电化学原理

装订线外不可答题，违者零分处理 200X～20XX学年度（X）X年级××期X试题

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电化学原理试卷

命题人：应化0901班32号郝颖民

一．选择题 （3*8=24）

１ 影响离子运动速度的主要因素不包括： （ D ）

A离子的半径 B溶液总浓度

C温度 D溶液ｐＨ值

２ 下列关于理想极化电极的说法中错误的是 （ D ）

A理想极化电极不发生电极反应

B不可逆电极

C交换电流密度趋近于零

D电极电位恒定不变

3 哪一个不是任何电极过程都必定包括的单元步骤 （ B ）

A液相传质过程 B前置转化

C电子转移步骤 D反应后的液相传质步骤

4. 等温下，电极-溶液界面处电位差主要决定于： （ C ）

(A) 电极表面状态

(B) 溶液中相关离子浓度

(C) 电极的本性和溶液中相关离子活度

(D) 电极与溶液接触面积的大小

5. 下列关于零电荷电位的说法中不正确的是 （ D ）

A零电荷电位不一定为零

B零电荷电位的数值受多种因素影响

C零电荷电位在电极过程动力学的研究中较为方便

D零标电位在研究电化学热力学应用广泛

6. 0.1mol/kgNa2SO4溶液的平均活度为（已知γ±=0.453） （ A ）

（A）0.0072 （B）0

（C）0.159 （D）不确定

电化学原理及其应用

1．（2012·连云港测试）下列有关电池的说法中正确的是( )

A．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅

B．铜锌原电池工作时，电子从铜电极沿外电路流向锌电极

C．氢氧燃料电池工作时，氢气在正极被氧化

D．锌锰干电池中，锌电极是负极

2．（2011·福建卷，11） 研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是( )

A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时正极上有氢气生成

C．放电时OH－向正极移动 D．总反应为：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑

3．（2012·海南.10）下列叙述错误的是

A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱

B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈

C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液

D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀

4．（2011·海南化学卷，12）（双选） 根据下图，下列判断中正确的是( )

A．烧杯a中的溶液pH升高 B．烧杯b中发生氧化反应

C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2

D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2

5． (2010·北京理综，6)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＋

6．（2012·上海，14）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板

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．该装置可看作是铜一锌原电池，电解质溶液是稀硫酸

电化学原理和方法

电化学是研究电荷在电化学界面上转移和反应的学科，是物理化学的重要分支之一。通过电化学实验和研究，可以揭示物质的电化学性质，并应用于电池、电解池、电解制备和分析等领域。本文将介绍电化学的基本原理和常用的实验方法。

一、电化学基本原理

1. 电解学和电池学

电解学研究的是电解液中电荷的转移现象，它关注电离和非电离物质在电解液中的电化学行为。电池学则研究的是电池的性质和工作原理，包括原电池、电解池和燃料电池等。

2. 电化学反应

电化学反应可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。在氧化还原反应中，电荷由氧化物传递给还原物，形成氧化物和还原物之间的电荷转移反应。在非氧化还原反应中，电荷转移到非氧化还原剂和氧化剂之间，但没有氧化或还原的过程。

3. 电化学方程式

电化学方程式是描述电化学反应的方程式，它将反应物和生成物之间的电荷转移过程表示为化学方程式。在方程式中，电子传递通常用电子符号“e-”表示，离子迁移则用相应的离子符号表示。

4. 电极和电动势 电极是电化学反应发生的场所，分为阳极和阴极。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。电动势是衡量电化学反应自发性的物理量，通过比较不同半反应的电动势可以判断反应的进行方向。

二、常用电化学实验方法

1. 极化曲线法

极化曲线法是一种常见的电化学实验方法，用于研究电化学界面上的电荷转移和反应过程。它通过改变外加电势的大小，并测量电流的变化，绘制电流对电势的曲线图，从而得到电化学反应的特征。

2. 循环伏安法

循环伏安法是研究电化学反应动力学过程的重要实验方法。它通过不断改变电势，使电化学反应在阳极和阴极之间来回进行，然后测量反应的电流响应，从而得到电化学反应的动力学参数。

3. 旋转圆盘电极法

旋转圆盘电极法是一种用于研究电化学反应速率的实验方法。它通过将电极固定在旋转的圆盘上，使电解液与电极之间产生强制对流，从而提高反应速率，并测量反应的电流响应，得到反应速率的信息。

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1 / 4 可逆体系的循环伏安研究

1 实验目的

1)掌握循环伏安法研究电极过程的基本原理

2)学习使用CHI660电化学综合分析仪

3)测定K3Fe(CN)6体系在不同扫描速率时的循环伏安图

2 实验原理

1)循环伏安法概述：

循环伏安法（CyclicVoltammetry）的基本原理是：根据研究体系的性质，选择电位扫描范围和扫描速率，从选定的起始电位开始扫描后，研究电极的电位按指定的方向和速率随时间线性变化，完成所确定的电位扫描范围到达终止电位后，会自动以同样的扫描速率返回到起始电位。在电位进行扫描的同时，同步测量研究电极的电流响应，所获得的电流－电位曲线称为循环伏安曲线或循环伏安扫描图。通过对循环伏安扫描图进行定性和定量分析，可以确定电极上进行的电极过程的热力学可逆程度、得失电子数、是否伴随耦合化学反应及电极过程动力学参数，从而拟定或推断电极上所进行的电化学过程的机理。资料个人收集整理，勿做商业用途

循环伏安法是进行电化学和电分析化学研究的最基本和最常用的方法，1922年由Jaroslav Heyrovsky创立的以滴汞电极作为工作电极的极谱分析法（Polarography），可以认为是伏安研究方法的早期形式，其对电化学研究领域的杰出贡献，Heyrovsky在1959年获得诺贝尔化学奖。随着固体电极，修饰电极的广泛使用和电子技术的发展，循环伏安法的测试范围和测试技术、数据采集和处理等方面显著改善和提高,从而使电化学和电分析化学方法更普遍地应用于化学化工、生命科学、材料科学及环境和能源等领域。资料个人收集整理，勿做商业用途

2)循环伏安扫描图：

循环伏安法研究体系是由工作电极、参比电极、辅助电极构成的三电极系统，工作电极和参比电极组成电位测量，工作电极和辅助电极组成的回路测量电流。工作电极可选用固态或液态电极，如：铂、金、玻璃石墨电极或悬汞、汞膜电极。常用的参比电极有：饱和甘汞电极（SCE）、银－氯化银电极，因此，循环伏安曲线中的电位值都是相对于参比电极而言。辅助电极可选用固态的惰性电极，如：铂丝或铂片电极、玻碳电极等。电解池中的电解液包括：氧化还原体系（常用的浓度范围：mmol／L）、支持电解质（浓度范围：mol／L）。循环伏安测定方法是：将CHI660电化学综合分析仪与研究体系连接，选定电位扫描范围E1～E2和扫描速率υ，从起始电位E1开始扫描，电位按选定的扫描速率呈线性变化从E1到达E2，然后连续反方向再扫描从E2回到E1，如图C17.1所示，电位随时间的变化呈现的是等腰三角波信号。资料个人收集整理，勿做商业用途