电化学工程课程复习思考题 - 2013

《电化学工程》复习思考题---电化2010级

1、⑴离子淌度、离子迁移数的基本概念？（7）

⑵电解液电导率（7）、摩尔电导的基本概念？（10）

⑶影响电解液电导率的因素有哪些？（8-9）

2、⑴平衡电极电位基本含义是什么？（14）

⑵标准平衡电极电位的基本含义是什么（14）？

3、电极电位的测量中参比电极应如何选择？（14）

4、⑴何谓电池的电动势？（11）

⑵电解池的理论分解电压？（12）

⑶电池标准电动势如何计算？（12）

⑷“电动势的温度系数”与“电化学反应器工作时的热效应”有什么关系？（13）

5、一个完整的电极过程包括哪些基本单元步骤？何为电极过程的速率控制步骤？（25）

6、电极过程的基本特征是什么？（26）

7、为什么可以用电流密度来表示电解过程的反应速率？（27）

8、⑴电极极化的基本含义是什么？（24）

⑵何为理想极化电极（19）、不极化电极（20）？

⑶阳极极化与阴极极化的特征有什么区别？

⑷何为电极的过电位？（25）

9、何为极化曲线？（25）电化学中通常采用哪几种极化曲线？（25）

10、⑴“电化学极化”基本动力学方程（Butler-V olmer方程）是什么？如何理解？（29）

⑵“电化学极化”的基本动力学方程在强极化区、弱极化区的简化方式？（29）

⑶浓差极化条件下的动力学方程？（49）

⑷电化学极化、浓差极化共同作用下的动力学方程？（50）

11、⑴液相传质的基本方式有哪几种？其对应的质量传递方程式？（93-94）

⑵稳态扩散的基本概念？（33）

理想稳态扩散条件下，电流密度如何计算？（34）

⑶对于O + ne→ R 的电极反应，当R的活度为1 时，电极的浓差极化方程式？（35）

⑷何为对流扩散？（35）

层流对流方式下，对流扩散电流密度如何计算？（37）

12、⑴交换电流密度（i0）的基本含义？（28）“交换电流密度”的影响因素有哪些？（28）

⑵i0对电极性质及电极过程的影响如何？（30）

⑶具有低、高、中析氢过电位的电极材料分别包括哪些元素？（38）

13、⑴电化学工业中电催化剂应满足哪些要求？（43）

⑵影响电催化活性的因素有哪些？（68）

14、⑴何谓电解工程中的电流效率？其如何计算？

⑵何谓电解工程中的电压效率？其如何计算？

⑶何谓电解工程中的直流电耗？其如何计算？

⑷何谓电解工程中的时空产率？如何计算？

15、试分析电化学反应器中的工作电压是如何构成的？（28）如何降低槽电压？（29-30）

16、⑴电化学工程中特定电化学反应器中与对流传质状况相应的工作电流是如何确定的？

（66-67）

⑵无因次数群Sherwood数、Reynolds数、Schmidt数、Grashof数计算表达式？物理意义？

（107-108）

17、⑴试简述一次电流分布、二次电流分布、三次电流分布的基本含义？（140）

⑵试分析影响电极电流分布的因素。（73）

18、试定性证明二次电流分布为什么要比一次电流分布更为均匀？（80-81）

19、电解过程中的析气效应对电解过程有什么影响？（92）

20、⑴何谓DSA电极？其有什么特点？共主要有哪些应用领域？（154、155-157、163-164）

⑵试简述碳和石墨电极在电解工业中的应用。（151-153）

21、⑴电解工业中常用的阴极材料有哪些？电解工业中常用的阳极材料有哪些？（P10）

⑵电解工业对电极材料的要求有哪些？P10-12

⑶电解工业中采用的多孔电极的优越性？（119）

22、P91中第二章复习思考题（2-8，2-9）

23、电解过程隔膜材料的作用？

膜材料选用有基本要求有哪些？P22

多孔性机械隔膜主要包括哪几类？（172、172-176）

24、试分析（回答）离子交换膜的工作原理（177）、结构（177）、性能（179-183）、分类（179）？

电渗析的工作原理，其中离子交换膜是如何排列的？工作电压如何计算？（137）

25、试简述电化学反应器的基本组成及主要应用。（P9）

26、⑴电化学反应器设计时必须明确哪些基本要求？（140）

⑵电化学反应器的设计主要包括哪些设计内容？（141）

⑶电化学反应器的设计原则是什么？（142）

27、⑴电化学反应器如何分类？（P9）结构特殊的电化学反应器主要包括哪些种类？（112-113）

⑵压滤机型电化学反应器有什么优点？（109-110）

⑶何谓单极式电化学反应器、复极式电化学反应器？（134）

⑷试对比单极式电化学反应器与复极式电化学反应器的工作性能。（135）

28、试计算氯碱电解的理论耗电量和直流电耗。（204-206）

29、⑴简述隔膜电解法的工作原理。（209）

⑵简述离子膜电解法的工作原理（234）。其有哪些优点？（234）

⑶简述水银电解法的工作原理（247）。该工艺有什么特点？（247）

⑷隔膜电解法中影响电解工序中电流效率的工艺因素有哪些？（219-225）

⑸离子膜电解法中影响电解工序中电流效率的工艺因素有哪些？（237-241）

30、⑴氯碱电解中，盐水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、SO42-将产生什么危害？（212）

其分别是如何去除的？（213）

⑵氯碱电解中，为提高析氯电流效率，常采用什么措施？（197）

⑶氯碱电解中，提高盐水中氯化钠的浓度，有什么作用？（220）

⑷氯碱电解中，阳极液的pH值对阳极电解过程有什么影响？（220-222）

31、影响阳极析氯反应机理的因素有哪些？（207）

32、如何根据热力学数据来计算氯碱电解的理论分解电压？（201-204）

33、无机电解合成产品中，哪些产品只能（和主要）用电解法生产？

哪些产品电解法已经是次要的生产方法？（253-254）

34、⑴试分析氯酸盐电解合成中的阳极反应、阴极反应、阳极副反应、阴极副反应(微酸性介质)、

溶液中的化学副反应。（256-257）

⑵氯酸钾电解合成中电解液中为什么要加入少量的Na2Cr2O7作为添加剂？（257）

⑶氯酸盐电解合成中应控制哪些工艺参数？（258-261）

⑷氯酸盐电解合成中使用的阳极材料、阴极材料分别有哪些？其电解设备有什么特点？

35、⑴试写出高氯酸盐电解合成的电极反应方程式。（256）

高氯酸盐电解合成中电极材料如何选择？（266-267）