电化学原理习题课解读
高考化学二轮专题复习30个考点 第二版块 化学基本理论 专题八 电化学 考点17 电化学原理(含解析
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专题八电化学考点17 电化学原理【考点17】电化学原理①原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应、原电池的正极和电解池的阴极发生还原反应②当电极产物与电解质溶液中微粒发生反应时，该反应应体现在电极反应式中③对可充、放电化学电源的认识：放电的方向为原电池方向,是氧化还原反应自发的方向；充电的方向为电解池方向，是氧化还原反应非自发的方向。
充电时，原电池的负极（发生氧化反应)接外接电源的负极(作电解池的阴极,发生还原反应）；原电池的正极（发生还原反应)接外接电源的正极（作电解池的阳极,发生氧化反应）.④对电解精炼的认识：阴极为精品，阳极为粗品，电解质溶液为含精炼金属离子的可溶性盐溶液。
阳极中的精炼金属及活动性位于精炼金属之前的金属会失电子而溶解，阴极为精炼金属离子得电子而析出,活动性位于精炼金属之后的金属则掉落而成为阳极泥。
【例24】对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法:①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是（用离子方程式表示）。
为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的。
电化学原理习题课说课讲解
（1）理想条件下，扩散区和对流区可截然分开了。 而在真实的条件下，扩散区和对流区没有明确界 限，不能截然分开，它们之间有相互重叠区域。
（2）在理想扩散条件下，扩散层有确定的厚度，其 厚度等于毛细管的长度 ；而在真实体系中，由于 对流作用于的存在，只能根据一定的理论来近似 地求解扩散层的有效厚度。
子平均活度系数 0.544
解：对于电池
Pt,H2 (101325Pa)|H2SO4(0.01mol/kg)|O2(101325Pa),Pt
电极反应：(-) 2H2 4H4e (+) 4 H O 2 4 e 2 H 2 O (g )
电池反应： 2H 2O 2 2H 2O 电池电动势：E E 0 R 4 F lT n p 2 p H 2 2 H • 2 O p O 2 R 4 F lT n K R 4 F lT n p 2 p H 2 2 H • 2 O p O 2
Z2n2eZn
则 平 0 2 . 2 F R 3 lo a T Z 2 n g 0 .7 0 6 .0 2 3 l5 o 0 . 1 9 0 g .1 ) 1 ( 5 0 . 8 V 1
氢在锌上析出时的电极反应为 :
2H2eH2
氢能析出的电位为：
析 H , 平 c 0 . 0 la 5 o H c 9 g 0 . 0 1 l5 0 o . 2 0 . 2 9 g ) 1 . 0 6 1 ( 1 . 1 6 5 V 3
电极反应：(–) Zn 2e Z2n
(+) 2Ag 2e2Ag 电池反应： Z n2Ag Z2 n2Ag
该电池的电动势：
E E 0 2 R F lT n a a Z Z 2 a n a n A 2 A 2 g g(A 0/A gg Z 0/Z n 2 n ) 2 R F lT n a a Z A 22 n g
电化学原理_(李狄_著)北航出版社_课后1-7章习题参考答案
电化学原理第一章习题答案1、解：2266KCl KCl H O H O 0.001141.31.010142.31010001000c K K K K cm 11λ−−−−×=+=+=+×=×Ω溶液 2、解：E V Fi i =λ，FE V i i λ=，，， 10288.0−⋅=+s cm V H 10050.0−⋅=+s cm V K 10051.0−⋅=−s cm V Cl 3、解：,62.550121,,,,2−−⋅Ω=−+=eq cm KCl o HCl o KOH o O H o λλλλ2O c c c ,c 1.004H H +−====设故，2,811c5.510cm 1000o H O λκ−−−==×Ω4、（1）121,,Cl ,t t 1,t 76.33mol (KCl o KCl o Cl cm λλλλλ−−−−+−+−=++=∴==Ω⋅∵中）121121121,K ,Na ,Cl 73.49mol 50.14mol 76.31mol (NaCl o o o cm cm cm λλλ++−−−−−−−=Ω⋅=Ω⋅=Ω⋅同理：，，中）（2）由上述结果可知： 121Cl ,Na ,121Cl ,K ,mol 45.126mol 82.142−−−−⋅Ω=+⋅Ω=+−+−+cm cm o o o o λλλλ，在KCl 与NaCl 溶液中−Cl ,o λ相等，所以证明离子独立移动定律的正确性；（3） vs cm vs cm u vs cm u F u a o o l o l o i o /1020.5,/1062.7,/1091.7,/24N ,24K ,24C ,C ,,−−−×=×=×==++−−λλ5、解：Cu(OH)2== Cu 2++2OH -,设=y ；2Cu c +OH c −=2y 则K S =4y 3因为u=Σu i =KH 2O+10-3[y λCu 2++2y λOH -]以o λ代替λ（稀溶液）代入上式，求得y=1.36×10-4mol/dm 3所以Ks=4y 3=1.006×10-11 (mol/dm 3)36、解： ==+，令=y ，3AgIO +Ag −3IO Ag c +3IO c −=y ，则=y S K 2，K=i K ∑=+（y O H K 2310−+Ag λ+y −3IO λ）作为无限稀溶液处理，用0λ代替，=+y O H K 2310−3AgIO λ则：y=43651074.1104.68101.11030.1−−−×=××−×L mol /;∴= y S K 2=3.03810−×2)/(L mol 7、解：HAc o ,λ=HCl o ,λ+NaAc o ,λ-NaCl o ,λ=390.7，121−−⋅Ωeq cm HAc o ,λ=9.02121−−⋅Ωeq cm ∴α0/λλ==0.023，==1.69αK _2)1/(V αα−510−×8、解：由欧姆定律IR=iS KS l ⋅=K il,∵K=1000c λ,∴IR=1000il cλ⋅=V 79.05.0126101010533≈××××− 9、解：公式log ±γ=-0.5115||||+Z −Z I （设25）C °（1）±γ=0.9740，I=212i i z m ∑,I=212i i c z ∑，=（）±m ++νm −−νm ν1（2）±γ=0.9101，（3）±γ=0.6487，（4）±γ=0.811410、解：=+H a ±γ+H m ，pH=-log =-log （0.209+H a 4.0×）=1.08电化学原理第二章习题答案1、 解：()+2326623Sb O H e Sb H O ++++ ，()−236H H +6e + ，电池:2322323Sb O H Sb H O ++解法一：00G E nF ∆=−83646F =0.0143V ≈，E=+0E 2.36RT F 2232323log H Sb O Sb H OP a a a ==0.0143V0E 解法二：0602.3 2.3log log 6Sb Sb H H RT RT a a F Fϕϕϕ+++=+=+； 2.3log H RTa Fϕ+−=∴000.0143Sb E E ϕϕϕ+−=−===V2解：⑴，(()+22442H O e H O +++ )−224H H +4e + ；电池:22222H O H O +2220022.3log 4H O H O P P RT E E E Fa =+= 查表：0ϕ+=1.229V ，0ϕ−=0.000V ，001.229E V ϕϕ+−∴=−= ⑵视为无限稀释溶液，以浓度代替活度计算()242Sn Sn e ++−+ ，()，电池:32222Fe e Fe ++++ 23422Sn Fe Sn Fe 2+++++ +23422022.3log 2Sn Fe Sn Fe C C RT E E F C C ++++=+=（0.771-0.15）+220.05910.001(0.01)log 20.01(0.001)××=0.6505V ⑶()，，(0.1)Ag Ag m e +−+ ()(1)Ag m e Ag +++ (1)(0.1)Ag m Ag m ++→电池：(1)0(0.1)2.3log Ag m Ag m a RT E E F a ++=+，（其中，=0） 0E 查表：1m 中3AgNO 0.4V γ±=，0.1m 中3AgNO 0.72V γ±=， 2.310.4log0.0440.10.72RT E V F×∴==× 3、 解：2222|(),()|(),Cl Hg Hg Cl s KCl m Cl P Pt ()2222Hg Cl Hg Cl e −−++ ，()222Cl e Cl −++ ，222Hg Cl Hg Cl 2+ 电池：222200002.3log 2Cl Hg Hg Cl P a RT E E E F a ϕϕ+−=+==−∵O 1.35950.2681 1.0914(25C)E V ，∴=−=设 由于E 与无关，故两种溶液中的电动势均为上值Cl a −其他解法：①E ϕϕ+=−−0，亦得出0E ϕϕ+=−−②按Cl a −计算ϕ+，查表得ϕ甘汞，则E ϕϕ+=−甘汞 4、 ⑴解法一：23,(1)|(1)()H Pt H atm HCl a AgNO m Ag +=()222H H e +−+ 222，()Ag e Ag +++ g ，2222H Ag H A ++++ 电池：有E ϕϕϕ+−=−=+，02.3log()AgAgAg RTE m Fϕγ++±∴=−。
电化学知识点总结+习题练习解析版
专题六电化学[ 考纲要求] 1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
考点一原电池的工作原理及其应用图解原电池工作原理．原电池装置图的升级考查说明(1)无论是装置① 还是装置②，电子均不能通过电解质溶液。
(2)在装置①中，由于不可避免会直接发生Zn ＋Cu2 ＋===Cu ＋Zn2＋而使化学能转化为热能，所以装置②的能量转化率高。
(3)盐桥的作用：原电池装置由装置① 到装置② 的变化是由盐桥连接两个“半电池装置” ，其中盐桥的作用有三种：① 隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；②通过离子的定向移动，构成闭合回路；③ 平衡电极区的电荷。
(4) 离子交换膜作用：由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。
离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。
题组一原电池电极反应式书写集训(一) 辨析“介质”书写电极反应式1．按要求书写不同“介质”下甲醇燃料电池的电极反应式。
(1) 酸性介质，如H2SO4 溶液：负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋。
正极：3O2 ＋6e－＋6H＋===3H 2O 。
2(2) 碱性介质，如KOH 溶液：负极：CH3OH－6e－＋8OH－===CO23－＋6H2O。
正极：3O2＋6e ＋3H 2O ===6OH 。
2(3) 熔融盐介质，如K2CO3：负极：CH OH－6e－＋3CO2 ===4CO ＋2H O。
3 3 2 2正极：3O2＋6e－＋3CO 2= ==3CO23－。
2(4) 掺杂Y2O3的ZrO3 固体作电解质，在高温下能传导O2－：负极：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2＋2H2O。
3 －－正极：O2＋6e ===3O2。
2(二) 明确“充、放电”书写电极反应式2．镍镉(Ni －Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。
高考化学试题分项版解析专题09电化学基本原理含解析08062205.doc
专题09 电化学基本原理1．【2018新课标1卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2OB．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+SC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性【答案】C【解析】考点定位：考查电化学原理的应用、电极反应式书写、铁盐与亚铁盐的性质等【试题点评】准确判断出阴阳极是解答的关键，注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应，进而得出阴阳极。
电势高低的判断是解答的难点，注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。
2．【2018新课标2卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C。
下列说法错误的是A．放电时，ClO4－向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为：3CO2+4e−＝2CO32－+CD．充电时，正极反应为：Na++e−＝Na【答案】D【解析】考点定位：考查新型二次电池，涉及电极反应式书写、离子移动方向判断等【试题点评】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理，掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键，注意充电与发电关系的理解。
本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神，落实了立德树人的教育根本任务。
高考化学热点电化学原理及答案详解
高考热点（6）电化学原理命题地图素养考向1.变化观念与平衡思想:认识原电池的本质是氧化还原反应。
能多角度、动态地分析原电池、电解池中物质的变化及能量的转换,并运用原电池、电解池原理解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:能利用典型的原电池装置,分析原电池、电解池原理,建立解答原电池、电解池问题的思维模型,并利用模型揭示其本质及规律。
3.科学态度与社会责任:具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与电池有关的社会热点问题作出正确的价值判断。
考向1 电化学工作原理及应用【研磨真题·提升审题力】真题再回访破题关键点专家话误区(2019·全国卷Ⅰ·12)利用生物燃料电池原理【审题流程】【思维误区】(1)思维模糊。
无法联研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是( )A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答题流程】(1)分析材料信息,确定关键语句“电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子”。
有酶参与,说明温度不宜过高。
A正确。
(2)分析题图信息,确定该电池的反应原理。
该电池为原电池,对外提供电能。
左端H2→H+,为负极,右端N2→NH3,为正极。
(3)分析选项,确定答案。
【一秒巧解】原电池电极谈正负,电解池电极谈阴阳。
左侧为原电池的负极,不是阴极。
系学到的知识,大多数酶是一种特殊的蛋白质,蛋白质具有一定的生理活性,需要结合蛋白质的性质答题,在做题的时候,忽视了这一点,易错选A选项。
(2)原电池与电解池混淆,错选C选项。
原电池不连接外接电源,电解池连接外接电源;原电池分正负极,电解池分阴阳极。
【认知误区】(1)电极反应式认知误区。
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淇数值并不一定为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。
电化学原理第一章习题解答(配合北航教材)
《电化学原理》习题第一章 绪论1．测得25℃时，0.001mol/L 氯化钾溶液中KCl 的当量电导为141.3Scm 2/eq,若作为溶剂的水的电导率为1.0×10-6S/cm ，试计算该溶液的电导率。
解： k=1000*c λ=1000001.03.141⨯=141.3×10-6S/cmk(溶液)=k(KCl)+k(H 2O)=141.3×10-6S/cm+1.0×10-6S/cm=142.3×10-6S/cm2．在18℃的某稀溶液中，H +，K +，Cl -等离子的摩尔电导分别为278Scm 2/mol, 48Scm 2/mol 和49Scm 2/mol,。
室温18℃时在场强为10V/cm 的电场中，美中离子以多大的平均速度移动？解：FU =λ即F=λE v得 v=FE λ 代入数据得 V H +=0.028cm/s V K +=0.0051cm/s V Cl -=0.0051cm/s3.在25℃时，将水中的一切杂质除去，水的电导率是多少？25℃时水的离子积1410008.1--+⨯==OH H W c c K 。
下列各电解质的极限当量电导分别为：()mol Scm KOH /4.2470=λ()mol Scm HCl /04.4260=λ()mol Scm KCl /82.1490=λ 解：=O H 20λ+KOH 0λ-HCl 0λKCl λ=274.4+426.04-149.83 =550.624.已知25℃时，KCl 溶液的极限摩尔电导为()mol Scm KCl /82.1490=λ，其中Cl -离子的迁移数是0.5095；NaCl溶液的极限摩尔电导为()mol Scm NaCl /45.1260=λ，其中Cl -离子的迁移数是0.6053。
根据这些数据：（1）计算各种离子的极限摩尔电导；(2)由上述计算结果证明离子独立移动定律的正确性；（3）计算各种离子在25℃的无限稀释溶液中的离子淌度。
电化学原理习题课-资料
(+) Ag eAg
02.3F RT lo1g0 (.4)0 02.3F RT lo1g0 (.7)2
E 2 .3 R[T l1 o 0 .4 g) 0 (lo 0 .1 g 0 .7 () 2 0 .0V 44 F
设计电池时要写对电池组。
0(P|S t 2 n ， S4 n)0.15 V4
E 0 0 ( P |F 3 ， t F 2 e ) 0 e ( P |S 2 ， t S n 4 ) n 0 . 7 0 . 1 7 0 . 5 6 1 V 4 1
所以，E E 0 2 .3 RlT o c S2 g n c F 23 e 0 .6 1 0 .0 75 lo 0 9 .0 g 1 0 (0 .0 1 )21 0 .6V 5
2 F cc 2 S4 n F 2 e
2 0 .0 ( 1 0 .0)2 01
问题：
2.3RT
① 200C时， F 0.0581 250C 时，2.3RT 0.0591
同时第6章习题F4也有类似情况。
②能斯特方程“+”“-”号， 平衡电位——氧化态、还原态 电动势——反应物、生成物
③活度计算公式
所以电极表面带正电。 ①当电极在零电荷电位时电极表面无双电层结构，界面层
中正负离子浓度相等，电位为0，如下图所示。
0
C+=C—
a 0
X
X
②电极在平衡电位时，其双电层结构示意图和双电层内离 子浓度分布与电位分布图如下图。
a
a 1
注意：①画图紧密层厚度为d； ②外电位写法为ψ1 ，而不是φ1。
子平均活度系数 0.544
9电化学习题课
2015-3-25
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有电池: Cu(s)│Cu (Ac)2 (b=0.1mol·kg-1，γ± =1)│AgAc (s), Ag (s) 已知该电池电动势与温度的关系可由下式表示：（其中T为温度）
E = { 0.327 + 2.0×10-4 (T/K-298) } V 298.15K时标准电极电位如下： E\(Ag+/Ag) = 0.799V，E\(Cu2+/Cu) = 0.337V。 (1)写出电极与电池反应； (2)计算298K时该反应的△rGm、△rSm、△rHm、Qr； (3)计算298K时醋酸银AgAc (s) 的溶度积Ksp。
2015-3-25
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习题课讨论题
电池：
Pt,H2(101.325kPa)│HCl(0.1mol· kg-1)│Hg2Cl2(s)，Hg，Pt，
此电池的电动势E与T的关系表示为： E=0.0694+1.881× 10-3T/K-2.9×10-6 (T/K)2 在18℃ 条 件下求：
势的计算及其应用。 • 理解原电池的设计原理。 • 了解极化作用和超电势的概念。
2015-3-25
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（一）概念和公式
一、电导G、电导率κ和摩尔电导率Λm
G = 1 /S R
κ = G⎜⎛ l ⎟⎞ / S⋅ m−1
⎝ A⎠
Λm
=
κ
c
/ S⋅ m2 ⋅ mol−1
ln
aν O O
aν R R
RT zF
ln Πaνi i
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电化学基础知识及原理习题解析
电化学基础知识及原理习题解析1 原电池及其应用原电池是将化学能转化为电能的装置1.1 原电池原理1.1.1 原电池装置构成①两个活泼性不同的电极；②电解质溶液或熔融的电解质[说明] 原电池的两极分别称为正极和负极。
两极中相对活泼（易失电子）的作为负极，相对不活泼的为正极。
负极应要能与电解质溶液发生自发的氧化反应。
当两电极材料均插入电解质溶液中并将两极相连构成闭合电路，原电池装置才能发生电化反应产生电流。
1.1.2 原电池发电原理及电极反应将铜片和锌片平行地插入稀硫酸溶液中，则构成了原电池。
若将两极用导线相连，则有电流产生。
“发电”的原理说明如下：由于锌比铜活泼，易失电子，Zn为负极，Cu则为正极。
两极相连后，Zn自发失去电子，不断“溶解”，形成Zn2+进入溶液。
锌片失去的电子沿外电路到达铜片，此时溶液中阳离子 H+ 在铜片表面获得电子，形成H2 逸出。
与此同时溶液中的阴离子（SO42-，OH-）移向负极，阳离子（H+）移向正极（电池内部离子的迁移是由化学势所推动的，即非电场力做功完成）。
由于电池工作时，电子能自发地从负极经外电路流向正极，在电池内部，溶液中离子能自发地迁移，这样电池就向外提供电能，发电了。
电极反应式表示如下负极（Zn） Zn – 2e- = Zn2+ (负极发生失电子的氧化反应，流出电子)正极（Cu） 2H+ + 2e- = H2 ↑ (正极发生得电子的还原反应，流进电子)总反应式 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑从上分析可知此例正极材料本身并无参与电极反应，仅起作导体作用而已。
因此，正极材料若换为活泼性比锌差的导体为电极（如石墨），效果一样。
1.2 原电池的应用主要有两方面：其一，利用原电池自发进行的氧化还原反应，开发化学电源；其二，抑制原电池反应发生，应用于金属腐蚀的防护。
1.2.1 常见的化学电源①锌-锰干电池正极-石墨棒，负极-锌筒, 电解质-淀粉湖-NH4Cl与碳粉、MnO2的混合物。
高中化学必修课----《电化学》单元复习知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
电镀池 应用电解原理在某些金属表面镀 上一层其他金属（或合金）的装 置
装置 举例
①活泼性不同的两电极（连 ①两电极接直流电源
①镀层金属接电源正极。镀件（待
接）
②两电极插入电解质溶液
形成
②电解质溶液（电极插入其 ③形成闭合回路
条件
中并与电极自发反应）
镀金属）接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属离子 （电镀过程浓度不变）
相对原子质量小。
附：用惰性电极电解下列电解质溶液变化情况简析
类型
电极反应特点
实例 电解物质 电解质 pH
电解质
溶液浓度
溶液复原
电解水型 阴极：2H++2e－＝H2↑ 阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑
电解 电解质电离出的阴、阳离子分别
NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl
水 水 水 电解质
③形成闭合回路
负极：较活泼金属（电子流 阳极：与电源正极相连的极 名称同电解池，但有限制条件
电极 出的极）
阴极：与电源负极相连的极 阳极：必须是镀层金属
名称 正极：较不活泼金属或能导
阴极：镀件
电的非金属（电子流入的极）
负极：发生氧化反应，失电 阳极：发生氧化反应，溶液 阳极：镀层金属电极失电子（溶
子
量不变，则此电极上一定有气体产生，且该气体一定是 H2。 4、溶液中，若阳离子的放电能力强于 H+，而阴离子的放电能力强于 OH－时，电解的实质是：电解电解
质本身。
5、溶液中，若阳离子的放电能力强于 H+，而阴离子的放电能力弱于 OH－时，电解的实质是：电解质的
阳离子和水电离出的 OH－放电，溶液的 pH 一定变小。如电解 CuSO4 溶液。 6、溶液中，若阳离子的放电能力弱于 H+，而阴离子的放电能力强于 OH－时，电解的实质是：电解质的
电化学原理-(李狄-著)北航出版社-课后5-9章习题参考答案
第五章1、在电极界面附近的液层中，是否总存在三种传质方式？为什么？每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。
电迁移： 对流：扩散：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：一定强度的对流的存在是稳态扩散过程的前提。
区别：在理想稳态扩散条件下，扩散层有确定的厚度，其厚度等于毛细管的长度l ；而在真实体系中，由于对流作用与扩散作用的重叠，只能根据一定的理论来近似求得扩散层的厚度。
理想稳态扩散： 实际稳态扩散： 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：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。
电极/溶液界面存在着离子双电层时，金属一侧的剩余电荷来源于电子的过剩或缺贫。
双电层一侧区可以认为各种离子浓度分布只受双电层电场影响，不受其它传质（包括扩散）过程的影响。
因此扩散层中没有剩余电荷。
5. 假定一个稳态电极过程受传质步骤控制，并假设该电极过程为阴离子在阴极还原。
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。
高考化学 典例精析及解题方法精讲(第1课时)电化学原理复习——明确解决电化学问题的程序
非选择题 蚀及 防护
★★★
2.原电池的工作原 理及新型电源电极 反应式的书写，电 解产物的判断和电 化学计算是高考命 题的热点。
电化学知识脉络简图
高考题型
选择题，多以考察基础电化学知识为主，包括原电池的工 作原理、电解池工作原理、电极反应式书写的正误判断、金属 的腐蚀和防护为热点；
填空题与生产生活、新科技及新技术等问题相联系，考察 电极判断、电极反应式的书写、离子的移动、电解质溶液的变 化、新型电池的分析、金属的腐蚀和防护、电镀、电冶金、电 解法制备某些物质，装置设计、环境保护、实验探究等等。更 多的时候是要结合题给电化学装置信息，考察电解原理、电极 反应式书写、电解时电极附近电解质溶液的pH变化，涉及元素 化合物、氧化还原、化学实验的对照实验设计、变量控制、少 量产物的检验方法、对比分析后的结论表述等内容。从而综合 考查学生接受吸收整合化学信息的能力、分析解决化学问题的 能力、化学实验及探究能力。
A
电极反应物和
B
电极 电解质溶液的 电极产物、
自发的氧化还原反应 材料 选择、
反应过程、
C
的选 离子移动方向 反应现象、
D
择
电子流向
装置 类别
序号
E F G H
电源与电 电极 电解质/溶液 电极区物质的氧化 电极 极的关系 材料 （阴阳离子） 性、还原性顺序 反应
明确电源、 电子流向
离子移动方 向（结合信 息）
原理要素 电解池思维模型
现象 过程 电极 产物
电极 反应物
电子移动方向
e-
氧化 产物
阳离子
失电子 阴离子
还原剂
e-
e-还原 e-产物 ee得-- 电子 e氧- 化剂
高中化学必修课-----电解原理的应用知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
高中化学必修课-----电解原理的应用知识讲解及巩固练习题（含答案解析）【学习目标】1、了解电解在电镀、氯碱工业、电冶金方面的应用；2、通过探究活动，加强观察、分析、推理及归纳总结的能力。
【要点梳理】【高清课堂：电解原理的应用#电解原理的应用】要点一、电解原理的应用O2NaOH+H粗盐水精制食盐水要点诠释：（1）电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等失去电子，变成金属阳离子进入溶液，Zn－2e－＝Zn2+、Fe－2e－＝Fe2+、Ni－2e－＝Ni2+，其他的杂质以阳极泥的形式沉积。
（2）电镀时，阳极（镀层金属）失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。
（3）电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极（阳极），电极质量增加的电极必为阴极且溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。
（4）由于Al2O3熔点很高，电冶时加入冰晶石（Na3AlF6）以降低其熔点。
（5）离子交换膜法制烧碱①离子交换膜电解槽的组成由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。
下图表示一个单元槽的示意图。
②阳离子交换膜的作用将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na+）通过，而阻止阴离子（Cl－、OH－）和气体通过。
这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
要点二、原电池和电解池的区别和联系【高清课堂：电解原理的应用#原电池和电解池的区别和联系】电子、溶液中离子流向：【典型例题】类型一、电解原理的应用例1（2014山东高考）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。
由有机阳离子、Al2Cl7﹣和AlCl4﹣组成的离子液体做电解液时，可在钢制品上电镀铝。
（1）钢制品应接电源的极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为，若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为。
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RT 2F
ln
a a2 Zn 2 ? Ag
a a2 Zn Ag ?
?
(? 0 Ag / Ag ?
? ? ) ? 0 Zn / Zn 2?
RT 2F
ln
a Zn 2? a2
Ag ?
所以，Ag| Ag?的标准电极电位为：
?0 Ag / Ag?
? ? E ? 0 Zn / Zn2?
?
RT ln aZn2?
2F
a2 Ag ?
注意：正负号
14、从平衡常数计算电动势。已知反应2H2O(气) ? 2H2(气) ? O2(气)
在25℃时的平衡常数 Kp =9.7×10-81 以及水蒸气压为
3200Pa。求25 ℃时电池 Pt,H2 (101325Pa)|H2SO4(0.01mol/kg) |O2(101325Pa)，Pt的电动势。在 0.01mol/kgH 2SO4溶液中的离
6、影响电解质溶液导电性的因素有哪些？为什么？ 答：①电解质溶液的几何因素。对单位体积溶液，电 解质溶液的导电性与离子在电场作用下迁移的路程和 通过的溶液截面积有关，这同单位体积金属导体受其 长度和横截面积的影响类似。 ②离子运动速度。离子运动速度越大，传递电量就越 快，导电能力就越强。离子运动速度又受到离子本性、 溶液总浓度、温度、溶剂粘度等的影响。 ③离子浓度。离子浓度越大，则单位体积内传递的电 量就越大，导电能力越强。但如果离子浓度过大，离 子间距离减少，其相互作用就加强，致使离子运动的 阻力增大，这反而能降低电解质的导电性能。 ④溶剂性质。影响离子的电离、水化半径、粘度等。 电解质溶液导电性的影响是多方面的，而各因素间又 能相互影响。 问题：容易忽略第一条，同时具体影响情况应尽量全 面。
电极反应： (-) Ag ? Ag ? ? e
(+) Ag ? ? e ? Ag
注意：用活度计算
??
?
?
0
?
2.3RT F
log(1 ?
0.40)
??
?
?
0
?
2.3RT F
log(1?
0.72)
2.3RT
E?
[log(
F
1? 0.40) ? log(0.1? 0.72) ? 0.044V
设计电池时要写对电池组 。 4（1） 欲求下列电极的标准电极电位，试设计出
子平均活度系数 ?? ? 0.544
解：对于电池
Pt,H2 (101325Pa)|H 2SO4(0.01mol/kg) |O 2(101325Pa),Pt
问题： ①例子不能写得过于简单，要具体说 明。②“阴”、“阳”的字迹一定写清楚 。
4、能不能说电化学反应就是氧化还原反应？ 为什么？ 答：不能。因为电化学反应是发生在电化学体 系中的，并伴随有电荷的转移的化学反应。而 氧化还原反应则是指在反应前后元素的化合价 具有相应的升降变化的化学反应。 注意：强调 电化学体系 ，电化学反应要在两类 导体组成的体系中发生反应。而氧化还原反应 则没有导体类型的限制。
? 0.6505V
问题：
① 时20，0C
2.3RT ? 0.0581 F
250 C 时，2 .3 RT ? 0 .0591 同时第 6章习题F4也有类似情况。
②能斯特方程“ +”“-”号， 平衡电位——氧化态、还原态 电动势——反应物、生成物
③活度计算公式
a ? ?c
其中? 为离子的
活度系数，c 为溶
E0 ? ? 0 (Pt | Fe3?，Fe2? ) ? ? 0 (Pt | Sn2?，Sn4? ) ? 0.771? 0.154? 0.617V
所以，E
?
E0
?
2.3RT 2F
c c Sn2? log c c Sn4?
2 Fe3? 2 Fe2?
?
0.617 ?
0.0591 log 2
0.001? (0.01)2 0.01? (0.001)2
电化学原理作业
第一章 绪论
思考题
1、第一类导体和第二类导体有什么区别？
答：区别：载流子的不同。第一类导体载流子为物 体内部自由电子或 空穴，第二类导体的载流子为 正负离子。
问题：①不要漏掉空穴，②部分同学认为载流子在 各自导体间导电过程涉及化学变化。这是不对的 ，只有在两类导体界面上传递时才会出现化学反 应。
相应的电池，写出电池反应和计算标准电位的公 式：
Ag | Ag ?
解：电池: (? )Zn | ZnSO4 || Ag | AgNO3 (? )
电极反应：(–) Zn ? 2e ? Zn 2?
(+) 2Ag ? ? 2e ? 2 Ag 电池反应： Zn ? 2 Ag ? ? Zn 2? ? 2 Ag
2、什么是电化学体系？你能举出两 ﹑三个实例 加以说明吗？
答：电化学体系是指由两类不同导体组成的，是 一种在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的 体系。
实例:①镀锌的电解池，其外电路是由第一类导体 组成的，而电解质是由第二类导体组成，在正极 上发生氧化反应（ Zn 和OH-失去电子的反应）， 在负极上发生还原反应（ Zn2+和H+得电子的反 应）。 ②丹尼尔电池，其外部电路时由第一类导 体组成，而溶液是由第二类导体组成，其阳极上 发生还原反应，阴极上发生氧化反应。
(+) 2 Fe3? ? 2e ? 2 Fe 2? 电池反应： Sn 2? ? 2Fe 3? ? Sn 4? ? 2Fe 2? 此题可视为无限稀释的溶液，用浓度代替活度计算。 因为 ? 0 (Pt | Fe3?，Fe2? ) ? 0.771V
? 0 (Pt | Sn 2?，Sn 4? ) ? 0.154V
液中离子浓度。
但在稀释溶液 中
可以用浓度来代
替活度计算。
活度系数见附录 2
(3)Ag| AgNO3(0.1mol/kg) ||AgNO3(1mol/kg) |Ag
查表知25℃时，? 0 (Ag | Ag? ) ? 0.799V
0.1mol/kg 溶液中 ?? ? 0.72 1 mol/kg 溶液中 ?? ? 0.40
第二章电化学热力学
习题2、计算25℃时下列电池的电动势。
(2) Pt | SnCl2 (0.001mol / kg)，SnCl4 (0.01mol / kg) || FeCl3(0.01mol / kg)，FeCl2(0.001
mol / kg) | Pt
解：电极反应： (–) Sn 2? ? 2e ? Sn 4?