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电化学与电分析化学

电化学与电分析化学
电化学与电分析化学

中国科学院长春应用化学研究所

二ОО六年攻读博士学位研究生入学考试

<电化学与电分析化学试题>

一、单项或多项选择题(20分)

1.能斯特反应O+ne?R(初始时R不存在)电流-电势曲线的半波电势与下列何种因素无关?(BC)

A.极限电流;

B. 标准电势;

C. O浓度;

D. 得失电子数n。

2.公式E = K’±(2.303RT/nF)lg a i是离子选择性电极测定离子活度的基础,常数项K’是多项常数的集合,但下列那一项不包括在其中?(C)

A.不对称电势;

B. 液接界电势;

C. 膜电势;

D. 内参比电极电势。

3.用来比较不同电解质溶液导电能力的参数是(CD不确定)

A.电阻;

B. 电导;

C. 电导率;

D. 摩尔电导。

4.严重限制经典极谱分析检测下限的因素是(A)

A.电容电流;

B. 扩散电流;

C. 极限电流;

D. 电解电流。

5.形式电势与下列那些因素有关?(ABCD?)

A.活度系数;

B. 标准电势;

C. 离子强度;

D. 温度。

6.能斯特反应O+ne?R在平衡时净电流(B)

A.大于0;

B. 等于0;

C. 小于0;

D.交换电流。

7.只有电极表面强吸附物质发生能斯特反应O+ne?R时,循环伏安曲线峰电势差以及峰电流与扫速关系分别为(A)

A.0 V; 线性;

B. 0.059/n V; 线性;

C. 0 V; 非线性;

D. 0.059/n V; 非线性。

8.在除氧的氯化钾溶液中,汞电极上首先发生氧化和还原反应的分别是(A)

A.汞的氧化和水的还原;

B. 氯离子的氧化和水的还原;

C. 氯离子的氧化和钾离子

的还原;D. 汞的氧化和钾离子的还原。

9.扫描电化学显微镜的基本原理是基于(C)

A.扫描隧道显微镜原理;

B. 原子力显微镜原理;

C. 电化学原理;

D. 光学原理。10.第三代GOD电化学传感器中修饰在电极表面的葡萄糖氧化酶(ACD)

A.不能直接催化底物;

B. 可以直接催化底物;

C. 需要电子受体才能完成电催化;

D. A+C。

二、判断对错(10分)

1.参比电极Ag/AgCl的电势随电极内KCl溶液浓度的增加而增加。(×)2.支持电解质的主要作用是消除迁移电流对法拉第电流的影响。(√)

3.电极反应发生时只有法拉第过程发生。(×)4.汞电极于除氧的氯化钾溶液界面在其电势窗口内可以接近理想极化电极。(√)5.电解质相同但浓度不同的两种溶液界面不存在电势差。(×)6.铁氰化钾溶液静止和搅拌时的循环伏安曲线没有明显变化。(×)7.可逆体系的循环交流伏安曲线正扫和反扫曲线是重合的。(×)8.电化学阻抗测量要求叠加在直流电压上的交流信号幅度要小且氧化态与还原态浓度要接近。(√)9.与静止电极方法相比,旋转圆盘电极技术最大优点是它能在稳态下进行测量(√?)10.电化学可逆体系的循环伏安曲线峰电流比和峰电势差与扫描速度无关。(×)

三、填空(20分)

1、有法拉第电流流过的电化学池可分为原电池和电解池。

2、物质传递的模式有如下三种:迁移、对流、扩散。

3、电池中发生的总化学反应是由两个独立的半反应构成的。为研究其中一个反应

需要另一个标准化,办法是使用一个组分恒定的相构成的电极,称为参比电极。

4、一个复杂的电极反应,稳态电流大小是由一个或多个慢的反应所限制的,它们

被称为速率决定步骤(决速步骤)。

5、当通过电流较大时,一般需要采用三电极体系,也可以在两电极体系中采用微电极。

6、在静止电极(无对流)和搅拌溶液并达到稳态电流的电极(有对流)上施加电势阶

跃时的电流-时间暂态曲线对比图示为。

7、快速扫描和慢速扫描下线性扩散伏安曲线形状分别为和。

8、面积固定的静止电极上,电势扫描实验中扫描曲线在快的扫描速度和电活

性物质浓度时受到的干扰影响最大。

9、当存在两个可逆快速异相电子转移反应(A+e?B,E1o;B+e?C,E2o)情况下,循环

伏安曲线外观与标准电极电势E1Ф和E2Ф位置及两者之间的差值ΔEФ有关。

10、利用氧化还原探针循环伏安法表征非电活性自组膜电极,当表面存在针孔密度较

大和较小时,曲线形状分别呈现为和(不考虑电子隧穿作用并且电子传递是快速的)。

四、简述题(15分)

1. 循环伏安法:循环伏安法是以快速扫描的形式施加一三角波电压于工作电极,得到循环伏安曲线的一种方法。

2. 电化学催化:一般地,在整个电极反应中,某种物质不被消耗,但却能对电极反应起到加速的作用,这种现象称为电化学催化。

3. 常规电极与微电极:一般所用电极的尺寸相对于所测量的溶液来说比较小,以至在测量的过程中,由于电极上的反应不至于引起溶液浓度的明显变化,这种电极称为常规电极。微电极是指电极的导电圆盘或圆柱的直径小于100 μm的电极。

4. 极限电流与扩散电流:在电化学反应中,电解开始后,随着外加电压的继续增大,电流急剧上升,最后当外加电压增加到一定数值时,电流不再增加,达到一个极限值。此时的电流称为极限电流。极限电流与残余电流之差称为扩散电流

5. Tafel方程:Tafel方程:y = a + blgi ,i代表电流密度,a,单位电流密度时的超电势值,与电极材料、表面状态、溶液组成和温度有关,b是超电势值的决定因素。

五、简述回答下列问题(10分)

1. 简述电极过程;请列出四种不同类型的电极过程并各举一例。

电极过程是一个仅发生在电极-电解质界面的异相反应。它的速率除受通常的动力学变量的影响之外,还与物质传递在电极的速率已经各种表面效应有关。

2. 简述双电层,通常双电层包括几部分?

当电极插入溶液中后,在电极和溶液之间便有一个界面。如果导体电荷带正电荷,会对溶液中的负离子产生吸引作用,同时对正离子也有一定的排斥作用。结果在电极附近就会聚集很多负离子,叫做吸附层,在吸附层外一微小区域,由于静电引力的存在,也有电荷过剩现象存在,称为扩散层,这种结构就叫做双电层

六、计算题。(10分)

半无限条件下,在100mL的10 mM电活性物质O溶液中(支持电解质浓度足够大且不发生反应),溶液静止条件下计时电流法研究平板电极,发现实验开始后

0.01s测得电流i=55mA,那么

a)100s和10000s后电流分别为多少?

b)尽管本体溶液中O绝大部分未被还原(注意:计时电流法中溶液是静止的),

为何电流变得非常小?

c)如果物质O浓度C O* = 0.1m M,得到电子数n = 6,平板电极面积A = 0.1cm2,

分析i~t-1/2的斜率=1.077×10-5,计算扩散系数D O。

七、(15分)请简述硕士论文研究内容、意义,及硕士发表论文情况(500 ~ 1000字);并简

要说明如何根据论文内容查阅中英文期刊的,请列出5种分析化学、电化学、电分析化学方面的SCI外文期刊杂志的正确名称或缩写。

电化学原理与方法课程中下半学期课程复习题 (1)剖析

1请你简要论述一下,电化学研究方法中,暂态测量技术有哪些?以及暂态研究技术的应用有哪些? 暂态测量技术有哪些? 暂态测量方法的种类 ①按极化或控制的幅度分( 幅度:电极极化的幅度,界面电位变化量) a. 大幅度暂态测量(研究电极过程) |Δφ|>10 mV ( 大幅度) b. 小幅度暂态测量(用于测定参数Rr、RL、C d) |Δφ|<10 mV(小幅度) ②按控制方式分: a. 控制电流法暂态测量 b. 控制电位法暂态测量 控电流法:单电流阶跃;断电流;方波电流;双脉冲电流 控电位法:阶跃法、方波电位法等;线性扫描(单程线性扫描,连续三角波扫描);脉冲电位(阶梯伏安,常规脉冲,差分脉冲,方波伏安) [从电极极化开始到各个子过程(电化学反应过程、双电层充电过程、传质过程和离子导电过程)做出响应并进入稳态过程所经历的不稳定的,变化的“过渡阶段”,称为暂态.] [电化学暂态测试技术也称为电化学微扰测试技术,即用指定的小幅度电流或电压讯号加到研究电极上,使电极体系发生微弱的扰动,同时测量电极参数的响应来研究电极反应参数] 暂态研究技术的应用? 暂态技术提供了比稳态技术更多的信息,用来研究电极过程动力学,测定电极反应动力学参数和确定电极反应机理,而且还可将测量迁越反应速率常数的上限提高2~3个数量级,有可能研究大量快速的电化学反应。暂态技术对于研究中间态和吸附态存在的电极反应也特别有利。暂态技术中测得的一些参量,例如双电层电容、欧姆电阻、由迁越反应速率常数决定的迁越电阻等,在化学电源、电镀、腐蚀等领域也有指导意义。 2.请你谈谈电化学测量中要获得电化学信号需要哪些电极以及设备,它们分别的作用是什么? 一、需要①参比电极:参比电极的性能直接影响着电极电势的测量或控制的稳定性。 ②盐桥:当被测电极体系的溶液与参比电极的溶液不同时,常用盐桥把研究电极和参比电极连接起来。盐桥的作用主要有两个,一个是减小接界电势,二是减少研究、参比溶液之间的相互污染。

电化学分析技术.

第五篇电化学分析技术 第一章电分析化学导论 电化学分析是利用物质的电化学性质来测定物质组成的分析方法。电化学性质表现于化学电池中,它包括电解质溶液和放置于此溶液中的两个电极,有时还包括与之相连系的电源装置。化学电池本身能输出电能的,称为原电池;在外电源作用下,把电能转换为化学能的称为电解池。电解池和原电池中发生的一切电现象,如溶液的导电、电极与溶液界面间的电位、电流、电量、以及电流~时间曲线、电流~电位曲线等都与溶液中所存在的电解质的含量有关。研究这些电现象与溶液中电解质浓度之间的关系是电化学分析的主要内容之一。因为电化学分析就是利用这些关系把被测物质的浓度转化为某种电讯息而加以测量的。在不同讯息的转换中,力图准确、灵敏并应具有一定的特效性,才能应用于分析。为此目的,电化学分析还应注意改进所使用的测量仪器以及实验方法和技术,因此本课程应当包括方法原理,仪器测量技术和实际应用等方面。 §1.1 电分析化学的发展 电分析化学的发展具有悠久的历史,它与化学、物理、生物、计算机等学科的发展紧密相关。早在1801年,铜和银的电解定性分析就已问世,经过半个多世纪才将电解分析用于铜的定量测定。1893年、1910年和1913年相继出现了电位分析、电导分析和库仑分析。1920年成功制备了pH 玻璃电极,简捷地测定了溶液pH。这是一个重要的发明,它推动了整个分析化学的发展,并为电位分析中酸碱滴定创造了重要的条件。1922年捷克化学家J Heyrovsky 首创极谱分析,标志着电分析方法的发展进入了新的阶段。此后相继出现了交流示波极谱、交流极谱、方波极谱和脉冲极谱等。1964年日本留学生Kuwana在R N Adams教授指导下,将电化学与光化学结合,提出了光谱电化学。1966年S Frant和J Ross首创固态膜和单晶(LaF3)膜的F-选择性电极。此后在世界范围内出现了研究离子选择性电极的热潮,制成了多种多样的阳离子和阴离子的选择性电极。1972年K B Oldham等和1975年M Goto等先后提出了卷积伏安法和去卷积伏安法。1973年R F Lane和A T Hubbard利用铂电极表面吸附具有不同基团的烯属类化合物,再吸附磺基水杨酸根,制成了第一支吸附型的测定Fe(Ⅲ)的化学修饰电极。这种电极突破了电极上电子授受的单一作用,通过物理的、化学的手段在电极表面接上

人教版 电化学基础 单元测试

电化学基础 一、选择题 1.银锌电池是广泛用做各种电子仪器的电源,其放电过程可表示为Ag2O+Zn==ZnO+2Ag,此电池放电时,负极上发生反应的物质是() A 、 Ag B、ZnO C、Ag2O D、Zn 【答案】D 2.结合图判断, 下列叙述正确的是() A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护 B.Ⅰ和Ⅱ中Cl-均向Fe电极移动 C.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+ D.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】A 3.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如右图.下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是() A.该电池工作时电能转化为化学能 B.该电池中电极a是正极 C.外电路中电子由电极a通过导线流向电极b D.该电池的总反应:H2+O2=H2O

【答案】C 4.某航空站安装了一台燃料电池,该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H2+O2===2H2O,正极反应为O2+2CO2+4e-===2CO32-,则下列推断正确的是() A.负极反应为H2+2OH--2e-===2H2O B.该电池可在常温或高温时进行工作,对环境具有较强的适应性 C.该电池供应2 mol水蒸气,同时转移2 mol电子 D.放电时负极有CO2生成 【答案】D 5.将含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出19.2gCu,此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为() A.5.60L B.6.72L C.4.48L D.3.36L 【答案】C 6.蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“-”。关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确的是() A.充电时作阳极,放电时作正极 B.充电时作阳极,放电时作负极 C.充电时作阴极,放电时作负极 D.充电时作阴极,放电时作正极 【答案】A 7.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是() A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护 B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀 C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀 D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe﹣3e﹣═Fe3+ 【答案】B 8.某小组为研究金属的腐蚀与防护,设计如图所示装置。下列叙述不正确的是()

电化学分析方法

杨航锋化学工程2111506055 电化学分析法 电化学分析法是应用电化学原理和技术,利用化学电池内被分析溶液的组成及含量与其电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。操作方便,许多电化学分析法既可定性,又可定量;既能分析有机物,又能分析无机物,并且许多方法便于自动化,可用于,在生产、等各个领域有着广泛的应用。 电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型,是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的,这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等;第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示,所以又称为电容量分析法,如电位滴定法、电导滴定法等;第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相,然后用重量法测定其质量,称为电重量分析法,实际上也就是电解分析法。习惯上按电化学性质参数之间的关系来划分,可分为:电导分析法、电位分析法、电解与库仑分析法、极谱与伏安分析法等。 1.电位分析法 电位分析法是利用电极电位与溶液中待测物质离子的活度(或浓度)的关系进行分析的一种电化学分析法。Nernst方程式就是表示电极电位与离子的活度(或浓度)的关系式,所以Nernst方程式是电位分析法的理论基础。

电位分析法利用一支指示电极(对待测离子响应的电极)及一支参比电极(常用SCE)构成一个测量电池(是一个原电池)如上图所示。在溶液平衡体系不发生变化及电池回路零电流条件下,测得电池的电动势(或指示电极的电位)E =φ参比-φ指示由于φ参比不变,φ指示符合Nernst方程式,所以E的大晓取决于待测物质离子的活度(或浓度),从而达到分析的目的。 1.1电位分析法的分类 直接电位法――利用专用的指示电极――离子选择性电极,选择性地把待测离子的活度(或浓度)转化为电极电位加以测量,根据Nernst方程式,求出待测离子的活度(或浓度),也称为离子选择电极法。这是二十世纪七十年代初才发展起来的一种应用广泛的快速分析方法。 电位滴定法――利用指示电极在滴定过程中电位的变化及化学计量点附近电位的突跃来确定滴定终点的滴定分析方法。电位滴定法与一般的滴定分析法的根本差别在于确定终点的方法不同。 1.1.1 直接电位法特点 1.应用范围广――可用于许多阴离子、阳离子、有机物离子的测定,尤其是一些其他方法较难测定的碱金属、碱土金属离子、一价阴离子及气体的测定。因为测定的是离子的活度,所以可以用于化学平衡、动力学、电化学理论的研究及热力学常数的测定。 2.测定速度快,测定的离子浓度范围宽。可以制作成传感器,用于工业生产流程或环境监测的自动检测;可以微型化,做成微电极,用于微区、血液、活体、

第二章电化学分析法概论

第二章电化学分析法概论 教师:李国清 一. 教学目的: ⑴掌握电化学电池的结构和表示方法 ⑵了解电极电位、液体接界电位、电极极化的形成过程 ⑶了解电极的作用及分类 二. 教学重点: ⑴掌握电池的表示方法 ⑵了解电极的极化和电极的分类 三.教学难点: 电池的表示方法、电极的分类 四.教具:多媒体计算机。 五.教学方法:讲授、演示、提问、讨论。 六.教学过程: §1. 电化学分析的定义及特点: 一、电化学分析: 根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法称电化学分析。它是以溶液电导、电位、电流和电量等电化学参数与被测物质含量之间的关系作为计量基础。 二、电化学分析法优点: 1、准确度高 精密的库仑滴定分析法,不需要标准物质做比较,仅参考法拉第常数,误差为0.0001% 2、灵敏度高; 一般可测到10-4 ~ 10-8 mol/L,伏安分析法可测到10-10 ~ 10-12 mol/L 3、选择性好 可通过控制化学电池的某些条件,大大提高测定的选择性 4、分析速度快; 5、测定范围宽:电导、电位、电解分析法可测定常量组分,而极谱和伏安分析法可以测定痕量组分 6、仪器设备简单

§2. 电化学分析方法分类 电化学分析方法主要有下面几类: 1.电导分析法 2.电位分析法 3.电解分析法 4.库仑分析法 5.极谱法和伏安法 1.电导分析法 (1)电导滴定法:通过电导的突变来确定滴定终点,然后计算被测物质的含量。(2)直接电导法:直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。 2.电位分析法 电位分析法:用一指示电极和一参比电极与试液组成电化学电池,在零电流条件下测定电池的电动势,依此进行分析的方法。包括:⑴直接电位法⑵电位滴定法3.电解分析法 电解分析法:应用外加电源电解试液,电解后称量在电极上析出的金属的质量,依此进行分析的方法。也称电重量法。 4. 库仑分析法 库仑分析法:应用外加电源电解试液,根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。分为: ⑴控制电位库仑分析法:直接根据被测物质在电解过程中所消耗的电量来求含量。 ⑵库仑滴定法:用恒电流在100%的电流效率下进行电解,使电解过程中产生一种物质,该物质与被测物进行定量的化学反应,反应的化学计量点可用指示剂或电化学方法来指示,根据电解电流和电解消耗的时间按法拉第电解定律计算分析物的量。 5.极谱法和伏安法 两者都是以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法。 ⑴极谱法:使用滴汞电极或其它表面能够周期性更新的液体电极,称为极谱法。 ⑵伏安法:使用表面静止的液体或固体电极,称为伏 安法。

电化学分析法(最全)汇总

电化学分析法 [日期:2011-06-24] 来源:作者:[字体:大中小] 电化学分析法(electroanalytical chemistry)是根据电化学原理和物质在溶液中的电化学性质及其变化而建立起来的一类分析方法。这类方法都是将试样溶液以适当的形式作为化学电池的一部分,根据被测组分的电化学性质,通过测量某种电参量来求得分析结果的。 电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型,是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的,这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等;第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示,所以又称为电容量分析法,如电位滴定法、电导滴定法等;第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相,然后用重量法测定其质量,称为电重量分析法,实际上也就是电解分析法。 电化学分析法与其他分析方法相比,所需仪器简单,有很高的灵敏度和准确度,分析速度快,特别是测定过程的电信号,易与计算机联用,可实现自动化或连续分析。目前,电化学分析方法已成为生产和科研中广泛应用的一种分析手段。 第一节电势分析法 电势分析法是一种电化学分析方法,它是利用测定原电池的电动势(即用电势计测定两电极间的电势差),以求得物质含量的分析方法。电势分析法又可分为直接电势法(potentiometric analysis)和电势滴定法(potentiometric titration)。 直接电势法是根据测量原电池的电动势,直接求出被测物质的浓度。应用最多的是测定溶液的pH。近些年来,由于离子选择性电极的迅速发展,各种类型的离子选择性电极相继出现,应用它作为指示电极进行电势分析,具有简便、快速和灵敏的特点,特别是它能适用于其它方法难以测定的离子。因此,直接电势法在土壤、食品、水质、环保等方面均得到广泛的应用。 电势滴定法是利用电极电势的变化来指示滴定终点的分析方法。电势滴定法确定的滴定终点比指示剂确定的滴定终点更为准确,但操作相对麻烦,并且需要仪器,所以电势滴定法一般适用于缺乏合适的指示剂,或者待测液混浊、有色,不能用指示剂指示滴定终点的滴定分析。 基本原理 在电势分析法中,构成原电池的两个电极,其中一个电极的电极电势能够指示被测离子活度(或浓度)的变化,称为指示电极;而另一个电极的电极电势不受试液组成变化的影响,具有恒定的数值,称为参比电极。将指示电极和参比电极共同浸入试液中构成一个原电池,通过测量原电池的电动势,即可求得被测离子的活度(或浓度)。 例如某种金属M与其金属离子Mn+组成的指示电极Mn+/M,根据能斯特公式,其电极电势可表示为:

电化学暂态测试方法(包括交流阻抗法)、in situ方法、总结及案例

电化学暂态测试方法(包括交流阻抗法)、in situ方法、总 结及案例

目录1. 交流阻抗法 1.1 交流阻抗法概述 1.2电化学极化下的交流阻抗 1.3 浓差极化下的交流阻抗 1.4复杂体系的交流阻抗 2. 电化学暂态测试方法 2.1 电化学暂态测试方法概述 2.2 电化学极化下的恒电流暂态方法 2.3 浓差极化下的恒电流暂态方法 2.4 电化学极化下的恒电位暂态方法 2.5 浓差极化下的恒电位暂态方法 2.6动电位扫描法 3.原位(in situ)电化学研究方法 4.案例 参考文献

1.交流阻抗法 1.1 交流阻抗法概述 交流阻抗法是指小幅度对称正弦波交流阻抗法。就是控制电极交流电位(或控制电极的交流电流)按小幅度(一般小于10毫伏)正弦波规律变化,然后测量电极的交流阻抗,进而计算电极的电化学参数。由于使用小幅度对称交流电对电极极化,当频率足够高时,以致每半周期所持续的时间很短,不致引起严重的浓差极化及表面状态变化。而且在电极上交替地出现阳极过程的阴极过程,即使测量讯号长时间作用于电解池,也不会导致极化现阶段象的积累性发展。因此这种方法具有暂态法的某些特点,常称为“暂稳态法”。“暂态”是指每半周期内有暂态过程的特点,“稳态”是指电极过程老是进行稳定的周期性的变化。 交流阻抗法适于研究快速电极过程,双电层结构及吸附等,在金属腐蚀和电结晶等电化学研究中也得到广泛应用。研究电化学体系的阻抗图谱,获得电极反应体系的控制步骤和动力学参数、反应机理以及各因素的影响规律,方法有两种: 1)等效电路方法 理论:建立各种典型电化学体系在不同控制步骤下的等效电路,理论推导出其阻抗图谱。 测试方法:由阻抗图谱对照理论画出对应的等效电路。 优缺点:此法直观,但一个等效电路可能对应不止1个等效电路。 2)数据模型方法 理论:建立各种典型电化学体系在不同控制步骤下的理论数据模型,理论计算出其阻抗图谱。 测试方法:由阻抗图谱对照理论获得数据模型。 优缺点:此法准确,但实际电化学体系复杂模型难以建立,正在发展中。 阻抗、导纳与复数平面图 1)阻抗:Z= E / I 而如正弦交流电压E = Emsinωt 等,E 、I 、 Z 均为角频率ω (=2πf )或频率 f 的函数。 2) 导纳:Y Y=1/Z 3) 阻抗的矢量表示与复数平面图 Z 可以表示为实—虚平面的矢量: Z = A + jB Z 可由模数 Z 和相角φ来定义: φ φ sin cos Z B Z A == 2 2B A Z += A B tg = φ 阻抗谱:阻抗随交流信号角频率或频率的变化关系

电化学基础测考试试题1

1 / 9 选修4电化学基础单元测试题 第一部分 选择题(共90分) 一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1.废电池的污染引起人们的广泛重视,废电池中对环境形成污染的主要物质是 A .锌 B .汞 C .石墨 D .二氧化锰 2.镍镉(Ni —Cd )可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行: Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知,该电池放电时的负极材料是 A .Cd(OH)2 B .Ni(OH)2 C .Cd D .NiO(OH) 3.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是 A .两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B .甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C .两烧杯中溶液的pH 均增大 D .产生气泡的速度甲比乙慢 4.下列各变化中属于原电池反应的是 A .在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B .镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C .红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层 D .浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是 A. 2H ++2e -=H 2 B. Fe 2++2e - =Fe B. 2H 2O +O 2+4e -=4OH - D. Fe 3++e - =Fe 2+ 6.已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确.. 的是 A .充电时作阳极,放电时作负极 B .充电时作阳极,放电时作正极 C .充电时作阴极,放电时作负极 D .充电时作阴极,放电时作正极 7.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 充电 放电

电化学分析习题答案

电化学分析习题 一、选择题 1.不属于电化学分析法的是C A.电位分析法 B. 极谱分析法 C. 电子能谱法 D. 库仑滴定 2. Ag-AgCl参比电极的电极电位取决于电极部溶液中的 B A.Ag+活度 B. Cl-活度 C. AgCl活度 D.Ag+和Cl-活度之和 3.正确的饱和甘汞电极半电池组成为B A. Hg/Hg2Cl2(1mol/L)/KCl(饱和) B.Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(饱和) C.Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(1mol/L) D.Hg/HgCl2(固)/KCl(饱和) 4.pH玻璃电极的膜电位产生是由于测定时,溶液中的 D A.H+离子穿过了玻璃膜 B.电子穿过了玻璃膜 C.Na+与水化玻璃膜上的Na +交换作用 D.H+与水化玻璃膜上的H+交换作用 5.玻璃电极使用前,需要C A.在酸性溶液中浸泡1h B.在碱性溶液中浸泡1h C.在水溶液中浸泡24h D.测量的pH不同,浸泡溶液不同 6.氟离子选择电极对氟离子具有较高的选择性是由于 B A.只有F-能透过晶体膜 B.F-能与晶体膜进行离子交换 C.由于F-体积比较小 D.只有F-能被吸附在晶体膜上 7. 在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度D 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 8. 当金属插入其金属盐溶液时,金属表面和溶液界面会形成双电层,所以产生了电位差。此电位差为B A.液接电位B.电极电位C.电动势D.膜电位 9. 用pH玻璃电极测定pH为13的试液,pH的测定值与实际值的关系为 B A.测定值大于实际值B.测定值小于实际值C.二者相等D.不确定 10.直接电位中,加入TISAB的目的是为了 C A.提高溶液酸度 B.恒定指示电极电位 C.固定溶液中离子强度和消除共存离子干扰 D.与待测离子形成配合物 11.测量pH时,需要用标准pH溶液定位,这是为了 D A.避免产生酸差 B.避免产生碱差 C.消除温度的影响 D.消除不对称电位和液接电位的影响 12.玻璃电极不包括 C A.Ag-AgCl参比电极B.一定浓度的HCl溶液 C.饱和KCl溶液D.玻璃膜 13.电位测定水中F-含量时,加入TISAB溶液,其中NaCl的作用是 B

化学单元测试题 电化学基础 A卷 附答案

单元训练金卷·高三·化学卷(A ) 第十二单元 电化学基础 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Al:27 Cu:64 Zn:65 一、选择题(每小题3分,共48分) 1.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是 A .原电池是将化学能转化成电能的装置 B .原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C .图中a 极为铝条、b 极为锌片时,导线中会产生电流 D .图中a 极为锌片、b 极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片 2.如图,在盛有稀H 2SO 4的烧杯中放入用导线连接的电极X 、Y ,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是 A .外电路的电流方向为X→外电路→Y B .若两电极分别为铁和碳棒,则X 为碳棒,Y 为铁 C .X 极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应 D .若两电极都是金属,则它们的活动性强弱为X >Y 3.下列有关电化学装置完全正确的是 A B C D 铜的精炼 铁上镀银 防止Fe 被腐蚀 构成铜锌原电池 4.烧杯A 中盛放0.1 mol/L 的H 2SO 4溶液,烧杯B 中盛放0.1 mol/L 的CuCl 2溶液(两种溶液均 此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号

电化学研究方法总结及案例

电化学研究方法总结及案例\

目录1. 交流阻抗法 1.1 交流阻抗法概述 1.2电化学极化下的交流阻抗 1.3 浓差极化下的交流阻抗 1.4复杂体系的交流阻抗 2. 电化学暂态测试方法 2.1 电化学暂态测试方法概述 2.2 电化学极化下的恒电流暂态方法 2.3 浓差极化下的恒电流暂态方法 2.4 电化学极化下的恒电位暂态方法 2.5 浓差极化下的恒电位暂态方法 2.6动电位扫描法 3.原位(in situ)电化学研究方法 4.案例 参考文献

1.交流阻抗法 1.1 交流阻抗法概述 交流阻抗法是指小幅度对称正弦波交流阻抗法。就是控制电极交流电位(或控制电极的交流电流)按小幅度(一般小于10毫伏)正弦波规律变化,然后测量电极的交流阻抗,进而计算电极的电化学参数。由于使用小幅度对称交流电对电极极化,当频率足够高时,以致每半周期所持续的时间很短,不致引起严重的浓差极化及表面状态变化。而且在电极上交替地出现阳极过程的阴极过程,即使测量讯号长时间作用于电解池,也不会导致极化现阶段象的积累性发展。因此这种方法具有暂态法的某些特点,常称为“暂稳态法”。“暂态”是指每半周期内有暂态过程的特点,“稳态”是指电极过程老是进行稳定的周期性的变化。 交流阻抗法适于研究快速电极过程,双电层结构及吸附等,在金属腐蚀和电结晶等电化学研究中也得到广泛应用。研究电化学体系的阻抗图谱,获得电极反应体系的控制步骤和动力学参数、反应机理以及各因素的影响规律,方法有两种: 1)等效电路方法 理论:建立各种典型电化学体系在不同控制步骤下的等效电路,理论推导出其阻抗图谱。 测试方法:由阻抗图谱对照理论画出对应的等效电路。 优缺点:此法直观,但一个等效电路可能对应不止1个等效电路。 2)数据模型方法 理论:建立各种典型电化学体系在不同控制步骤下的理论数据模型,理论计算出其阻抗图谱。 测试方法:由阻抗图谱对照理论获得数据模型。 优缺点:此法准确,但实际电化学体系复杂模型难以建立,正在发展中。 阻抗、导纳与复数平面图 1)阻抗:Z= E / I 而如正弦交流电压E = Emsinωt 等,E 、I 、 Z 均为角频率ω (=2πf )或频率 f 的函数。 2) 导纳:Y Y=1/Z 3) 阻抗的矢量表示与复数平面图 Z 可以表示为实—虚平面的矢量: Z = A + jB Z 可由模数 Z 和相角φ来定义: φ φ sin cos Z B Z A == 2 2B A Z += A B tg = φ 阻抗谱:阻抗随交流信号角频率或频率的变化关系

电分析化学联用技术

电分析化学联用技术 一光谱电化学 1. 概述 常规的电化学研究方法是以电信号为激励和检测手段,得到的是电化学体系的各种微观信息的总和,难以直观、准确地反映出电极/溶液界面的各种反应过程、物种浓度、形态的变化,这对正确解释和表述电化学反应机理带来很大的问题。近三十年来,通过把谱学方法(紫外可见光、拉曼和红外光谱)和扫描微探针技术应用于电化学原位( in-situ)测试,从分子水平上认识电化学过程,形成了光谱电化学 和扫描显微电化学新的测试体系,比较方便地得到了电极/界面分子的微观结构、吸附物种的取向和键接、参与电化学中间过程的分子物种,表面膜的组成与厚度等信息[ 1~3] ,特别是近年光谱电化学引入了非线性光学方法新技术,开展了时间分辨为毫秒或微秒级的研究,使研究的对象从稳态的电化学界面结构和表面吸附扩展、深入到表面吸附和反应的动态过程[4 ] ;而扫描隧道显微镜及相关技术的应用,提高了空间分辨率,可以观察到电极表面结构和重构现象、金属沉积过程、金属或半导体表面的腐蚀过程,极大地拓宽了电化学原位测试应用范围,已经成为在分子水平上原位表征和研究电化学体系的不可缺少手段。本文主要综述光谱电化学、扫描显微电化学等原位测试技术的原理、方法、最新进展和应用情况。 光谱电化学是一种将光谱技术与电化学方法结合在一个电解池内同时进行测量的方法。通常,以电化学为激发信号,以光谱技术进行监测,各自发挥其特长。用电化学方法容易控制物质的产量和定量产生试剂等,而用光谱法有利于鉴别物质。在传统的电化学反应的研究中,是依靠电极电势或电流的测量,来研究该电化学反应的机理和测量电化学反应的动力学参数。电流是此反应的反应速率的直接量度,但电流仅代表电极上所有反应过程的总速率,却不能提供反应产物和中间体鉴定的直接信息。另外,在研究电极、电解质溶液界面结构中,是利用电容的测量和计算得到理论值,并不能从分子水平上得到信息。而将紫外、红外和核磁共振等光谱技术应用于电化学电池的现场研究,可以从中得到有关反应中间体,电极表面的性质,如吸附取向,排列次序和覆盖度等信息。该领域称为光谱电化学,是当今电化学研究中最活跃的领域之一。40多年来,光谱电化学得

(完整版)选修四电化学测试卷及详细解析

选修4·综合质量检测(四) 电化学 第Ⅰ卷(选择题,共54分) 一、选择题(每小题3分,共54分) 1.由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。根据下图所示的装置,判断下列说法不正确的是( ). A.该装置中Cu极为阳极 B.当铜片的质量变化了12.8 g时,a极上消耗的O 2 在标准状况下的体积为2.24 L C.该装置中b极的电极反应式是:H 2+2OH--2e-===2H 2 O D.该装置中a极为正极,发生氧化反应 2.铁锈的成分中含有铁的氧化物、铁的氢氧化物。研究证明,铁器的生锈与大气中的氧气、水蒸气有关。下列做法中最有利于减缓铁器生锈的是( ). A.铁锅用完后用水刷洗干净其表面的油污 B.久置不用的铁刀涂抹凡士林在空气中保存 C.将铁壶盛水后保存 D.铁勺、铁铲放在阴湿处保存 3.如图所示,下列叙述正确的是( ). A.Y为阴极,发生还原反应 B.X为正极,发生氧化反应 C.Y与滤纸接触处有氧气生成 D.X与滤纸接触处变红 4.下列有关金属的说法正确的是( ). A.银器在空气中变暗后一定条件下被还原又会变光亮 B.当镀锌铁制品的镀层破损时,镀层不能对铁制品起保护作用 C.不锈钢不生锈是因为表面有保护膜 D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀

5.有一种锂电池,用金属锂和石墨做电极材料,电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl 4 )溶解在亚 硫酰氯()中而形成的,电池总反应方程式为:8Li+3SOCl 2===6LiCl+Li 2 SO 3 +2S,下列叙 述中正确的是( ). A.电解质溶液中混入水,对电池反应无影响B.金属锂作电池的正极,石墨作电池的负极 C.电池工做过程中,亚硫酰氯(SOCl 2)被还原为Li 2 SO 3 D.电池工做过程中,金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4∶1 6.下列叙述中,可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是( ). A.在氧化还原反应中,甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多 B.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强 C.甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能 D.将甲、乙做电极组成原电池时,甲是正极 7.下列关于实验现象的描述不正确的是( ). A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡 B.用锌做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌 C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁 D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快 8.我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍,依据你所掌握的电镀原理,你认为硬币制作时,钢芯应该做( ). A.正极B.负极C.阳极D.阴极 9.复习电化学知识后,某学生设计了一个“黑笔写彩字”的趣味实验。滤纸先用某混合溶液浸湿,然后平铺在一块铂片上,右端是C、Cu两电极浸入氯化铁溶液中,电路接通后,用铅笔在滤纸上写字,会出现彩色字迹。据此判断电极材料与反应现象均正确的是( ).

电化学分析【电化学方法总结】

电化学分析【电化学方法总结】 循环伏安法 1 定义:循环伏安法(Cyclic Voltammetry) 以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上,控制电极电势以不同的速率,随时间以三角波形一次或多次反复扫描,使电极上能交替发生还原反应和氧化反应,记录电流- 电势曲线。 单圈扫描:电位在初始电位维持一段平衡(静置)时间后,开始匀速变化(扫描速度为v=dE/dt),扫描到第1个换向电位后,某些仪器可维持在第1个换向电位一段时间,然后电位反向扫描到第2个换向电位,某些仪器也可维持在第2个换向电位一段时间,然后再扫描到最终电位)。 多圈扫描:在初始电位起扫后,在第1、2个换向电位之间循环扫描多圈,最后扫描到最终电位。 2 特点:

Ⅰ:激励信号:施加的电压为三角波电压,双向扫描,分为氧化过程和还原过程,氧化态电势高,还原态电势低。 Ⅱ:参数设置:两个可调参数为电位范围和扫描速度。设置电位范围时需根据溶液的初始条件设置起始电位,起始电位不应破坏溶液的初始条件;若起始电位与溶液初始条件不一致,则在静置几秒内所发生的氧化还原反应未被记录。 Ⅲ:实验条件:进行循环伏安扫描时体系应处于静止状态,若搅拌则记录的图中不会出现峰,相反呈S 型。 3 所得: Ⅰ:判断电极反应的可逆程度,依据为峰电流比及峰电势差,对于可逆体系:i pa /i pc ≈1;E pa /E pc ≈2.3RT/nF。 Ⅱ:判断电极表面的修饰情况,峰电流大说明电极传递电子能力较强。但这只能定性判断,实际循环伏安图中,存在充电电流的影响,因此CV 峰电流测量不太容易精确。

Ⅲ:判断其控制步骤和反应机理,若i p ∝v ,则此过程为表面控制,发生在电极表面;若i p ∝v 1/2,则此过程为扩散控制,发生在溶液中。 循环伏安法可作用于可逆的电极过程,也可作用于不可逆或准可 逆的电极过程以及各种伴随航行反应的过程,不同的电极过程分别阳极峰电势E pa 和阴极峰电势E pc ,并给出峰电位差△E p 和峰电 流之比。对于可逆波,E pc =E1/2-1.109RT/nF E pa =E1/2+1.109RT/nF △ Ep=2.219RT/nF=58/n mV(25℃) 4. 应用: 循环伏安法最为重要的应用是定性表征伴随氧化还原反应的前行 或后行化学反应。这些化学反应的发生直接影响了电活性组分的表面浓度,出现在许多重要的有机和无机化合物的氧化还原过程中。循环伏安法也能够用于评价电活性化合物的界面行为。基于峰电流的测定,循环伏安法也可应用于定量分析,需要适当的方法确定基线。扣除背景的循环伏安可用于测定较低浓度的物质。

2015电化学测量习题集

下载可编辑 .专业.整理. 2015《电化学测量》习题集 第一章 知识点 1.稳态极化测量系统主要由那几部分组成? 略 2.线性极化法的基本公式 (也叫Stern 公式) ()P A K A K corr R b b b b i 13.2?+= 3.利用塔菲尔关系测定电极过程动力学参数的前提条件是强极化区和浓差极化可忽略。 4.极化阻力方程式中,极化阻力()corr P E dI dE R ?=/。 现性极化方程式中,极化阻力I E R P ??=/或corr c a c a i b b b b 1)(33.2?+。 5.极化阻力P R 的测量方式: 所有测定反应电阻r R 的方法都可用来测定p R 。稳态法和暂态法,控制电流法和控制电位法。 6.从波形上可分为直流法、阶跃法、方波法、线性扫描法和交流阻抗法。7.腐蚀金属电极的动力学方程: ]303.2exp 303.2[exp c a corr b E b E I I ?--?= 的适应条件是活化极化控制和强极化区或n /100≥η。 8.鲁金毛细管的作用是消除溶液的欧姆电位降,其管口直径通常为0.25~1毫米,要求毛细管管口距电极表面的距离是两倍的直径。 9.一般情况下,电化学测量中,要求恒电位仪对电位的控制精度为毫伏级,频响时间为微妙级,零点漂移为正负0.2毫伏。 10.盐桥的作用是减小液界电位和减少溶液的相互污染(导通回路),在中性水溶液中最常用的盐桥介质是饱和氯化钾溶液与琼脂。 11.恒电位仪的性能要求参比电极的输入阻抗大于109,以便使通过参比电极的电流趋近于零。

下载可编辑 .专业.整理. 12.写出下列有机溶剂的英文简称:甲醇MeOH ,乙腈AN ,碳酸丙烯酯PC 。 13.下列有机溶剂的英文简称:DMSO (二甲亚砜),DMF (N ,N 二甲基甲酰胺),NMP (N 甲基吡咯烷酮)。 14.物质传输的类型有:对流,扩散和电迁移。 15.去除溶液中溶解氧的方法是通氮气、或氩气;真空减压。 16.极化曲线在自腐蚀电位附近真正呈直线的条件是: 0/22=dE I d 。 17.扩散和对流的定量处理方式滴汞电极, 旋转圆盘电极, 循环伏安法。 18.处理电化学平衡体系的一个最基本、最重要的方程式: Nernst 方程 或 R c C C nF RT E E log 203030+= 19. )])1(exp()exp([0ηαηαRT nF RT nF i i -+--= 无浓差极化 20.纯水的电导率5.49×10-8S.cm -1 21.三电极是指:工作电极,辅助电极或对电极,参比电极。 22.仪器输出的电信号加到工作电极和对电极上,被研究的物质在工作电极上发生电化学反应。辅助电极与工作电极连成通路,且发生的反应与工作电极相反,反应的电流通过工作电极和对电极。 23.参比电极用于稳定工作电极的电位并确定电流-电势曲线中的峰电位、半波电位等。 24.交换电流密度(0 i )表示在过电位为0的理论电位下的反应速度。 25.氢过电位小的Pt 和Pd 上氢气容易产生。 26.氢过电位大的Pb 和Hg 上氢气不容易产生。 27.利用极化曲线测量系统确定材料的腐蚀速度时,可将极化曲线分为强极化,弱极化,线性极化三段。 28.电位窗口的大小主要由溶剂的分解电位以及所添加的支持电解质的分解电位等决定。 29.Hg 电极因为氢过电位非常大,电位窗口几乎移向阴极一侧,由于在阳极一侧Hg 容易发生溶解,因此与pH 值无关,电位窗口的上限在0.1V(vS.SCE)左右。 30.写出溶剂(C 2H 5)4NClO 4的英文缩写TEAP 。 31.写出溶剂(n-Bu)4NClO 4的英文缩写TBAP 。

电化学测量方法

电化学测量方法 学院:化学与生物工程学院专业:应用化学 班级:应化0901 学号:200967090125 姓名:宁波

电化学测量方法 概述:电极电势、通过电极的电流是表征总的、复杂的微观电极过程特点的宏观物理量。电化学测量的主要任务是通过测量包含电极过程各种动力学信息的电势、电流两个物理量,研究它们在各种极化信号激励下的变化关系,从而研究电极过程的各个基本过程。 Summary:Electrode potential, the current passing through the electrodes is the characterization of the total, complex micro electrode process macroscopical physics quantity. Electrochemical measurement of the main task is through the electrode process kinetics of various measurements contain information potential, current two physical quantities, study them in various polarization signals under the excitation of changes, thus studying electrode process of all the basic process. 测量方法分类:基于电化学的测量规律、按照对应出现的时间顺序,电化学测量大致可以分为三类。第一类是电化学热力学性质的测量方法,基于Nernst方程、电势-pH图、法拉第定律等热力学规律;第二类是依靠单纯电极电势、极化电流的控制和测量进行的动力学性质的测量方法,研究电极过程的反应机理,测定过程的动力学参数;第三类是在电极电势、极化电流的控制和测量的同时,结合光谱波谱技术、扫描探针显微技术,引入光学信号等其他参量的测量,研究体系电化学性质的测量方法。 电极的四个基本过程: 1)电荷传递过程(charge transfer process):电化学步骤。2)扩散传质过程(diffusion process):主要是指反应物和产物在电极界面静止液层中的扩散过程。

电化学与电分析化学

中国科学院长春应用化学研究所 二ОО六年攻读博士学位研究生入学考试 <电化学与电分析化学试题> 一、单项或多项选择题(20分) 1.能斯特反应O+ne?R(初始时R不存在)电流-电势曲线的半波电势与下列何种因素无关?(BC) A.极限电流; B. 标准电势; C. O浓度; D. 得失电子数n。 2.公式E = K’±(2.303RT/nF)lg a i是离子选择性电极测定离子活度的基础,常数项K’是多项常数的集合,但下列那一项不包括在其中?(C) A.不对称电势; B. 液接界电势; C. 膜电势; D. 内参比电极电势。 3.用来比较不同电解质溶液导电能力的参数是(CD不确定) A.电阻; B. 电导; C. 电导率; D. 摩尔电导。 4.严重限制经典极谱分析检测下限的因素是(A) A.电容电流; B. 扩散电流; C. 极限电流; D. 电解电流。 5.形式电势与下列那些因素有关?(ABCD?) A.活度系数; B. 标准电势; C. 离子强度; D. 温度。 6.能斯特反应O+ne?R在平衡时净电流(B) A.大于0; B. 等于0; C. 小于0; D.交换电流。 7.只有电极表面强吸附物质发生能斯特反应O+ne?R时,循环伏安曲线峰电势差以及峰电流与扫速关系分别为(A) A.0 V; 线性; B. 0.059/n V; 线性; C. 0 V; 非线性; D. 0.059/n V; 非线性。 8.在除氧的氯化钾溶液中,汞电极上首先发生氧化和还原反应的分别是(A) A.汞的氧化和水的还原; B. 氯离子的氧化和水的还原; C. 氯离子的氧化和钾离子 的还原;D. 汞的氧化和钾离子的还原。 9.扫描电化学显微镜的基本原理是基于(C) A.扫描隧道显微镜原理; B. 原子力显微镜原理; C. 电化学原理; D. 光学原理。10.第三代GOD电化学传感器中修饰在电极表面的葡萄糖氧化酶(ACD) A.不能直接催化底物; B. 可以直接催化底物; C. 需要电子受体才能完成电催化; D. A+C。 二、判断对错(10分) 1.参比电极Ag/AgCl的电势随电极内KCl溶液浓度的增加而增加。(×)2.支持电解质的主要作用是消除迁移电流对法拉第电流的影响。(√)

电化学与电分析化学

中国科学院长春应用化学研究所 二00八年攻读博士学位研究生入学考试 电化学与电分析化学试题 一、简述下列术语和概念(15分) 1. 极限电流与扩散电流:在电化学反应中,电解开始后,随着外加电压的继续增大,电流急剧上升,最后当外加电压增加到一定数值时,电流不再增加,达到一个极限值。此时的电流称为极限电流。极限电流与残余电流之差称为扩散电流。 2. 电化学催化:一般地,在整个电极反应中,某种物质不被消耗,但却能对电极反应起到加速的作用,这种现象称为电化学催化。 3. 浓差极化:在电解过程中,电极附近某离子浓度由于电极反应而发生变化,本体溶液中离子扩散的速度又赶不上弥补这个变化,就导致电极附近溶液的浓度与本体溶液间有一个浓度梯度,这种浓度差别引起的电极电势的改变称为浓差极化。 4. 化学修饰电极:就是电极表面经过化学处理后的电极,一般是将具有特殊化学性质的分子、离子或聚合物修饰在电极表面,以实现对电极进行功能设计的目的。常用的修饰电极的方法有:吸附法、键合法和聚合法。表面经过处理后的电极将具有某些崭新的功能,如选择性提高、灵敏度增大,电极的稳定性和重现性也可以得到改善。 5. 电镀与化学镀:电镀和化学镀:电镀时一种电离子沉积过程,是利用电极通过电流,使金属附着在电极表面上,其目的是为改变物体表面的特性或尺寸。化学镀是电镀中的一种特殊的工艺,它不需要施加外电源,通过溶液中的氧化还原反应使金属得以沉积在基体上。 二、简述回答下列问题(40分) 1. 简述双电层,通常双电层包括几部分? 当电极插入溶液中后,在电极和溶液之间便有一个界面。如果导体电荷带正电荷,会对溶液中的负离子产生吸引作用,同时对正离子也有一定的排斥作用。结果在电极附近就会聚集很多负离子,叫做吸附层,在吸附层外一微小区域,由于静电引力的存在,也有电荷过剩现象存在,称为扩散层,这种结构就叫做双电层。

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