电化学思考课后答案第二章

思考题第二章1、画出由三电极体系构成的两回路测量示意图，说明两回路的作用以及利用三电极体系测量的优点，说明各回路中的各主要元件的作用与要求。

两回路作用：（极化回路）保证研究电极上发生我们所希望的极化（测量回路）测量或控制研究电极相对于参比电极的电势三电极体系优点：由于体系中有电流通过,产生了溶液电压降和对电极的极化,因此工作电极的电位难以准确测定,由此引入参比电极.参比电极有着非常稳定的电位,且电流不经过参比电极不会引起极化,从而工作电极的电位可以由参比电极得到,而电流由工作电极-辅助电极回路得到研究电极：作用：研究电极也叫工作电极或试验电极，该电极所发生的电极过程就是我们的研究对象。

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受影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定（2）所使用的金属电极不会与溶剂或者支持电解质反应而使其分解。

（3）电极表面均一，根据需要，有时还要求具有较大的表面积。

（4）电极本身不易溶解或者生成氧化膜。

（5）能够通过简单的方法进行表面净化。

辅助电极：作用：实现WE导电并使WE电力线分布均匀要求：①应使辅助电极面积增大，保证满足研究电极表面电位分布均匀。

②辅助电极形状应与研究电极相同，以实现均匀电场作用参比电极：作用：本身电位稳定，与研究电极做对比要求：①可逆电极（浓度不变，电位不变）；符合Nernst方程。

②参比电极是不极化电极（ i0→∞）；实际上i0不可能∞，所以需要控制流经 RE的电流非常小，即：I测<10-7A/cm2。

③良好的稳定性（化学稳定性好、温度系数小）④具有良好的恢复特性；⑤快速暂态测量时，要求低内阻，从而实现响应速度快。

盐桥：作用：①消除或减小液接电位；②消除测量体系与被测体系的污染 要求：①内阻小，合理选择桥内电解质溶液的浓度；②盐桥内电解液阴阳离子当量电导尽可能相近，扩散系数相当（常用KCl 、NH4NO3），以降低液接电位；③盐桥内溶液不能和测量、被测量体系发生相互作用； ④固定盐桥防止液体流动，采用4%的琼脂溶液固定 电解池/容器：要求：①化学稳定性高；②体积适中；太小：研究体系浓度变化；太大：浪费 ③鲁金（Luggin ）毛细管距离太近：屏蔽效应，电位测不准；太远：较大的欧姆压降；距离 L ≈ 2d (管直径) 。

电化学智慧树知到课后章节答案2023年下浙江大学浙江大学第一章测试1.若电极反应Cu–2e- → Cu2+ 在某一阴极电位下的净反应电流密度为i(mA/cm2)，则Cu金属的溶解速度为答案:(1/2)i/F (mmol·cm-2·s-1)2.下述是“II类导体”的是答案:熔融的CaCl23.在I/II类导体界面上发生了答案:其他电化学现象;离子与电子间的电荷转移;相关电荷的积累;电化学反应4.电化学反应是异相反应答案:对5.离子在离子导体中的运动速度与溶剂无关错第二章测试1.双电层的厚度一般为（）左右答案:1nm2.（）认为双电层是由内层的紧密层和外层的分散层两部分组成的答案:Stern理论3.以下哪些双电层模型（）考虑了溶液中离子的热运动答案:Stern理论;Gouy-Chapman理论4.电化学反应既不在电子导体相也不在离子导体相中进行，而是在两相界面的很窄范围物理空间中进行答案:对5.过剩离子双电层是金属晶格中的金属离子受晶格中的电子和溶液相中的水化作用力不同导致电荷分离而造成的的。

对第三章测试1.金属/金属间的相间电位也叫作___答案:接触电位2.绝对电极电位指的是答案:金属/溶液间的相间电位3.关于相间电位的描述，正确的为____答案:相间电位为两相内电位的差值，所以是电压。

;金属/溶液间的相间电位就是常说的电极体系的电极电位;溶液/溶液间的详见电位也称液接电势4.电化学测量中一般要求在参比电极与测试溶液间采用盐桥相连，主要目的是为了防止参比电极内的溶液与测试溶液间的相互沾污答案:错5.电极电位是金属/溶液间的相间电位，实质上是电压，所以它的绝对数值是可测的答案:错第四章测试1.若如下阴极反应O+ne®R有净反应发生，则电极电位与平衡电极相比（）答案:减小2.电化学反应发生平衡的基本热力学条件为答案:氧化态物种加上电子的电化学位等于还原态物种的电化学位3.下述关于某一电化学反应的描述正确的是答案:正向反应的绝对速度与逆向反应的绝对速度均为正值;电化学反应的净速度为正、逆向反应的绝对速度的代数和;任一电化学反应均发生在电子导体（或狭义上说的电极）与离子导体间的界面上;同一电化学反应均存在正向、逆向两个反应方向4. Nernst方程只适用于平衡或准平衡电极反应答案:对5.两个电子导体界面处于平衡的基本条件是电子在两个金属相中的化学位相等。

思考题答案第一章1.离子电导，电子导电3.阳极：氧化反应；阴极：还原反应，电解池：阴=负，阳=正，原电池反之5.同：导电；异：导电机理是电子和带电离子，一个是纯物理过程，一个是物理过程伴随化学反应。

κ，随着溶液7.简化电导率和浓度的关系；区别：当量电导定义；联系：λ=1000C N浓度降低，当量电导增加并趋于一个极限λ0（无线稀溶液极限当量电导），很稀的溶液中-柯劳许经验公式：λ=λ0−A√C N。

8.错，离子种类，其他离子浓度，离子淌度都有影响（根据公式说明）9.无线稀溶液，每个离子运动不受其他离子影响，溶液当量电导等于各电解质当量电导之和。

已知离子极限当量电导求电解质极限当量电导，通过强电解质极限当量电导计算多弱电解质极限当量电导。

10.真实溶液中离子间存在相互作用，与理想溶液有一定偏差，用浓度来校正真是溶液相对于理想溶液的偏差，从而令标准化学位不变（1.19公式）；反映了有效浓度第二章3.电极电位是两类导体界面所形成的相间电位，在测量的时候会引入新的两相界面（可画图，并列出2.8式形象描述），故无法直接测出电极的绝对电位，我们平常所用的电极电位都是相对电极电位。

4.两种溶液之间的高浓度电解质，其正负离子迁移速度接近，保持电荷平衡使反应顺利进行。

浓度高，主要扩散作用来自盐桥，全部电流几乎都由盐桥正负离子在液体界面扩散导致，盐桥正负离子迁移速度相当，以此降低液接电位。

不能完全消除。

6.不对；可逆电池：反应可逆，平衡状态电流无限小；自发电池，反应可逆，电流不为零偏离平衡状态。

8.有电流通过产生欧姆降，有电流通过偏离平衡状态。

采用补偿法。

11.都有电化学氧化还原反应；原电池和腐蚀电池，正极还原=阴极，负极氧化=阳极，电解池，正极氧化=阳极，负极还原=阴极；原电池化学能转电能，电解池电能转化学能，腐蚀电池短路化学能转热能。

14.不对，平衡电位，是在平衡可逆条件下（电极反应可逆，电流无限小）的电极电位，稳定电位是指。

电化学原理及应用智慧树知到课后章节答案2023年下北方民族大学北方民族大学第一章测试1.电解池的正极对应于（）A:阴极 B:不确定 C:阳极答案:阳极2.影响离子运动速度的主要因素不包括:（）A:离子的本性 B:温度 C:溶剂黏度 D:溶液pH答案:溶液pH3.第一个化学电源是1799年由物理学家（）。

A:法拉第 B:伽伐尼 C:伏打答案:伏打4.电池放电时正极对应于（）。

A: 不确定 B:阳极 C:阴极答案:阳极5.目前电化学的测量方法有（）。

A:示差法 B: 稳态法 C:暂态法 D:补偿法答案: 稳态法;暂态法6.（）属于电化学研究范畴。

A:腐蚀 B:电解池 C:电池 D:磨损答案:腐蚀;电解池 ;电池7.石墨中能够导电的载流子是（）。

A:电子B: 等离子体 C:其余选项都不对D:离子答案:电子8.对电化学学科做出重大贡献的人物有（）A:塔菲尔 B:牛顿 C:法拉第 D: 能斯特答案:塔菲尔;法拉第; 能斯特9.现代电化学研究的主体对象是（）。

A:电极过程动力学 B: 电化学热力学 C:电解质溶液理论 D:其余选项都不对答案:电极过程动力学10.第一类导体的载流子是（）A:空穴 B:正离子 C:电子 D:负离子答案:空穴;电子第二章测试1.相间电位产生主要的原因是（）A:偶极子双电层 B:吸附双电层 C:离子双电层 D:表面电位答案:离子双电层2.最精确和合理的测量电池电动势的方法是 ( )A:电容法 B:补偿法 C:示差法 D:伏安法答案:补偿法3.伽伐尼电位差又称为（）A:化学位差 B:电化学位差 C:内电位差 D:外电位差答案:内电位差4.（）是可测可控的。

A:绝对电位 B:外电位 C:内电位 D:相对电位答案:外电位;相对电位5.所有的电极都能建立平衡电势。

A:对 B:错答案:错6.298 K时，电池反应H2(g)+1/2 O2 = H2O(g)的标准电池电动势为E1，那么电池反应2H2(g)+O2 = 2H2O(g) 所对应的电动势为E2（）A: E1=1/2E2 B: E1=E2 C:无法确定 D: E1=2E2答案: E1=E27.盐桥能（）消除液接电位。

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。

2.6 有机分子在电极/溶液界面的吸附当向溶液中加入有机表面活性物质后，测量该溶液中的ϕσ-曲线和ϕ-Cd 曲线，将会发现：二曲线均有显著变化。

说明有机物的吸附会改变电极表面状态及界面结构、性质等。

因此它也必将对电极过程产生重大的影响，有必要研究。

2.6.1 有机物对界面性质的影响1. 电毛细曲线1）在0ϕ附近，↓σ，出现一平缓段（平台）；ϕ远离0ϕ，有机物的影响消失，与没有有机物的曲线重合。

2）有机物的引入使0ϕ变得不明显了，实际上有正移的倾向。

3）加入的有机物浓度越大，↓σ越多，即12C C >，12σσ<，↓σ的电位范围也越广（但应有一浓度极限值，当有机物浓度增大到一定值时，界面张力不再下降，达到了饱和覆盖）。

2. 微分电容曲线32C C >1）在0ϕ附近，↓Cd ，且出现与ϕ无关的平台，与无机离子吸附不同。

2）ϕ偏离0ϕ时，即（↑-0ϕϕ），Cd 出现两个峰值；↑↑-0ϕϕ，恢复原状，与没有有机物时相同，二峰对应的ϕ称为吸、脱附ϕ。

3）23C C >，23Cd Cd <（0ϕ附近），且吸附的ϕ范围增大，峰值变大（与ϕσ-曲线一致），但并非总有↑i C ，↓Cd ，↓Cd 有一极限值。

后面将要讲，当有机物在表面到达饱和覆盖时，Cd 的下降达到极限值。

在含有不同浓度t-C 5H 11OH 的1N NaCl 溶液中测得的电毛细曲线 醇的浓度（N ）分别为： 1-0；2-0.01；3-0.05；4-0.1；5-0.2；6-0.4有机表面活性物质对微分电容曲线的影响1-未加入活性物质；2-达到饱和吸附；3-未达到饱和吸附那么，如何解释ϕ-Cd 曲线中出现的平台以及峰值呢？再有，能否利用ϕ-Cd 曲线求有机物在表面的吸附量呢？茀鲁姆金做了这方面的工作，我们来介绍一下。

2.6.2弗鲁姆金的吸附假说所谓假说，就是说该理论没有严格的热力学依据，但可以解释实验现象。

我们就看一看这个假说的内容以及它是如何解释实验现象的。

电化学研究方法（视频课）智慧树知到课后章节答案2023年下中国科学技术大学
绪论单元测试
1.可逆电池对外做的电功数值上等于电池反应的焓变。

（）A:对 B:错答案:错第一章测试
1.在电化学体系中，若每一种组分的电化学势都处处相等，则体系一定达到热
力学平衡态。

（）A:错 B:对答案:对
第二章测试
1.已知以下电极反应的标准平衡电极电势（使用的值均为氢标还原电势）：
则反应的标准平衡电极电势
为：（）A: B: C: D:
答案:
第三章测试
1.当金属电极表面的电化学反应达到平衡时，金属-溶液界面的电势差，就是
该电化学反应的绝对电极电势。

（）A:错 B:对答案:错
第四章测试
1.所谓稳态测量技术，就是在热力学平衡态下进行测量的技术。

（）A:对 B:
错答案:错
第五章测试
1.以下目的无法仅凭循环伏安法达到或完成的是：（）A:测量电化学体系的
直流电阻与电荷转移阻抗 B:判断电化学反应的可逆性 C:确定可逆电极反应
转移的电子数与扩散系数 D:求解完全不可逆反应的动力学参数答案:测量电化学体系的直流电阻与电荷转移阻抗
第六章测试
1.在旋转圆盘电极体系中，主要的传质方式是强制对流，理想情况下传质可以
无限快，因此不会存在极限扩散电流（）A:对 B:错答案:错。

《应用电化学》思考题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stern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x1处。

溶剂化离子只能接近到距电极为x2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：X O X+ne RedH2HCHO + H2O C步骤HCHO + 2H+ + 2e →CH3OH E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 X+Ze→Red X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：X + ne Red E步骤X + Y C步骤如：Fe3+/Fe2+电对催化H2O2的还原反应：1/2H2O2+e→OH-3+2+Fe+ 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。

第一章1.第一类导体和第二类导体有什么区别?凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称为第一类导体。

凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称为第二类导体。

第一类导体载流子为自由电子（或空穴）。

第二类导体载流子为离子。

2.什么是电化学体系?你能举出两、三个实例加以说明吗?电化学体系：两类导体串联组成的，在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系。

电解池体系原电池体系3.有人说∶"像阳离子是正离子、阴离子是负离子一样，阳极就是正极，阴极就是负极"。

这种说法对吗?为什么?说法是错误的。

无论在原电池还是电解池中，正极:电势较高的电极;负极:电势较低的电极;阳极:发生氧化反应的电极;阴极:发生还原反应的电极。

阴离子总是移向阳极阳离子总是移向阴极。

原电池中,正极是阴极,负极是阳极;电解池中正极是阳极,负极是阴极。

4.能不能说电化学反应就是氧化还原反应?为什么?不能。

因为电化学反应是发生在电化学体系中的，并伴随有电荷的转移的化学反应。

而氧化还原反应则是指在反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。

电化学反应要在两类导体组成的体系中发生反应。

而氧化还原反应则没有导体类型的限制。

6.影响电解质溶液导电性的因素有哪些?为什么?（1）电解质溶液的几何因素。

对单位体积溶液，电解质溶液的导电性与离子在电场作用下迁移的路程和通过的溶液截面积有关，这同单位体积金属导体受其长度和横截面积的影响类似。

（2）离子运动速度。

离子运动速度越大，传递电量就越快，导电能力就越强。

离子运动速度又受到离子本性、溶液总浓度、温度、溶剂粘度等的影响。

（3）离子浓度。

离子浓度越大，则单位体积内传递的电量就越大，导电能力越强。

但如果离子浓度过大，离子间距离减少，其相互作用就加强，致使离子运动的阻力增大，这反而能降低电解质的导电性能。

（4）溶剂性质。

影响离子的电离、水化半径、粘度等。