《应用电化学》期末复习

山东理工大学成人高等教育应用电化学复习题一、填空题1. 相转移的电解法：在有利于电解进行的相中进行反应，生成物进入另外一相。

2. 氯碱工业：电解氯化钠水溶液生产得到烧碱、氯气、。

目前存在三种电解生产方法，三种方法分别采用不同的电解槽：、和。

是最新的一种，已经基本取代另两种电解槽。

3. 化学电源（battery，化学电池，电池）：将氧化—还原反应的直接转变为的装置。

4. 电镀一般分为、、和熔盐电镀等几种类型。

5. 电化学体系借助于实现电能的输入或输出，是实施电极反应的场所。

6. 通常用、或等隔离两电极区的溶液，以减少辅助电极上的反应对干扰。

7.在测量工作电极的电势时，参比电极内的溶液和被研究体系的溶液组成往往不一样，为降低或消除液接电势，常选用; 为减小未补偿的溶液电阻，常使用。

8.化学电源的分类：从工作性质和储存方式，分为、、、和四大类。

9. 电化学工业上使用的隔膜一般可分为和两种。

10.化学电源的组成：由正、负极和及和外壳等组成。

一次电池主要包括：、、锌银电池、锂一次电池、锌空气电池等。

11.二次电次又称，在充放周期内可反复充电使用。

主要包括：、、、、锌卤素电池等。

12.电化学热力学研究的是电化学反应的-----的关系，研究与的相互转换。

13.电化学过程中，界面张力和表面吸附的影响因素：、、、和外电势。

第1页共5页14.界面张力与电极电势之间存在一定的依赖关系为曲线。

二、简答题1. 简述双电层理论概要2.何为“零电荷电势”？3. 简述双电层理论概要4.简述电极反应种类和机理：5.简述电催化的类型6.何为缓蚀剂？说明其防蚀机理。

三、论述题1.金属电沉积过程中表面活性物质的作用。

2. 何为缓蚀剂？说明其防蚀机理。

3. 试从阳极保护和阴极保护论述电化学防腐的方法4.试举例论述氯酸盐和高氯酸盐的电合成过程及原理。

第2页共5页参考答案：一、填空题1.电合成2. 氢气离子膜槽隔膜槽汞槽离子膜槽3. 化学能电能4.单金属电镀、合金电镀、复合电镀5.电极电极6. 烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜工作电极7. 盐桥鲁金(Luggin)毛细管8. 一次电池或原电池(primary battery)、二次电池或可充电电池、蓄电池（secondary battery, rechargeable battery)、储备电池（storage battery)和燃料电池(fuel cell)9. 多孔膜离子交换膜10. 隔膜及电解液普通锌锰电池(中性锌锰电池)、碱性锌锰电池11. 蓄电池铅酸蓄电池、镉镍电池、钠硫电池、Ni-MH电池、12. 方向和限度-----电动势和Gibbs自由能化学能与电能13. 温度、界面物质的性质、溶液组成、双电层14. 电毛细二、简答题1. 电极与溶液界面的双电层由若干假想的层组成内层: 靠近电极表面的一层，由被吸附粒子和溶剂分子组成.--- 对于水溶液，由于水的强极性，实际上最靠近电极的是水分子形成的偶极层，然后才是水化离子形成的剩余电荷层扩散区: 由于电场的作用，有一个处于高浓度双电层和溶液本体之间的区域，这个区域内的溶质浓度呈现梯度变化溶液本体: 这部分粒子浓度均一,溶液处于均相状态2. 可以由毛细曲线中任意一点上的斜率求出该电极电势下的表面电荷密度q。

第一章电化学理论基础1.如何设计电化学反应体系答：一、一般电化学体系为三电极体系，相应的三个电极为工作电极、辅助电极、参比电极。

①工作电极要求：（1）所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定;（2）电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应;（3）电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一、平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化。

分类：工作电极可以是导电的固体，也可以是液体。

最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳、铂、金、银、铅和导电玻璃等。

液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易。

②辅助电极要求：（1）与工作电极相比，辅助电极应具有大的表面积使得外部所加的极化主要作用于工作电极上；（2）辅助电极本身电阻要小，并且不容易极化；（3）形状（丝状、方形片状、网状、棒状）和位置。

③参比电极要求：（1）可逆电极，电极电势符合Nernst方程;（2）反应时有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状;（3）应具有良好的电势稳定性和重现性等。

二、隔膜作用：隔膜电解槽必要的结构单元，隔膜将电解槽分隔为阳极区和阴极区，以保证阴极、阳极上发生氧化-还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。

要求：（1）保持一定的机械强度；（2）具有良好的离子透过能力；（3）具备抗化学及电化学腐蚀的能力；（4）成本低，适于大规模工业化生产；（6）杂质含量少，性能均匀。

三、电解液分类：水溶液体系、熔融盐体系、有机溶剂体系措施：（1）如果以水作为溶剂，在电化学实验前通常要将离子交换水进行二次或多次蒸馏后使用。

蒸馏最好采用石英容器，第一次蒸馏时常通过KMnO4溶液以除去可能存在的有机杂质；（2）有机溶剂使用前也必须进行纯化，一般在对溶剂进行化学处理后采用常压或减压蒸馏提纯:降低或消除水的方法一般是先通过分子筛交换，然后通过CaH2吸水，再蒸馏而除去2.法拉第过程：电荷经过电极/溶液界面进行传递而引起的某种物质发生氧化或还原反应的过程，是个化学反应。

应用电化学复习题和习题答案第一章习题解答1.用Ag 做电极，AgNO 3溶液的浓度为0.00739g/g(水)，通电一段时间后，阳极上有0.078gAg （s ）析出，而阳极区内含0.236gAgNO 3和23.14g 水，求t （Ag +）和t （NO 3-）。

解：Ag →Ag ++e -Ag ++e -→Agn 原=23.4×0.00739/169=1.023×10-3mol n 析=0.078/107=7.29×10-4mol n 后=0.236/169=1.396×10-3mol n 迁=n 原+n 析-n 后=5.36×10-4t （Ag +）=n 迁（Ag +）/n 析=0.735 t(NO 3-)=1- t （Ag +）=0.2652.25℃时在电导池中盛有浓度0.02mol/dm ³的KCl 溶液，测得电阻为82.4Ω，若在同一电导池中盛有浓度为0.0025mol/dm ³的k 2SO 4溶液，测得电阻为326Ω，已知25℃时0.02mol/dm ³的KCl 溶液的电导率为0.2768 S/m ，试求(1)电导池常数（2）0.0025mol.dm ³的K 2SO 4溶液的电导率和摩尔电导率。

(1)K cell =K kcl /G kcl =K kcl ×R kcl =82.4×0.2768=22.81 (2)K K2SO4=K cell ×G K2SO4=K cell /R K2SO4=0.07 S/m ΛK2SO4=K K2SO4/C=28×10-3 S/(m ·mol)3. 25℃时AgCl 饱和溶液的电导率为3.41×10-4S/m ，已知同温下水的电导率为1.6×10-4S/m,计算25℃时AgCl 的溶解度。

2012、2013年第一学年应用电化学期末考试题2012—2013年第一学年《应用电化学》期末考试题适用专业：应用化学一、填空题（共10题，每空1分，共30分）1、电化学研究对象应包括______________、___________、___________三部分。

2、构成原电池的必要条件①_____________（区别于一般电池）、②____________（区别于腐蚀电池）、③______________。

3、电极和溶液接触后，在电极和溶液的相界面会自然形成的双电层，这是电量相等符号相反的两个电荷层，双电层可分为____________、____________、____________。

4、电极过程的液相传质有_____________、____________、____________。

5、三电极两回路中的三电极分别是____________、____________、____________，两回路为极化回路（串联回路）和测量回路（并联回路）。

6、在生产实际中最常遇到的气体电极是____________、____________、____________。

7、化学电源通常分为四类分别是_____________、____________、____________、____________。

8、金属腐蚀按腐蚀机理可分为____________、____________、____________三大类。

9、电镀的主要作用是____________、____________、____________。

10、已知0.011-mol己二酸溶液的pH=____________，并计算在同一温度下?L0.11-mol己二酸溶液的pH=____________。

L二、选择题（共15题，每题2分，共30分）1、在电解时正极是__________，负极是__________；在原电池中正极是__________，负极是__________。

应用电化学复习题①一、填空题。

(每空0.5分，共15分)1.电化学是研究_______和______之间相互转化过程有关规律的科学。

其中在三电极电化学体系中，三个电极分别对应_______、________和_______。

2.化学电源按照其工作性质和储存方式可以分为_______、_______、_______和________四大类。

3.电镀生产工艺流程一般包括_______、________和_______三大步。

4.电极反应的催化作用根据电催化剂的性质可以分为________和_______两大类5.某些腐蚀金属系统毋须外加电流，只要添加一些能促使______、形成_______或形成________的物质，就能降低_______，这些物质称为缓蚀剂。

6.电位型传感器通过测定______的值来确定物质的浓度。

7.槽电压由________、阴阳极_______、溶液电阻引起的_________及电解槽的各种_________组成。

8.与物理传感器不同，化学传感器的检测对象是________要求传感器的材料必须具有_________的功能。

9.氧气在不同电极上的电催化还原可能包括______和_____两种途径。

10.金属电沉积是指简单金属离子或络离子通过_____方法在固体(导体或半导体)表面上______为_______附属于电极表面，从而获得一金属层的过程。

二、单项选择。

(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在答题纸上。

每小题2分，共20分。

)1.以下哪一项不是影响电镀层质量的因素( )A.阳极B.阴极C.电镀工艺条件D.镀液的性能2.以下哪项不是评价电催化性能的方法( )A.热重分析法B.旋转圆盘电极伏安法C.计时电位法D.循环伏安法3.以下哪一项不是优良的电子传递媒介体应具有的性质( )A.能稳定吸附或滞留在电极表面B.与被催化的物质之间发生快速的电子传递C.呈现可逆电极反应的动力学特征D.对氧气具有反应活性。

黄冈师范学院应用电化学期末复习题应用电化学复习题①一、填空题。

(每空0.5分，共15分)1.电化学是研究_______和______之间相互转化过程有关规律的科学。

其中在三电极电化学体系中，三个电极分别对应_______、________和_______。

2.化学电源按照其工作性质和储存方式可以分为_______、_______、_______和________四大类。

3.电镀生产工艺流程一般包括_______、________和_______三大步。

4.电极反应的催化作用根据电催化剂的性质可以分为________和_______两大类5.某些腐蚀金属系统毋须外加电流，只要添加一些能促使______、形成_______或形成________的物质，就能降低_______，这些物质称为缓蚀剂。

6.电位型传感器通过测定______的值来确定物质的浓度。

7.槽电压由________、阴阳极_______、溶液电阻引起的_________及电解槽的各种_________组成。

8.与物理传感器不同，化学传感器的检测对象是________要求传感器的材料必须具有_________的功能。

9.氧气在不同电极上的电催化还原可能包括______和_____两种途径。

10.金属电沉积是指简单金属离子或络离子通过_____方法在固体(导体或半导体)表面上______为_______附属于电极表面，从而获得一金属层的过程。

二、单项选择。

(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在答题纸上。

每小题2分，共20分。

)1.以下哪一项不是影响电镀层质量的因素( )A.阳极B.阴极C.电镀工艺条件D.镀液的性能2.以下哪项不是评价电催化性能的方法( )A.热重分析法B.旋转圆盘电极伏安法C.计时电位法D.循环伏安法3.以下哪一项不是优良的电子传递媒介体应具有的性质( )A.能稳定吸附或滞留在电极表面B.与被催化的物质之间发生快速的电子传递C.呈现可逆电极反应的动力学特征D.对氧气具有反应活性。

应⽤电化学期末复习题第⼀章1.如何设计电化学反应体系？答：㈠电极①⼯作电极要求：①电化学反应不会因电极⾃⾝所发⽣的反应⽽受到影响②电极不发⽣反应，能在较⼤的电位区域中测定；③电极⾯积不宜太⼤电极表⾯最好应是均⼀平滑的，且能够通过简单的⽅法进⾏表⾯进化等等分类：Ⅰ固体惰性固体电极材料：玻碳、Pt、Au、Ag、Pb、导电玻璃。

Ⅱ液体液体电极（Hg、Hg齐）：有可重现的均相表⾯，容易制备，H2析出超电势⾼。

②辅助电极要求：①与⼯作电极组成回路，使⼯作电极上电流流畅②辅助电极上可以安排为⽓体的析出反应或⼯作电极的逆反应，以使电解液组分不变③对⼯作电极影响轻度⼩④表⾯积⼤使极化作⽤主要作⽤于⼯作电极上，电阻⼩，不易极化，对形状、位置有要求。

③参⽐电极要求：①⽤于测定研究电极的电极电势②提供热⼒学参⽐③是可逆电极，其电极电势符合Nerest⽅程④应具有良好的电势稳定性和重现性等⑤不同体系采⽤不同参⽐电极㈡隔膜要求：①导电②离⼦通透性③阴阳两极的产物不互相⼲扰㈢电解质溶液（介质）作⽤：①在电化学体系中起导电和反应物双重作⽤②电解质只起导电作⽤时，不发⽣氧化还原反应③固体电解质为具有离⼦导电性的晶态或⾮晶态物质2.法拉第过程：电荷经过电极/溶液界⾯进⾏传递⽽引起的某种物质发⽣氧化或还原反应的过程，是个化学反应。

3.⾮法拉第过程：在⼀定条件下，当在⼀定电势范围内，施加电位时，电极/溶液界⾯并不发⽣电荷传递反应，仅仅是电极/溶液界⾯的结构发⽣变化的过程,是个物理反应。

4.画图说明双层理论图形？答：图（11页图1.5）BDM模型（公认）：电极/溶液界⾯的双电层的溶液⼀侧由若⼲“层”组成。

图1.1电极/溶液界⾯双电层区模型说明：内层：最靠近电极的⼀层（紧密层），由溶剂分⼦+特性吸附物质组成。

第⼀层：⽔分⼦层；φM第⼆层：⽔化离⼦剩余电荷层；IHP（内Helmholtz层）：特性吸附离⼦的电中⼼位置（距离x1处）；OHP（外Helmholtz层）：最接近电极的溶剂化离⼦（⾮特性吸附离⼦）的中⼼位置（距离x2处）；分散层：⾮特性吸附离⼦由于电场的作⽤⽽形成，位于OHP层与溶液本体之间，并延伸到本体溶液。

《应用电化学》复习题题一选择题1.下列哪一种放电条件对电池的放电容量和性能有利（）A温度在20~40℃之间放电、间歇放电；B深度放电、高温放电；C连续放电、放电倍率较大放电；D低温放电、30%左右的额定容量放电。

2.单位质量或单位体积的电池所输出的电量（单位为A∙h∙kg-1或A∙h∙L-1）指的是电池的（）A额定容量；B比容量；C放电倍率；D比能量。

3.对于可溶正极锂电池(如Li/SOCl2),其中可溶指的是()A Li可溶于溶剂中,形成有机电解液；B正极(SOCl2)可溶于溶剂中,形成有机电解液；C无机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液；D有机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液；4.燃料电池与一般电池的本质区别在于（）A能量供给连续，燃烧和氧化剂由外部提供B能量转化效率高，低或零污染排放；C高度可靠，操作简单；D比能量和比功率高，建设周期短。

5.有一个电池上的标号是LR6，它的含义是：()A碱性锌锰圆柱形5号电池；B碱性锌锰圆柱形7号电池；C碱性锌氧化银圆柱形5号电池；D碱性锌氧化银圆柱形1号电池。

6.碱性Ni/Cd电池密封的工作原理主要是：（）A负极的有效容量是正极的1.3-2.0倍；B正极的有效用量是负极的1.3-2.0倍；C正负极的有效容量基本相同，O2通过渗透膜到达负极使之还原消除；D正负极的有效容量基本相同，O2通过渗透膜到达正极使之还原消除。

7.开路电压OCV是指：()A没有电流流过外电路时电池正负极两级的电势差；B是指无负荷情况下的电池电压；C是指电池有电流流过时的端电压D是指电池放电电池终止时的电压值。

8.金属共沉积的基本条件是:φ1.析≈φ2.析,为了使两种离子共同析出,下列所采用的方法中不一定可行的是（）A调节离子浓度;B调节电流密度C调节反应温度D加入络合剂9.在光亮硫酸盐镀铜中，阳极材料选用下列哪一种比较合适（）A普通铜板B电解铜板C4%~30%的磷铜板D0.04%~0.3%的磷铜板10.有机膦酸盐镀铜（HEDP镀铜）的P H范围是8－10，其中HEDP与Cu2＋的主要络合形式是（）：A〔Cu(C2H5P2O7)〕-B〔Cu(C2H4P2O7)〕2-C〔Cu(C2H3P2O7)2〕8-D〔Cu(C2H6P2O7)〕011.关于电镀液中的主盐，下列说法错误的是（）：A主盐浓度高，镀层较粗糙；B主盐浓度低，允许通过的电流密度小C主盐浓度低，沉积速度快；D常见的主盐是硫酸盐和氯化物。

1、什么是应用电化学？举例说明电化学主要应用领域有哪些？电化学是研究化学能和电能Z间相互转化以及相关的定律和规则的科学。

而应用电化学是将有关的电化学原理应用于与实际生产过程相关的领域，其任务是多种多样的，其屮重要的领域有：电池：锂电池、燃料电池、太阳能电池，金屈的表面精饰，电化学腐蚀和防腐，电化学分离技术，电化学分析，电化为传感器的开发以及无机、有机化合物的电解合成等。

2、什么是E电位？E电位是否影响电泳速度？&电位：在扩散层中存在的一个开始发牛流动的界面的电位。

要影响电泳速度，具体如下：电泳：外加电场下，胶体溶液中固相胶体粒了的移动现彖。

此时，g (Zeta)电位也称为电动电势。

电泳速度v为：v = g £ E / K兀n £：介电常数，E：电场强度，K：与粒了有关的常数，H：粘度。

3、简要说明电化学体系三要素。

电化学体系必须有阳极、阴极和电解质。

发牛氧化作用的极称为阳极；发牛还原反应的极称为阴极。

电解质起导电作用。

按反应类型來说，电极反应属于氧化还原反应，但与一般的有许多不同。

电极的作用表现在两个方而：一是电子通路，可以使氧化反应和还原反应分别在不同地点进行；二是电极表面是反应地点，起着相当于界相催化反应中催化剂的作用。

所以，可以将电极反应看作是特殊的异相氧化还原反应。

4、什么是法拉第定律？法拉第定律有限制条件吗？法拉第定律通电于电解质溶液中，(1)在电极上起作用物质的数虽与通入的电虽成正比；(2)将儿个电解池串联，通入电流后在各个溶液的两极上起作用物质的当量数相同。

法拉第定律可描述为：Q二n F (Q电量，n电极上1摩尔物质电解时所需电子的摩尔数(当量数)，F法拉第常数(96500库仑)。

法拉第定律没有限制条件，在任何压力、温度下都适用。

5、电势分析法的应用与计算示例。

例题：以银电极为指示电极，双液接饱和甘汞电极为参比电极，用O.1OOO mol/L AgNO〈标准溶液滴定含Cl•试液，得到的原始数据如下(电势突越时的部分数据)。

《应用电化学》复习思考题参考答案第一章电化学理论基础1．什么是电化学体系？基本单元有那些？（1）由两类不同导体组成，且在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系，通常有原电池、电解池、腐蚀电池三大类型。

（2）1.电极2.电解质溶液3.隔膜2．试举例说明隔膜的作用。

隔膜是将电解槽分隔为阳极区和阴极区，以保证阴极、阳极上发生氧化－还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。

例如采用玻璃滤板隔膜、盐桥和离子交换膜，起传导电流作用的离子可以透过隔膜。

3．试描述现代双电层理论的概要.电极\\溶液界面的双电层的溶液一侧被认为是由若干“层”组成的。

最靠近电极的一层为内层，它包含有溶剂分子和所谓的特性吸附的物质（离子或分子），这种内层也称为紧密层、helmholtz层或tern层，如图1.5所示。

实际上，大多数溶剂分子（如水）都是强极性分子，能在电极表面定向吸附形成一层偶极层。

特性吸附离子的电中心位置叫内holmholtz层（IHP），它是在距离为某1处。

溶剂化离子只能接近到距电极为某2的距离处，这些最近的溶剂化离子中心的位置称外helmholtz层（OHP）。

非特性吸附离子由于电场的作用会分布于称为分散层（扩散层）的三维区间内并延伸到本体溶液。

在OHP层与溶液本体之间是分散层。

4．什么是电极的法拉第过程和非法拉第过程。

电极上发生的反应过程有两种类型，法拉第过程和非法拉第过程。

前者是电荷经过电极/溶液界面进行传递而引起的某种物质发生氧化或还原反应时的法拉第过程，其规律符合法拉第定律，所引起的电流称法拉第电流。

后者是在一定条件下，当在一定电势范围内施加电位时，电极/溶液界面并不发生电荷传递反应，仅仅是电极/溶液界面的结构发生变化，这种过程称非法拉第过程。

5．试述电极反应的种类和机理。

电极反应种类:（1）简单电子迁移反应；(2)金属沉积反应;（3）表面膜的转移反应;（4）伴随着化学反应的电子迁移反应;（5）多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应;（6）气体析出反应;（7）腐蚀反应电极反应的机理:（1）CE机理：指在发生电子迁移反应之前发生了化学反应，其通式为：某O某+neRed如：酸性介质中HCHO的还原反应：OHH2CHCHO+H2OC步骤OHHCHO+2H++2e→CH3OHE步骤(2)EC机理：指在电极/溶液界面发生电子迁移反应后又发生了化学反应，其通式为：O某+Ze→Red某如：对氨基苯酚在Pt电极上的氧化反应（3）催化机理a、“外壳层”催化：EC机理中的一种，指在电极和溶液之间的电子传递反应，通过电极表面物种氧化—还原的媒介作用，使反应在比裸电极低的超电势下发生，其通式可表示如下：某+neRedE步骤Red+某O某+YC步骤如：Fe3+/Fe2+电对催化H2O2的还原反应：1/2H2O2+e→OH-Fe3++e→Fe2+Fe2++1/2H2O2→Fe3++OH-b、“内壳层”催化：也称为化学氧化—还原催化，即当反应物的总电化学反应中包括旧键的断裂和新键的形成时，发生在电子转移步骤的前、后或其中而产生了某种化学加成物或某些其它的电活性中间体，总的活化能会被某些“化学的”氧化—还原催化剂所降低。

《应用电化学》复习题1.如何设计电化学反应体系？答：㈠电极工作电极 要求：①电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响②电极不发生反应，能在较大的电位区域中测定；③电极面积不宜太大电极表面最好应是均一平滑的，且能够通过简单的方法进行表面进化等等 分类：Ⅰ固体 惰性固体电极材料：玻碳、Pt 、Au 、Ag 、Pb 、导电玻璃。

Ⅱ液体液体电极（Hg 、Hg 齐）：有可重现的均相表面，容易制备，H2析出超电势高。

辅助电极 要求：①与工作电极组成回路，使工作电极上电流流畅 ②辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极的逆反应，以使电解液组分不变③对工作电极影响轻度小④表面积大使极化作用主要作用于工作电极上，电阻小，不易极化，对形状、位置有要求。

参比电极 要求：① 用于测定研究电极的电极电势②提供热力学参比 ③是可逆电极，其电极电势符合Nerest 方程④应具有良好的电势稳定性和重现性等⑤不同体系采用不同参比电极㈡隔膜 要求：①导电②离子通透性③阴阳两极的产物不互相干扰㈢电解质溶液（介质）作用：①在电化学体系中起导电和反应物双重作用②电解质只起导电作用时，不发生氧化还原反应③固体电解质为具有离子导电性的晶态或非晶态物质2．试说明参比电极应具有的性能和用途。

参比电极(reference electrode ，简称RE)：是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。

既然参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst 方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。

不同研究体系可以选择不同的参比电极，水溶液体系中常见的参比电极有：饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl 电极、标淮氢电极(SHE 或NHE)等。

许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的，尽管水溶液参比电极也可以使用，但不可避免地会给体系带入水分，影响研究效果，因此，建议最好使用非水参比体系。

应用电化学复习应用电化学复习第一章：电极：工作电极WE，辅助电极CE，参比电极RE。

1.电化学体系的基本部分：①电极②隔膜③电解质溶液④电解池的设计与安装。

2.电极：电极是与电解质溶液或电解质接触的电子导体或半导体，为多相体系。

3.工作电极基本要求：①电极本身发生反应不会影响所研究的化学反应且能在较宽的电位内进行测定；②电极不与溶液的任何组分反应；③电极面积不宜太大，表面均匀平滑且易于表面净化。

4.参比电极的性能：①为可逆电极，电极电势符合Nernst方程，②参比电极反应有较大的交换电流密度，流过微小电流时电极电势能迅速复原，③具有良好的电势稳定性、重现性。

5.双电层理论的BDM模型（简述）内层：最靠近电极的一层（紧密层），由溶剂分子+特性吸附物质组成。

第一层：水分子层:φM第二层：水化离子剩余电荷层；IHP（内Helmholtz层）:特性吸附离子的电中心位置（距离x1处）；OHP（外Helmholtz层）:最接近电极的溶剂化离子（非特性吸附离子）的中心位置（距离x2处）；分散层：OHP层与溶液本体之间。

6.电极反应种类⑴简单电子迁移反应：⑵金属沉积反应：⑶表面膜的转移反应：⑷伴随着化学反应的电子迁移反应：存在于溶液中的氧化或还原物种借助于电极实施电子传递反应之前或之后发生的化学反应。

⑸多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应：气相中的气体溶解于溶液后，在扩散到电极表面，借助于气体扩散电极得到或失去电子，提高了电极过程的电流效率。

⑹气体析出反应：某些存在于溶液中的非金属离子借助于电极发生还原、氧化反应产生气体而析出。

反应过程中，电解液中非金属离子的浓度不断减小。

⑺腐蚀反应：金属的溶解反应，金属或非金属在一定的介质中发生溶解，电极的重量不断减轻。

7.伴随着化学反应的电子迁移反应的机理（电极反应机理）（阴极还原：Ox+n e→Red. 阳极氧化：Red→Ox +ne）（1）CE机理：发生电子迁移之前发生化学反应通式：X←→Ox + ne ←→Red （2）EC机理：发生电子迁移之后发生化学反应通式：Ox + ne ←→Red ←→X （3）催化机理：EC机理中的一种，在电极和溶液之间的电子传递反应，通过电极表面物种氧化-还原的媒介作用，使反应在比裸电极低的超电势下发生，属于“外壳层”催化。

应用电化学复习资料第一章电化学理论基础1.如何设计电化学反应体系答：（一）电极①工作电极要求：①电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响②电极不发生反应，能在较大的电位区域中测定；③电极面积不宜太大电极表面最好应是均一平滑的，且能够通过简单的方法进行表面进化等等分类：Ⅰ固体惰性固体电极材料：玻碳、Pt、Au、Ag、Pb、导电玻璃。

Ⅱ液体液体电极（Hg、Hg齐）：有可重现的均相表面，容易制备，H析出超电势高。

2②辅助电极要求：①与工作电极组成回路，使工作电极上电流流畅②辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极的逆反应，以使电解液组分不变③对工作电极影响轻度小④表面积大使极化作用主要作用于工作电极上，电阻小，不易极化，对形状、位置有要求。

③参比电极要求：①用于测定研究电极的电极电势②提供热力学参比③是可逆电极，其电极电势符合Nerest方程④应具有良好的电势稳定性和重现性等⑤不同体系采用不同参比电极(二)隔膜要求：①导电②离子通透性③阴阳两极的产物不互相干扰㈢电解质溶液（介质）作用：①在电化学体系中起导电和反应物双重作用②电解质只起导电作用时，不发生氧化还原反应③固体电解质为具有离子导电性的晶态或非晶态物质2.法拉第过程：电荷经过电极/溶液界面进行传递而引起的某种物质发生氧化或还原反应的过程，是个化学反应。

3.非法拉第过程：在一定条件下，当在一定电势范围内，施加电位时，电极/溶液界面并不发生电荷传递反应，仅仅是电极/溶液界面的结构发生变化的过程,是个物理反应。

4.画图说明双电层理论图形？答：图（11页图1.5）BDM模型（公认）：电极/溶液界面的双电层的溶液一侧由若干“层”组成。

图1.1电极/溶液界面双电层区模型说明：内层：最靠近电极的一层（紧密层），由溶剂分子+特性吸附物质组成。

第一层：水分子层；φM第二层：水化离子剩余电荷层；IHP （内Helmholtz 层）：特性吸附离子的电中心位置（距离x 1处）；OHP （外Helmholtz 层）：最接近电极的溶剂化离子（非特性吸附离子）的中心位置（距离x 2处）；分散层：非特性吸附离子由于电场的作用而形成，位于OHP 层与溶液本体之间，并延伸到本体溶液。

《应用电化学》期末考试题（总分100分，考试时间100分钟）一、填空题（每空一分，共20分）1. 一般电化学体系为三电极体系，相应的三个电极为（ ）、（ ）和（ ）。

化学电源一般分为（ ）极，电解池则分为（ ）极。

对于化学电源和电解装置，（ ）电极和（ ）电极通常合二为一。

2. 影响电催化活性的主要因素有催化剂的（ ），（ ）以及（ ）。

3. 时空产率的单位为（ ），氯碱工业三种方法采用的电解槽式分别为（ ）、（ ）和（ ）。

4. 电化学传感器可分为（ ）、（ ）和（ ）型传感器。

5. 在ϕ-pH 图中，有H +或OH -参加的非氧化还原反应是（ ）纵坐标的直线；有H +或OH -参加的氧化还原反应是一条（ ）的线；没有H +或OH -参加的氧化还原反应是（ ）纵坐标的直线。

二、选择题（每题2分，共20分）1. 电毛细现象是界面张力随（ ）变化的现象。

A 、溶液密度B 、电极电位C 、电极电流D 、溶液正负离子数 2. 电解水溶液，镍电极上的K η=0.40 V ，当k i 增加到原来的10倍时，η的值为（ ） （提示：已知k i b a lg +=η中的b 为0.15V ）A 、0.35VB 、0.55VC 、0.63VD 、0.49V 3. 电池容量的大小与正负电极__________与电池大小__________。

（ ） A 、有关、无关 B 、有关、有关 C 、无关、无关 D 、无关、有关 4. 具有记忆效应的电池是（ ）A 、锌镍电池B 、镉镍电池C 、镍氢电池D 、镉银电池 5. 影响电极金属结晶生长的主要因素要看（ ）A 、电解液组成B 、过电位C 、电流密度D 、金属本质及离子价态 6. 按阴离子使金属失去钝化能力的强弱，下列离子的排列顺序正确的是（ ）A 、-Br > -Cl > -OH > -24SO B 、 -Br > -OH > -24SO > -Cl C 、-Cl > -Br > -OH > -24SO D 、-24SO > -OH > -Br > -Cl7. 金属钝化分为化学钝化、阳极钝化和机械钝化，钢锯条烤蓝和铅在硫酸中表面覆盖盐层引起腐蚀速率降低分别属于（ ）A 、化学钝化、机械钝化B 、化学钝化、阳极钝化C 、阳极钝化、化学钝化D 、机械钝化、化学钝化 8. 下列哪一条不属于Futuron 工艺对传统工艺的改进（ ）A 、Futuron 活化剂代替传统的活化剂B 、Cu-link Futuron 代替传统的催化剂C 、化学镀镍（铜）部分省去D 、不再需要预镀镍 9. 形稳阳极的最大特点不包括下面哪一条（ ） A 、不受腐蚀 B 、尺寸稳定 C 、寿命长 D 、氧超电势低10. 一个有机电合成产品要工业化必须达到以下指标中不包括哪一条（ ） A 、电流效率>50% B 、电解能耗> 8kW·h·kg -1最终产物C 、在电解液中最终产物浓度>10%D 、最终产物能简单分离三、判断题（每题2分，共10分）1. Tafel 公式中的常数a 与电极材料、电极表面状态、溶液组成以及实验温度有关，并且Tafel 方程使用于不存在物质传递对电流影响的情况。

可逆电动势是指在电流趋近于零时，构成原电池各相界面的电势差的代数和。

法拉第过程：电荷经过电极/溶液界面进行传递而引起的某种物质发生氧化或还原反应时的过程。

非法拉第过程：在一定条件下，当在 一定电势范围内施加电位时，电极/溶液界面并不发生电荷传递反应，仅仅是电极/溶液界面的结构发生变化的过程。

极化：当法拉第电流通过电极时，电极电势偏离平衡值的现象。

双电层：由于电极和溶液界面带有的电荷符号相反，故电极/溶液界面上的荷电物质能部分地定向排列在界面两侧。

交换电流：当施加电位等于平衡电极电势时，电极反应处于平衡态，通过的净电流为0，有0=-=b f i i i ，导出b f i i i ==0，0i 为交换电流，是描述平衡电位下电极反应能力大小的物理量。

活性物质：在电池充放电过程中参与电极反应，影响电池容量和性能的物质。

极化内阻：指电池工作时由于电化学极化和浓差极化而引起的，其大小与电极材料的本质、电池的结构、制造工艺和工作电流的大小等有关欧姆内阻:为电池组件的离子电阻和电子电阻之和，包括电解液的欧姆内阻、电极材料上的固相欧姆电阻、隔膜电阻等。

电池容量:在一定放电条件下，电池放电到终止电压时所放出的电量。

比容量/能量/功率：单位质量或单位体积的电池所输出的电量/能量/功率。

电流效率：制取一定量物质所必需的理论消耗电量Q 与实际消耗电量Q r 的比值。

电能效率：为获得一定量产品，根据热力学计算所需的理论能耗与实际能耗之比。

槽电压：使电流通过电解槽，外电源对电解槽的两极施加一定的电压。

[]IR IR E V sol C A e ++++=ηη时空产率：单位体积的电解槽在单位时间内所生产的产品的数量。

整平剂：在电镀过程中能够在微观不平整的镀件表面获得平整表面的添加剂。

阳极电泳涂装：以被镀金属基底作为阳极，带电的阴离子树脂在电场作用下进行定向移动，从而在金属表面实现电沉积的方法。

阴极电泳涂装：以水溶性阳离子树脂为成膜基料，以工件为阴极，在金属表面实现电沉积的一种电镀方法。