第3章 电化学补充
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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。
高考化学电化学基础知识与应用题解析在高考化学中,电化学是一个重要的知识点,它不仅涉及到理论原理,还与实际应用紧密相连。
理解和掌握电化学的基础知识对于解决相关应用题至关重要。
一、电化学的基本概念1、氧化还原反应电化学的基础是氧化还原反应。
在氧化还原反应中,电子从还原剂转移到氧化剂。
例如,铁与硫酸铜溶液的反应,铁原子失去电子被氧化成亚铁离子,铜离子得到电子被还原成铜原子。
2、原电池原电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个不同的电极(通常是金属)插入电解质溶液中组成。
在原电池中,发生氧化反应的电极称为负极,发生还原反应的电极称为正极。
例如,铜锌原电池中,锌作为负极失去电子,铜作为正极得到电子。
3、电解池电解池则是将电能转化为化学能的装置。
通过外加电源,使电解质溶液中的离子在电极上发生氧化还原反应。
二、电化学中的电极反应1、负极反应在原电池中,负极通常是较活泼的金属,发生氧化反应。
例如,锌铜原电池中,锌的电极反应为:Zn 2e⁻= Zn²⁺。
2、正极反应正极发生还原反应。
在上述锌铜原电池中,铜的电极反应为:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu 。
3、电解池中的电极反应电解池中,阳极与电源的正极相连,发生氧化反应;阴极与电源的负极相连,发生还原反应。
例如,电解氯化铜溶液时,阳极反应为:2Cl⁻ 2e⁻= Cl₂↑ ,阴极反应为:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu 。
三、电化学中的电解质溶液电解质溶液在电化学中起着重要的作用。
它提供了离子的迁移通道,使得电荷能够在电路中传递。
1、离子的迁移在原电池和电解池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
2、电解质溶液的浓度变化在原电池中,随着反应的进行,电解质溶液的浓度可能会发生变化。
在电解池中,通过控制电解条件,可以使电解质溶液的浓度发生特定的变化。
四、电化学的应用1、电池日常生活中使用的各种电池,如干电池、充电电池等,都是基于电化学原理工作的。
以铅酸蓄电池为例,放电时,铅作为负极,二氧化铅作为正极。
化学电源课题:选修四第二章第二节化学电源补充练习授课班级课时第二课时教学目的知识与技能①理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响;②能初步运用有效碰撞和活化分子等知识来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响;过程与方法学生自主学习情感态度价值观培养学生透过现象看本质的能力。
重点影响化学反应速率的因素。
难点解题技巧课型讲授:习题:复习:讨论:其他:【模拟试题】(答题时间:30分钟)1. 决定化学反应速率的根本因素是()A. 温度和压强B. 反应物的浓度C. 参加反应的各物质的性质D. 催化剂的加入2. 下列条件一定能使反应速率加快的是()①增加反应物的物质的量;②升高温度;③缩小反应容器的体积;④加入生成物;⑤加入MnO2A. 全部B. ①②⑤C. ②D. ②③3. 反应4A(s)+3B(g)≒2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol/L,对此反应速率的表示,正确的是()A. 用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1B. 分别用B、C、D表示反应速率,其比值是3:2:1C. 在2min末的反应速率,用B表示是0.3 mol·L-1·min-1D. 在这2min内用B和C表示的反应速率的值都逐渐减小4. 可逆反应mA+nB≒xC(A、B、C均为气体),已知)(Av=amol·L-1·s-1,)(Bv=bmol·L-1·s-1,)(C v =cmol ·L -1·s -1,则x 的值为( ) A. bc/n B. ac/m C. nc/b D. mc/a5. 下列判断正确的是( )A. 0.1mol/L 盐酸和0.1mol/L 醋酸分别与0.2mol/L 氢氧化钠溶液反应的速率相同B. 0.1mol/L 盐酸和0.1mol/L 硝酸分别与大小相同的大理石反应的速率相同C. 铝和铁分别与0.1mol/L 硫酸的反应速率相同D. 大理石块与大理石粉末分别与0.1mol/L 盐酸反应的速率不同6. 升高温度能加快反应速率的主要原因是( )A. 活化分子能量明显增加B. 降低活化分子的能量C. 增加活化分子百分数D. 降低反应所需的能量7. ,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成H 2的总量,可向反应物中加入适量的( )A. Na 2CO 3(s )B. 水C. K 2SO 4(aq )D. (NH 4)2SO 4(s )8. 在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率(1)集气瓶中H 2和Cl 2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸________;(2)夏天的食品易霉变,而冬天不易发生该现象________;(3)黄铁矿煅烧时要粉碎成颗粒______。
电化学三章之间的联系电化学是研究电与化学之间相互转化关系的学科,它是化学与物理学的交叉领域。
电化学三章包括电化学反应的基本原理和理论、电化学电极过程和电化学方法及应用。
这三章之间密切相关,通过它们的联系可以帮助我们更好地理解电化学。
我们来探讨电化学反应的基本原理和理论。
电化学反应是指在电化学电池或电解槽中,由于电场的作用,使得化学反应发生,并引发电子和离子的转移。
电化学反应可以分为两类,即氧化还原反应和非氧化还原反应。
氧化还原反应涉及电子的转移,通过电子的流动产生电流;非氧化还原反应则涉及电荷离子的转移。
在电化学反应中,电极过程起着重要的作用。
电化学电池中,电极是电与化学之间的纽带,通过电位差驱动电子和离子的转移。
电极过程包括阳极和阴极的反应,它们之间通过电解质溶液中的离子转移来维持电流的平衡。
阳极是发生氧化反应的地方,而阴极则是发生还原反应的地方。
两者之间的反应通过离子传导的电解质溶液进行。
电化学方法及应用是电化学研究的核心内容之一。
电化学方法包括电位法、电流法、交流阻抗法等,它们通过测量电位、电流和电阻等参数,来研究电化学反应动力学和电极过程。
电化学方法广泛应用于腐蚀与防护、电镀、电解析、能源储存与转换等领域。
电化学方法的发展不仅推动了电化学学科的进展,也对其他领域的研究和应用产生了深远影响。
电化学三章之间的联系在于它们共同构成了电化学这一综合学科。
电化学反应的基本原理和理论为电化学方法及应用的研究提供了基础。
电极过程是电化学反应发生的具体地方,反过来也受到电化学方法的研究和应用的影响。
电化学三章之间的联系可以用一个简单的关系图来表示:电化学反应的基本原理和理论影响电极过程,而电极过程又直接影响电化学方法及应用。
个人观点上,电化学是一门极具应用前景和发展潜力的学科。
随着社会的进步和科技的发展,对能源和环境问题的关注日益增加。
电化学作为能源转换与存储、环境治理与监测等领域的重要技术手段,有望为解决这些问题提供可持续和有效的解决方案。
1、某充电宝锂离子电池的总反应为:xLi+Li1-x Mn2O4 LiMn2O4,某手机镍氢电池总反应为:NiOOH+MH M+Ni(OH)2(M为储氢金属或合金),有关上述两种电池的说法不正确的是( )
Mn2O4+xLi+
3、工业上采用的一种污水处理方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3。
Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,有净化水的作用.某科研小组用该原理处理污水,设计装置如图所示.下列说法正确的是()
A.为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时,循环的物质A
为CO
2
B.甲装置中Fe电极的反应为Fe-3e-=Fe3+
C.为了增加污水的导电能力,应向污水中如入适量的H2SO4溶液
D.当乙装置中有1.6g CH4参加反应,则C电极理论上生成气体在标准状况下为4.48L。
第三章 电池 Batteries3.1 化学电源基本概念Q1基本术语化学电源:电池 Batteries ,将氧化还原反应的化学能直接转变为电能的装置。
放电 discharge :化学电源对外电路供给能量的过程充电 charge :放电的反过程。
化学电源按其工作性质和储存方式可分四类: 一次电池或原电池(primary battery ):不能重复使用二次电池:可充电电池、蓄电池(secondary battery or rechargeable battery ) 储备电池 storage battery :燃料电池:fuel cell :连续电池:是一种以电化学方法将燃料的化学能直接转化成电能的高效率,无污染的装置。
按电解液的状态分:湿电池wet cell :有过剩的电解液,液体处于流动状态干电池 dry cell :向电解液中添加明胶或淀粉等物质将其糊状化。
Q2 化学电源的历史与发展a 1800年意大利科学家伏打教授发明伏打电源。
b 1859年法国科学家普朗特研制成功铅酸蓄电池、化学电源的发展开始进入萌芽时期。
c 1868年法国勒克朗谢发明了以4NH CL 为电解液的2MnO Zn -原电池。
d 1899年,瑞典人杨格纳发明了Ni Cd -蓄电池。
进入20世纪以后,人们除不断对以上电池进行改进外,同时又研制成功了许多新型化学电源。
尤其是50年代以后科学技术水平的进步 对化学电源的性能指出了越来越多和越来越高的要求, 人们生活水平的提高 促使化学电源不断向小型化,高能量、长寿命,能源危机 无污染方向发展。
环境保护认识如:e 60年代美国的航天技术崛起,其中成功使用的氢氧燃料电池激起了科学家的兴趣 70年代全球出现的能源危机又进一步推动了该类电池的发展。
f 80年代末,由储氢合金取代Ni Cd -蓄电池的的镉负板而诞生的Ni MH -电池以及高能量、无污染、无记忆效应等优势引起关注,至今仍风靡全球。