电化学原理与方法课程中下半学期课程复习题 (1)剖析

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1．图解原电池工作原理2．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 ＋Cu 2＋===Cu ＋Zn 2＋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。

3 O 2 2 O 2 2 O 2 2 3 O2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 H 2SO 4 溶液：负极：CH 3OH －6e －＋H 2O===CO 2＋6H ＋。

正极：3 ＋6e －＋6H ＋===3H O 。

2 (2)碱性介质，如 KOH 溶液：负极：CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－＋6H 2O 。

正极：3 ＋6e －＋3H O===6OH －。

2(3)熔融盐介质，如 K 2CO 3：负极：CH OH －6e －＋3CO 2－===4CO ＋2H O 。

3322正极：3 ＋6e －＋3CO ===3CO 2－。

2(4)掺杂 Y 2O 3 的 ZrO 3 固体作电解质，在高温下能传导 O 2－：负极：CH 3OH －6e －＋3O 2－===CO 2＋2H 2O 。

电化学原理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 电化学中，原电池的工作原理是基于以下哪种现象？A. 氧化还原反应B. 光合作用C. 热力学第一定律D. 电磁感应答案：A2. 标准氢电极的电极电势是多少？A. -0.059 VB. +0.059 VC. 0 VD. 0.059 V答案：C3. 以下哪种物质在电化学中常用作电解质？A. 纯水B. 纯乙醇C. 氯化钠溶液D. 纯氢气答案：C4. 电化学腐蚀中，阳极发生的反应是？A. 还原反应B. 氧化反应C. 无明显变化D. 光合作用答案：B5. 电化学中，法拉第定律描述的是？A. 电流与电压之间的关系B. 电流与时间之间的关系C. 电流与电极材料之间的关系D. 电流与电荷量之间的关系答案：D6. 电化学电池中，正极发生的反应通常是？A. 还原反应B. 氧化反应C. 无明显变化D. 光合作用答案：A7. 电池的电动势是由什么决定的？A. 电池的体积B. 电池的质量C. 电池的组成材料D. 电池的形状答案：C8. 以下哪种电解质溶液不导电？A. 硫酸溶液B. 氯化钠溶液C. 蒸馏水D. 醋酸溶液答案：C9. 电化学中，电解质溶液的pH值通常如何影响电极电势？A. pH值越高，电极电势越高B. pH值越高，电极电势越低C. pH值对电极电势无影响D. pH值对电极电势的影响不明确答案：B10. 电化学腐蚀中，阴极发生的反应是？A. 还原反应B. 氧化反应C. 无明显变化D. 光合作用答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 电化学中，______是电子的来源，而______是电子的接受者。

答案：阳极；阴极2. 电化学腐蚀的防护措施之一是采用______。

答案：牺牲阳极3. 电化学电池的总反应可以表示为______反应和______反应的组合。

答案：氧化；还原4. 在电化学中，______是衡量电池性能的一个重要参数。

答案：电动势5. 电化学腐蚀的类型包括______腐蚀和______腐蚀。

电化学复习题及答案一、判断题（对的打√，错的打×）1.当组成原电池的两个电对的电极电势相等时，电池反应处于平衡状态。

()2.将两个电对组成原电池，其中电极电势数值较大者为原电池的正极。

()3.由能斯特方程式可知，在一定温度下减小电对中还原态物质的浓度，电对的电极电势值增大。

()4.两电对组成一原电池，则标准电极电势?o大的电对的氧化型物质在电池反应中一定是氧化剂。

()5.在原电池：(－)Cu|CuSO4(c1)‖CuSO4(c2)|Cu(＋)中，c2一定大于c1。

()6.在氧化还原反应中，氧化剂失去电子，氧化值升高，进行的是氧化过程。

()7.在氧化还原反应中，H2O2既可以是氧化剂，也可以是还原剂。

()8.根据标准电极电势：?o(I2/I-)＝0.535V，?o(Fe3+/Fe2+)＝0.770V，可知反应I2＋2Fe2+＝2I-＋2Fe3+在标准状态下能自动进行。

()9.在非金属氢化物中，氢元素的氧化值为+1。

()10.电极电势只取决于电极本身的性质，而与其它因素无关。

()11.将两个电对组成原电池，其中电极电势数值较大者为原电池的正极。

()12.当电池反应达到平衡时，原电池的标准电动势E o＝0。

()13.由能斯特方程式可知，在一定温度下减小电对中还原态物质浓度时，电对的电极电势数值增大。

()14.在原电池中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。

()15.生物化学标准电极电势是指c(H3O+)＝10-7mol/L(pH＝7)、电对中的其它物质的浓度均为1mol/L时的电极电势。

()16.在氧化-还原电对中，其氧化态的氧化能力越强，则其还原态的还原能力就越弱。

()二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出）[TOP]1.对于电池反应Cu2+＋Zn＝Cu＋Zn2+,下列说法中正确的是()A.当c(Cu2+)＝c(Zn2+)时,反应达到平衡B.当?o(Cu2+/Cu)＝?o(Zn2+/Zn)时,反应达到平衡C.当Cu2+/Cu Zn2+/Zn时,反应达到平衡D.当原电池的标准电动势等于零时,反应达到平衡2.25?C时将铂丝插入Sn4+和Sn2+离子浓度分别为0.1mol/L 和0.01mol/L的混合溶液中，电对的电极电势为()A.?o(Sn4+/Sn2+)VB.?o(Sn4+/Sn2+)＋0.05916/2VC.?o(Sn4+/Sn2+)＋0.05916VD.?o(Sn4+/Sn2+)－0.05916/2V3.下列原电池中，电动势最大的是()A.（-）Zn|Zn2+(c o)‖Cu2+(c o)|Cu（+）B.（-）Zn|Zn2+(0.1mol/L)‖Cu2+(c o)|Cu（+）C.（-）Zn|Zn2+(c o)‖Cu2+(0.1mol/L)|Cu（+）D.（-）Zn|Zn2+(0.1mol/L)‖Cu2+(0.1mol/L)|Cu（+）4．在测定电对AgNO3/Ag的电极电势时，分别装有下列溶液的盐桥中不能使用的是()A.KClB.KNO3C.NH4NO3D.KNO3和NH4NO35.下列关于氧化值的叙述中，不正确的是()A.单质的氧化值为0B.氧的氧化值为-2C.在多原子分子中，各元素的氧化值的代数和等于0D.氧化值可以是整数或分数6.已知?o(Fe3+/Fe2+)＝0.77V，?o(Cu2+/Cu)＝0.34V，?o(Sn4+/Sn2+)＝0.15V，?o(Fe2+/Fe)＝-0.41V。

电化学复习提纲及习题【知识精要】一、原电池：化学能转化为电能的装置叫做原电池1、概念：电极用导线相连并插入电解液构①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③、2组成条件：成闭合回路极正3、电子流向：外电路：负极——导线—离子移向正阳阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中内电路：盐桥中极的电解质溶液。

、电极反应：以锌铜原电池为例：42＋（较活泼金属）－Zn2e＝Zn负极：氧化反应：＋（较不活泼金属）↑2H＋2e＝H正极：还原反应22++↑总反应式：Zn+2H+H=Zn25、正、负极的判断：）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。

（1 负极流入正极（2）从电子的流动方向3）从电流方向正极流入负极（阳离子流向正极，阴离子流向负极）根据电解质溶液内离子的移动方向（4增重或有气泡一极为正极_②（5）根据实验现象①溶解的一极为负极二、电解原理及应用 1、电解池是将电能转化为化学能的装置。

放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程反应氧化阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生反应还原负极相连的电极，发生阴极：与直流电源的在电解池中，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。

两极放电顺序及规律：2-2-－－－－－－FSO＞I ＞Br＞Cl＞OH＞NO＞＞阳极：活性电极＞S4*******+22+2＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋Na＞(H)＞＞Fe＞CuAl＞(HPb)＞＞＞SnMg＞Fe＞Zn＞阴极：Ag＞Hg 2＋＋KCa＞＞ 2．电解原理的应用溶液作电解质溶液。

电解时，发生如下）电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，CuSO（142+-Cu-2e=Cu= Fe反应：阳极：Zn -2e- = Zn、Fe -2e、Ni -2e = Ni-2+，阴极：Cu+2e=Cu。

2+-2+-2+、阳极泥中存在金、银等不活泼的贵重金属，阴极得到纯铜。

）电镀铜：精铜作阳极，镀件金属作阴极，硫酸铜（或其他可溶性铜盐）溶液作电解质（22+-，=Cu电极反应：溶液，从理论上讲电镀时电解质溶液组成、浓度和质量不变化。

电化学考题分析与解题方法【复习建议】高考命题的原则是万变不离其宗，无论谁命题考查的都是教材的核心知识内容。

必须抓好基础，重视课本，重视主干知识，逐一过关。

同样是重点知识内容，复习方法可以有所不同。

电化学部分知识是学生易弄错易弄混的难点知识内容。

学习和复习的过程中都不能赶进度，也不能搞―题海战术‖。

要引导学生认真阅读教材，深入思考核心知识内容，最关键的知识内容一定要让学生自己理解记忆，而不是死记硬背。

学生把难点真正―消化‖了就可以做到一通百通，题目再怎么变换形式，学生也能会答，而不用老师讲个面面俱道。

复习原电池要从氧化还原反应开始。

有电子转移的反应叫氧化还原反应，若能使氧化还原反应发生在两类导体的界面上，并使转移的电子从导线中流过就会有电流产生。

Zn跟稀H2SO4制H2的反应可分解为Zn－2e-=Zn2+，2H++2e-=H2↑的两个半反应。

这两个半反应就是原电池的电极反应。

真正想懂原电池等自发电池中发生的电极反应与氧化还原反应的关系。

象把FeCl3溶液与Cu的反应设计成自发电池的题目就很容易答出来。

对于各种电池中发生的电极反应和总的氧化还原反应都不要去死记硬背，都要引导学生自己分析自己写出。

2、扩展到其他自发电池：①能分析一次电池（碱性锌锰电池）、可充电电池（铅蓄电池）的充放电情况：正负极、阴阳极的判断及电极反应式。

②常见燃料电池（氢氧燃料电池，甲烷、乙醇等燃料电池）的正负极判断，能写出在酸性/碱性条件下的电极反应式及总反应，并能从电极反应物、得失电子判断电极反应式的正误。

【复习建议】教学中应把选修四第四章第2节给出的碱性锌锰电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池的正负极材料、电极反应及总反应作为重点分析。

虽然课本中只给出氢氧燃料电池一个例子，但课本还提了一句―除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧外，空气中的氧气也可以作氧化剂‖。

讲课时适当拓展，则可以开阔学生的思维，做到举一反三。

高中化学电化学原理的分析与判断知识点归纳及专题练习题（含答案）一、知识点归纳1．两池(原电池、电解池)判定规律首先观察是否有外接电源，若无外接电源，则可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析，判定思路主要是“四看”：先看电极，其次看是否自发发生氧化还原反应，再看电解质溶液，最后看是否形成闭合回路。

若有外接电源，两电极插入电解质溶液中，则是电解池。

2．电极反应(1)原电池：正极：得到电子，发生还原反应；负极：失去电子，发生氧化反应。

(2)电解池：阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

(3)充电电池：负接负为阴极，正接正为阳极。

放电时的负极和充电时的阳极发生氧化反应；放电时的正极和充电时的阴极发生还原反应。

3．粒子移动(1)原电池：阴离子→负极，阳离子→正极。

(2)电解池：阴离子→阳极，阳离子→阴极。

4．电极反应式的书写步骤5．电解规律(1)电极放电规律：活泼电极作阳极时会放电；惰性电极都不放电。

(2)用惰性电极电解电解质溶液时，根据阴、阳离子放电顺序可分为四种类型，即电解水型(如电解Na2SO4、H2SO4、NaOH溶液等)；电解电解质型(如电解CuCl2溶液盐酸等)；放氢生碱型(如电解NaCl、MgCl2溶液等)；放氧生酸型(如电解CuSO4、AgNO3溶液等)。

二、专题练习题1．(2016·天津理综，3)下列叙述正确的是()A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)B．金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关C．原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生D．在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小解析A项，使用催化剂能降低化学反应的活化能，不能改变化学反应的反应热，错误；B项，金属发生吸氧腐蚀，被腐蚀的速率与氧气浓度有关，氧气的浓度越大，腐蚀速率越快，错误；C项，原电池中发生的反应达到平衡时，各物质的浓度和物质的量不变，两极不存在电势差，不再产生电流，错误；D项，在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，根据K sp和ZnS与CuS的阴阳离子比相同，则说明CuS在盐酸中的溶解度比ZnS的小，正确。

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。

大学电化学复习题答案1. 简述电化学电池的工作原理。

答：电化学电池的工作原理基于氧化还原反应，其中一种物质在电池的负极失去电子（氧化），另一种物质在正极获得电子（还原）。

电子从负极通过外部电路流向正极，产生电流。

2. 描述法拉第定律在电化学中的应用。

答：法拉第定律表明，在电解过程中，通过电极的电荷量与电极上物质的重量变化成正比。

具体来说，电解1摩尔电子所需的电量是法拉第常数（约96485库仑/摩尔）。

3. 什么是电解质？并举例说明。

答：电解质是那些在溶液中能够导电的物质，因为它们能够电离成带电的离子。

例如，食盐（氯化钠）在水中溶解时会电离成Na+和Cl-离子，因此是一种电解质。

4. 解释什么是电化学系列，并说明其重要性。

答：电化学系列是一系列金属按照它们在标准氢电极（SHE）中的还原电位排列的顺序。

这个系列对于预测金属在特定电解质中的腐蚀性和稳定性非常重要。

5. 描述电化学腐蚀的两种主要类型。

答：电化学腐蚀的两种主要类型是析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

析氢腐蚀发生在酸性环境中，金属失去电子并与氢离子反应生成氢气。

吸氧腐蚀则发生在中性或碱性环境中，金属失去电子并与溶解在水中的氧气反应。

6. 什么是电化学阻抗谱（EIS）？它如何用于研究电化学系统？答：电化学阻抗谱是一种用于研究电化学系统的技术，通过测量系统对交流电信号的响应来获取系统的动力学和界面特性。

EIS可以提供关于电极过程、电荷传递反应和扩散过程的信息。

7. 简述电化学传感器的工作原理。

答：电化学传感器的工作原理基于特定的化学反应，这些反应在传感器的电极表面发生，并导致电信号的变化。

这种变化可以被测量并转换成可以检测和分析的信号，从而实现对特定化学物质的检测。

8. 什么是超级电容器？它与电池有何不同？答：超级电容器是一种能够存储和释放大量电能的电化学装置，它通过在电极表面存储电荷来工作，而不是通过化学反应。

与电池相比，超级电容器可以快速充放电，具有更长的循环寿命，但能量密度较低。

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。

电化学方法原理和应用习题答案1. 电化学方法的原理电化学方法是一种利用电化学过程来研究物质性质和进行分析的方法。

它基于物质与电流之间的相互作用，通过测量电流、电势和电荷量等参数来获得与物质性质相关的信息。

电化学方法的原理基于两个基本的电化学过程：电解和电化学反应。

电解是指通过外加电势将电解质溶液中的离子转化为氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。

电化学反应是指在电极表面发生的氧化还原反应，通过测量电极电势的变化来了解物质的电化学性质。

2. 电化学方法的应用2.1 电化学分析：电化学分析是利用电化学方法来定量或定性地分析化合物和物质的方法。

常见的电化学分析方法包括电位滴定法、极谱法、电位滴定法等。

这些方法可以广泛应用于环境监测、水质分析、生化分析等领域。

2.2 电化学腐蚀研究：电化学腐蚀研究是通过电化学方法来研究和评估材料在特定环境条件下的腐蚀性能。

它可以帮助我们了解材料在不同环境中的腐蚀行为，并采取措施来延缓或防止材料的腐蚀。

2.3 电化学储能：电化学储能是指利用电化学反应来存储和释放能量的技术。

常见的电化学储能装置包括电池和超级电容器。

电化学储能技术在电动汽车、可再生能源储存、能量回收等领域有着广泛的应用。

2.4 电化学合成：电化学合成是通过电流驱动反应来合成化合物的方法。

它可以用于有机合成、金属粉末的制备等。

电化学合成具有高选择性、高效率等优点，是一种绿色、可持续发展的合成方法。

3. 习题答案3.1 问题1：电解质溶液中是如何进行电解的？电解质溶液中的电解过程可以分为两个步骤：阳极反应和阴极反应。

在阳极处，氧化反应会发生，而在阴极处会进行还原反应。

阳极和阴极之间通过电解质溶液中的离子传递电荷。

3.2 问题2：电极电势的测量原理是什么？电极电势可以通过将电极与参比电极相连，通过测量电势差来确定。

参比电极是一个具有已知电势的电极，它提供了一个稳定的电势参考。

电极与参比电极之间的电势差可以通过测量电流或电势差来确定。

电化学原理复习资料第一章绪论思考题1、第一类导体和第二类导体存有什么区别？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。

特别注意：①不要略去空穴，②部分同学指出载流子在各自导体间导电过程牵涉化学变化。

这就是不对的，只有在两类导体界面上传达时才可以发生化学反应。

2、什么是电化学体系？你能举出两p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，其外电路就是由第一类导体共同组成的，而电解质就是由第二类导体共同组成，在负极上出现水解反应（zn和oh-丧失电子的反应），在负极上出现还原成反应（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共同组成，而溶液就是由第二类导体共同组成，其阳极上出现还原成反应，阴极上出现水解反应。

特别注意：①例子无法写下得过分直观，必须具体内容表明。

②“阳”、“阳”的字迹一定写下确切。

4、能不能说电化学反应就是氧化还原反应？为什么？请问：无法。

因为电化学反应就是出现在电化学体系中的，并充斥存有电荷的迁移的化学反应。

而水解还原成反应则就是所指在反应前后元素的化合价具备适当的滑行变化的化学反应。

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。

6、影响电解质溶液导电性的因素存有哪些？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，传达电量就越快，导电能力就越弱。

离子运动速度又受离子本性、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。

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。

电化学原理试题（1）第六章电化学极化1. 简述三种极化的概念，哪⼀种极化严格来讲不能称为极化。

电化学极化：当电极过程为电化学步骤控制时，由于电极反应本⾝的“迟缓性”⽽引起的极化。

浓度极化：当电极过程由液相传质步骤控制时，电极所产⽣的极化。

电阻极化：由电极的欧姆电阻引起的电位差。

电阻极化严格来讲不能称为极化2. 简述电化学极化最基本的三个动⼒学参数的物理意义。

1) 对称系数：电位偏离形式电位时，还原反应过渡态活化能改变值占F 的分数。

物理意义：反应改变电极电位对还原反应活化能的影响程度；（1—）反应改变电极电位对氧化反应活化能的影响程度。

对称系数是能垒的对称性的变量，是由两条吉布斯⾃由能曲线的斜率决定的，⽽且曲线的形状和斜率是取决于物质的化学键特性。

在CTP动⼒学中，可以⽤来推测过渡态的构型，研究电极反应的放电机理。

2）电极反应标准速率常数K：当电极电位等于形式电位时，正逆反应速率常数相等，称为标准速率常数。

物理意义：在形式电位下，反应物与产物浓度都为1时，K在数值上等于电极反应的绝对反应速度。

a.度量氧化还原电对的动⼒学难易程度；b体现电极反应的反应能⼒与反应活性；c.反应电极反应的可逆性。

3)交换电流密度J。

：在平衡电位下，氧化反应和还原反应的绝对电流密度相等，称为交换电流密度。

物理意义：a.度量氧化还原电对的动⼒学难易程度；b体现电极反应的反应能⼒与反应活性；c.反应电极反应的可逆性；d.表⽰平衡电位下正逆反应的交换速度。

3.为什么电极电位的改变会影响电极反应的速度和⽅向？4.写出Butler-Volmer公式在不同过电位范围下的近似公式。

5.简述J0对电极性质的影响。

6. J0描述平衡状态下的特征，为何它却能说明电化学动⼒学中的⼀些问题？7. 如何⽤稳态法测量三个动⼒学参数。

8. 在谈到⼀个CTP的不可逆性时，我们有时说它是过电位较⼤，⽽有时⼜说它是电流密度较⼩，这两种说法有何区别和联系？9.电解H2SO4⽔溶液，Ni阴极的过电位为0.35 V。

电化学真题及答案解析1. 简介电化学是研究电荷转移与化学反应之间关系的学科，广泛应用于能源转化与储存、电子器件和化学反应等领域。

为了帮助大家更好地理解电化学的知识，本文将给出一道电化学真题，并进行详细的答案解析。

2. 真题下面是一道关于电化学原理的题目：题目：在一电化学反应中，两种金属电极分别浸入溶液中，用电池连接两电极使之相互通电。

根据标准电极电势表得到的标准电势如下：Mg/Mg2+：-2.37 VAl/Al3+：-1.66 V根据以上数据，回答以下问题：(1) 在该电化学反应中，哪个电极是阴极？哪个电极是阳极？(2) 计算该电化学反应的标准电动势。

(3) 该电化学反应是放电过程还是充电过程？(4) 根据电动势的数值，判断该反应能否自发进行。

3. 答案解析(1) 阴极是电势较低、更容易发生还原反应的电极。

阳极则相反，是电势较高、更容易发生氧化反应的电极。

根据标准电势表的数据，Mg/Mg2+的标准电势为-2.37 V，而Al/Al3+的标准电势为-1.66 V。

由于电势越负表示越容易还原，因此Mg/Mg2+是阴极，Al/Al3+是阳极。

(2) 标准电动势是衡量电化学反应中电能转化为化学能的能力的指标。

计算标准电动势的公式为：Ecell = E(cathode) - E(anode)。

根据标准电势表的数据可得：Ecell = -1.66 V - (-2.37 V) = 0.71 V。

(3) 充电过程是指通过外部电源的作用，使得电池中的化学能转化为电能。

放电过程则相反，是指电池中的化学能转化为电能的过程。

根据标准电势表中Mg/Mg2+的标准电势为-2.37 V，而Al/Al3+的标准电势为-1.66 V，可得Ecell为正值，说明该电化学反应是放电过程，即电池中的化学能转化为电能。

(4) 通过电动势的数值判断反应是否自发进行的方法是利用Gibbs自由能的公式：ΔG = -nFE。

其中，ΔG为Gibbs自由能的变化量，n为电子的个数，F为Faraday定数，E为电动势。

理论电化学复习题1.当由诸分步步骤串联组成的电极过程达到稳态时，各分步步骤的进行速度应相同，但同时，我们又说存在“最慢步骤”，这两种说法是否矛盾？如何统一？不矛盾。

电极过程各个分部步骤是串联进行的，要想单独研究某一分部步骤，必须首先假定其它步骤进行的速度非常快，处于准平衡态，这样才能使问题得以简化。

电极反应的速率大小取决于反应中受阻最大而进行最慢的步骤，最慢的步骤称速度控制步骤，其动力学特征就反应了整个电极过程的动力学特征。

当电极过程的进行速度达到稳态时，这些串联组成连续反应的各分步均以相同的净速度进行。

但，各分步的反应活化能有大有小，相应的反应速率系数必然有小有大。

对串联的电极过程来说，整个电极过程的速度受最慢步骤（活化能最大）控制，表现出该“最慢步骤”的动力学特征。

2.平衡电极电势是如何建立的，以C U│C U SO4（a=1）为例说明。

当电极体系处于平衡状态时,没有宏观净反应,但此时微观的物质交换仍然再进行,只是正逆两个方向的反应速度相等.因此平衡电势下反应体系的ia和ic相等.Cu溶解趋势，Cu2+沉积趋势二者达到相平衡。

3.测量微分电容时应注意什么？为什么？双电层的微分电容可以被精确地测量出来。

经典地方法是交流电桥法，所谓交流电桥法，就是在处于平衡电位或直流电极化地电极上叠加一个小振幅地交流电压，用交流电桥测量与电解池阻抗相平衡地串连等效电路地电容值和电阻值，进而计算出研究电极地双电层电容。

微分电容是随电极电位和溶液浓度而变化的。

在同一电位下，随着溶液浓度的增加，微分电容值也增大。

如果把双电层看成是平行板电容器，则电容增大，意味着双电层有效厚度减小，即两个剩余电荷层之间的有效距离减小。

这表明，随着浓度的变化，双电层的结构也会发生变化。

4.试分析双电层电容为什么等于紧密层电容和分散层电容的串联？静电作用和粒子热运动的矛盾作用下，电极/溶液界面的双电层将由紧密层和分散层两部分组成，即把双电层的微分电容看成是由紧密层电容C紧和分散层电容C分串连组成的。

电化学复习题答案1. 电化学电池的基本原理是什么？答：电化学电池的基本原理是利用氧化还原反应将化学能转化为电能。

在电池内部，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极流向正极，形成电流。

2. 什么是标准电极电位？答：标准电极电位是指在标准状态下（1M浓度，1大气压，25°C温度），一个半电池反应的电位。

它是衡量半电池反应自发性的重要参数。

3. 电池电动势与哪些因素有关？答：电池电动势与电池内部的氧化还原反应、反应物和生成物的浓度、温度、压力以及电解质的性质等因素有关。

4. 什么是法拉第定律？答：法拉第定律描述了电解过程中通过电极的电荷量与电极上沉积或溶解物质的质量之间的关系。

具体来说，法拉第第一定律表明在电解过程中，电极上沉积或溶解的物质量与通过电极的电荷量成正比；法拉第第二定律表明，对于不同的物质，其质量与电荷量的比值是恒定的，这个比值称为法拉第常数。

5. 什么是电化学腐蚀？答：电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中由于电化学作用而发生的腐蚀过程。

这种腐蚀通常涉及到金属表面的氧化还原反应，导致金属的溶解和破坏。

6. 什么是电镀？答：电镀是一种利用电解原理在金属表面沉积一层金属薄膜的工艺。

通过控制电解液的组成、浓度、温度以及电流密度等参数，可以在被镀件表面形成均匀、致密的金属层，以提高其耐磨性、耐腐蚀性或装饰性。

7. 什么是燃料电池？答：燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。

它通过氧化燃料（如氢气）和还原氧化剂（如氧气）在电极上发生氧化还原反应，产生电子流动，从而产生电能。

8. 什么是电解水？答：电解水是通过电解原理将水分解为氢气和氧气的过程。

在电解池中，水分子在阳极失去电子被氧化成氧气，而在阴极获得电子被还原成氢气。

9. 什么是电化学传感器？答：电化学传感器是一种利用电化学反应来检测特定化学物质的传感器。

它通过测量电极间的电位变化或电流变化来定量分析溶液中的特定离子或分子。

10. 什么是电化学抛光？答：电化学抛光是一种利用电解作用去除金属表面微小缺陷和粗糙度的表面处理技术。

电化学剖析习题及答案1．电位测定法的依据是什么？答：关于一个氧化复原系统：Ox + ne - = Red依据能斯特方程式：关于纯金属，活度为1，故上式变成：可见，测定了电极电位，即可测定离子的活度 ( 或浓度 ) ，这就是电位测定法的理论依照。

2．何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用答：指示电极：用来指示溶液中离子活度变化的电极，其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化，在必定的丈量条件下，当溶液中离子活度一准时，指示电极的电极电位为常数。

比如测定溶液 pH时，能够使用玻璃电极作为指示电极，玻璃电极的膜电位与溶液 pH 成线性关系，能够指示溶液酸度的变化。

参比电极：在进行电位测准时，是经过测定原电池电动势来进行的，电动势的变化要表现指示电极电位的变化，所以需要采纳一个电极电位恒定，不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准，这样的电极就称为参比电极。

比如，测定溶液pH 时，往常用饱和甘汞电极作为参比电极。

3．为何离子选择性电极对欲测离子拥有选择性？怎样估计这种选择性？答：因为离子选择性电极都是由对特定离子有特异响应的敏感膜制成。

能够用选择性电极的选择性系数来表征。

称为 j 离子对欲测离子i 的选择性系数。

4．为何离子选择性电极对欲测离子拥有选择性？怎样估计这种选择性？答：离子选择性电极是以电位法丈量溶液中某些特定离子活度的指示电极。

各样离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体，内参比溶液，内参比电极构成，其电极电位产生的体制都是鉴于内部溶液与外面溶液活度不一样而产生电位差。

其中心部分为敏感膜，它主要对欲测离子有响应，而对其余离子则无响应或响应很小，所以每一种离子选择性电极都拥有必定的选择性。

可用离子选择性电极的选择性系数来估计其选择性。

5．直接电位法的主要偏差根源有哪些？应怎样减免之？答：偏差根源主要有：(1)温度：主要影响能斯特响应的斜率，所以一定在测定过程中保持温度恒定。

(2)电动势丈量的正确性：一般相对偏差 %=4n E，所以一定要求丈量电位的仪器要有足够高的敏捷度和正确度。

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电化学A一、选择题1。

某燃料电池的反应为：O2（g）─→H2O（g)H2(g）＋12在400 K 时的r H m和r S m分别为—251.6 kJ·mol-1和–50 J·K—1·mol—1，则该电池的电动势为： ( ）(A） 1.2 V （B） 2.4 V（C） 1。

4 V (D） 2。

8 V2。

已知下列两个电极反应的标准电极电位为：= 0.337 VCu2++ 2e-─→ Cu（s）1= 0。

521 VCu++ e—─→ Cu(s）2由此可算得 Cu2++ e-─→ Cu+的值为：（ )(A） 0.184 V （B） 0。

电化学专题复习一、原电池原理及其应用 1、原电池原理：①从能量转变看，原电池是将化学能转化为电能的一种装置。

②从化学反应来看，原电池是氧化还原反应中的还原剂失去电子经导线传递给氧化剂，使氧化反应和还原反应分别在两极上进行的装置。

2、构成原电池的条件：①两个电极：电极材料一般是两种活性不同的金属或金属和非金属导体②两个电极用导线连接或直接接触③两个电极均插入电解质溶液中形成闭合回路④一般是负极要能与电解质溶液反应，既要能发生氧化还原反应 3、分清内部电路和外电路：①电池内部→内电路→电解质溶液 ②电池外部→外电路→连接两级的导线4、分清电子流向、电流方向、离子移动方向 ①电子：负极 经导线流向正极 ②电流：正极 流向 负极③离子：在电解质溶液中，阴阳离子的移动方向是阳离子 移向正极； 阴离子 移向负极5、判断正极和负极以及所发生的反应：①负极：谁化合价升高，谁失去电子，谁在负极上被氧化，谁就发生氧化反应 ②正极：谁化合价降低，谁得到电子，谁在正极上被还原，谁就发生还原反应 6、电极反应和电池总反应的书写的一般方法：若已知电池总反应，要求写出正极反应式和负极反应式，一般步骤是： ①先把总反应变成离子反应式②分析化合价的升降，找到失去电子的物质和得到电子的物质③写出负极反应式，注意失去电子的物质能否一步转化为产物，若不能考虑其与电解液的连续反应④用总反应减去负极反应式即得到正极反应式，注意左边减左边，右边减右边有负移过边 ⑤在书写总反应和电极反应时，若为酸性电解质溶液，应用H +和H 2O 配平；若为碱性电解质溶液则用OH -和H 2O ；若熔融状态无水条件下，则用熔融电解质中的阴离子和电子进行配平。

若题目不给出总反应，则要先自己写出总反应，然后再按上述方法写出正极反应式和负极反应式，书写总反应时也要注意分清是酸性电解液还是碱性电解液，是否有连续反应等等。

7、若是既可充电也可放电的电池，放电是电池反应，而充电是电解反应。