《电解极化》课件
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电解与极化试题
一、选择题
1. 25℃时, H2在锌上的超电势为 V,(Zn2+/Zn) = V,电解一含有
Zn2+(a= 的溶液,为了不使 H2析出,溶液的 pH值至少应控制在
(A) pH > (B) pH >
(C) pH > (D) pH >
2. 一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞,今用一金属片焊接在洞外面以堵漏,为了延长铁
箱的寿命,选用哪种金属片为好
(A) 铜片 (B) 铁片 (C) 镀锡铁片 (D) 锌片
3. 金属活性排在H2之前的金属离子, 如Na+ 能优先于H+在汞阴极上析出, 这是由于:
(A) (Na+/ Na) < (H+/ H2)
(B) (Na) < (H2)
(C) (Na+/ Na) < (H+/ H2)
(D) H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于(Na+/ Na) >(H+/ H2)
4. 下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示原电池阳极的是:
第十章 电解与极化作用
(electrolysis and polarization)
教学内容 分解电压,极化作用,极化曲线 电化学极化与氢的超电势,金属的析出,金属离子的分离和共同沉积,电解还原与氧化; 金属的腐蚀与防腐,化学电源
电化学基础研究的前沿领域:表面(界面)电化学,电催化,生物电化学,电化学传感器,半导体(光)电化学,谱学电化学,化学修饰电极
教学目的: 掌握电化动力学的一般原理, 使学生掌握电化学的基本理论和技能。为后续专业课的学习奠定坚实的理论基础。
教学方法: 讲解法,
教学手段: 电化教学
教学重点: 分解电压; 极化作用; 电解时电极上的反应
教学难点: 金属的电化学腐蚀与防腐; 化学电源
课时分配: 8学时
10-1电解池分解电压
(decompostion voltage of electrochemical cells)
电解池与原电池;
原电池:将化学能转变为电能的装置
电解池:将电能转变为化学能的装置
在一定条件下二者可以相互转化。如将要接触到的二次电池。
本章主要讨论电解池 理论分解电压 使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必须外加的最小电压. 理论分解电压在数值上等于该电解池作为可逆电池时的可逆电动势.
分解电压的测定
使用Pt电极电解H2O,加入中性盐用来导电,实验装置如图所示。逐渐增加外加电压,由安培计G和伏特计V分别测定线路中的电流强度I 和电压E,画出I-E曲线 分解电压的实验测定 外加电压很小时,几乎无电流通过,阴、阳极上无H2气
和氧气放出。随着E的增大,电极表面产生少量氢气和氧气,但压力低于大气压,
无法逸出。所产生的氢气和氧气构成了原电池,外加电压必须克服这反电动势,继续增加电压,I 有少许增加,如图中1-2段。当外压增至2-3段,氢气和氧气
的压力等于大气压力,呈气泡逸出,反电动势达极大值 Eb,max。再增加电压,
使I 迅速增加。将直线外延至I =0处,得E(分解)值,这是使电解池不断工作所必需外加的最小电压,称为分解电压。 实际分解电压 要使电解池顺利地进行连续反应,除了克服作为原电池时的可逆
极化概述及电解质的影响因素
极化是因为电流的移动而最终导致电位偏离电极开路电位的现象。当电流不停移动的时候,阴极和阳极都会出现极化现象。极化降低了阳极与阴极之间的电位差,从而降低了腐蚀电流和腐蚀速率。最开始阴极周围有大量的反应物,可以及时减少阴极上的电子, 但是随着阴极反应的不断增加,阴极周围的反应物越来越少,反应后沉积下来的产物越来越多;因为反应产物不能快速移走,妨碍了新的反应物接近阴极。这样的最终结果就是阴极区域多余的电子得不到消化而越来越多。伴随着电子不断增加,阴极电位也会慢慢降低。阴极保护就是利用这一现象原理,使金属表面各点的电位都降低到同一个电位值 ,因此可以减少金属表面各点之间的电位差,达到减缓腐蚀的目的。相反情况 ,如果阴极区域存在很多的反应物或者反应产物很容易被移走比如在流动的水中, 这时候想要将电位降低到某一位置,就会需要相对更多的电子,也就是说,极化困难。例如,阴极周围存在大量的氧分子,阴极难以极化到要求的电位。能够消耗阴极电子的物质称为去极化剂。去极化剂包括:1、溶解氧;2、微生物活性;3、水流。当极化和去极化作用之间达到平衡时,电位差和阴阳极间的腐蚀电流达到稳定。腐蚀速率取决于这个最终的电流。
阳极/阴极比
腐蚀电池中阴阳极的相对面积比阳极的腐蚀速率有很大的影响。如果相对于阴极,阳极面积很小,例如铜板上的钢柳钉,则阳极(钢柳钉)将迅速被腐蚀。这是由于腐蚀电流集中于一个很小的面积上(电流密度很大)。同样,大阴极可能不易极化,因此保持比较高的腐蚀速率。
当小阴极与大阳极相连例如钢板上的铜锍钉,阳极(铜板)上的腐蚀电流密度要比上面讨论的那种情况时小很多,因此阳极的腐蚀较慢。极化在此也起到了重要的作用。小阴极可能会迅速发生极化,从而降低了腐蚀电流速率。
电解与极化现象试卷三
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 9题 18分 )
1. 2 分 (4924)
4924
298K,101.325 kPa 下,以 1 A 的电流电解 CuSO4溶液,析出 0.1 mol 铜,需时间
大约是: ( )
(A) 20.2 h
(B) 5.4 h
(C) 2.7 h
(D) 1.5 h
2. 2 分 (5105)
5105
在还原性酸性溶液中, Zn的腐蚀速度较Fe为小, 其原因是: ( )
(A) (Zn2+/ Zn)(平) < (Fe2+/ Fe)(平)
(B) (Zn2+/ Zn) < (Fe2+/ Fe)