电化学基础题库(2011-11)
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第四章《电化学基础》测试题一、单选题1.有一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200 ℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。
电池总反应为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确的是( )A.a极为电池的负极B.电池工作时,电流由b极沿导线经灯泡再到a极C.电池正极的电极反应为4H++O2+4e-===2H2OD.电池工作时,1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移2.能正确表示下列反应的离子方程式是()A.Na2S水解:S2- +2H2O ⇌ H2S+2OH﹣B.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+ = 2Fe(OH)3+3Mg2+C.用醋酸溶液除水垢:2H++ CaCO3=Ca2++ H2O+CO2↑D.用铜为电极电解饱和食盐水:2Cl-+ 2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-3.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为Li1-CoO2+Li x C6===LiCoO2+C6(x+1)。
下列关于该电池的说法正确的是()xA.放电时,Li+在电解质中由正极向负极迁移B.放电时,负极的电极反应式为Li x C6+ x e-===x Li++C6C.充电时,若转移1 mol e-,石墨(C6)电极将增重7x gD.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2+x e-===Li1-x CoO2+x Li+4.下列关于原电池的叙述中,正确的是()A.电流从正极流出B.正极不断产生电子经导线流向负极C.负极发生还原反应D.电极只能由两种不同的金属构成5.下列说法中正确的是()A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B.电解水生成H2和O2的实验中,可加入少量盐酸或硫酸增强导电性C.同一可逆反应使用不同的催化剂时,高效催化剂可增大平衡转化率D.升高温度能使吸热反应速率加快,使放热反应速率减慢6.500 mL 1 mol/L的稀HCl与锌粒反应,下列措施不会使反应速率加快的是A.升高温度B.加入少量的铜粉C.将500 mL 1 mol/L的HCl改为1000 mL 1 mol/L的HClD.用锌粉代替锌粒7.下列关于如图所示原电池装置的叙述中,正确的是A.铜片是负极B.电流从锌片经导线流向铜片C.硫酸根离子在溶液中向正极移动D.锌电极上发生氧化反应8.对于下列实验事实的解释,不合理...的是A.A B.B C.C D.D9.我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温Na-CO2电池”,该电池结构如图所示。
电化学测试题试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个不属于电化学电池的基本组成部分?A. 电极B. 电解质C. 外电路D. 燃料答案:D2. 在电化学电池中,哪个部分发生氧化反应?A. 阳极B. 阴极C. 电解质D. 外电路答案:A3. 下列哪种电池属于一次电池?A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 镍氢电池D. 银锌电池答案:D4. 下列哪个因素不会影响电极的极化现象?A. 电极材料B. 电解质浓度C. 电流密度D. 温度答案:B5. 以下哪个是电化学传感器的基本组成部分?A. 传感器B. 变送器C. 电极D. 显示器答案:C二、填空题(每题2分,共20分)6. 电化学电池中的阳极发生______反应,阴极发生______反应。
答案:氧化,还原7. 电化学电池的电动势(EMF)等于______与______之差。
答案:阳极电位,阴极电位8. 在电化学传感器中,______是敏感元件,______是信号转换元件。
答案:电极,变送器9. 电化学腐蚀的速率可用______表示。
答案:腐蚀电流密度10. 电极的极化现象包括______极化、______极化和______极化。
答案:浓差,活化,欧姆三、判断题(每题2分,共20分)11. 电池的正极和负极是固定不变的。
答案:错误12. 电解质溶液的浓度越高,电池的电动势越大。
答案:错误13. 电化学腐蚀过程中,金属表面会发生氧化还原反应。
答案:正确14. 在电化学传感器中,电极的极化现象会影响传感器的输出信号。
答案:正确15. 电池的电动势与电池的容量成正比。
答案:错误四、简答题(每题10分,共30分)16. 简述电化学电池的工作原理。
答案:电化学电池的工作原理是基于氧化还原反应。
电池由阳极、阴极和电解质组成。
在电池工作时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
氧化反应产生的电子通过外电路流向阴极,还原反应消耗电子。
在这个过程中,电池的电动势(EMF)推动电子流动,从而实现电能的转换。
第十一章 电化学基础1已知下列电对的A ϕ值:电对 Fe 2+ / Fe H + / H 2 Cu 2+ / Cu I 2 / I - O 2 / H 2O 2 ϕ/ V -0.44 0 0.34 0.54 0.68电对 Fe 3+ / Fe 2+ NO -3/ NO Br 2 / Br - H 2O 2 / H 2Oϕ/ V 0.77 0.96 1.08 1.77回答下列问题,并写出有关离子反应方程式。
(1)为什么FeCl 3溶液能腐蚀铜板?(2)Fe 2+ 离子应保存在酸性介质中,能否给亚铁盐溶液中加一些HNO 3?(3)在Br - 和I - 离子的混合溶液中,只使I - 氧化,应选择氧化剂H 2O 2和Fe 2(SO 4)3中的哪一种?(4) 铁分别与足量稀盐酸和稀硝酸反应,得到的产物有何不同? 2从锰在酸性溶液中的元素电势图MnO -4─── MnO -24 ─── MnO 2 ─── Mn 3+ ─── Mn 2+──── Mn在酸性介质中会发生歧化反应的物质是…………………………………( )(A) MnO -4 (B) MnO -24 (C) MnO 2 (D) Mn 2+3已知 [H +] = 1.0 mol ·dm -3 时,锰的元素电位图 ( ϕ/ V):MnO -4─── MnO -24─── MnO 2 ─── Mn 3+ ─── Mn 2+ ─── Mn (1) 指出哪些物质在酸性溶液中会发生歧化反应; (2) 求 ϕ(MnO 4-/Mn 2+);(3) 写出用电对Mn 2+/Mn 与标准氢电极组成原电池的电池符号及该电池的自发反应的方程式。
4根据下面电势图 (在酸性介质中) :BrO -4─── BrO -3─── HBrO ─── Br 2─── Br - (1) 写出能发生歧化反应的反应方程式;(2) 计算该反应的m r G ∆;(3) 计算该反应在298K 时的平衡常数K 。
第4章《电化学基础》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.图1是电解饱和氯化钠溶液示意图。
图2中,x轴表示实验时流入阴极的电子的物质的量,y轴表示()A.n(Na+) B.n(Cl-) C.c(OH-) D.c(H+) 2.某科研小组利用甲醇燃料电池进行如下电解实验,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,下列说法不正确的是()A.甲池中通入CH3OH的电极反应:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2OB.甲池中消耗560mLO2(标准状况下),理上乙池Ag电极增重3.2gC.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度D.丙池右侧Pt电极的电极反应式:Mg2++2H2O+2e-=Mg(OH)2↓+H2↑3.将含有0.4mol Cu(N03)2和0.3 mol KCl 的水溶液 1 L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出 0.1 mol Cu ,此时要将溶液恢复到电解前溶液一样,可加入一定量的()A.CuCl2 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuCO34.对钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较,合理的是()A.负极反应不同B.正极反应相同C.析氢腐蚀更普遍D.都是电化学腐蚀5.铜锌原电池(如图,盐桥中含KCl)工作时,下列叙述错误的是()A.正极反应为:Cu2++2e–=Cu B.电池反应为:Zn+Cu2+=Zn2+ +CuC.在外电路中,电子从负极流向正极 D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液6.下列有关电化学的说法正确的是()A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.在海轮外壳上镶入锌块可减缓船体的腐蚀,是采用了牺牲阳极的阴极保护法C.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁7.某同学用如图所示的电化学装置电解硫酸铜溶液,有一个电极为Al,其它三个电极均为Cu,则下列说法正确的是()A.电子方向:电极Ⅳ→→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应:Cu-2e-═Cu2+ 8.下列事实不能用电化学原理解释的是( )A.铝片不用特殊方法保护B.轮船水线下的船体上装一定数量的锌块C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量CuSO4溶液后速率增大D.镀锌铁比较耐用9.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片,下列叙述正确的是()A.正极附近的SO42―离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出10.某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
第四章《电化学基础》测试题一、单选题1.“海上风电,如东是真正的全国领先”。
下列有关说法正确的是①风能其实是太阳能的一种转换形式①风能和水能、太阳能等都是可再生能源①风力发电由风能转换为机械能,再转化为电能①在未来多能源时期,氢能、生物质能等的核心仍是化学反应A.①①①①B.①①①C.①①①D.①①①2.下列叙述正确的是A.酸性氧化物和碱性氧化物都是电解质B.将NaOH溶液逐滴加入FeCl3溶液可制备Fe(OH)3胶体C.电化学腐蚀是造成金属腐蚀的主要原因D.离子键一定只存在于离子化合物中,共价键一定只存在于共价化合物中3.如图是电解饱和食盐水(含少量酚酞)的装置,其中c、d为石墨电极。
下列说法正确的是A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中,钠离子浓度不变D.电解过程中,d电极附近变红4.下列描述中,符合生产实际的是()A.电解食盐水制得金属钠B.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极C.一氧化碳高温还原铁矿石制得铁D.电解法精炼粗铜,用纯铜作阳极5.下列说法中,正确的是()A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用于减缓金属的腐蚀C.钢铁电化学腐蚀的两种类型其主要区别在于水膜的pH不同引起负极反应的不同D.无论哪种类型的金属腐蚀,其实质都是金属被氧化6.下列离子方程式书写正确的是()A.用Cu片作阳极电解饱和食盐水:2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-B.用两个铜片作电极电解AgNO3溶液:Cu+2Ag+2Ag+Cu2+C.用石墨作电极电解FeCl3溶液:2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-D.用石墨作电极电解CuBr2溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+7.如图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置,下列说法不正确的是( )A.若关闭K2、打开K1,一段时间后,发现左侧试管收集到的气体比右侧略多,则a 为正极,b为负极B.关闭K2,打开K1,一段时间后,用拇指堵住试管移出烧杯,向试管内滴入酚酞,发现左侧试管内溶液变红色,则a为负极,b为正极C.若直流电源a为负极,b为正极,关闭K2,打开K1,一段时间后,再关闭K1,打开K2,则电路中电流方向为从右侧石墨棒沿导线到左侧石墨棒D.若直流电源a为负极,b为正极,关闭K2,打开K1,一段时间后,再关闭K1,打开K2,则左侧石墨棒上发生的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O8.某原电池的结构如图所示,下列有关该原电池的说法中不正确盼是A.铁棒为正极B.铜棒发生还原反应C.电流从铜棒经外电路流向铁棒D.铁棒质量减轻9.如图所示的装置中,属于原电池的是()A.B.C.D.10.一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。
(完整word版)⽆机化学之电化学基础题⽬+答案第11章电化学基础1.(0702)⼄酰氯(CH3COCl)中碳的氧化数是…………………………………………………(C)(A)IV (B)II (C)0 (D)-IV2.(3752)对于反应I2+2ClO-3=2IO-3+Cl2,下⾯说法中不正确的是………………………(B)(A)此反应为氧化还原反应(B)I2得到电⼦,ClO-3失去电⼦(C)I2是还原剂,ClO-3是氧化剂(D)碘的氧化数由0增⾄+5,氯的氧化数由+5降为03.(4303)NH4NO2中N的氧化数是………………………………………………………………(D)(A)+1,-1 (B)+1,+5 (C)-3,+5 (D)-3,+3 4.(6731)由下列反应设计的电池不需要惰性电极的是………………………………………(C)(A)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(aq)(B)Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+(C)Zn+Ni2+=Zn2++Ni(D)Cu+Br2=Cu2++2Br-5.(3790)已知:Fe3++e-=Fe2+ ?=0.77V;Cu2++2e-=Cu ?=0.34V Fe2++2e-=Fe ?=-0.44V;Al3++3e-=Al ?=-1.66V则最强的还原剂是……………………………………………………………………………………(D)(A)Al3+(B)Fe2+(C)Fe (D)Al 6.(3794)向原电池Zn│Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3)│Cu的正极中通⼊H2S⽓体,则电池的电动势将………………………………………………………………………………………(B)(A)增⼤(B)减⼩(C)不变(D)⽆法判断7.(6732)⽤Nernst⽅程式计算Br2/Br-电对的电极电势,下列叙述中正确的是……………(B)(A)Br2的浓度增⼤,?增⼤(B)Br-的浓度增⼤,?减⼩(C)H+浓度增⼤,?减⼩(D)温度升⾼对?⽆影响8.(1202)电解⾷盐⽔,在阴、阳电极上产⽣的是……………………………………………………(B)(A)⾦属钠,氯⽓(B)氢⽓,氯⽓(C)氢氧化钠,氯⽓(D)氢氧化钠,氧⽓9.(6748)使下列电极反应中有关离⼦浓度减少⼀半,⽽电极电势值增加的电极反应是…………(B)(A)Cu2++2e-=Cu(B)I2+2e-=2I-(C)2H++2e-=H2(D)O2+4H++4e-=2H2O10.(0711)已知铜的相对原⼦质量为63.55,在0.50mol·dm-3CuSO4⽔溶液中通过4.825?104库仑电量后,可沉积出Cu约为…………………………………………………………………………(B)(A)7.94g(B)15.89g(C)31.78g(D)63.55g11.(0719)已知, ?(Sn4+/Sn2+)=0.14V, ?(Fe3+/Fe2+)=0.77V,则不能共存于同⼀溶液中的⼀对离⼦是…………………………………………………………………………………………(B)(A)Sn4+,Fe2+(B)Fe3+,Sn2+(C)Fe3+,Fe2+(D)Sn4+,Sn2+ 12.(6749)在Cu-Zn原电池中下列叙述不正确的是………………………………………………(D )(A)盐桥中的电解质可保持两个半电池中的电荷平衡(B)盐桥为原电池构成⼀个闭合回路,使两电极反应能继续进⾏(C)盐桥中的电解质不能参与电池反应(D)电⼦通过盐桥流动13.(4544)已知:Ag ++e -=Ag ?=0.80V ,K sp (AgCl)=2.8?10-10.在25℃时,AgCl+e -=Ag+Cl -的1?为…………………………………………………………(A )(A) 1?= ?+0.059lg K sp (AgCl)(B) 1?= ?-0.059lg K sp (AgCl)(C)1?=0.059lg K sp (AgCl)(D)1?=0.059(AgCl)lg spK14.2分(3717)根据铬在酸性溶液中的元素电势图可知,(Cr 2+/Cr)为……………………(B )Cr 3+─────Cr 2+─────Cr(A)-0.58V(B)-0.91V(C)-1.32V (D)-1.81V 15.(0704)如果将7.16?10-4mol 的XO(OH)+2溶液还原到较低价态,需要⽤26.98cm 3的0.066mol ·dm -3的Na 2SO 3溶液,那么X 元素的最终氧化态为……………………………………………(C )(A)-2 (B)-1 (C)0 (D)+1 16.(6747)有⼀个原电池由两个氢电极组成,其中有⼀个是标准氢电极,为了得到最⼤的电动势,另⼀个电极浸⼊-0.41 V -0.74 V的酸性溶液为………………………………………………………………………(D)(A)0.1mol·dm-3HCl (B)0.1mol·dm-3H3PO4(C)0.1mol·dm-3HAc(D)0.1mol·dm-3HAc+0.1mol ·dm-3NaAc17.(6745)K2Cr2O7与浓盐酸发⽣如下反应的理由△是……………………………………………(D)K2Cr2O7+14HCl?→2CrCl3+3Cl2+2KCl+7H2O(A)因为 ?(Cr O2-/Cr3+)=1.33V< ?(Cl2/Cl-)=1.37V27(B)由于⽤的是浓盐酸,Cl-浓度增⼤使 ?(Cl2/Cl-)增⼤,从⽽使电动势E增⼤(C)由于加热使反应物的动能增加(D)⽤的是浓盐酸,使 ?(Cr O2-/Cr3+)增⼤,同时使27(Cl2/Cl-)减⼩,从⽽电动势E>018.(6743)已知下列反应的原电池的电动势为0.46V,且(Zn2+/Zn)=-0.76V,则氢电极溶液中的pH 为………………………………………………………………………………………………(D)Zn(s)+2H+(x mol·dm-3)?→Zn2+(1mol·dm-3)+H2(101325Pa)(A)10.2 (B)2.5 (C)3 (D)5.1 19.(3795)电池反应:H2(g,100kPa)+2AgCl(s)?→?2HCl(aq)+2Ag(s)E =0.220V ,当电池的电动势为0.358V 时,电池溶液的pH 为…………………………………(B ) (A)2H p E E-(B)059.0220.0358.0-(C)059.02220.0358.0?- (D)0 20.(3796)已知: ?(Fe 3+/Fe 2+)=0.77V , ?(Br 2/Br -)=1.07V ,(H 2O 2/H 2O)=1.78V ,(Cu 2+/Cu)=0.34V , ?(Sn 4+/Sn 2+)=0.15V 则下列各组物质在标准态下能够共存的是…………………………………………………………(B )(A)Fe 3+,Cu (B)Fe 3+,Br 2 (C)Sn 2+,Fe 3+ (D)H 2O 2,Fe 2+21.(6703)使Cr 2+离⼦能放出氢的⽔溶液是…………………………………………………(C )(已知: ?(Cr 3+/Cr 2+)=-0.40V ,(O 2/H 2O)=1.23V)(A)pH=0(B)pH=10(C)pH=0⽆氧(D)pH=7⽆氧 22.(3784)下列电对的电极电势与pH 值⽆关的是………………………………………………(D )(A)MnO -4/Mn 2+ (B)H 2O 2/H 2O (C)O 2/H 2O 2 (D)S 2O -28/SO -2423.(0791)反应3A 2++2B ─→3A+2B 3+在标准状态下电池电动势为1.8V ,某浓度时,反应的电池电动势为1.6V ,则此时该反应的lgK值为…………………………………………………(D ) (A)059.08.13?(B)059.06.13?(C)059.06.16? (D)059.08.16? 24.(3775)当pH=10时,氢电极的电极电势是………………………………………………(A )(A)-0.59V (B)-0.30V (C)0.30V (D)0.59V25.(3747)下⾯氧化还原电对的电极电势不随酸度变化的是…………………………………(D )(A)NO -3-HNO 2 (B)SO -24-H 2SO 3(C)Fe(OH)3-Fe(OH)2 (D)MnO -4-MnO -2426.(3705)⽤Ne -rnst ⽅程式?=][][lg 0591.0还原剂氧化剂z + ?,计算MnO 4-/Mn 2+的电极电势?,下列叙述不正确的是…………………………………………………………………………………(C )(A)温度应为298K (B)Mn 2+浓度增⼤则?减⼩(C)H +浓度的变化对?⽆影响 (D)MnO -4浓度增⼤,则?增⼤ 27.(0717)已知⾦属M 的下列标准电极电势数据:(1)M 2+(aq)+e -=M +(aq) 1?=-0.60V(2)M 3+(aq)+2e -=M +(aq) 2?=0.20V则M 3+(aq)+e -=M 2+(aq)的是…………………………………………………………………(D )(A)0.80V(B)-0.20V(C)-0.40V (D)1.00V 28.(0716)已知 ?(Fe 3+/Fe 2+)=+0.77V , ?(Fe 2+/Fe)=-0.44V ,则(Fe 3+/Fe)的值为…(A )(A)-0.037V(B)+0.55V(C)+0.40V (D)+1.65V 29.(0713)A 、B 、C 、D 四种⾦属,将A 、B ⽤导线连接,浸在稀硫酸中,在A 表⾯上有氢⽓放出,B 逐渐溶解;将含有A 、C 两种⾦属的阳离⼦溶液进⾏电解时,阴极上先析出C ;把D 置于B 的盐溶液中有B 析出。
(完整版)电化学测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪个不是电化学电池的基本组成部分?A. 电极B. 电解质C. 电流表D. 外电路2. 在原电池中,哪个部分发生氧化反应?A. 正极B. 负极C. 电解质D. 外电路3. 下列哪种电池属于二次电池?A. 铅酸电池B. 锌锰电池C. 镍氢电池D. 银锌电池4. 下列哪个参数表示电池的电动势?A. 电压B. 电流C. 电阻D. 电导5. 下列哪种电极属于惰性电极?A. 铅电极B. 铜电极C. 石墨电极D. 锌电极二、填空题(每题2分,共20分)6. 电池的电动势由______和______两部分组成。
7. 在电化学腐蚀过程中,金属发生______反应,腐蚀产物为______。
8. 在电化学电池中,正极发生______反应,负极发生______反应。
9. 电池的电动势与电池反应的______和______有关。
10. 电解质溶液的导电能力与______和______有关。
三、判断题(每题2分,共20分)11. 电池的电动势等于电池两极间的电压。
()12. 原电池的电动势是由正极和负极的电极电势差决定的。
()13. 在电化学腐蚀过程中,金属发生还原反应。
()14. 电解质溶液的导电能力与溶液的浓度成正比。
()15. 电池的电动势与电池反应的化学计量数无关。
()四、计算题(每题20分,共40分)16. 已知下列电池反应:Zn + Cu^2+ → Zn^2+ + Cu。
若测得该电池的电动势为1.10V,求该电池反应的平衡常数。
17. 已知下列电池反应:Fe + 2Ag^+ → Fe^2+ +2Ag。
若测得该电池的电动势为1.46V,求该电池反应的标准电动势。
二、答案解析一、选择题1. C(电流表不是电化学电池的基本组成部分)2. B(负极发生氧化反应)3. C(镍氢电池属于二次电池)4. A(电动势表示电池的电动势)5. C(石墨电极属于惰性电极)二、填空题6. 电极电势、电解质电势7. 氧化、氧化物8. 还原、氧化9. 化学计量数、反应物和生成物的浓度10. 离子浓度、离子移动速度三、判断题11. ×(电池的电动势等于电池两极间的电压与电流的乘积)12. √(原电池的电动势是由正极和负极的电极电势差决定的)13. ×(在电化学腐蚀过程中,金属发生氧化反应)14. ×(电解质溶液的导电能力与溶液的浓度成正比,但不是唯一因素)15. ×(电池的电动势与电池反应的化学计量数有关)四、计算题16. 根据电动势公式:E = E^0 - (RT/nF)lnK,代入数据计算得:K = 2.2 × 10^1717. 根据电动势公式:E = E^0 - (RT/nF)lnK,代入数据计算得:E^0 = 1.70V。
西安建筑科技大学《电化学基础》课程习题
一、填空题
1.电化学的研究对象包括()、()和()。
2.造成相间电位的原因有()、()、()和(),其中()是主要来源。
3.()的电位差就是金属/溶液之间的相间电位(电极电位)的主要来源,()、()和()等也会是电极电位的可能的来源。
4.电化学体系分为三大类型:()、()和()。
5.在液相传质过程中有三种传质方式,即()、()和()。
6.可逆电极按其电极反应特点可分为不同类型,常见的可逆电极有:()、()、()和()。
7.不可逆电极可分为()、()、()和()四类。
8.列举常用的参比电极()、()和()。
(至少3个)
9. ()的存在是形成相间电位的重要原因,但不是唯一原因。
例如,()和()的非均匀分布也会引起相间电位。
10.影响析氢过电位的因素有()、()、()和()。
二、名词解释
电化学反应、金属接触电位、电极电位、液体接界电位、扩散作用、平衡电极电位、标准电极电位、标准电位序、理想极化电极、微分电容、零电荷电位、电极的极化、控制步骤、准平衡态、交换电流密度、电极反应速率常数。
三、简答
1.举例说明标准电极电位在腐蚀与防护领域中的一些应用。
2.影响电极电位的因素。
3.零电荷电位附近的电位范围内,微分电容值下降,两侧则出现电容峰值,而
且,随着表面活性物质浓度的增加,微分电容降低得越多。
分析说明其原因。
4.电极过程的基本历程。
5.电极过程的特征。
6.对一个具体的电极过程,可以考虑按照哪几个方面去进行研究。
7.从理论上推导电化学极化方程式(巴特勒-伏尔摩方程),并说明该理论公式
与经验公式的一致性。
8.电化学反应的基本动力学参数有哪些?说明它们的物理意义。
9.为什么要引入电极反应速度常数的概念?它与交换电流密度之间有什么联系
和区别?
10.什么叫盐桥?为什么说它能消除液界电位?真的能完全消除吗?
11.标准电极电位在腐蚀和防护领域的应用局限性。
12.理想极化电极和不极化电极有说明区别?它们在电化学中有什么重要用途?
13.什么是电毛细现象?为什么电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状?
14.为什么在微分电容曲线中,当电极电位绝对值最大时会出现“平台”?
15.什么是零电荷电位,为什么说它不是电极绝对电位的零点?
四、计算题
1.测得锌在ZnCl2溶液中的阴极稳态极化曲线如图1所示。
图中各条曲线所代
表的溶液组成与极化条件为:
曲线1——0.05mol/LZnCl2,不搅拌。
曲线2——0.1mol/LZnCl2,不搅拌。
曲线3——0.1mol/molZnCl 2,搅拌。
试判断该阴极过程的控制步骤是什么?为什么?
图1 锌在ZnCl 2溶液中的阴极稳态极化曲线
【解】
锌在ZnCl 2溶液中的阴极反应为: Zn 2++2e →Zn
首先,从实验曲线的形状和出现极限电流密度看,这三条曲线都可能代表了产物不溶时扩散步骤控制的电极过程,即符合ϕ=ϕ平+nF RT ln (1-d j j )的极化规律。
其次,根据电流密度的大小与搅拌有关,即从曲线2与3的区别可知,其他条件不变,增加搅拌时,极限电流密度增大。
这正是浓差极化的动力学特征。
最后,在静止溶液中,曲线2的极限电流密度比曲线1大一倍左右,而二者的Zn 2+离子浓度恰好相差一倍,这符合浓差极化中的j d =nFD δ0
c 的关系。
综上所述,可以判断该电极过程的控制步骤是扩散步骤。
2. 测得电极反应O+2e →R 在25℃时的交换电流密度为2×10-12A/cm 2,α=0.46。
当在-1.44V 下阴极极化时,电极反应速度是多大?已知电极过程为电子转移步骤所控制,未通过时电极电位为-0.68V 。
【解】
按照题意,该电极过程为电化学极化,且阴极极化值为
ϕ∆=ϕ-ϕj=0= -1.44-(-0.68)= -0.76V
由于极化相当大,故可判断此时极化反应处于塔菲尔区,所以
-ϕ∆= -nF 2.3RT αlog j 0+nF 2.3RT αlog j 已知n=2,α=0.46,j 0=2×10-12A/cm 2
所以 log j=2.3RT
nF α(-ϕ∆)+log j 0
=0.0591
76.020.46⨯⨯+log(2⨯10-12)
= -0.87
j=0.135A/cm 2
3. 25℃,锌从ZnSO 4(1mol/L )溶液中电解沉积的速度为0.03A/cm 2时,阴极
电位为-1.013V 。
已知电极过程的控制步骤是电子转移步骤,传递系数α=0.45以及1mol/LZnSO 4溶液的平均活度系数044.0=±γ。
试问25℃时该电极反应的交换电流密度是多少?
【解】
电极反应为 Zn 2++2e →Zn
在1mol/ZnSO4溶液中,αZn2+=±γc Zn2+=0.044×1=0.044,又查表知
0ϕ= -0.763V ,所以 ϕ平=0ϕ+
+2log 23.2Zn a F
RT =-0.763+)044.0log(2
059.0 = -0.803V 已知ϕ=-1.013V ,α=0.45,j=0.03A/cm2,所以
=η(ϕ平-ϕ)=j anF
RT j anF RT log 3.2log 3.20+-
0l o g j =RT
anF j 3.2log -(ϕ平-ϕ) =log(0.3)-)(013.1803.01
059.0245.0+-⨯ =-4.72 0j =1.9×10-5A/cm 2。