化工等专业的基础课程。
而电化学是物理化学的一个重要组成部分，它不仅与无机化学、有机化学、分析化学和化学工程等学科有关，还渗析到环境科学、能源科学、生物学和金属工业等领域。
电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。
应用电化学是将有关的电化学原理应用于与实际生产相关的领域。
一、化学电源化学电源，也就是所说的电池，是将氧化-还原反应的化学能直接转变为电能的装置。
化学电源按其工作性质和储存方式可分为一次电池（原电池）、二次电池（可充电电池、蓄电池）、储备电池和燃料电池四大类。
在这里介绍铅蓄电池和燃料电池：1.铅（酸）蓄电池铅蓄电池的生产已有100多年的历史。
电池的表达式为：（-）Pb（s）|H2SO4|PbO2（s）（+），电池中使用的电解液是有纯H2SO4和电导水配制的密度为1.20~1.31的水溶液。
正极反应：PbO2 + 2e- + HSO4- + 3H+==PbSO4+ 2H2O负极反应：Pb + HSO4- == PbSO4+ H+ +2e-总反应：PbO2 + 2 H2SO4+ Pb == 2 PbSO4+ 2H2O铅蓄电池的优点是放电时电动势较稳定，工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、造价较低，因而应用广泛。
缺点是比能量（单位重量所蓄电能）小，十分笨重，对环境腐蚀性强。
2.燃料电池燃料电池发电是继水力、火力和核能发电之后的第四类发电技术。
它是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料和氧化剂的化学能转变为电能的高效发电装置，已经经历150余年的发展历史。
电池表达式为：（-）燃料||电解质||氧化剂（+）。
应用电化学(杨辉_卢文庆编)课后习题答案
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 OHZn →-+-；--→+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。
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。
课后作业32电化学原理的应用2025年高考化学一轮复习
— 2—
答案
— 返回 —
【解析】 根据电池内部锂离子移动方向知，充电时，电极 C 作阴极，LiCoO2 为阳极， 电子从 LiCoO2 沿导线流向电极 C，则外电路上的“→”表示充电时的电子方向，A 项正确； 充电时，阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为 6C＋xLi＋＋xe－===LixC6，B 项错误； 放电时负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为 LixC6－xe－===6C＋xLi＋，C 项错误；放 电时负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为 LixC6－xe－===6C＋xLi＋，外电路有 0.1 mol e－通过，发生迁移的 Li＋的物质的量为 0.1 mol，质量为 0.1 mol×7 g/mol＝0.7 g，但电子不经 过内电路，D 错误。
D．若 N 极产生 2.24 L(标准状况)气体，则电路中转
移 0.2 mol 电子
— 10 —
答案
— 返回 —
【解析】 由苯生成环己烷可知，其中碳的化合价降低，则 M 极为阴极，N 极为阳极， 则 b 为电源的正极，A 项正确；阳极电解水，生成 O2，H＋移向 M 极，HClO4 浓度增大，cH＋
— 1—
课后作业(三十二) 电化学原理的应用
化学
高考总复习精准备考方案
— 返回 —
— 返回 —
[A 组 基础巩固]
1．(2023·黑龙江七台河高三期中)某新型二次锂离子电池结构如图，电池内部是固体
电解质，充电、放电时允许 Li＋在其间通过(图中电池内部“→”表示充电时 Li＋的迁移方
向)。充电、放电时总反应可表示为：Li1－xCoO2＋LixC6
— 13 —
解析
— 返回 —
[B 组 能力提升] 7．(2024·山东济南市模拟)羟基自由基·OH是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我 国科学家设计了一种能将苯酚氧化为 CO2 和 H2O 的原电池－电解池组合装置，实现了发 电、环保两位一体。下列说法错误的是( )
有机电化学合成及其发展方向
有机电化学合成及其发展方向作者刘国梁单位湖南工程学院摘要介绍有机电化学合成的原理研究内容。
有机电化学合成与传统合成的优势，介绍中国有机电化学合成的发展以及有机电化学的新进展。
有机电化学的高效、经济、无污染性。
还有有机电化学合成的若干发展方向。
关键词有机电化学发展方向绿色化学Review on organic electrosynthesis and its Development trendAuthor GUOLINGLIUUnit Hunan institute of engineeringAbstractIn this paper the principle and the research method of organic electroynthesis---one of the most efficient green technology was discussed. The principle of organic electrosynthesis, applications, and the advantages comparing to the tradition organic synthesis were expounded. Introduction to Chinese organic electrosynthesis development and advancement of organic electrochemistry. Organic electrosynthesis of high efficiency, no pollution. There are several development directions of organic electrosynthesis.Key words：organic electrosynthesis developments of research Green Chemistry;引言部分以电化学方法合成有机化合物称为有机电合成，它是把电子作为试剂通过电子得失来实现有机化合物合成的一种新技术，这是一门涉及电化学、有机合成及化学工程等学科的交叉学科。
极化曲线在电化学腐蚀中的应用
极化曲线在电化学腐蚀中的应用娄浩(班级：材料化学13-1 学号：120133202059) 关键词：电化学腐蚀；极化；极化曲线；极化腐蚀图据工业发达国家统计，每年由于腐蚀造成的损失约占国民生产总值的l～4％，世界钢铁年产量约有十分之一因腐蚀而报废，因此研究金属腐蚀对于国民经济发展和能源的合理利用具有重大意义。
其中电化学腐蚀是金属腐蚀的一种最普遍的形式。
论文分析了电化学腐蚀的机理以及极化曲线的理论基础。
利用测量极化曲线的方法，研究金属腐蚀过程，已经得到广泛的应用。
1.金属腐蚀的电化学原理金属腐蚀学是研究金属材料在其周围环境作用下发生破坏以及如何减缓或防止这种破坏的一门科学[1]。
通常把金属腐蚀定义为：金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学而引起的破坏或变质。
所以，可将腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀[2]。
化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
其反应的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应，形成腐蚀产物[3]。
腐蚀过程中电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的，因而没有电流产生。
电化学腐蚀是指金属表面与电子导电的介质(电解质)发生电化学反应而引起的破坏。
任何以电化学机理进行的腐蚀反应至少包含有一个阳极反应和一个阴极反应，并以流过金属内部的电子流和介质中的离子流形成回路[4]。
阳极反应是氧化过程，即金属离子从金属转移到介质中并放出电子；阴极反应为还原过程，即介质中的氧化剂组分吸收来自阳极的电子的过程。
例如，碳钢[5]在酸中腐蚀，在阳极区Fe被氧化成Fe2+所放出的电子自阳极Fe流至钢表面的阴极区(如Fe3C)上，与H+作用而还原成氢气，即阳极反应：Fe - 2e →Fe2+阴极反应：2H+ + 2e →H2总反应：Fe + 2H+ →Fe2+ + H2与化学腐蚀不同，电化学腐蚀的特点在于，它的腐蚀历程可分为两个相对独立并可同时进行的过程。
由于在被腐蚀的金属表面上存在着在空间或时间上分开的阳极区和阴极区，腐蚀反应过程中电子的传递可通过金属从阳极区流向阴极区，其结果必有电流产生[6]。
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)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
1
解：多孔气体扩散电极中的气体还原反应。气相中的气体O2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) Ni2??2e?Ni
2?解：金属沉积反应。溶液中的金属离子Ni
面状态与沉积前相比发生属Ni，附着于电极表面，此时电极表MnO2(s)?e?H2O?MnOOH(s)?OH?
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。