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。试问 在电解液中加入大量局外电解质后，稳态电流密度应增大还是减小？为什么？

答：当电解液中没有加入大量局外电解质，电迁移作用不能忽略，而该电极过程为阴离子在阴极还原，此时电迁移与扩散两者作用方向相反，起互相抵消的作用。因此在电解液中加入大量局外电解质后，扩散作用增大，稳态电流密度应增大。

6. 稳态扩散和非稳态扩散有什么区别？是不是出现稳态扩散之前都一定存在非稳态扩散阶段？为什么？

答：稳态扩散与非稳态扩散的区别，主要看反应粒子的浓度分布是否为时间的函数，即稳态扩散时c=f(x)，非稳态扩散时c= f(x,t)。

稳态扩散出现之前都一定存在非稳态扩散阶段，因为反应初期扩散的速度比较慢，扩散层中E

u C J i i i ⋅⋅±=x

i i V C J =dx dc D J i i i -=l c c nFD J nF i s i i i i -=-=0)(δs i i i

c c nFD i -=021

0216131-≈u y D νδ()

s i c c y u nFD i -=--021*******ν

各点的反应粒子是时间和距离的函数；而随着时间的推移，扩散的速度不断提高，扩散补充的反应粒子数与反应所消耗的反应粒子数相等，反应粒子在扩散层中各点的浓度分布不再随时间变化而变化，达到一种动态平衡状态。

7. 为什么在浓差极化条件下，当电极表面附近的反应粒子浓度为零时，稳态电流并不为零，反而得到极大值（极限扩散电流）？

答：当电极表面反应粒子浓度下降到零，则反应粒子的浓度梯度达到最大值，扩散速度也最大，整个电极过程由扩散步骤来控制，这时的浓差极化称为完全浓差极化。意味着扩散过来一个反应粒子，立刻就消耗在电极反应上了，扩散电流也就达到了极大值。

8. 试用数学表达式和极化曲线说明稳态浓差极化的规律。

答：当反应产物不可溶时，此时浓差极化的动力学方程式为：

浓差极化的极化值为： 当j 很小时，由于 ，

从公式可以看出，当j 较大时，和 之间含有对数关系；当j 较小时，与 之间是线性关 系。

其极化曲线如图所示：

从图中可以看出，随着电流密度的增加，阴极电位越来越负，当电流密度达到时，扩散电流不随电极电位的变化而变化，达到极大值(要对图稍做文字说明)。

9. 什么是半波电位？它在电化学应用中有什么意义？

答：当电流密度等于极限扩散电流密度的二分之一时的电极电位，叫做半波电位。半波电位代表指定氧化-还原系统之特征性质，可以用来作为定性分析的依据。

10. 对于一个稳态电极过程，如何判断它是否受扩散步骤控制？

答：可以根据是否出现浓差极化的动力学特征，来判别电极过程是否由扩散步骤控制。浓差极化的动力学特征如下：①当电极过程受扩散步骤控制时，在一定的电极电位范围内，出现一个不受电极电位变化影响的极限扩散电流密度j d ，而且j d 受温度变化的影响较小。②浓差极化的动力学公式。③电流密度j 和极限电流密度j d 随着溶液搅拌强度的增大而增大。④扩散电流密度与电极表面的真实表面积无关，而与电极表面的表观面积有关。

11. 什么是过渡时间？它在电化学应用中有什么用途？

答：在恒电流极化条件下使电极表面反应粒子浓度降为零所需要的时间，称为过渡时间。通)1ln()1ln(ln 00d d O O j j nF RT j j nF RT c nF RT -+=-++=平ϕγϕϕ)1ln(nF RT d j j

-=-=∆平ϕϕϕd j j <

ϕd j ϕ-j

常也把过渡时间定义为：从开始恒电流极化到电极电位发生突跃所经历的时间。利用过渡时间，可以测定电极体系的动力学参数。

12. 小结平面电极在不同极化条件下非稳态扩散过程的特点。

答：①在完全浓差极化条件下，反应粒子表面浓度、扩散层有效厚度和扩散电流密度都随着时间而不断变化；②产物不溶时恒电位阴极极化下，反应粒子表面浓度不变，扩散层有效厚度和扩散电流密度都随着时间而不断变化；③在恒电流阴极极化下，电流密度恒定，反应粒子和产物粒子的表面浓度都是与√呈线性关系；电极电位随时间变负；

13. 从理论上分析平面电极上的非稳态扩散不能达到稳态，而实际情况下却经过一定时间后可以达到稳态。这是为什么？

答：在理论上，当仅存在扩散作用时，反应粒子浓度随时间不断发生变化，始终不能建立稳态扩散。然而在实际情况下，由于液相中不可避免地存在对流作用，非稳态扩散过程不会持续很长的时间，当非稳态扩散层的有效厚度接近或等于由于对流作用形成的对流扩散层厚度时，电极表面的液相传质过程就可以转入稳态。

14. 球形电极表面上的非稳态扩散过程与平面电极有什么不同？

答：平面电极只考虑了垂直于电极表面一维方向上的浓度分布，而对于球形电极，当扩散层的有效厚度大体上与电极表面曲率半径相当时，就要考虑三维空间的非稳态扩散。

15. 滴汞电极有哪些优点？它在电化学领域中都有什么重要用途？

答：滴汞电极属微电极，面积很小，具有均匀的表面性质，减少杂质粒子的吸附，因此在滴汞电极上进行的电极过程有较好的重现性；利用滴汞电极可以进行有关电极反应历程的研究，测定双电层结构及电极表面吸附行为等。

16. 在使用滴汞电极时，应了解它的哪些基本性质？

答：流汞速度、滴下时间、汞滴面积、瞬间电流、平均电流。

17. 什么是依科维奇公式？为什么在推导该公式过程中要引入修正系数（7/3）1/2

答：依科维奇公式是用于计算滴汞电极的瞬间电流的公式。推导该公式时由于要考虑到汞滴膨胀而引起的扩散层的减薄效应，所以要引入修正系数（7/3）1/2

18. 什么叫极谱波？它在电化学领域中有什么重要用途？

答：在滴汞电极上把非稳态扩散性质平均化了的极化曲线，叫做极谱波。利用极谱波，可以判断参加反应的是何种物质，还可以进行定性的电化学分析并判断电极反应的进程。

第五章习题

第六章

1. 人们从实验中总结出的电化学极化规律是什么？电化学极化值的大小受哪些因素的影响？

答：人们从实验中总结出的最重要的电化学极化规律经验公式——塔菲尔公式η=a+blogj 。极化值的大小和电极材料的性质、电极表面状态、溶液组成及温度等因素有关。

2．试用位能图分析电极电位对电极反应Cu 2++2e⇌Cu （一次转移两个电子）的反应速度的影响。

3. 从理论上推导电化学极化方程式（巴特勒-伏尔摩方程），并说明该理论公式与经验公式的一致性。

答：电化学极化处于稳定状态时，外电流密度必定等于（j j ），也就是等于电子转移步骤的净反应速度（即净电流密度j 净）。由于电子转移步骤是控制步骤，因而j 净也应是整个电极反应的净反应速度。这样，根据电子转移步骤基本公式，易得稳态电化学极化时电极反应的速度与电极电位之间关系。即j=j 净。

将公式 j 净=

0F F RT RT j e e 代入上式，则 0F F RT RT j j e e （1）

式（1）就是单电子电极反应的稳态电化学方程式，也称巴特勒-伏尔摩方程。若电极反应净速度预用正值表示时，可用jc 代表阴极反应速度，用ja 表示阳极反应速度，将式（1）分别改写为

0c c F F RT RT c j j j j e e （2）

0a a F F RT RT a j j j j e e （3） 当过电位很大时，相当于双曲线函数x 值很大，即式（2）中有如下关系c c F F RT RT e e 可以忽略（2）中右边第二个指数项，即 0c

F

RT c j j e （4） 两边取对数 0

2.3 2.3log c c RT RT j j F F （5）

同理，对于阳极极化为

0a F RT a

j j e （6） 0

2.3 2.3log a a RT RT j j F F （7）

式（5）和式（7）即为高过电位时巴特勒-伏尔摩方程近似公式。与电化学极化的经验公式——塔菲尔公式（log a b j ）相比，可看出两者是完全一致的。这表明电子转移步骤的基本动力学公式和巴特勒-伏尔摩方程的正确性得到了实践的验证。

4. 电化学反应的基本动力学参数有哪些？说明它们的物理意义。

答：传递系数、交换电流密度和电极反应速度常数通常被认为是基本的动力学参数。

传递系数α和β的物理意义是电极电位对还原反应活化能和氧化反应活化能影响的程度。 交换电流密度表示平衡电位下氧化反应和还原反应的绝对速度，也是平衡状态下，氧化态粒子和还原态粒子在电极/溶液界面的交换速度。

电极反应速度常数是交换电流密度的一个特例，是指定条件（电极电位为标准电极电位和反应粒子浓度为单位浓度）下的交换电流密度。

5. 既然平衡电位和交换电流密度都是描述电极反应平衡状态的特征参数，为什么交换电流密度能说明电极反应的动力学特征？

答：处于平衡态的电极反应通过平衡电位描述热力学性质，交换电流密度描述动力学特性，交换电流密度表示平衡电位下氧化反应和还原反应的绝对速度，所以，交换电流密度本身就表征了电极反应在平衡状态下的动力学特性。

6. 为什么要引入电极反应速度常数的概念？它与交换电流密度之间有什么联系和区别？ 答：交换电流密度的数值随反应物质的浓度改变而改变，不方便应用交换电流密度描述电极体系的动力学性质。为此，引入与反应物质浓度无关的电极反应速度常数。电极反应速度常数是交换电流密度的一个特例，是指定条件（电极电位为标准电极电位和反应粒子浓度为单位浓度）下的交换电流密度。

7. 可以用哪些参数来描述电子转移步骤的不可逆性？这些参数之间有什么联系与区别？ 答：可以用交换电流密度、电极反应速度常数来描述电子转移步骤的可逆性。交换电流密度或电极反应速度常数大，反应易于进行的电极反应，其可逆性也大，表示电极体系不容易极化。

电极反应速度常数是交换电流密度的一个特例，是指定条件（电极电位为标准电极电位和反应粒子浓度为单位浓度）下的交换电流密度。

8. ψ1电位的变化为什么会影响电化学反应步骤的速度？在什么条件下必须考虑这种影响？

答：电子转移步骤是在紧密层中进行的，影响反应活化能和反应速度的电位差是紧密层平面与电极表面之间的电位差，即紧密层电位（φ-ψ1）。当ψ1电位不能忽略时，ψ1电位变化就会影响电化学反应步骤的速度。

在稀溶液中，尤其是电极电位接近于零电荷电位和发生表面活性物质特性吸附时，ψ1电位在整个双电层电位差中占有较大的比重。因此，在这条件下，不得不考虑ψ1电位的变化对电化学反应步骤速度的影响。

9. 在ZnSO 4溶液中电解时阴极反应是Zn 2++2e -→Zn 。在ZnO 和NaOH 混合−−溶液中电解时的阴极反应是Zn(OH)24-+2e -→Zn+4OH -。在这两种溶液中，ψ1电位的变化对阴极反应速度的影响是否相同？为什么？设传递系数2

1=α 。 答：不相同。当阳离子在阴极还原时，ψ1电位变正，阴极反应速度减小；阴离子在阴极还原时，由于强烈的ψ1效应而使电化学极化曲线表现出特殊形状。

10. 多电子转移步骤的动力学规律与单电子转移步骤的动力学规律是否一样？为什么？

答：一样，多电子电极反应的动力学规律是由其中组成控制步骤的某一个单电子转移步骤所决定的，因而它的基本动力学规律与单电子转移步骤是一致的，基本动力学参数都具有相同的物理意义，仅仅由于反应历程的复杂程度不同，在数值上有所区别。

11. 当电极过程为电子转移步骤和扩散步骤共同控制时，其动力学规律有什么特点？

答：从电化学极化和浓差极化共存时的动力学公式中可以看出，电子转移步骤和扩散步骤共同控制时的过电位是由两部分组成的（电化学过电位和浓差过电位）。

12. 根据极化电流密度j ，交换电流密度j 0和极限扩散电流密度j d 的相对大小，电极极化可能出现几种情况？各种情况下的稳态极化曲线的特征是什么？

答：j≤j 0，j≤j d 时，电极几乎不发生极化，过电位很小，趋近于零；j 0≤j≤j d 时，过电位基本上是由电化学极化引起的；j≈j d ≤j 0时，过电位是由浓差极化引起的；j≈j d ≥j 0时，过电位是由电化学极化和浓差极化共同作用的结果。

13. 对于j 0≤j d 的电极体系，电极过程有没有可能受扩散步骤控制？为什么？

答：有，当电流密度较大，趋近于极限扩散电流密度时，电极过程就受扩散步骤控制。

第六章习题

8.（1）由于对阴极反应：j c >>j 0，故可用TAFEL 关系计算c η：

()[]

V j j F RT c 532.0101log 1log 0591.0log 3.290=⨯-==-αη V V E j 832.00===

V IR E V c a 001.0)4.0532.0832.0(765.1)(=++-=-+-=ηη

（2）由于ηa 很小，故应按线性极化或弱极化区进行计算

20/83.12001

.09650021298314.8cm A nF RTj j a a =⨯⨯⨯⨯==η （3）上述计算结果表明：阳极反应过程的可逆性很好（ j 0 很大）；且阳极过程 j 0 比阴极反

应过程的 j 0 大得多。所以槽电压的变化主要取决于阴极极化的大小；阳极极化很小，呈线性极化规律。

9.电极反应： 2H 2O+O 2+4e -→4OH -

用作图法求解：αηtg 区斜率 TAFEL 设,36.0,36.00log 为时，V a V j c =∴==

2400/1035.1,87.3093

.036.0log ,093.0log cm A j b a j j tg b -⨯=∴-=-=-==∆∆==∴ϕα

10.由作图法求解：αηtg 区斜率 TAFEL 设,185.1,185.10log 为时，V a V j c =∴== 20.0289

.00591.03.2,289.0log ≈===∆∆==∴bF RT j tg b αϕα 2500/1094.7,10.4289

.0185.1log cm A j b a j -⨯=∴-=-=-=

第七章思考题

1. 研究氢电极过程和氧电极过程有什么实际意义？

答：在电化学研究和电化学测试中，标准氢电极的电极电位是公认的电极电位基准；氯碱工业，燃料电池，电镀，电解，金属腐蚀等过程都与氢电极和氧电极的反应过程有密切关系，有些会带来危害，有些会带来好处。因此，为了合理地应用氢电极和氧电极过程为人类服务，有必要对氢电极过程和氧电极过程进入深入的研究。

2. 为什么氢电极和氧电极的反应历程在不同条件下会有较大差别？

答：氢电极和氧电极的反应历程非常复杂，在电极过程中，存在各种中间步骤和中间产物，一旦反应条件发生改变，反应就会发生变化，控制步骤也可能发生变化，产物也因此不同。 所以氢电极和氧电极的反应历程在不同条件下，会有较大差别。

3. 析氢过程的反应机理有哪几种理论？试推导出它们的动力学公式，并说明它们各自适用范围。

答：迟缓放电机理、迟缓复合机理、电化学脱附机理

迟缓放电机理动力学公式推导：

迟缓放电机理认为电化学步骤是整个电极过程的控制步骤，于是可以认为电化学极化方程式适用于氢离子的放电还原过程。当0c

j j 时，可直接得到

0ln ln H c RT RT j j aF aF 或 0 2.3 2.3lg lg H c RT RT j j aF aF

一般情况下a =0.5，将a 的树脂代入上式，则有 0 2.32 2.32lg lg H c RT RT j j F F

若令 02.32lg 2.32RT j a

F RT b F

则原式变为

lg H c a b j

迟缓复合机理： 假定复合脱附步骤是控制步骤，吸附氢的表面覆盖度按照下式比较缓慢地随过电位而变化： 0

=exp MA MA H F RT 则有 2.3lg

2H c RT C j F

同理，假定氢原子的表面覆盖度很大，以至于可以认为1MA ，若将其代入电

化学脱附的反应速度式，经过取对数整理得：（电化学脱附机理） 2.3lg H c RT C j aF

迟缓放电机理是在汞电极上进行的，所得结论对汞电极上的析氢反应完全适用。对于吸附氢原子表面覆盖度小的高过电位金属也适用。迟缓复合机理和电化学脱附机理只适用于对氢原子有较强吸附能力的低过电位金属和中过电位金属。 4.

举出实验依据说明在汞电极上，析氢过程是符合迟缓放电机理的。 答：用迟缓放电机理可以解释在汞上的析氢过电位与pH 值之间的关系：实验曲线在pH=7附近发生转折，当pH<7时，pH 值升高，析氢过电位升高；而当pH>7时，pH 值升高，析氢过电位降低。迟缓放电机理还可以解释，在稀浓度的纯酸溶液中，析氢过电位不随H +浓度的变化而变化；在浓度较高的纯酸溶液中，析氢过电位随H +浓度升高而降低。 5.

氢的阳极氧化过程有什么特点？ 答：一般认为，氢在浸于溶液中的光滑电极上进行氧化反应的历程，应包括以下几个单元步骤。①分子氢溶解于溶液中并向电极表面进行扩散。②溶解的氢分子在电极表面上离解吸附，形成吸附氢原子。③吸附氢原子发生电化学氧化。 6.

写出氧电极的阴极过程和阳极过程的总反应式。为什么它们的反应历程相当复杂？ 答：阳极氧化：2H 2O O 2 + 4H + + 4e （酸） 4OH - O

2 + 2H 2O + 4e （碱） 阴极还原：O 2 + 4H + + 2e 2H 2O （酸） O 2 + 2H 2O + 4e 4OH -（碱） ①它们的反应历程相当复杂是因为有4个电子参加，多电子电化学反应，存在各种中间步骤和中间产物。②氧电极反应的可逆性很小，几乎无法在热力学平衡电位附近研究氧电极反应的动力学规律，甚至很难用实验的手段测得准确的氧电极反应的平衡电位。③由于氧电极过程总伴随有较大的过电位，电极表面上发生氧或氧粒子吸附甚至会生成氧化物层。④氧的阳极反应析出反应需要在比氧的平衡电位更正的电位下才能实现。 7. 氧阴极还原反应的基本历程如何？有什么特点？

答：（1）中间产物为H 2O 2或HO 2-

在酸性及中性溶液中，基本历程为

① O 2 + 2H + + 2e → H 2O 2

② H 2O 2 + 2H + + 2e → 2H 2O

或 H 202 → 1/2O 2+OH -

在碱性溶液中，基本反应历程为

① O 2 + H 2O + 2e → H 2O - + OH

- ② HO 2- + H 2O + 2e → 3OH -

或 HO 2- → 1/2O 2 + OH

- （2）中间产物为吸附氧或表面氧化物

当以吸附氧为中间产物时，基本反应历程为

① O 2 → 2MO 吸

② MO 吸 + 2H + + 2e → H 2O （酸性溶液）

MO 吸 + H 2O + 2e → 2OH -（碱性溶液）

当表面氧化物（或氢氧化物）为中间产物时，基本历程为 ① M + H 2O + 1/2O 2 → M(OH)2

② M(OH)2 + 2e → M + 2OH -

区别上述两类反应历程的主要方法，是检查反应中是否有中间产物存在。

第七章习题

1.

2.解：在酸性溶液中，电极过程由电化学反应步骤控制并考虑 效应，则有：

当电流恒定， ψ1电位相同时，两种溶液中钛上的析氢过电位差为： 如果想在不改变溶液的pH 值的前提下，使钛在两种溶液中的析氢过电位相等，可增加pH=3的溶液总浓度，由

总浓度增加，ψ1增大，从而使析氢过电位增大。

3.

,

当时，

当

时，

4.

c H H j F

RT c F RT ln 1ln 11αψααααη+-+--=+常数V c c F RT pH H pH H pH pH 128.01010log 0591.048.048.01ln 153

)5()3(3

5=⨯⨯-=-=---====++ααηηc H H j F

RT c F RT ln 1ln 11αψααααη+-+--=+常数

5.解：因为氢在某金属上析出的极化曲线符合塔菲尔关系且b=0.128V ，而迟缓放电机理的b 值约为118mV 且符合塔菲尔关系，所以该电极过程为迟缓放电机理。

由公式 可得：

所以 阴极反应： 则 因为 则

b F RT a j F RT ==-

αα3.2log 3.20，469.5128.07.0log 0-=-=-

=b a j 2

60/10398.3cm A j -⨯=2

2H 2H e →++V c F

RT c F RT H H 0591.010log 0591.0log 3.2ln 1-=⨯===-+

+平ϕϕϕη-=平H V j b a H

316.010log 128.07.0log 3=+=+=-ηV

H 3751.0316.00591.0-=--=-=ηϕϕ平

第八章思考题

1. 金属的阳极过程有什么特点？

答：金属作为反应物发生氧化反应的电极过程称为金属的阳极过程，包括阳极活性溶解和钝化两种状态。大多数金属阳极在活性溶解时的交换电流是比较大的，所以阳极极化一般不大。阳极反应传递系数β往往比较大，即电极电位的变化对阳极反应速度的加速作用比阴极过程要显著，故阳极极化度一般比阴极极化要小。在一定条件下，金属阳极会发生钝化，此时阳极过程不符合电极过程的一般规律。

2. 什么是金属的钝化？可以通过哪些途径使金属发生钝化？

答：在一定的条件下，金属阳极会失去电化学活性，阳极溶解速度变得非常小，这一现象称为金属的钝化。两种途径使金属发生钝化，①借助外电源进行阳极极化使金属发生钝化，称为阳极钝化；②在没有外加极化的情况下，由于介质中存在氧化剂（去极化剂），氧化剂的还原引起了金属钝化，称为化学钝化或自钝化。

3.画出典型的金属阳极钝化曲线，说明该曲线上的各个特征区和特征点的物理意义。

4. 什么是过钝化现象？它与金属钝化膜破裂、发生小孔腐蚀的现象是一回事吗？为什么？答：过钝化现象是电极上发生了新的电极反应，电流密度重新增大（之前因为钝化，电流密度急剧减小）。它跟金属钝化膜破裂、发生小孔腐蚀的现象不是一回事。钝化膜局部破坏处，金属将发生活性溶解，阳极电流密度重新增大，阳极极化曲线没有过钝化区。

5.简要叙述金属钝化机理的成相膜理论和吸附理论的基本观点与主要实验依据。

答：成相膜理论认为当金属溶解时，可以生成致密的、与基体金属结合牢固的固态产物，这些产物形成独立的相，称为钝化膜或成相膜。成相膜理论最直接的实验依据是在某些钝化了的金属表面上可以观察到成相膜的存在，并可以测定膜的厚度与组成。吸附理论认为金属的钝化是由于在金属表面形成氧或含氧粒子的吸附层而引起的，这以吸附层至多只有单分子层厚，它可以是O2-或OH-，较多的人则认为是氧原子，即由于氧的吸附使金属表面的反应能力降低而发生钝化现象。吸附理论的主要实验依据之一是根据电量测量的结果，发现某些情况下为了使金属钝化，只需要在每平方厘米电极上通过十分之几毫库仑的电量。

6. 金属钝化后，该金属电极上还有没有电流通过？在什么条件下钝态金属可以重新活化？答：金属钝化后，该金属电极上还有电流通过，不过电流密度通常很小，大约在μA/cm2数量级。这一微小电流称为维钝电流。使钝态金属重新活化，可以通过阴极电流的方法使钝化膜还原，也可以加入活化剂来使金属重新活化。

6.有哪些方法可以使处于活化—钝化不稳定状态的金属进入稳定钝化状态？

答：增大阳极极化。

8. 影响金属阳极过程的主要因素有哪些？任何影响阳极过程？

答：金属本性的影响、溶液组成的影响（络合剂、活化剂、氧化剂、有机表面活性物质、溶液pH 、阳极电流密度）。

第八章计算题

1.解：ψe =ψ0+F

n RT

+2Ni ln α= -0.25V η=ψ-ψe =0.02-（-0.25）=0.27=b 0i i

lg

i=3.1x104（A/m 2）

2.解：Fe 2++2e=Fe

E A =E e +ηA =E e +(-b A logi 0+b A logi A )

2H ++2e=H 2

E K =E e -ηK =E e -(-b K logi 0+b K logi K )

在腐蚀电位处，E A =E K ，

i A =i K =i c -0.44-0.06log2×10-5+0.06logi c =-0.059×3+0.12log1.6×l0-3-0.12logi c (1)

由上式得到i c =0.011A·m -2，把i c 代入(1)式左边

E corr =-0.44-0.06log2×10-5+0.06log0.011=-0.28V

3.解：i L =nFDC/δ=5.9x107C

1x104=5.9x107C Fe 得C Fe =1.69x10-4 mol/L

1x10=5.9x107C Fe-18Cr-8Ni 得C Fe-18Cr-8Ni =1.69x10-7 mol/L

4.解：i p =7μA/cm 2=i corr

ρ=7.87g/cm 3

V t =3.27 ×10-3 ×Ai p /n ρ=1.5×10-7 mm/min

第九章思考题

1. 金属离子电沉积的热力学条件是什么？分析金属离子在水溶液中沉积的可能性。

答：金属离子的还原电位不要比氢离子还原电位更负，否则氢在电极上大量析出，金属离子很难沉积出来。

2. 金属电沉积包括哪些基本的单元步骤？写出各单元步骤的表达式。

答：金属电沉积的阴极过程，一般由以下几个单元步骤串联组成：

液相传质：溶液中的反应粒子，如金属水化离子向电极表面迁移。

前置转化：迁移到电极表面附近的反应粒子发生化学转化反应，如金属水化离子水化程度降低和重排;金属络离子配位数降低等。

电荷传递：反应粒子得电子，还原为吸附态金属原子。

电结晶：新生的吸附态金属原子沿电极表面扩散到适当位置(生长点)进入金属晶格生长，或与其他新生原子集聚而形成晶核并长大，从而形成晶体。简单金属离子在阴极上的还原历程遵循金属电沉积基本历程，其总反应式可表示如下：

O m H M ne O m H M 2-2n +→+⋅+

3. 试从能量的角度分析金属离子放电的位置和进入晶格的途径。

答：金属离子可以以两种方式并入晶格。①在生长点放电而就地并入晶格；②在电极表面任一位置放电，形成吸附原子，然后扩散到生长点并入晶格。通常①过程需要的能量较大，发生的几率很小；而②过程所需的能量比较小，发生的几率大些。

4. 简述电结晶形核理论的要点及形成晶体的要点。

答：①电结晶时形成晶核要消耗电能，因而在平衡电位下是不能形成晶核的，只有当阴极极化到一定值（即阴极电位达到析出电位时），晶核的形成才有可能。从物理意义上说，过电位或阴极极化值所起的作用和盐溶液中结晶过程的过饱和度相同。②阴极过电位的大小决定电结晶层的粗细程度，阴极过电位高，则晶核愈容易形成，晶核的数量也愈多，沉积层结晶细致；相反，阴极过电位愈小，沉积层晶粒愈粗大。

5. 简述晶体螺旋位错生长理论的要点及形成晶体的过程。

答：开始时，晶面上的吸附原子扩散到位错的扭结点，从扭结点开始逐渐把位错线填满，将位错线推进到另一位置，原有的位错线消失，新的位错线形成。吸附原子又在新的位错线上生长。位错线推进一周后，晶体就向上生长了一个原子层。如此反复旋转生长，晶体将沿位错线螺旋式长大。

6. 试述过电位在电结晶过程中的重要意义。

答：金属电结晶是一个电化学过程，形核和晶粒长大所需要的能量来自于界面电场，即电结晶的推动力是阴极过电位。阴极过电位的大小决定电结晶层的粗细程度，阴极过电位高，则晶核愈容易形成，晶核的数量也愈多，沉积层结晶细致；相反，阴极过电位愈小，沉积层晶粒愈粗大。

7．与简单金属离子相比，金属络离子的阴极还原过程有何特点？

答：简单金属离子在水溶液中都是以水化离子形式存在的，而加入络合剂后，由于络合剂和金属离子的络合反应，使水化金属离子转变成不同配位数的络合离子，金属在溶液中的存在形式和在电极上放电的粒子都发生了变化。因而引起了该电极体系电化学性质的变化：金属电极的平衡电位向负移动。络合物不稳定常数越小，平衡电位负移越多。而平衡电位越负，金属阴极还原的初始析出电位也越负，即从热力学的角度，还原反应越难进行。一般是配位数较低的络离子在电极上得到电子而还原。

8. 金属电结晶过程是否一定要经过吸附原子的表面扩散这一步骤？在什么条件下该步会成为速度控制步骤？

答：不一定要经过吸附原子的表面扩散这一步骤。因为电结晶过程有两种形式，一是阴极还原的新生态吸附原子聚集形成晶核，晶核逐渐长大形成晶体；一是新生态吸附原子在电极表面扩散，达到某一位置并进入晶格，在原有金属的晶格上延续生长。阴极过电位大时，该步会成为速度控制步骤。

9. 金属电结晶过程是否一定要先形成晶核？晶核形成的条件是什么？

答：晶核形成的条件是有一定的过电位的存在。金属电结晶过程不一定要先形成晶核，因为电结晶有两种形式，一是电结晶形核过程，一是在已有的晶面上延续生长（表面扩散与并入晶格、晶体的螺旋位错生长）。

第九章计算题

2.解：可以看出低过电位下，过电位与电流成线性关系。根据低过电位下电化学规律有： △φ≈0

j j nF -RT 故△φ/j=9.75mVdm 2/A=9.75 ×10-3Vdm 2/A j 0=φ△F j -RT =2.63 A/dm 2

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

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?=141.3×10-6 S/cm k(溶液)=k(KCl)+k(H 2O) =141.3×10-6 S/cm+1.0×10-6 S/cm=142.3×10-6 S/cm 2． 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=F E λ 代入数据得 V H + =0.028cm/s V K + =0.0051cm/s V Cl - =0.0051cm/s 3.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 =550.62 4.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。 解： （1）：根据公式 =- +t t --++λλzc zc =--+t t 1--++λλ zc zc

电化学思考课后答案第七章

思考题 1. 研究氢电极过程和氧电极过程有什么实际意义？ 答：在电化学研究和电化学测试中，标准氢电极的电极电位是公 认的电极电位基准；氯碱工业，燃料电池，电镀，电解，金属腐 蚀等过程都与氢电极和氧电极的反应过程有密切关系，有些会带 来危害，有些会带来好处。因此，为了合理地应用氢电极和氧电 极过程为人类服务，有必要对氢电极过程和氧电极过程进入深入 的研究。 2. 为什么氢电极和氧电极的反应历程在不同条件下会有较大差别？ 答：氢电极和氧电极的反应历程非常复杂，在电极过程中，存在 各种中间步骤和中间产物，一旦反应条件发生改变，反应就会发 生变化，控制步骤也可能发生变化，产物也因此不同。 所以氢电 极和氧电极的反应历程在不同条件下，会有较大差别。 3. 析氢过程的反应机理有哪几种理论？试推导出它们的动力学公 式，并说明它们各自适用范围。 答：迟缓放电机理、迟缓复合机理、电化学脱附机理 迟缓放电机理动力学公式推导： 迟缓放电机理认为电化学步骤是整个电极过程的控制步骤，于是 可以认为电化学极化方程式适用于氢离子的放电还原过程。当 0c j j 时，可直接得到 0ln ln H c RT RT j j aF aF 或 02.3 2.3lg lg H c RT RT j j aF aF

一般情况下a =0.5，将a 的树脂代入上式，则有 0 2.32 2.32lg lg H c RT RT j j F F 若令 0 2.32lg 2.32RT j a F RT b F 则原式变为 lg H c a b j 迟缓复合机理： 假定复合脱附步骤是控制步骤，吸附氢的表面覆盖度按照下式比较缓慢地随过电位而变化： 0 =exp MA MA H F RT 则有 2.3lg 2H c RT C j F 同理，假定氢原子的表面覆盖度很大，以至于可以认为1MA ， 若将其代入电化学脱附的反应速度式，经过取对数整理得：（电化学脱附机理） 2.3 lg H c RT C j aF 迟缓放电机理是在汞电极上进行的，所得结论对汞电极上的 析氢反应完全适用。对于吸附氢原子表面覆盖度小的高过电位金 属也适用。迟缓复合机理和电化学脱附机理只适用于对氢原子有 较强吸附能力的低过电位金属和中过电位金属。 4. 举出实验依据说明在汞电极上，析氢过程是符合迟缓放电机理的。

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。试问 在电解液中加入大量局外电解质后，稳态电流密度应增大还是减小？为什么？ 答：当电解液中没有加入大量局外电解质，电迁移作用不能忽略，而该电极过程为阴离子在阴极还原，此时电迁移与扩散两者作用方向相反，起互相抵消的作用。因此在电解液中加入大量局外电解质后，扩散作用增大，稳态电流密度应增大。 6. 稳态扩散和非稳态扩散有什么区别？是不是出现稳态扩散之前都一定存在非稳态扩散阶段？为什么？ 答：稳态扩散与非稳态扩散的区别，主要看反应粒子的浓度分布是否为时间的函数，即稳态扩散时c=f(x)，非稳态扩散时c= f(x,t)。 稳态扩散出现之前都一定存在非稳态扩散阶段，因为反应初期扩散的速度比较慢，扩散层中E u C J i i i ⋅⋅±=x i i V C J =dx dc D J i i i -=l c c nFD J nF i s i i i i -=-=0)(δs i i i c c nFD i -=021 0216131-≈u y D νδ() s i c c y u nFD i -=--021*******ν

电化学分析习题及参考答案

电化学分析习题及参考答案 1、进行电解分析时，要使电解能持续进行，外加电压应（）。 A 保持不变 B 大于分解电压 C 小于分解电压 D等于分解电压 E 等于反电动势 2、用NaOH直接滴定法测定H3BO3含量能准确测定的方法是（） A 电位滴定法 B 酸碱中和法 C 电导滴定法 D 库伦分析法 E 色谱法 3、已知在c(HCl)=1mol/L的HCl溶液中：ΦCr2O72-/Cr3+=1.00V, ΦFe3+/Fe2+=0.68V。若以K2CrO7滴定Fe2+时，选择下列指示剂中的哪一种最适合。（） A 二苯胺（Φ=0.76V）； B 二甲基邻二氮菲—Fe3+（Φ=0.97V）； C 次甲基蓝（Φ=0.53V）； D 中性红（Φ=0.24V）； E 以上都行 4、电位滴定法用于氧化还原滴定时指示电极应选用（）。 A 玻璃电极 B 甘汞电极 C银电极 D 铂电极 E 复合甘汞电极 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. 符合扩散电流公式的关系 D. 符合能斯特方程式 6、离子选择性电极的选择系数可用于（）。 A. 估计共存离子的干扰程度 B. 估计电极的检测限 C. 估计电极的线性响应范围 D. 估计电极的线性响应范围 7、、用酸度计测定溶液的PH值时，一般选用______为指示电极。 A.标准氢电极； B.饱和甘汞电极； C.玻璃电极。

8、用玻璃电极测量溶液pH值时，采用的定量方法为（） A. 校正曲线法 B. 直接比较法 C. 一次加入法 D. 增量法 9、用电位法测定溶液的pH值时，电极系统由玻璃电极与饱和甘汞电极组成，其中玻璃电极是作为测量溶液中氢离子活度（浓度）的______。 A.金属电极， B. 参比电极， C. 指示电极， D. 电解电极。 10 、总离子强度调节缓冲剂的最根本的作用是_____。 A.调节pH值， B. 稳定离子强度， C. 消除干扰离子， D. 稳定选择性系数 11．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 12．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 13.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( )

仪器分析 电化学分析习题及参考答案

电化学分析习题及参考答案 一、填空题 1、原电池的写法，习惯上把极写在左边，极写在右边，故下列电池中Zn︳ZnSO4︳CuSO4︳Cu 极为正极，极为负极。 2、当加以外电源时，反映可以向相反的方向进行的原电池叫，反之称为，铅蓄电池和干 电池中，干电池为。 3、在电位滴定中，几种确定终点方法之间的关系是：在E-V图上的就是一次微商曲线上的也就 是二次微商的点。 4、极谱定性分析的依据是，定量分析的依据是。 5、电解分析通常包括法和法两类，均可采用和电解过程进行电解。 6、在电极反应中，增加还原态的浓度，该电对的电极电位值，表明电对中还原态的增 强。反之增加氧化态的浓度，电对的电极电位值，表明此电对的增强。 7、电导分析的理论依据是。利用滴定反应进行时，溶液电导的变化来确定滴定终点的方法 叫法，它包括和 8、极谱分析的基本原理是。在极谱分析中使用电极作参比电极，这是由于它不出现浓度差 极化现象，故通常把它叫做。 9、电解过程中电极的电极电位与它发生偏离的现象称为极化。根据产生极化的原因不同，主要有 极化和极化两种。 10 、离子选择性电极的电极斜率的理论值为。25℃时一价正离子的电极斜率是；二 价正离子是。 11、某钠电极，其选择性系数K Na+,H+约为30。如用此电极测定PNa等于3的钠离子溶液，并要求测定误差小 于3%,则试液的PH值应大于________。 12、用离子选择性电极测定浓度为1.0´10-4mol/L某一价离子i，某二价的干扰离子j的浓度为4.0´ 10-4mol/L，则测定的相对误差为。( 已知K ij=10-3) 13、玻璃电极在使用前，需在蒸馏水中浸泡24h以上，目的是，饱和甘汞电极使用温度不得超 过℃，这是因为温度较高时。 二、选择题 1、进行电解分析时，要使电解能持续进行，外加电压应（）。 A 保持不变 B 大于分解电压 C 小于分解电压 D等于分解电压 E 等于反电动势 2、用NaOH直接滴定法测定H3BO3含量能准确测定的方法是（） A电位滴定法 B酸碱中和法 C电导滴定法 D库伦分析法 E色谱法 3、已知在c(HCl)=1mol/L的HCl溶液中：ΦCr2O72-/Cr3+=1.00V,ΦFe3+/Fe2+=0.68V。若以K2CrO7滴定Fe2+时， 选择下列指示剂中的哪一种最适合。（） A二苯胺（Φ=0.76V）； B二甲基邻二氮菲—Fe3+（Φ=0.97V）； C次甲基蓝（Φ=0.53V）； D中性红（Φ=0.24V）； E以上都行 4、电位滴定法用于氧化还原滴定时指示电极应选用（）。 A玻璃电极 B甘汞电极 C银电极 D铂电极 E复合甘汞电极 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.符合扩散电流公式的关系 D.符合能斯特方程式 6、离子选择性电极的选择系数可用于（）。 A.估计共存离子的干扰程度 B.估计电极的检测限 C.估计电极的线性响应范围 D.估计电极的线性响应范围 7、用酸度计测定溶液的PH值时，一般选用______为指示电极。 A. 标准氢电极； B.饱和甘汞电极； C.玻璃电极。 8、用玻璃电极测量溶液pH值时，采用的定量方法为（） A. 校正曲线法 B. 直接比较法 C. 一次加入法 D. 增量法 9、用电位法测定溶液的pH值时，电极系统由玻璃电极与饱和甘汞电极组成，其中玻璃电极是作为测量溶

高考化学电化学原理专项练习题附答案

高考化学电化学原理专项练习题附答案 高考化学电化学原理专项练习题一、选择题 (本题包括7小题，每小题6分，共42分) 1.(2012上海高考)右图装置中发生反应的离子方程式为： Zn+2H+====Zn2++H2，下列说法错误的是( ) A.a、b不可能是同种材料的电极 B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸 C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸 D.该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸 2.(2012北京高考)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是( ) A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B.催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生 C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强 D.催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e-====HCOOH 3.(2012大纲版全国卷)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①;①③相连时，③为正极;②④相

连时，②上有气泡逸出;③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( ) A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④ 4.(2013三明质检)如图所示，将两烧杯用导线如图相连，Pt、Cu、Zn、C 分别为四个电极，当闭合开关后，则以下叙述正确的是( ) A.C电极为电解池的阳极 B.Cu电极附近OH-浓度增大 C.Na+移向Pt电极 D.Pt电极上有O2生成 5.(2013莆田一模)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是( ) A.a极与电源的负极相连 B.产物丙为硫酸溶液 C.离子交换膜d为阴离子交换膜 D.a电极反应式：2H2O+2e-====H2+2OH- 6.(2013海南高考)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+Mg====Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是( ) A.Mg为电池的正极 B.负极反应为AgCl+e-====Ag+Cl-

电化学原理练习题2

第七章浓度极化 1. 写出液相传质总流量的表达式及其所传导的电流的表达式。 2.分析稳态过程和暂态过程的区别和联系。 3.指出液相中各部分液层厚度的数量级。 4.分别写出用反应物粒子和可溶产物粒子表示的稳态扩散电流密度公式，其中的z是粒子的荷电荷数吗？为什么？ 5.什么是极限扩散电流密度？ 6.说明双电层、扩散层、边界层的区别。 7.如何研究浓度极化的动力学特征？ 8.画出产物可溶和产物不溶时典型浓度极化曲线。 9.推导O与R均可溶且初始浓度均不为零的浓度极化公式。 10.简述平衡电位与稳定电位的区别和联系。 11.平板电极恒电位极化时，暂态过程扩散层真实厚度大约是有效厚度的多少倍？ 12.以浓度分布曲线说明，恒电位和恒电流条件下的非稳态扩散中浓度极化是如何发展的。 13.进行电位阶跃实验，计算电流强度如何确定电极面积？ 14.微电极研究电极过程有何优点？ 15. 对于一个可用半无限边界条件的方程来描述的电化学体系，电池壁必须离开电极五倍“扩散层厚度”以上。某物质的扩散系数D＝10-5cm2/s，求对于100s 的电位阶跃实验时间，工作电极和电池壁之间的距离要求多大? 16.如何根据J、J0、Jd的相对大小判断R.D.S? 17.RED有何特点？ 18.如何用RED判断电极过程的R.D.S. 19.RRED有何作用？

20．25℃下以3.0×103安培/米2的电流密度在静止的电解液中恒电流电解还原某有机物，每一个有机物分子与6个电子相结合，若液相传质步骤控制着整个电极过程的速度，有机物的扩散系数为2×10-9米2/秒，其浓度为10-2M，扩散层的有效厚度约为5×10-4米，求过渡时间。当恒电流极化10-4秒时，紧靠电极表面的液层中反应物的浓度是多少？ 21.在25℃下醌在光滑的铂电极上还原为氢醌。已知醌在溶液中的浓度是 0.01M，它的扩散系数为9.5×10-10米2/秒，扩散层厚度约为5×10-4米，求在电流密度为1.0安培/米2 时的浓度过电位（假定反应物的电迁移和对电流可略去不计）。注：反应为两电子反应，氢醌的溶解度很小，此题可按产物不溶去解。 22.某金属电沉积的速度受液相传质步骤控制，溶液中某金属离子的原始浓度为2.0×10-3M，同时溶液中存在有大量的局外电解质，在25℃下，J=4.6安培/米2时，△ψ=-0.0041 伏特，已知此时电极反应的Jd=16.2安培/米2,求（1）当J=4.6安培/米2时，电极表面金属离子的浓度。 （2）参加反应的电子数。 23.在镀光亮镍的溶液中杂质Cu2+的含量最多不能超过0.01克/升，现有1米3 镀液中Cu2+含量已高达0.15克/升，准备用恒定的低电流密度通电处理溶液48小时，使Cu2+在稳态下阴极还原并沉积在电极上，试估算所需要的阴极面积。已知在上述条件下Cu2+还原过程为扩散传质步骤控制，Cu2+ 离子的扩散系数为10-5厘米2/秒，扩散层厚度为0.05厘米。 24.用旋转圆盘电极电解CuSO4和Na2SO4的混合溶液。溶液中CuSO4的浓度为0.1M，而Na2SO4的浓度比CuSO4大得多。圆盘电极面积为5.5×10-3米2，转速为1.0转/秒，Cu2+的扩散系数为 1.1×10-9米2/秒。溶液的黏度为1.2×10-3千克/米．秒，密度为1.1×103千克/米3，求通过电极的极限电流强度。 25.通常所说的稳态扩散电流中，是否包括电迁移和对流的影响在内？ 26.扩散层与分散层是否相同？ 27.扩散层与边界层有何不同？对流扩散时，扩散层内的溶液是否运动？ 28.若液相传质是某电极过程的控制步骤，当向溶液中加入表面活性物质以后，对整个电极过程的速度是否有影响，为什么？ 29.在什么条件下半波电位才能做为表达反应物和产物特性与浓度无关的常数？ 30. 非稳态扩散与稳态扩散有什么区别？在扩散流量的公式中怎样反映非稳态扩散的特点？为什么非稳态扩散终归要过渡到稳态扩散？

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Ｍ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

电化学原理思考题答案-北航李荻版

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的绝对电位？我们平常所用的电极电位是怎么得到的？ 答：电极电位是两类导体界面所形成的相间电位，相间电位中的内电位是无法直接测量的，故无法直接测出电极的绝对电位，我们平常所用的电极电位都是相对电极电位。 不对，虽然有电位差，但是没有电流通过，所以不能转化为电能。 17、描述腐蚀原电池的特点所在。 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腐蚀的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的 金属或地区，再转移给氧化剂； ⑥腐蚀电池包括阴极、阳极、电解质溶液和电路四部分，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的短路原电池。原电池和电解 池 1．原电池和电解池的比较： 装置实例原电池电解池原理形成条件使氧化还原反应中电子作定向移动，从而 形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反 应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。①电源；②电极 （惰性或非惰性）；③电解质（水溶液或熔化态）。非自发的氧化还原反应由外电源 决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原 反应）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应）电源负极→阴极；阳极→电源正极电源 正极→阳极；阴极→电源负极电能→化学能①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。电化腐蚀不纯金属，表面潮湿 因原电池反应而腐蚀有电流产生电化腐蚀＞化学腐蚀使较活泼的金属腐蚀析氢腐蚀 水膜酸性较强 2H+ + 2e-==H2↑ Fe －2e-==Fe2+ 发生在某些局部区域内电镀受直流电 作用用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金阳极 Cu －2e- = Cu2+ 阴极 Cu2++2e- = Cu 反应类型自发的氧化还原反应由电极本身性质决定：电极名称正极：

电化学原理智慧树知到课后章节答案2023年下中国地质大学(武汉)

电化学原理智慧树知到课后章节答案2023年下中国地质大学（武汉） 中国地质大学（武汉） 第一章测试 1.在一定温度下，等浓度的NaOH 溶液(1)与NaCl 溶液(2)中Na+的离子迁移数 的关系为（） 答案: t1< t2 2.某溶液含有0.01 mol·kg-1 NaCl、0.003 mol·kg-1 Na2SO4、0.007 mol·kg-1 MgCl2，此溶液的离子强度为（） 答案: 0.04 mol·kg−1 3.对于同一电解质的水溶液，当其浓度逐渐增加时，何种性质将随之增加（） 答案: 在稀溶液范围内的电导率 4.电流通过一含有金属离子的电解质溶液，在阴极上析出的金属量正比于（）

答案: 通过的电量 5.导体分为几类（） 答案: 电子导体;离子导体 6.对于给定离子B，应当满足下列条件中的哪几个，才能使离子的摩尔电导率 m,B和离子电迁移率u B为常数（） 答案: 一定溶剂下;无限稀释溶液;一定温度下 7.对于德拜-休克尔理论，下述哪些说法是错误的（） 答案: 只适用于水溶液;只适用于过渡元素的离子;只适用于饱和溶液 8.描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是“法拉 第电解定律”。（） 答案: 对

9.电解时，在电极上首先发生反应的离子总是承担了大部分电量的迁移任务。 （） 答案: 错 10.Kohlrausch公式能应用于强电解质和弱电解质。（） 答案: 错 第二章测试 1.关于电化学体系，以下说法不正确的是（） 答案: 有迁移浓差电池电动势与溶液活度有关，与离子迁移数无关 2.下列电极中，属于不可逆电极的是（） 答案: Cd|NaCl（1 mol/L） 3.以下影响电极电位的因素中，说法正确的是（） 答案: 络合剂的加入常使得金属的电极电位负移

巴德电化学方法原理与应用第五章答案

巴德电化学方法原理与应用第五章答案1、检识黄酮类化合物首选（）[单选题] * A盐酸-镁粉反应(正确答案) B四氢硼钠反应 C硼酸显色反应 D锆盐-枸橼酸反应 2、二氢黄酮类专属性的颜色反应是（）[单选题] * A盐酸-镁粉反应 B四氢硼钠反应(正确答案) C硼酸显色反应 D锆盐-枸橼酸反应 3、二萜的异戊二烯单位有（）[单选题] * A5个 B6个 C3个(正确答案) D4个

4、当一种溶剂无法结晶时，常常使用混合溶剂，下列不是常用的混合溶剂是（）[单选题] * A甲醇-水 B乙酸-水 C乙醚-丙酮 D石油醚-水(正确答案) 5、连续回流提取法与回流提取法比较，其优越性是（）[单选题] * A节省时间且效率高 B节省溶剂且效率高(正确答案) C受热时间短 D提取量较大 6、挥发油常见属于哪类萜类化学物（）[单选题] * A半萜与单萜 B单贴与倍半萜(正确答案) C倍半萜与二萜 D二萜与三萜 7、生物碱碱性的表示方法常用（）[单选题] * ApKB

BKB CpH(正确答案) DpKA 8、在溶剂沉淀法中，主要是在溶液中加入另一种溶剂一改变混合溶剂的什么实现的（）[单选题] * ApH值 B溶解度 C极性(正确答案) D体积 9、处方中厚朴主要化学成分厚朴酚，其结构类型是（）[单选题] * A黄酮 B香豆素 C木脂素(正确答案) D三萜皂苷 10、能影响黄酮类成分的溶解性的因素有（多选）（）* A黄酮的类型(正确答案) B苷元上取代基的种类、数目和位置(正确答案) C糖基的数目和位置(正确答案)

D分子立体结构(正确答案) 11、萜类化合物在化学结构上的明显区别是（）[单选题] * A氮原子数不同 B碳原子数不同(正确答案) C碳环数不同 D硫原子数不同 12、阿托品是莨菪碱的（）[单选题] * A左旋体 B右旋体 C同分异构体 D外消旋体(正确答案) 13、以下哪种分离方法是利用分子筛的原理的（）[单选题] * A吸附色谱法 B萃取法 C沉淀法 D透析法(正确答案)

电化学原理第四版习题答案

电化学原理第四版习题答案 1、一般情况下，为无色的化合物是（）[单选题] * A黄酮 B花色素 C二氢黄酮(正确答案) D查耳酮 2、除了能够沉淀有羧基或邻二酚羟基成分，还能沉淀一般酚羟基成分的是（）[单选题] * A碱式醋酸铅(正确答案) B中性醋酸铅 C酸碱沉淀法 D以上都不对 3、单萜和倍半萜在化学结构上的明显区别是（）[单选题] * A氮原子数不同 B碳原子数不同(正确答案) C碳环数不同 D硫原子数不同

4、醇提醚沉法主要适用于以下的哪一类成分（）[单选题] * A多糖 B叶绿素 C皂苷(正确答案) D黏液质 5、淀粉含量多的药材提取时不宜用（）[单选题] * A浸渍法 B渗漉法 C煎煮法(正确答案) D回流提取法 6、属于二萜的化合物是（）[单选题] * A龙脑 B月桂烯 C薄荷醇 D穿心莲内酯(正确答案) 7、以黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素为指标成分进行定性鉴别的中药是（）[单选题] * A葛根

B黄芩(正确答案) C槐花 D陈皮 8、香豆素母核为（）[单选题] * A苯骈-A-吡喃酮(正确答案) B对羟基桂皮酸 C反式邻羟基桂皮酸 D顺式邻羟基桂皮酸 9、香豆素与浓度高的碱长时间加热生成的产物是（）[单选题] * A脱水化合物 B顺式邻羟基桂皮酸(正确答案) C反式邻羟基桂皮酸 D醌式结构 10、可与异羟肟酸铁反应生成紫红色的是（）[单选题] * A羟基蒽醌类 B查耳酮类 C香豆素类(正确答案) D二氢黄酮类

11、南五味子保肝的主要效药效成分是（）[单选题] * A蒽醌 B香豆素 C黄酮 D木脂素(正确答案) 12、挥发油可析出结晶的温度是（）[单选题] * A0～-20℃(正确答案) B0～10℃ C0～20℃ D0～15℃ 13、具有光化学毒性的中药化学成分类型是（）[单选题] * A多糖 B无机酸 C鞣质 D呋喃香豆素(正确答案) 14、凡具有（）的木脂素，与三氯化铁反应，呈阳性（）[单选题] *

电化学思考课后答案第六章

思考题 3. 从理论上推导电化学方程式（巴特勒-伏尔摩方程），并说明该理论公式与经验公式的一致性。 答：电化学极化处于稳定状态时，外电流密度必定等于（j j =v w ），也就是等于电子转移步骤的净反应速度（即净电流密度j 净）。由于电子转移步骤是控制步骤，因而j 净也应是整个电极反应的净反应速度。 这样，根据电子转移步骤基本公式，易得稳态电化学极化时电极反应的速度与电极电位之间关系。即j=j 净。 将公式 j 净= 0F F RT RT j e e a b j j -D D 轾犏-犏臌 代入上式，则 0 F F RT RT j j e e a b j j -D D 轾犏=-犏臌（1） 式（1）就是单电子电极反应的稳态电化学方程式，也称巴特勒-伏尔摩方程。若电极反应净速度预用正值表示时，可用j c 代表阴极反应速度，用j a 表示阳极反应速度，将式（1）分别改写为 0c c F F RT RT c j j j j e e a b h h -轾犏=-=-犏臌 v w （2） 0a a F F RT RT a j j j j e e b a h h -轾犏=-=-犏臌w v （3） 当过电位很大时，相当于双曲线函数x 值很大，即式（2）中有如下关系c c F F RT RT e e a b h h -?可以忽略（2）中右边第二个指数项，即 0c F RT c j j e a h -» （4） 两边取对数

02.3 2.3log c c RT RT j j F F h a a =-+ （5） 同理，对于阳极极化为 0a F RT a j j e b h -» （6） 02.3 2.3log a a RT RT j j F F h b b =-+ （7） 式（5）和式（7）即为高过电位时巴特勒-伏尔摩方程近似公式。与电化学极化的经验公式——塔菲尔公式（log a b j h =+）相比，可看出两者是完全一致的。这表明电子转移步骤的基本动力学公式和巴特勒-伏尔摩方程的正确性得到了实践的验证。 4. 电化学反应的基本动力学参数有哪些？说明它们的物理意义。 答：传递系数、交换电流密度和电极反应速度常数通常被认为是基本的动力学参数。 传递系数α和β的物理意义是电极电位对还原反应活化能和氧化反应活化能影响的程度。 交换电流密度表示平衡电位下氧化反应和还原反应的绝对速度，也可以说是平衡状态下，氧化态粒子和还原态粒子在电极∕溶液界面的交换速度。 电极反应速度常数是交换电流密度的一个特例，是指定条件——电极电位为标准电极电位和反应粒子浓度为单位浓度——下的交换电流密度。 6. 为什么要引入电极反应速度常数的概念？它与交换电流密度之间

巴德电化学方法原理与应用第五章答案

巴德电化学方法原理与应用第五章答案 1、游离生物碱和生物碱盐都易溶解的溶剂是（）[单选题] * A三氯甲烷 B正丁醇 C乙醇(正确答案) D水 2、当一种溶剂无法结晶时，常常使用混合溶剂，下列不是常用的混合溶剂是（）[单选题] * A甲醇-水 B乙酸-水 C乙醚-丙酮 D石油醚-水(正确答案) 3、中药紫草中的主要有效成分属于（）[单选题] * A苯醌类 B萘醌类(正确答案) C蒽醌类 D菲醌类

4、苯丙素类的基本母核是具有一个或数个（）单元的天然化合物（）[单选题] * AC6-C3基团(正确答案) BC6-C6基团 CC5-C3基团 DC8-C8基团 5、下列方法中哪一个不是按照色谱法的操作形式不同而进行分类的（）[单选题] * A离子交换色谱(正确答案) B薄层吸附色谱 C纸色谱 D吸附柱色谱 6、一般情况下，为无色的化合物是（）[单选题] * A黄酮 B花色素 C二氢黄酮(正确答案) D查耳酮 7、巴豆的致泻成分是（）[单选题] * A丁二酸

B巴豆油酸(正确答案) C绿原酸 D抗内毒素 8、中药补骨脂中的补骨脂内脂具有（）[单选题] * A抗菌作用 B光敏作用(正确答案) C解痉利胆作用 D抗维生素样作用 9、下列化合物中，酸性最强的是（）[单选题] * A芦荟大黄素 B大黄酚 C大黄素甲醚 D大黄酸(正确答案) 10、生物碱碱性的表示方法常用（）[单选题] * ApKB BKB CpH(正确答案)

DpKA 11、临床用于上呼吸道抗菌消炎的是（）[单选题] * A穿心莲内酯(正确答案) B青蒿素 C莪术醇 D薄荷脑 12、挥发性成分的提取，常用的是（）[单选题] * A溶剂提取法 B水蒸气蒸馏法(正确答案) C超临界液体萃取法 D超声提取法 13、沉淀法的分类不包括以下哪一种方法（）[单选题] * A水提醇沉法 B碱提酸沉法 C铅盐沉淀法 D结晶法(正确答案) 14、香豆素及其苷发生异羟肟酸铁反应的条件为（）[单选题] *

新教材2023年高中化学第四章化学反应与电能第二节电解池第1课时电解原理课后习题新人教版选择性必修1

第二节电解池 第1课时电解原理 基础巩固 1.下列说法错误的是( )。 A.电解质溶液的导电过程是化学变化,而金属的导电是物理变化 B.电解质溶液导电的过程,就是电解质溶液的电解过程 C.电解质在任何条件下均可以导电 D.电解质溶液导电过程中一定有新物质生成 答案:C 解析:电解质溶液导电的过程就是被电解的过程,在电解过程中发生氧化还原反应,一定有新物质生成,所以是化学变化。金属导电是靠自由电子的定向移动,无新物质生成,是物理变化。 A、B、D项正确。电解质要导电只有在电离的条件下,存在自由移动的离子时才能导电,所以C项错误。 2.用如图所示装置处理含N O3-的酸性废水,装置右侧的电极反应式为2N O3-+12H++10e- N2↑+6H2O,下列说法正确的是( )。 A.a端是直流电源的负极 B.该装置将化学能转化为电能 C.电解时,H+通过离子交换膜从右侧移向左侧 D.每转移1 mol电子,左侧电极上产生8 g O2 答案:D 解析:N O3-在右侧Pt电极被还原生成N2,则该Pt电极是阴极,b端是直流电源的负极,A项错误;该装置是电解池,将电能转化为化学能,B项错误;电解时,阳离子向阴极移动,则H+从左侧向右侧移动,C项错误;左侧电极是阳极,电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑,转移1mol电子时生成0.25molO2,其质量为0.25mol×32g·mol-1=8g,D项正确。 3.如图装置中发生反应的离子方程式为Zn+2H+Zn2++H2↑,下列说法错误的是( )。

A.a、b不可能是同种材料的电极 B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸 C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸 D.该装置可看作是锌铜原电池,电解质溶液是稀硫酸 答案:A 解析:若该装置为电解池,则a、b两电极的材料可以都为Zn,A项错误;在保证阳极为Zn时,该电解池的电解质溶液可以为稀盐酸,B项正确;在保证其中一电极的材料为Zn时,用活动性比锌弱的导电性材料作另一电极,该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸都可以,C、D两项正确。 4.某同学将电解池工作时电子、离子迁移方向及电极种类等信息表示在图中,下列有关分析完全正确的是( )。 答案:B 解析:根据题图知,该装置有外接电源,所以属于电解池,根据电子流向知,c是负极,d是正极,a是阴极,b是阳极,电解时,电解质溶液中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,则Q离子是阳离子,P离子是阴离子,B项正确。 5.现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L-1的HCl、CuSO4的混合溶液,装置如图,下列说法正确的是( )。 A.电解开始时阴极有H2放出

第八、九、十章电化学习题及参考答案.doc

第八' 九' 十章电化学习题及参考答案 一、选择题 1.下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：（） A. 0.1 mol-dm-3 KC1 水溶液 B. 0.001 mol-dm-3 HC1 水溶液 C. 0.001 mol-dm-3 KOH 水溶液 D. 0.001 mol-dm-3 KC1 水溶液 2.在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的电导率兀与摩尔电 导/\m变化为：（） A.兀增大，/\m增大 B. K增大,/\m减少 C. 减少，/\m增大 D.兀减少，/\m减少 3.分别将CuSCU、H2S6、HC1、NaCl AO.l mol-dm-3降低到0.01 moLdm® 则/\m 变化最 大的是：（） A. CuS04 B. H2SO4 C. NaCl D. HC1 4.用同一电导池测定浓度为0.01和0.10 mol-dm-3的同一电解质溶液的电阻， 前者是后者的10倍，则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为：（） A. 1 : 1 B.2 : 1 C. 5: 1 D.10: 1 5.在Hittorff法测迁移数的实验中，用Ag电极电解AgNCh溶液，测出在阳极部AgNOs的浓度增加了xmol,而串联在电路中的Ag库仑计上有;ymol的Ag析出，则Ag+离子迁移数为：（） A. x/y B. y/x C. （x-y）/x D. （y-x）/y 6.用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol/kg和0.1 mol/kg的两个电解质溶液，其电阻分 别为1000 Q和500 Q,则它们依次的摩尔电导率之比为：（） A. 1 : 5 B. 5 : 1 C. 10 : 5 D. 5 : 10 7.在lOcm?浓度为lmol.dnf3的KOH溶液中加入lOcm?水，其电导率将：（） A.增加 B.减小 C.不变 D.不能确定 8.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是：（） A. 0.001 mol/kg HAc B. 0.001 mol/kg KC1 C. 0.001 mol/kg KOH D. 0.001 mol/kg HC1 9.浓度均为m的不同价型电解质，设1-3价型电解质的离子强度为厶，2-2价型电解质的离子强度为72,则：（） A. Ii ＜ h B./I =/2 C./I= 1.5/2 D.无法比较厶和72 大小 10.在25 °C, 0.002 mol/kg的CaCb溶液的离子平均活度系数（Z±）b 0.02 mol/kg CaSCk溶液的离子平均活度系数（/±）2,那么：（） A.（r±）i＜（r±）2 B.（r±）i＞（r±）2 c.（r±）i = （r±）2 D.无法比较大小 11.下列电解质溶液中，离子平均活度系数最大的是：（） A. 0.01 mol/kg NaCl B. 0.01 mol/kg CaCh C. 0.01 mol/kg LaCh D. 0.01 mol/kg CuSO4 12.0.001 mol/kg K2SO4 和0.003 mol/kg 的NazSCU 溶液在298 K 时的离子强度是：（） A. 0.001 mol/kg B. 0.003 mol/kg C. 0.002 mol/kg D. 0.012 mol/kg 13・下列说法不属于可逆电池特性的是：（）「 A.电池放电与充电过程电流无限小 B.电池的工作过程肯定为热力学可逆过程 C.电池内的化学反应在正逆方向彼此相反 D.电池所对应的化学反应厶rGm=0 14.下列电池中，哪个电池的电动势与C1-离子的活度无关？（） A. Zn | ZnC12（aq） | Ch（g） | Pt B. Zn | ZnCh（aq） II KCl（aq） | AgCl（s） | Ag