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电化学原理练习题及答案

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电化学原理练习题及答案

1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是()

A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应

B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应

C.原电池负极和电解池阳极所发生的反应

D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应

2、下列关于铜电极的叙述正确的是()

A.铜锌原电池中铜是正极

B.用电解法精炼粗铜作阴极

C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极

D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极

3.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( )

A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变

B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小

C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2

D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1

4.(2004年广东,11)pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是()

A.NaOH

B.H2SO4

C.AgNO3

D.Na2SO4

5.(2004年天津理综,12)图11-13为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正

..确.的是

图11-13

A.a电极是负极

B.b电极的电极反应为:4OH--4e-====2H2O+O2↑

C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

6.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是

A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变

B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小

C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2

D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1

7.(2004年江苏,16)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:

Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)====Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)

下列说法错误

..的是( )

A.电池工作时,锌失去电子

B.电池正极的电极反应式为2MnO 2(s )+H 2O (l )+2e -====Mn 2O 3(s )+2OH -

(aq )

C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极

D.外电路中每通过0.2 mol 电子,锌的质量理论上减小6.5 g

8.(2006江苏.14)锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度

大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为:

负极反应:C 6Li -x e -=C 6Li 1-x +x Li +(C 6Li 表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料) 正极反应:Li 1-x MO 2+x Li ++x e -

=LiMO 2(LiMO 2表示含锂的过渡金属氧化物)

下列有关说法正确的是( )

A .锂离子电池充电时电池反应为C 6Li +Li 1-x MO 2=LiMO 2+C 6Li 1-x

B .电池反应中,若锂、锌、银、铅各失去1mol 电子,金属锂所消耗的质量小

C .锂离子电池放电时电池内部Li +向负极移动

D .锂离子电池充电时阴极反应为C 6Li 1-x +x Li ++x e -

=C 6Li

9.(2004年上海,13)图11-15中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(

) 饱和食盐水 A 氢氧化钠溶

液饱和食盐水 B

氧化

C 碘化钾淀粉溶液碘

D

图11-15

10.(2006广东)某可充电的锂离子电池以LiMn 2O 4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含

Li +导电固体为电解质。放电时的电池反应为:Li+LiMn 2O 4=Li 2Mn 2O 4。下列说法正确的

是( )

A .放电时,LiMn 2O 4发生氧化反应

B .放电时,正极反应为:Li ++LiMn 2O 4+e -

=Li 2Mn 2O 4

C .充电时,LiMn 2O 4发生氧化反应

D .充电时,阳极反应为:Li ++e -=Li

11.(2005全国)关于电解NaCl 水溶液,下列叙述正确的是( )

A .电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠

B .若在阳极附近的溶液中滴入KI 溶液,溶液呈棕色

C .若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色

D .电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性

12.(2005广东)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺

杂氧化钇(Y 2O 3)的氧化锆(ZrO 2)晶体,在熔融状态下能传导O 2—。下列对该燃料电

池说法正确的是( )

A .在熔融电解质中,O 2— 由负极移向正极

B .电池的总反应是:2

C 4H 10 + 13O 2→ 8CO 2 + 10H 2O

C .通入空气的一极是正极,电极反应为:O 2 + 4e — = 2O 2—

D .通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C 4H 10 + 26e — + 13O 2—== 4CO 2 + 5H 2O

13.(2003上海)右下图是电解CuCl 2溶液的装置,其中c 、d 为石墨电极。则下列有关

的判断正确的是( )

A .a 为负极、b 为正极

B .a 为阳极、b 为阴极

C .电解过程中,d 电极质量增加

D .电解过程中,氯离子浓度不变

14.下列事实不能用电化学理论解释的是( )

A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块

B.铝片不用特殊方法保存

C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量硫酸铜溶液后速率加快

D.镀锌的铁比镀锡的铁耐用

15.(1)今有2H 2+O 2 K O H 2H 2

O 反应,构成燃料电池,则负极通的应是________,正极通的应是________,电极反应式为:__________________、__________________。

(2)如把KOH 改为稀H 2SO 4作导电物质,则电极反应式为____________、____________,(1)和(2)的电解液不同,反应进行后,其溶液的pH 各有何变化?

16.图11-19是石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置。请填空:

图11-19

(1)X 的电极名称是_________极,发生的电极反应式为_________,Y 极的电极材料是_________。检验X 极的产物方法是_________。

(2)某同学在实验时误将两种电极材料接反,导致X 极上未收到预期产物。一段时间后又将两极的连接方式纠正过来,发现X 一端出现了白色沉淀,此沉淀是_________(填化学式)。其形成原因是_________,该沉淀在空气中放置,现象是_________。

(3)工业上电解饱和食盐水的方法之一,是将两个极室用离子交换膜隔开(如图11-20),其目的是________________,阳极室(A 处)加入_________,阴极室(B 处)加入_________,离子交换膜只许_________离子通过。

图11-20

17.Al 、Mg 在不同的电解质溶液中分别构成原电池A 、B 。 A l A l 42M g M g

H S O (a q )N a O H (a q )

A 池

B 池

图11-18

(1) 指出各池中的负极材料并写其电极反应式

________________________________。

(2)从构成原电池的几个组成部分来看,判断原电池负极,除了要考虑金属的活泼性外,还要考虑________________________________。

(3)如把H 2改为甲烷,KOH 作导电物质,则电极反应式为___________________。

18.(2004年全国理综一,27)电解原理在化学工业中有广泛应用。图11-14表示一个电解池,装有电解液a ;X 、Y 是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:

图11-14

(1)若X 、Y 都是惰性电极,a 是饱和NaCl 溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:

①电解池中X 极上的电极反应式为_______________。

在X 极附近观察到的现象是__________________。

②Y电极上的电极反应式为___________________________,检验该电极反应产物的方法是___________________________。

(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a 选用CuSO 4溶液,则:

①X 电极的材料是__________________,电极反应式为__________________。

②Y 电极的材料是__________________,电极反应式为__________________。(说明:杂质发生的电极反应不必写出)

1.AD 2 A 。3.AC 。4. D5. B 。6.D7.C8.BD 9. B 10 BC 11. D 1

2. D 1

3.C 1

4. B

专题电化学原理参考答案

二、高考考试说明相关样题:

1.AD

2.A。解析:由阴、阳离子的放电顺序可知,电解NaOH、H2SO4、Na2SO4溶液的实质都是电解水,电解质溶液的浓度都增大。故NaOH溶液pH升高;H2SO4溶液的pH减小;Na2SO4溶液的pH不变;AgNO3的电解方程式为4AgNO3+2H2O====4Ag+O2↑+4HNO3,故溶液的pH减小。

命题分析:本题是电解原理的应用,由电解后溶液pH的变化,判断溶液中的电解质。解答过程中,一是要掌握有关离子的放电顺序,二是要熟知用惰性电极电解酸、碱、盐溶液时,有关规律的变化。

3.AC

4. D。解析:电解稀H2SO4,实质上是电解水,硫酸的物质的量不变,但溶液体积减少,浓度增大,故溶液pH减小,A不正确。电解稀NaOH溶液,阳极消耗OH-,阴极消耗H+,实质也是电解水,NaOH溶液浓度增大,故溶液的pH增大,B不正确。电解Na2SO4溶液时,析出H2与O2的物质的量之比为2∶1,C不正确。电解CuCl2溶液时,Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1,D正确。5.B。剖析:依据原电池原理分析判断:a电极上发生反应:H2-2e-====2H+,是负极;b电极上发生反应:O2+2H2O+4e-====4OH-,是正极。氢氧燃料电池的能量效率较高,而且产物H2O是一种无污染物质,是一种具有应用前景的绿色电源。氢氧燃料电池通入H2、O2就能工作,无需将H2、O2储藏在电池内部。

命题分析:本题是根据氢气、氧气在电极上得失电子来判断电极及电极产物。解析实用原电池,其主要思路是一般先分析电池中有关元素的化合价的变化确定电池的正负极,然后根据原电池或电解池的原理判断题目所提供的有关问题。

6.D.解析:电解稀H2SO4,实质上是电解水,硫酸的物质的量不变,但溶液体积减少,浓度增大,故溶液pH减小,A不正确。电解稀NaOH溶液,阳极消耗OH-,阴极消耗H+,实质也是电解水,NaOH溶液浓度增大,故溶液的pH增大,B不正确。电解Na2SO4溶液时,析出H2与O2的物质的量之比为2∶1,C不正确。电解CuCl2溶液时,Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1,D正确。

命题分析:主要考查电解原理的应用。解答本题时,通过分析用惰性电极电解饱和食盐水的有关变化、电解法精炼粗铜的原理,使学生进一步明确电极反应式的书写与电极材料、电极类型、离子放电情况、电解质溶液的酸或碱环境等均有关。

7.C.解析:由所给电池的总反应式可知,电池工作时,每有1 mol Zn参加反应,失去2 mol 电子,则会有2 mol电子从负极Zn开始,流经外电路而流向正极,并在正极发生反应,2MnO2(s)+H2O+2e-====Mn2O3(s)+2OH-(aq),故外电路每通过0.2 mol电子,Zn的质量就减轻6.5 g。

8.BD 9. B 10 BC 11. D 12. D 13.C 14. B

11.解析:由电解原理可知,电解饱和NaCl溶液时阳极(电子流出的一端)发生反应:2Cl--2e-====Cl2↑,可用KI-淀粉溶液来检验产生的Cl2;阴极(电子流入的一端)发生反应:2H++2e-====H2↑,同时由于该极因H+放电,而使溶液中c(OH-)增大,酚酞试液变红。结合所给图示,电子流方向与题要求一致的有B、D两个选项,但因B选项不能检出是否产生Cl2,而不符合题意。

14.解析:A选项是通过构成Zn—Fe原电池,在船壳上加Zn块构成原电池负极,从而保护船体不被腐蚀。B选项是靠氧化膜保护铝。C选项Zn+Cu2+====Cu+Zn2+,生成的Cu与Zn 在溶液中构成原电池加快反应的速率。D选项中Zn—Fe原电池Zn为负极,而Fe—Sn原电池中Fe为负极,故前者Zn被氧化保护了铁。

15. 答案:(1)H2 O2

负极:2H2+4OH--4e-====4H2O

正极:O2+2H2O+4e-====4OH-

(2)负极:2H2-4e-====4H+

正极:O2+4H++4e-====2H2O

(1)中pH变小,(2)中pH变大。

(3)负极:CH4+10OH--8e-?→

?CO-23+7H2O 正极:2O2+4H2O+8e-====8OH-解析:解决此题的关键是弄清原电池的有关概念,根据电池反应式可知H2在反应中被氧化,O2被还原;H2应在负极上反应,O2应在正极上反应。又因为是碱性溶液不可能有H+参加或生成,故负极反应为:2H2+4OH--4e-====4H2O,正极反应为:O2+2H2O+4e-====4OH-。若将导电物质换成酸性溶液,此时应考虑不可能有OH-参加反应,也不可能有OH-生成,负极:2H2-4e-====4H+,正极:O2+4H++4e-====2H2O。由于前者在碱性条件反应,KOH量不变,但工作时H2O增多,故溶液变稀,pH 将变小;而后者为酸溶液,H2SO4不变,水增多,溶液酸性变小,故pH将变大。如把H2改为甲烷用KOH作导电物质,则负极:CH4+10OH--8e-?→

?CO-23+7H2O,

正极:2O2+4H2O+8e-====8OH-,此时不会有CO2放出。

16.答案:(1)阳2Cl--2e-====Cl2↑Fe 用湿润的碘化钾淀粉试纸放在管口,若变蓝,说明有Cl2产生

(2)Fe(OH)2 铁作阳极时被氧化为Fe2+,纠正错误后,这一端又变为阴极,2H++2e -====H

↑,生成的OH-与Fe2+结合成Fe(OH)2先变灰绿色,后变红褐色

2

(3)防止H2与Cl2混合爆炸,防止Cl2与NaOH生成NaClO使NaOH不纯饱和食盐水纯水(或NaOH稀溶液)Na+

17. 答案:(1)A池:(+)2H++2e-====H2↑

(-)Mg-2e-====Mg2+

B池:(+)2H2O+2e-====H2↑+2OH-

+2H2O

(-)Al-3e-+4OH-====AlO-

2

(2)电解质溶液的性质,较易与电解质溶液反应的金属材料作原电池的负极

解析:如果对原电池的原理理解不透彻,仅根据电极材料的金属活泼来确定原电池的正负极,结果在解本题时就会出错。原电池能形成电流,是由于两极在电解质溶液中放电能力不同而造成的。电极材料在电解质溶液中的放电能力与金属的活泼性并不完全一致,即金属性强的不一定先放电。如Mg比Al活泼,在NaOH溶液中Al能反应,而Mg不能。弄清这一点,本题容易解决了。

由上述分析可知,电池负极的确定不仅看金属的活泼性,更要看材料单独在电解质溶液中得失电子能力,这种能力一般与金属的活泼性相一致,即活泼性越强,失电子越容易,作原电池的负极。Al的金属性虽然没有Mg强,但Al在NaOH溶液中失电子能力要比Mg强。所以在B池中原电池的负极为Al,而在A池中原电池的负极为Mg,弄清了电池的正负极,电极反应书写就简单了。

18.答案:(1)①2H++2e-====H2↑放出气体,溶液变红

②2Cl--2e-====Cl2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近观察试纸是否变蓝色

(2)①纯铜Cu2++2e-====Cu

②粗铜Cu-2e-====Cu2+

剖析:与电源正极相连的电极为阳极,发生氧化反应。与电源负极相连的电极为阴极,发生还原反应;分析题意,X作阴极,溶液中的H+在X极放电,产生H2,电极反应为2H++2e-====H2↑,由于H+减少,破坏水的电离平衡,使X极附近存在大量OH-使滴有酚酞的溶液变红色。Y作阳极,发生的反应为2Cl--2e-====Cl2↑,利用湿润的KI—淀粉试纸变蓝色,可以检验Cl2的存在。

(2)若用电解方法,精炼粗铜,即得到纯度更高的铜单质;电解质溶液中必须含有Cu2+,发生Cu2++2e-====Cu,还原反应;要求电极材料,X极为纯铜,Y极材料为粗铜,电

极反应式:Cu-2e-====Cu2+,氧化反应。

四、知识要点:

1. 如何判断一个装置是原电池还是电解池?

提示:有外接电源的装置都是电解池。没有外接电源,有活泼性不同的电极材料和电解质溶液并形成回路,且负极与电解质溶液自发反应的装置是原电池。

2. 原电池正极和负极的确定

①由两极的相对活泼性确定:在原电池中,相对活泼性较强的金属为原电池的负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属作原电池的正极。

②由电极现象确定:通常情况下,在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,此为原电池的负极;若原电池中某一电极上有气体生成、电极的质量不断增加或电极质量不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极。

3. 电解时,应如何判断确定电极(阳极、阴极)产物?

提示:(1)阳极产物判断

首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序加以判断,阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

(2)阴极产物的判断

直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

4. 电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算,均可概括为下列三种方法:(1)根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。(2)根据总反应式计算:先写出电极反应式再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。(3)根据关系式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。

金属工艺学试题及答案(3)

金属工艺学试题及答案 一、填空(每空0.5分,共10分) 1.影响金属充型能力的因素有:金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2.可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3.镶嵌件一般用压力铸造方法制造,而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4.金属型铸造采用金属材料制作铸型,为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括:喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5.锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同,可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6.落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸,冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。 7.埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8.电弧燃烧非常稳定,可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9.钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。 二、简答题(共15分) 1.什么是结构斜度?什么是拔模斜度?二者有何区别?(3分) 拔模斜度:铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度,以便于把模样(或型芯)从型砂中(或从芯盒中)取出,并避免破坏型腔(或型芯)。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度:凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度,以利于造型时拔模,并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度,一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模,在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度,一般斜度比较小。有结构斜度的表面,不加工艺斜度。 2.下面铸件有几种分型面?分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种?为什么?(3分) 分模两箱造型,分型面只有一个,生产效率高;型芯呈水平状态,便于安放且稳定。 3.说明模锻件为什么要有斜度和圆角?(2分) 斜度:便于从模膛中取出锻件;圆角:增大锻件强度,使锻造时金属易于充满模膛,避免锻模上的内尖角处产生裂纹,减缓锻模外尖角处的磨损,从而提高锻模的使用寿命。 4.比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同?(2分) 落料的凸凹模有刃口,拉深凸凹模为圆角; 落料的凸凹模间间隙小,拉深凸凹模间间隙大,普通拉深时,Z=(1.1~1.2)S 5.防止焊接变形应采取哪些工艺措施?(3分) 焊前措施:合理布置焊缝,合理的焊接次序,反变形法,刚性夹持法。 焊后措施:机械矫正法,火焰加热矫正法 6.试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同?(2分) 电阻对焊:先加压,后通电;闪光对焊:先通电,后加压。五、判断正误,在括号内正确的打√,错误的打×(每题0.5分,共5分) 1.加工塑性材料时,不会产生积屑瘤。(× ) 2.顺铣法适合于铸件或锻件表面的粗加工。(× ) 3.拉削加工适用于单件小批零件的生产。(× ) 4.单件小批生产条件下,应采用专用机床进行加工。(× ) 5.插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。(√ ) 6.作为定位基准的点或线,总是以具体的表面来体现的。(√ ) 7.轴类零件如果采用顶尖定位装夹,热处理后需要研磨中心孔。(√ ) 8.生产率是单位时间内生产合格零件的数量。(√ ) 9.镗孔主要用于加工箱体类零件上有位置精度要求的孔系。(√ )

电化学原理及其应用(习题及答案)

第六章电化学原理及其应用 一、选择题 1.下列电极反应中,溶液中的pH值升高,其氧化态的氧化性减小的是(C) A. Br2+2e = 2Br- B. Cl2+2e=2Cl— C. MnO4—+5e+8H+=2Mn2++4H2O D. Zn2++2e=Zn 2.已知H2O2在酸性介质中的电势图为O2 0.67V H2O2 1.77V H2O,在碱性介质中的电势图为O2-0.08V H2O2 0.87V H2O,说明H2O2的歧化反应(C) A.只在酸性介质中发生 B.只在碱性介质中发生 C.无论在酸、碱性介质中都发生D.与反应方程式的书写有关 3.与下列原电池电动势无关的因素是Zn |Zn2+‖H+,H2 | Pt (B) A. Zn2+的浓度 B. Zn电极板的面积 C.H+的浓度 D.温度 4.298K时,已知Eθ(Fe3+/Fe)=0.771V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.150V,则反应2Fe2++Sn4+=2Fe3++Sn2+的△r G mθ为(D)kJ/mol。 A. -268.7 B. -177.8 C. -119.9 D. 119.9 5.判断在酸性溶液中下列等浓度的离子哪些能共存(D) A Sn2+和Hg2+ B. SO32—和MnO4— C. Sn4+和Fe D. Fe2+和Sn4+ 已知Eθ(Hg2+/Hg)=0.851V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.15V ,Eθ(MnO4—/Mn2+)=1.49V Eθ(SO42—/H2SO3)=1.29V ,Eθ(Fe2+/Fe)= —0.44V 6.已知下列反应在标准状态下逆向自发进行 Sn4++Cu = Sn2++Cu2+ Eθ(Cu2+/Cu)=(1) , Eθ(Sn4+/Sn2+)=(2) 则有(C) A. (1) = (2) B. (1)<(2) C. (1)>(2) D. 都不对 二、填空题 1.将下列方程式配平 3PbO2 + 2 Cr3+ + ____H2O___ =1Cr2O72—+ 3Pb2+ + __2H+___ (酸性介质) 2MnO2 + 3 H2O2 +__2OH-___ =2MnO4—+ ___4H2O______ (碱性介质)2.现有三种氧化剂Cr2O72—,H2O2,Fe3+,若要使Cl—、Br—、I—混合溶液中的I—氧化为I2,而Br-和Cl-都不发生变化,选用Fe3+最合适。(EθCl2/Cl-=1.36V, EθBr2/Br-=1.065V, EθI2/I-=0.535V) 3.把氧化还原反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag设计为原电池,则正极反应为Ag++ e = Ag,负极反应为Fe3++e= Fe2+ ,原电池符号为Pt︱Fe3+(c1),Fe2+(c2)‖Ag+(c3)︱Ag。 4.在Mn++n e=M(s)电极反应中,当加入Mn+的沉淀剂时,可使其电极电势值降低,如增加M的量,则电极电势不变 5.已知EθAg+/Ag=0.800V, K sp=1.6×10—10则Eθ(AgCl/Ag)= 0.222V。 6.已知电极反应Cu2++2e=Cu的Eo为0.347V,则电极反应2Cu - 4e =2Cu2+的Eθ值为0.347V 。7.用氧化数法配平下列氧化还原反应。 (1)K2Cr2O7+H2S+H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O K2Cr2O7+3H2S+4H2SO4 =K2SO4+Cr2(SO4)3+3S+7H2O

金属工艺学复习题及答案

第二部分复习思考题 一、判断题 ()1. 当以很小的刀具前角、很大的进给量和很低的切削速度切削钢等塑性金属时形成的是节状切屑。√ ()2. 粗磨时应选粒度号大的磨粒,精磨时则应选细的磨粒。× ()3. 磨硬材料应选软砂轮,磨软材料应选硬砂轮。√ ()4. 砂轮的组织号越大,磨料所占体积百分比越大。× ()5. 麻花钻起导向作用的是两条螺旋形棱边。√ ()6. 铰孔既能提高孔的尺寸精度和表面粗糙度,也能纠正原有孔的位置误差。×()7. 无心外圆磨削(纵磨)时,导轮的轴线与砂轮的轴线应平行。× ()8. 粗车L/D=4~10的细长轴类零件时,因工件刚性差,宜用一夹一顶的安装方法。× ()9. 镗床只能加工通孔,而不能加工盲孔。× ()10. 拉削加工只有一个主运动,生产率很高,适于各种批量的生产。× ()11. 粗基准即是粗加工定位基准。× ()12. 钨钛钻类硬质合金刀具适合加工脆性材料。× ()13. 车削锥面时,刀尖移动的轨迹与工件旋转轴线之间的夹角应等于工件锥面的两倍。× ()14. 当加工表面、刀具、切削用量中的切削速渡和进给量都不变时,完成的那一部分工序,称为一个工步。√ ()15. 积屑瘤使刀具的实际前角增大,并使切削轻快省力,所以对精加工有利。×()16. 砂轮的硬度是指磨粒的硬度。× ()17. 钻孔既适用于单件生产,又适用于大批量生产。√ ()18. 由于拉刀一次行程就能把该工序中的待加工表面加工完毕,故其生产率很高。√ ()19. 精车时,刃倾角应取负值。× ()20. 在切削用量中,对切削温度影响最大的是进给量。× ()21. 车刀主偏角越大,刀尖散热条件越好。× ()22. 刨刀在切入工件时受到较大的冲击,因此刨刀的前角较小,刀尖圆弧较大。√()23. 精车时,应选较小的背吃刀量、较小的进给量和较低的切削速度。× ()24. 扩孔可以在一定程度上纠正原孔轴线的偏斜。√ ()25. 用中等切削速度切削脆性金属材料容易产生积屑瘤。×

金属工艺学试题和答案解析

一、简答题 1.将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形?怎样判别它的变形性质? 2.下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么? σb、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、 HRC、HBS、HBW 3.什么是同素异构转变?试画出纯铁的冷却曲线,分析曲线中出现“平台”的原因。室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同? 4.金属结晶的基本规律是什么?晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响? 5.常用的金属晶体结构有哪几种?它们的原子排列和晶格常数各有什么特点?α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构? 6.什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么? 7.将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图所示温度T1,求此时: (1)两相的成分;(2)两相的重量比; (3)各相的相对重量(4)各相的重量。 8.某合金如下图所示: 标出(1)-(3)区域中存在的相; (2)标出(4)、(5)区域中的组织;

(3)相图中包括哪几种转变?写出它们的反应式。 9. 今有两个形状相同的铜镍合金铸件,一个含Ni90%,一个含Ni50%,铸后自然冷却,问凝固后哪个铸件的偏析较为严重?如何消除偏析? 10. 按下面所设条件,示意地绘出合金的相图,并填出各区域的相组分和组织组分,以及画出合金的力学性能与该相图的关系曲线。 设C、D两组元在液态时能互相溶解,D组元熔点是C组元的4/5 ,在固态时能形成共晶,共晶温度是C组元熔点的2/5,共晶成分为ωD=30%;C组元在D组元中有限固溶,形成α固溶体。溶解度在共晶温度时为ωC=25%,室温时ωC=10%,D组元在C组元中不能溶解;C组元的硬度比D组元高。计算ωD=40%合金刚完成共晶转变时,组织组成物及其百分含量。 11.分析在缓慢冷却条件下,45钢和T10钢的结晶过程和室温的相组成和组织组成。并计算室温下组织的相对量。 12. 试比较索氏体和回火索氏体,托氏体和回火托氏体,马氏体和回火马氏体之间在形成条件、组织形态、性能上的主要区别。

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, σ? ??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, σ? ??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。

电化学原理知识点

电 化学原理 第一章 绪论 两类导体: 第一类导体:凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体,即载流子为自由电子(或空穴)的导体,叫做电子导体,也称第一类导体。 第二类导体:凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体,也称第二类导体。 三个电化学体系: 原电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电极反应的装置。 电解池:将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。 腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。 阳极:发生氧化反应的电极 原电池(-)电解池(+) 阴极:发生还原反应的电极 原电池(+)电解池(-) 电解质分类: 定义:溶于溶剂或熔化时形成离子,从而具有导电能力的物质。 分类: 1.弱电解质与强电解质—根据电离程度 2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态 3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数:水化膜中包含的水分子数。 水化膜:离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质,受这种相互作用的水分子层称为水化膜。可分为原水化膜与二级水化膜。 活度与活度系数: 活度:即“有效浓度”。 活度系数:活度与浓度的比值,反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。 规定:活度等于1的状态为标准态。对于固态、液态物质和溶剂,这一标准态就是它们的纯物质状态,即规定纯物质的活度等于1。 离子强度I : 离子强度定律:在稀溶液范围内,电解质活度与离子强度之间的关系为: 注:上式当溶液浓度小于·dm-3 时才有效。 电导:量度导体导电能力大小的物理量,其值为电阻的倒数。 符号为G ,单位为S ( 1S =1/Ω)。 影响溶液电导的主要因素:(1)离子数量;(2)离子运动速度。 当量电导(率):在两个相距为单位长度的平行板电极之间,放置含有1 克当量电解质的溶液时,溶液所具有的电导称为当量电导,单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。 与 K 的关系: 与 的关系: 当λ趋于一个极限值时,称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。 离子独立移动定律:当溶液无限稀释时,可以完全忽略离子间的相互作用,此时离子的运动是独立的,这时电解质溶液的当量电导等于电解质全部电离后所产生的离子当量电导之和: 同一离子在任何无限稀溶液中极限当量电导值不变! 离子淌度:单位场强(V/cm )下的离子迁移速度,又称离子绝对运动速度。 离子迁移数:某种离子迁移的电量在溶液中各种离子迁移的总电量中所占的百分数。 或 第二章 电化学热力学 i i i x αγ= ∑= 22 1 i i z m I I A ?-=± γlog L A G κ= KV =λN c N c k 1000 =λ-++=000λλλ

(完整版)金属工艺学题库及答案

金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选(共46 题) (2) 二、判断(共 2 题) (4) 三、填空(共15 题) (4) 四、名词解释(共12 题) (5) 五、简答(共 6 题) (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选(共32 题) (7) 二、判断(共18 题) (8) 三、填空(共16 题) (9) 四、名词解释(共 5 题) (9) 五、简答(共14 题) (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空(共 3 题) (13) 二、简答(共 2 题) (13)

项目一 金属材料与热处理 一、单选(共 46 题) 1?金属a —Fe 属于(A )晶格。 A.体心立方 B 面心立方 C 密排六方晶格 D 斜排立方晶格 2?铁与碳形成的稳定化合物 Fe 3C 称为:(C ) A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D 珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是 :( A )° A.珠光体 B 渗碳体 C 奥氏体 D.铁素体 4.碳在丫一Fe 中的间隙固溶体, 称为:( B )° A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是: C )。 A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 5.由丫一Fe 转变成a —Fe 是属于:( D )° A.共析转变 B 共晶转变 C 晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体(F ) 是:( D )。 A.纯铁 B 混合物 C 化合物 D.固溶体 7.金属结晶时, 冷却速度越快,其实际结晶温度将:( B )。 A. 越高 B 越低 C 越接近理论结晶温度 D 固溶体 8.为细化晶粒, 可采用:( B 。 A.快速浇注 B 加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.晶体中的位错属于:( C )。 A.体缺陷 B 面缺陷 C 线缺陷 D.点缺 陷 10. 下列哪种是 高级优质钢:( C )。 A.10 号钢 B.T 7 C.T 8 A D.30Cr 11. 优质碳素结构钢“ 4 5”,其中钢的平均含碳量为:( C )。 A.45% B0.O45 % C0.45 % D4.5 % 12. 优质碳钢的钢号是以( A )命名。 A.含碳量 B 硬度 C 抗拉强度 D 屈服极限 13. 优质碳素钢之所以优质,是因为有害成分( B )含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14. 碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的( C )。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 1 5 .碳钢中含硫量过高时,将容易引起( B )。 A.冷脆 B 热脆 C 氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以( C )为基础。 A.硬度 B 含碳量 C 综合机械性能 D 价格 17.属于中碳钢的是(B )° A.20 号钢 B.30号钢 C.60 号钢 D.70 号 钢 18.下列金属中, 焊接性最差的是( D )。 A. 低碳钢 B 中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁

电化学原理思考题答案-北航李荻版

2、为什么不能测出电极得绝对电位?我们平常所用得电极电位就是怎么得到得? 答:电极电位就是两类导体界面所形成得相间电位,相间电位中得内电位就是无法直接测量 得,故无法直接测出电极得绝对电位,我们平常所用得电极电位都就是相对电极电位。 不对,虽然有电 位差,但就是没 有电流通过,所 以不能转化为 电能。

17、描述腐蚀原电池得特点所在。 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,腐蚀过程就是自发反应; 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腐蚀得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得金属或地区,再转移给氧化剂; ⑥腐蚀电池包括阴极、阳极、电解质溶液与电路四部分,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得短路原电池.原电池与电解池

1.原电池与电解池得比较: 4.电解、电离与电镀得区别

对于我们所讨论得某一反应来说,zF为常数,故J与vr成正比。这就就是说,在电化学中总就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得各步骤速度都一样,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得反应速度。因此,在电化学中实际上已经将电流密度变成反应速度得同义语了。 己知电极反应在25℃时得反应速度为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。试判断该温度下得控制步骤.若这一控制步骤得活化能降低了12kJ/mol,会不会出现新得控制步骤?[ 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 x10-2≈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就是电子转移步骤。若电子转移步骤活化能降低12 kJ/mol,则根据v=K c exp(—W/RT) 式中,W为活化能,c为反应物浓度。设原来速度为v1。活化能降低后得速度为 v2,则v1=K c exp (—W1/RT) V2=K c exp(—W2/RT)=V1 exp(△W/RT)=1、04x10-2 exp(12x103/8、31x298)=1、32 mol/m2s 可见J’电子>>J扩散,速度控制步骤将发生变化。 4、电化学反应得基本动力学参数有哪些?说明它们得物理意义? 通常认为传递系数(α与β)、交换电流密度(j0 )与电极反应速度常数(K)为基本得动力学参数.①传递系数(α与β) 即表示电极电位对还原反应活化能与氧化反应活化能影响得程度,又称为对称系数;②交换电流密度( j0 ) 交换电流密

无机及分析化学第十三章 电化学分析法课后练习与答案

第十三章电化学分析法 一、选择题 1. 下列( )不是玻璃电极的组成部分。 A.Ag-AgCl 电极 B.一定浓度的HCl 溶液 C.饱和KCl溶液 D .玻璃管 2.测定溶液PH值时,所用的指示电极是: ( ) A.氢电极 B.铂电极 C.氢醌电极 D.玻璃电极 3.测定溶液PH时,所用的参比电极是: ( ) A.饱和甘汞电极 B.银-氯化银电极 C.玻璃电极 D.铂电极 4.在电位滴定中,以△E/△V为纵坐标,标准溶液的平均体积V为横坐标,绘制△E/△V~ V曲线, 滴定终点为:( ) A.曲线的最高点 B. 曲线的转折点 C.曲线的斜率为零时的点 D. △E/△V=0对应的 5.在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度() A.成正比 B.的对数成正比 C.复合扩散电流公式 D. 符合能斯特方程式 6.玻璃电极使用前一定要在水中浸泡24h以上, 其目的是( ) A.清洗电极 B.活化电极C.校正电极 D.检查电极好坏 7.25℃时, 标准溶液与待测溶液的pH值变化一个单位,电池电动势的变化为( ) A.0.058V B.58V C.0.059V D.59V 8.pH玻璃电极膜电位的产生是因为( ) A.电子得失 B. H+穿过玻璃膜C.H+被还原 D. 溶液中H+和玻璃膜水合层中的H+的交换作用 9.在离子选择性电极分析法中,( )说法不正确。 A. 参比电极电位恒定不变 B.待测离子价数愈高,测定误差愈大 C.指示电极电位与待测离子浓度呈能斯特响应 D.电池电动势与待测离子浓度成线性关系。 10.电位滴定与容量滴定的根本区别在于()。 A.滴定仪器不同 B.指示终点的方法不同

电化学练习题

电化学练习题 1.(08年江苏化学·5)镍镉(Ni —Cd )可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH 溶液,其充、放电按下式实行: Cd + 2NiOOH + 2H 2O 放电充电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。相关该电池的说法准确的是 A .充电时阳极反应:Ni(OH)2 -e — + OH - == NiOOH + H 2O B .充电过程是化学能转化为电能的过程 C 放电时负极附近溶液的碱性不变 D .放电时电解质溶液中的OH -向正极移动 2.某原电池总反应的离子方程式为2Fe 3++Fe =3Fe 2+ ,不能实现该反应的原电池组成是 A .正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl 3溶液 B .正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO 3)3溶液 C .正极为铂,负极为铁,电解质溶液为Fe 2(SO 4)3溶液 D .正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO 4溶液 3.镁铝合金在碱性溶液中开始反应缓慢,后反应加速,经分析是氧化膜及微电池作用的结果.下列叙述准确的是( ) A .微电池负极为Mg B .微电池负极为Al C .铝的电极反应式为2H ++2e -=H 2↑ D .镁的电极反应式为Mg -2e -= Mg 2+ 4.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,准确的是( ) A .电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl --2e - ===Cl 2↑ B .氢氧燃料电池的负极反应式:O 2+2H 2O +4e -===4OH - C .粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu -2e -===Cu 2+ D .钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe -2e -===Fe 2+ 5.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法准确的是 A. 以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解液时,正极反应式为:O 2 + 2H 2O + 4e - = 4OH - B. 以NaOH 溶液为电解液时,负极反应为:Al + 3OH --3e - = Al(OH)3↓ C. 以NaOH 溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH 保持不变 D. 电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 6以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述准确的是 A .该电池能够在高温下工作 B .电池的负极反应为: C 6H 12O 6 + 6H 2O -24e - = 6CO 2↑+ 24H + C .放电过程中,H + 从正极区向负极区迁移 D .在电池反应中,每消耗1mol 氧气,理论上能生成标准状况下 CO 2气体22.46 L

电化学原理思考题答案

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。11.什么叫ψ1电位能否说ψ1电位的大小只取决于电解质总浓度而与电解质本性无关ψ1电位的符号是否总是与双电层总电位的符号一致为什么 答:距离电极表面d处的电位叫ψ1电位。不能,因为不同的紧密层d的大小不同,而紧密层的厚度显然与电解质本性有关,所以不能说ψ1电位的大小只取决于电解质总浓度而与电解质本性无关。当发生超载吸附时ψ1电位的符号与双电层总电位的符号不一致。 12.试述双电层方程式的推导思路。推导的结果说明了什么问题 13.如何通过微分电容曲线和电毛细曲线的分析来判断不同电位下的双电层结构答: 14.比较用微分电容法和电毛细曲线法求解电极表面剩余电荷密度的优缺点。15.什么是特性吸附哪些类型的物质具有特性吸附的能力答:溶液中的各种粒子还可能因非静电作用力而发生吸附称为特性吸附。大部分无机阴离子,部分无机阳离子以及表面活性有机分子可发生特性吸附。

金属工艺学复习题及答案

一.名词解释 1.强度:金属材料在力的作用下,抵抗塑性形变和断裂的能力。 2.塑性:金属材料在力的作用下产生不可逆永久形变的能力。 3.硬度: 金属材料表面抵抗局部形变,特别是塑性形变,压痕,划痕的能力。4.冲击韧性:金属材料断裂前吸收的形变能量的能力。5.疲劳强度:承受循环应力的零件在工作一段时间后,有时突然发生断裂,而其所承受的应力往往低于该金属材料的屈服点的断裂。6. 同素异构转变:随着温度的改变,固态金属的晶格也随之改变的现象。7.铁素体:碳溶解于X-Fe中形成的固溶体8.奥氏体:碳溶入r-Fe中形成的固溶体。9.珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物。10.莱氏体:奥氏体和渗碳体组成的机械混合物为高温莱氏体;高温莱氏体冷却到727C以下时,将转变为珠光体和渗碳体的机械混合物为低温莱氏体。11.退火:将钢加热,保温,然后随炉或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。12.正火:将钢加热到30-50C或Ac cm以上30-50C,保温后在空气中冷却的热处理工艺。13.淬火:将钢加热到Ac3或Ac1以上30-50C,保温在淬火介质中快速冷却,以获得马氏体组织的热处理工艺。14.回火:将淬火的钢重新加热到Ac1以下某温度,保温后冷却到室温的热处理工艺。15.铸造:将液态金属浇注到铸型中,待其冷却凝固,以获得一定形状,尺寸和性能的毛坯或零件的成型方法。16.铸造性能:指金属在铸造成型时获得外形准确,内部健全铸件的能力。 17.铸造工艺图:在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。18.铸件的浇注位置:指浇注时铸件在型内所处的 空间位置。19.铸件的分型面:指铸型组元间的结合面。20.压力加工:也叫金属塑性加工,金属在外压力的作用下使其变形而获得的所需零件的方法,其包括锻造,冲压,挤压,轧制,拉拔等21.自由锻:只用简单的通用性工具,或在锻造设备的上,下砧间直接使坯料变形而获得所需的集合形状及内部质量锻件的方法。22.模锻:利用锻模使坯料形变而获得锻件的锻造方法。23.板料冲压:使板料经分离或成形而获得制件的工艺。24.26.焊接:通过加热或加压(或两者并用),使工件产生原子间结合的一种连接方法。27. 以连续送进的焊丝作为电极进行焊接的焊接方法。29.钎焊:利用熔点比焊件低的钎料作填充金属,加热时钎料熔化而将工件连接起来的焊接方法。 二. 牌号含义说明 1.Q235:钢种厚度小于16mm时的最低屈服点为235Mpa的碳素结构钢。 2.Q215:钢材厚度小于16mm时最低屈服点为215Mpa的碳素钢。 3.20钢:表示平均含碳量为0.20%的优质碳素结构钢。 4.45钢:表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。 5.T10A:表示平均含碳量为1.0%的高级优质碳素工具钢。 6.T8:表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。 7.40Cr:含碳量0.004%的Cr合金结构钢。 8.9SiCr:含碳量为0.009%的硫镉合金工具钢。 9.HT250:表示直径30MM单铸试棒最低抗拉强度值为250Mpa的普通灰铸铁。10.KTH300-06:抗拉强度为300Mpa伸长率为6的黑心可锻铸铁。11.KTZ450-06: 抗拉强度为450Mpa伸长率为6的灰铸铁。12.QT800-2:抗拉强度为800Mpa 伸长率为2的球墨铸铁。13.J422焊条:抗拉强度为22钛钙型结构钢焊条。14.J507焊条:抗拉强度为50的低氢钠型结构钢焊条。 三.简答题 1.简述液态金属的结晶过程:开始时,也液态中先出现的一些极小晶体,称为晶核。在这些晶核中,有些是依靠原子自发的聚集在一起,按金属晶体有规律排列而成,这些晶核称为自发晶核。金属的冷却速度越快自发晶核越多。另外,液态中有时有些高熔点杂质形成微小的固体质点,其中某些质点也可以起晶核作用,这些晶核称为外来晶核或非自发晶核。在晶核出现后,液态金属的原子就以他为中心,按一定几何形状不断的排列起来形成晶体。晶体沿着个方向发展的速度是不均匀的,通常按照一次晶轴、二次晶轴……呈树枝状长大。在原有晶体长大的同时,在剩余液态中有陆续出现新晶核,这些晶核也同样长大成晶体,就这样液体越来越少。当晶体长大到与相邻的晶体相互抵触时,这个方向的长大便停止了。当晶体都彼此相遇、液态耗尽时结晶过程结束。 2.简述晶粒大小对力学性能的影响:一般来说,同一成分的金属,晶粒越细起强度、硬度越高,而其塑性和韧性也越好。 3.试分析含碳量为0.45%的钢从高温到低温过程中的组织转变,并用铁碳状态图加以说明:液态----液态奥氏体----奥氏体----奥氏体+铁素体------珠光体+铁素体。 4.试分析含碳量为1.0%的钢从高温到低温过程的组织转变,并用铁碳合金状态图加以说明。液态----液态奥氏体----奥氏体----奥氏体+铁素体------珠光体+铁素体。 5.简述退火和正火的目的:完全退火能降低硬度,改善切削加工性;正火将钢进行重结晶,从而解决铸钢件、锻件的粗大晶粒和组织不均问题。 6.简述淬火和回火的目的:淬火时为了获得马氏体组织;回火的目的是消除淬火内应力以降低钢的脆性,防止产生裂纹同时也使钢获得所需的力学性能。 7.简要分析铸造生产的特点:1.可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯。2.适应范围广。3.铸造可以直接利用成本低廉的费机件和切削,设备费用较低。 8.试举出5种特种铸造方法:熔模铸造,消失模铸造,金属型铸造,压力铸造和离心铸造。 9.合金的流动性不良容易在铸件中形成什么缺陷:合金的流动性越不好,充型能力越弱,越不便于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。同时不利于非金属夹杂物和气体的上浮和排出,还不利于对合金冷凝过程所产生的收缩进行补缩。

最新电化学原理思考题答案

电化学原理思考题答案 (注:我只做了老师要求做的) 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。 11.什么叫ψ1 电位?能否说ψ1 电位的大小只取决于电解质总浓度而与电解质本性无关?ψ1 电位的符号是否总是与双电层总电位的符号一致?为什么? 答:距离电极表面d处的电位叫ψ1电位。不能,因为不同的紧密层d的大小不同,而紧密层的厚度显然与电解质本性有关,所以不能说ψ1 电位的大小只取决于电解质总浓度而与电解质本性无关。当发生超载吸附时ψ1 电位的符号与双电层总电位的符号不一致。 12.试述双电层方程式的推导思路。推导的结果说明了什么问题? 13.如何通过微分电容曲线和电毛细曲线的分析来判断不同电位下的双电层结构? 答: 14.比较用微分电容法和电毛细曲线法求解电极表面剩余电荷密度的优缺点。 15.什么是特性吸附?哪些类型的物质具有特性吸附的能力? 答:溶液中的各种粒子还可能因非静电作用力而发生吸附称为特性吸附。大部分无机阴离子,部分无机阳离子以及表面活性有机分子可发生特性吸附。 16.用什么方法可以判断有无特性吸附及估计吸附量的大小?为什么? 17.试根据微分电容曲线和电毛细曲线的变化,说明有机分子的特性吸附有哪些特点?

教材习题解答

第八章氧化还原反应和电化学习题解答 1.回答下列问题。 (1)怎样利用电极电势来确定原电池的正负极,并计算原电池的电动势? (2)怎样理解介质的酸性增强,KMnO 4的电极电势代数值增大、氧化性增强? (3)Nernst 方程式中有哪些影响因素?它与氧化态及还原态中的离子浓度、气体分压和介质的关系如何? (4)区别概念:一次电池与二次电池、可逆电池与不可逆电池。 (5)介绍几种不同原电池的性能和使用范围。 (6)什么是电化学腐蚀,它与化学腐蚀有何不同? (7)防止金属腐蚀的方法主要有哪些?各根据什么原理? 【解答】 (1)电极电势值高的电极做正极,电极电势值低的电极做负极。原电池的电动势等于正极的电动电势减去负极的电极电势。 (2)根据电极反应:-+-2+42MnO +8H +5e =Mn +4H O 2442284c(Mn ) 0.0592MnO MnO c ()()lg Mn Mn c(MnO )5 c(H )()c c +--ΘΘ++- ΘΘ?=?-+? 由电极电势的能斯特公式可知,介质酸性增强时,H +浓度增大, 42MnO ( )Mn - + ?代数值增大,电对中MnO 4-的氧化性增强。 (3)对于电极反应 -a(Ox)+ze b(Red) 电极电势的Nernst 方程为:

b Red a Ox (c /c )RT (Ox /Red)(Ox /Red)ln zF (c /c ) ΘΘ Θ?=?- 影响电极电势大小的因素: a )浓度对电极电势的影响 电对中氧化态的离子浓度(或气体分压)增大时,电极电势增加;还原态的离子浓度(或气体分压)增大时,电极电势降低。 b )酸度对电极电势的影响 对于有H +或OH -参加的电极反应,溶液酸度的变化会对电极电势产生影响,对于没有H + 或OH - 参加的电极反应,溶液酸度的变化对电极电势的影响很小。 (4)一次电池是指电池放电到活性物质耗尽只能废弃而不能再生和重复使用的电池。二次电池是指活性物质耗尽后,用其他外来直流电源进行充电使活性物质再生可重复使用的电池。 可逆电池的“可逆”是指热力学可逆,可逆电池中的任何过程均为热力学的可逆过程。 可逆电池必须满足两个条件:①电极反应和电池反应必须可以正逆两个方向进行,且互为可逆反应;②通过电池的电流必须无限小,电极反应是在接近电化学平衡的条件下进行的。凡是不满足这两个条件的电池就是不可逆电池。 (5)锌锰干电池 :是一次电池,负极为锌,正极的导电材料为石墨棒,活性材料为二氧化锰,电解质为氯化锌和淀粉的氯化氨水溶液。电池电动势为1.5 V ,适应于间歇式放电场合。 铅蓄电池 :是最常用的二次电池,正极的活性物质是二氧化铅,负极的活性物质是海绵状铅,电解液是硫酸水溶液。该电池价格低廉但质量大,比能量低,对环境有一定的污染。 锂电池 :比能量高,有广阔的温度使用范围,放电电压平坦。特别

电化学原理练习题及答案

电化学原理练习题及答案 1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是() A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应 C.原电池负极和电解池阳极所发生的反应 D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应 2、下列关于铜电极的叙述正确的是() A.铜锌原电池中铜是正极 B.用电解法精炼粗铜作阴极 C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 3.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( ) A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小 C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 4.(2004年广东,11)pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是() A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 5.(2004年天津理综,12)图11-13为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正 ..确.的是 图11-13 A.a电极是负极 B.b电极的电极反应为:4OH--4e-====2H2O+O2↑ C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 6.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小 C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 7.(2004年江苏,16)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)====Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误 ..的是( ) A.电池工作时,锌失去电子

最新电化学练习题带答案

电化学练习 1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是( )。 A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3,负极为Fe B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2 C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O 2.镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有0.2 mol电子发生转移,下列说法正确的是( ) ①有5.6 g金属被腐蚀②有6.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24 L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 3.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是( ) A.电子通过外电路从b极流向a极 B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH- C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2 D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,该电池总反应式为:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。下列有关该电池的说法错误的是( ) A.右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气 B.左边的电极为电池的负极,a处通入的是甲醇C.电池负极的反应式为:2CH3OH+2H2O-12e-===2CO2↑+12H+ D.电池正极的反应式为:3O2+12H++12e-===6H2O 5.铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,研读下图,下列判断不.正确的是( ) A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++ B.当电路中转移0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol C.K闭合时,Ⅱ中SO42-向c电极迁移 D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极6.获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解液为AlI3溶液,已知电池总反应为:2Al+3I2===2AlI3。下列说法不.正确的是( ) A.该电池负极的电极反应为:Al-3e-===Al3+ B.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动 C.消耗相同质量金属时,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多 D.该电池可能是一种可充电的二次电池 7最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH。下列说法不.正确的是( ) A.该电池Zn为负极,MnO2为正极 B.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH- C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn D.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片 8.防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法:如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应:正极:________________;负极:________________。 (2)在海洋工程上,通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施,其原理如图所示:其中负极发生的电极反应为:__________________________________________________;

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