应用电化学 简单题附答案
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专题 17 电化学原理综合应用1. 【2023 天津卷】CO 是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。
答复以下问题:2〔3〕O 关心的Al ~CO 电池工作原理如图 4 所示。
该电池电容量大,能有效利用 CO ,电池反响产物 Al (C O )22 2 2 2 4 3是重要的化工原料。
电池的负极反响式:。
反响过程中O 的作用是。
2该电池的总反响式:。
【答案】Al –3e –=Al 3+〔或 2Al –6e –=2Al 3+〕 催化剂 2Al+6CO =Al (C O )【解析】222 4 32. 【2023 江苏卷】NO 〔主要指NO 和 NO 〕是大气主要污染物之一。
有效去除大气中的NO 是环境保护的重x2 x要课题。
(2) 用稀硝酸吸取 NO ,得到 HNO 和 HNO 的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。
写出电解时阳x32极的电极反响式: 。
【解析】精准分析:〔2〕依据电解原理,阳极发生失电子的氧化反响,阳极反响为HNO 失去电子生成HNO ,1molHNO232电池的正极反响式:6O +6e −26O − 26CO +6O− 223C O 2− 2 4【答案】〔2〕HNO −2e −+H O 2 23H ++NO −3反响失去 2mol 电子,结合原子守恒和溶液呈酸性,电解时阳极电极反响式为HNO -2e-+H O=NO -+3H+。
2 2 33.【2023 课标 1 卷】焦亚硫酸钠〔Na S O 〕在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
答复以下问题:2 2 5(3)制备Na S O 也可承受三室膜电解技术,装置如以下图,其中SO 碱吸取液中含有NaHSO 和 Na SO 。
阳2 2 5 23 2 3极的电极反响式为。
电解后,室的NaHSO浓度增加。
将该室溶液进展结晶脱水,3可得到Na S O 。
2 2 5【答案】〔3〕2H O-4e-=4H++O ↑ a2 2【解析】4.【2023 课标 1 卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿〔ZnS,含有 SiO 和少2量 FeS、CdS、PbS 杂质〕为原料制备金属锌的流程如以下图:(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反响式为;沉积锌后的电解液可返回工序连续使用。
完整版)电化学练习题带答案1.铁镍蓄电池是一种常见的电池,其放电反应为Fe +NiO3 + 3H2O → Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2.下列说法中,错误的是:A。
电池的电解液为碱性溶液,正极为NiO3,负极为Fe。
B。
电池放电时,负极反应为Fe + 2OH- → Fe(OH)2 + 2e。
C。
电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低。
D。
电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2 + 2OH- + 2e → NiO3 + 3H2O。
2.当镀锌铁发生析氢腐蚀时,有0.2mol电子发生转移。
正确的说法是:④在标准状况下有1.12L气体放出。
3.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H2 + O2 → 2H2O。
以下说法正确的是:A。
电子通过外电路从b极流向a极。
B。
b极上的电极反应式为:O2 + 2H2O + 4e → 4OH-。
C。
每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2.D。
H由a极通过固体酸电解质传递到b极。
4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。
甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子,电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,该电池总反应式为:2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O。
以下说法中,错误的是:A。
右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气。
B。
左边的电极为电池的正极,a处通入的是甲醇。
C。
电池负极的反应式为:2CH3OH + 2H2O - 12e → 2CO2↑ + 12H+。
D。
电池正极的反应式为:3O2 + 12H+ + 12e → 6H2O。
5.铅蓄电池的工作原理为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 →2PbSO4 + 2H2O。
以下判断不正确的是:A。
K闭合时,d电极反应式:PbSO4 + 2H2O - 2e → PbO2 + 4H+。
B。
当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2mol。
1.何谓电毛细曲线?何谓零电荷电势?由lippman 公式可进一步得到界面双电层的微分电容Cd ,请给出Cd 的数学表达式。
答:①将理想极化电极极化至不同电势(Φ),同时测出相应的界面张力(σ值),表征Φ-6关系的曲线为“电毛细曲线”。
②“零电荷电势”是指σ-Φ曲线上最高点处d σ/d Φ=0即q=0(表面不带有剩余电荷)相应的电极电势,用Φ0表示。
③由lippman 公式:q=-(d σ/d Φ)μ1 ,μ2 ,...μi ;及Cd=dq/d Φ得Cd=-d 2σ/d Φ22.何谓电化学极化?产生极化的主要原因是什么?试分析极化在电解工业(如氯碱工业)﹑电镀行业和电池工业的利弊。
答:①电化学极化是指外电场作用下,由于电化学作用相对于电子运动的迟缓性改变了原有的电偶层而引起电极电位变化。
(即电极有净电流通过时,阴、阳电流密度不同,使平衡状态受到了破坏,而发生了电极电位的“电化学极化”)。
②原因:电化学反应迟缓、浓差极化。
③从能量角度来看,极化对电解是不利的;超电势越大,外加电压越大,耗能大。
极化在电镀工业中是不利的,氢在阴极上析出是不可避免的副反应,耗能大,但同时使阴极上无法析出的金属有了析出的可能。
极化使电池放电时电动势减少,所做电功也减小,对电池工业不利3.参比电极需选用理想极化电极还是不极化电极?目前参比电极有那些类型?选择参比电极需考虑什么?答:① 参比电极选用理想不极化电极。
②类型:标准氢电极,饱和甘汞电极,Ag/Agcl 电极,Hg/HgO/OH -电极。
③考虑的因素:电极反应可逆,稳定性好,重现性好,温度系数小以及固相溶解度小,与研究体系不反应4.零电荷的电势可用哪些方法测定?零电荷电势说明什么现象?能利用零电荷电势计算绝对电极电位吗?答:①电毛细法和微分电容法。
②零电荷电势表明了“电极/溶液”界面不会出现由于表面剩余电荷而引起的离子双电层现象;③不能将此电势看成相间电势的绝对零点,该电势也是在一定参比电极下测得的,所以不能用于计算绝对电极电位。
一,简比较电子导体和离子导体的异同点(1)电子导体(第一类导体):荷电粒子是电子或电子空穴,它既包括普通的金属导体也包括半导体。
离子导体(第二类导体):荷电粒子是离子,例如,电解质溶液或熔融盐。
(2)电子导体的特点:A.自由电子或电子空穴作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高,电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担(3)离子导体的特点:A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高,电阻下 D.导电总量分别由正、负离子分担二,简述电极极化的原因(1)在有限的电流通过时,电极系统的电极电势偏离其平衡电极电势的现象,称为电极的极化现象。
(2)A,浓差极化在有限电流通过电极时,因离子传质过程的迟缓性而导致电极表面附近离子浓度与本体溶液中不同,从而使电极电位偏离其平衡电极电位的现象,叫作浓差极化。
B,活化极化(电化学极化)在有限电流通过电极时,由于电化学反应进行的返缓造成电极上带电程度与可逆状态下不同,从而导致的电极电位偏离其平衡电极电位的现象,叫做‘活化极化”.三,试说明参比电极因具有的性能和用途答: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。
参比电极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。
实际上,参比电极起着既提供热力学参比,又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。
四,试描述双电层理论的概述(1)Helmholtz“平板电容器”模型(1853年)按照这种模型,认为“电极/溶液”界面两侧的剩余电荷都紧密地排列在界面的两侧,形成类似于荷电平板电容器的界面双电层结构。
按照这种模型,界面微分电容值只依赖于界面层厚度(d),而与q和Φ值均无关系。
电化考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10题)1. 电化学反应中,电子的流动方向是:A. 从负极流向正极B. 从正极流向负极C. 从溶液流向电极D. 从电极流向溶液答案:A2. 电解水时,阳极产生的气体是:A. 氢气B. 氧气C. 氮气D. 二氧化碳答案:B3. 法拉第电解定律中,电极上沉积的物质量与哪些因素有关?A. 电流强度和通电时间B. 电极材料C. 溶液浓度D. 所有以上因素答案:A4. 电镀过程中,被镀金属作为:A. 阳极B. 阴极C. 电解质D. 电源5. 在电化学电池中,哪种类型的反应是自发进行的?A. 氧化反应B. 还原反应C. 氧化还原反应D. 非氧化还原反应答案:C6. 电化学腐蚀中,金属的腐蚀速率与哪些因素有关?A. 金属的纯度B. 环境的湿度C. 金属的电位D. 所有以上因素答案:D7. 电化学传感器的工作原理基于:A. 电导变化B. 电势变化C. 电流变化D. 电阻变化答案:B8. 电化学抛光中,金属表面光亮的原因是:A. 金属被氧化B. 金属被还原C. 金属被溶解D. 金属被沉积答案:C9. 电化学合成中,电子作为:B. 还原剂C. 催化剂D. 反应物答案:B10. 电化学电池的总反应可以表示为:A. 氧化反应 + 还原反应B. 氧化反应 - 还原反应C. 氧化反应× 还原反应D. 氧化反应÷ 还原反应答案:A二、填空题(每题2分,共5题)1. 在电化学中,电池的电动势(E)等于各半电池的_______之和。
答案:电势差2. 电化学腐蚀的两种主要类型是_______腐蚀和_______腐蚀。
答案:吸氧、析氢3. 电化学分析法中,电位法测量的是溶液中特定离子的_______。
答案:电化学势4. 电镀时,电流效率是指沉积在阴极上的金属量与_______通过的电量之比。
答案:法拉第5. 电化学合成中,通过控制电流可以精确控制产物的_______。
答案:产量三、简答题(每题10分,共2题)1. 简述电化学电池的工作原理。
应⽤电化学习题及答案应⽤电化学,杨辉卢⽂庆全书思考题和习题第⼀章习题解答:1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。
(1)++→+242Ce e Ce解:属于简单离⼦电迁移反应,指电极/溶液界⾯的溶液⼀侧的氧化态物种4Ce +借助于电极得到电⼦,⽣成还原态的物种2Ce+⽽溶解于溶液中,⽽电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表⾯状态等并未发⽣变化, (2) -→++OH e O H O 44222解:多孔⽓体扩散电极中的⽓体还原反应。
⽓相中的⽓体2O 溶解于溶液后,再扩散到电极表⾯,然后借助于⽓体扩散电极得到电⼦,⽓体扩散电极的使⽤提⾼了电极过程的电流效率。
(3) Ni e Ni→++22解:⾦属沉积反应。
溶液中的⾦属离⼦2Ni +从电极上得到电⼦还原为⾦属Ni ,附着于电极表⾯,此时电极表⾯状态与沉积前相⽐发⽣了变化。
(4) -+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22解:表⾯膜的转移反应。
覆盖于电极表⾯的物种(电极⼀侧)经过氧化-还原形成另⼀种附着于电极表⾯的物种,它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。
(5)2)(22OH Zn e OH Zn→-+-;--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn解:腐蚀反应:亦即⾦属的溶解反应,电极的重量不断减轻。
即⾦属锌在碱性介质中发⽣溶解形成⼆羟基合⼆价锌络合物,所形成的⼆羟基合⼆价锌络合物⼜和羟基进⼀步形成四羟基合⼆价锌络合物。
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。
电化学方法原理和应用习题答案1. 电化学方法的原理电化学方法是一种利用电化学过程来研究物质性质和进行分析的方法。
它基于物质与电流之间的相互作用,通过测量电流、电势和电荷量等参数来获得与物质性质相关的信息。
电化学方法的原理基于两个基本的电化学过程:电解和电化学反应。
电解是指通过外加电势将电解质溶液中的离子转化为氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。
电化学反应是指在电极表面发生的氧化还原反应,通过测量电极电势的变化来了解物质的电化学性质。
2. 电化学方法的应用2.1 电化学分析:电化学分析是利用电化学方法来定量或定性地分析化合物和物质的方法。
常见的电化学分析方法包括电位滴定法、极谱法、电位滴定法等。
这些方法可以广泛应用于环境监测、水质分析、生化分析等领域。
2.2 电化学腐蚀研究:电化学腐蚀研究是通过电化学方法来研究和评估材料在特定环境条件下的腐蚀性能。
它可以帮助我们了解材料在不同环境中的腐蚀行为,并采取措施来延缓或防止材料的腐蚀。
2.3 电化学储能:电化学储能是指利用电化学反应来存储和释放能量的技术。
常见的电化学储能装置包括电池和超级电容器。
电化学储能技术在电动汽车、可再生能源储存、能量回收等领域有着广泛的应用。
2.4 电化学合成:电化学合成是通过电流驱动反应来合成化合物的方法。
它可以用于有机合成、金属粉末的制备等。
电化学合成具有高选择性、高效率等优点,是一种绿色、可持续发展的合成方法。
3. 习题答案3.1 问题1:电解质溶液中是如何进行电解的?电解质溶液中的电解过程可以分为两个步骤:阳极反应和阴极反应。
在阳极处,氧化反应会发生,而在阴极处会进行还原反应。
阳极和阴极之间通过电解质溶液中的离子传递电荷。
3.2 问题2:电极电势的测量原理是什么?电极电势可以通过将电极与参比电极相连,通过测量电势差来确定。
参比电极是一个具有已知电势的电极,它提供了一个稳定的电势参考。
电极与参比电极之间的电势差可以通过测量电流或电势差来确定。
必刷题电化学及其应用建议完成时间:60分钟选择题:精选20题实际完成时间:分钟非选择题:精选0题1(2024·江西·统考模拟预测)水系Zn-CO2电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。
该电池的示意图如下,其中双极膜在工作时催化H2O解离为H+和OH-,并在直流电场的作用下分别向两极迁移。
下列说法正确的是()A.放电时,Zn电极为负极,发生还原反应B.充电时,OH-从Zn电极通过双极膜到达催化电极发生反应C.放电时,催化电极上的反应为CO2+2H++2e-=CO+H2OD.充电时,Zn电极上的反应为Zn2++2e-=Zn【答案】C【详解】由图知,该电池在放电时,Zn作负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)2-4,催化电极作为正极得电子,发生还原反应,电极反应式为CO2+2H++2e-=CO+H2O,充电时,Zn作为阴极,双极膜在工作时催化H2O解离为H+和OH-,氢离子移向阴极,电极反应式为Zn(OH)2-4+4H++2e-=Zn+4H2O,催化电极为阳极,双极膜在工作时催化H2O解离为H+和OH-,氢氧根移向阴极,电极反应式为CO+2OH--2e-=CO2+H2O,据此回答。
A.由分析知,放电时,Zn电极为负极,发生氧化反应,A错误;B.由分析知,充电时,OH-从双极膜向催化电移动,并极发生反应,B错误;C.由分析知,放电时,催化电极上的反应为CO2+2H++2e-=CO+H2O ,C正确;D.充电时,Zn电极上的反应为Zn(OH)2-4+4H++2e-=Zn+4H2O,D错误;故选C。
2(2024·安徽·统考模拟预测)我国学者研制了一种锌基电极,与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池,其示意图如下。
放电时,Zn转化为2ZnCO3⋅3Zn(OH)2。
下列说法错误的是()A.放电时,正极反应为:Ni(OH)2+2e-=Ni+2OH-B.放电时,若外电路有0.2mol电子转移,则有0.1molZn2+向正极迁移C.充电时,a为外接电源负极D.充电时,阴极反应为:2ZnCO3⋅3Zn(OH)2+10e-=5Zn+2CO2-3+6OH-【答案】B【详解】放电时,锌基电极为负极,Zn转化为2ZnCO3⋅3Zn(OH)2,电极反应式为:5Zn+2CO2-3+6OH--10e-=2ZnCO3⋅3Zn(OH)2,镍基电极为正极,电极反应式为:Ni(OH)2+2e-=Ni+2OH-,充电时,a接电源负极,锌基电极为阴极,电极反应式为:2ZnCO3⋅3Zn(OH)2+10e-=5Zn+2CO2-3+6OH-,b接电源正极,镍基电极为阳极,电极反应式为:Ni+2OH--2e-=Ni(OH)2。
应用电化学,辉卢文庆 全书思考题和习题 第一章习题解答:1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。
(1)++→+242Ce e Ce解:属于简单离子电迁移反应,指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种4Ce +借助于电极得到电子,生成还原态的物种2Ce+而溶解于溶液中,而电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表面状态等并未发生变化, (2) -→++OH e O H O 44222解:多孔气体扩散电极中的气体还原反应。
气相中的气体2O 溶解于溶液后,再扩散到电极表面,然后借助于气体扩散电极得到电子,气体扩散电极的使用提高了电极过程的电流效率。
(3) Ni e Ni→++22解:金属沉积反应。
溶液中的金属离子2Ni +从电极上得到电子还原为金属Ni ,附着于电极表面,此时电极表面状态与沉积前相比发生了变化。
(4) -+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22解:表面膜的转移反应。
覆盖于电极表面的物种(电极一侧)经过氧化-还原形成另一种附着于电极表面的物种,它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。
(5)2)(22OH Zn e OH Zn→-+-;--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn解:腐蚀反应:亦即金属的溶解反应,电极的重量不断减轻。
即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物,所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物。
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。
---离子半径依次增大,可极化度增大,I、、cl电谓零荷电势?由F1.何谓电毛细曲线?何---.②特吸附能力增强,所以在汞电极上,Ilippman公式可进一步得到界面双电层的微分电>F>cl性吸附在两种曲线上的左半支曲线不同,零电荷Cd,请给出Cd的数学表达式。
容电势负移。
答:①将理想极化电极极化至不同电势(Φ),6.何谓非稳态扩散?其初始条件和一个边界条件同时测出相应的界面张力(σ值),表征Φ-6关是什么?另一边界条件由极化条件决定。
系的曲线为“电毛细曲线”。
②“零电荷电势”答:①非稳态扩散:在电化学反应开始阶段,由(表Φ=0即q=0Φ曲线上最高点处是指σ-dσ/d于反应粒子浓度变化幅度较小,液相传质不足,表示。
相应的电极电势,用Φ面不带有剩余电荷)0粒子被消耗,此时浓度极化处于发展阶段,称之μ公式:③由lippmanq=-(dσ/dΦ),μ, (2)122为传质过程的非稳态阶段②初始条件:C(x,0Φ得Cd=-dΦσ/d);μ及Cd=dq/d i i0 开始电极前扩散粒子完全均匀分布在液相2.=C何谓电化学极化?产生极化的主要原因是什i0,无穷远处不出)=C中。
边界条件:C(∞,t么?试分析极化在电解工业(如氯碱工业)﹑电ii现浓度极化。
③另一边界条件:极化条件镀行业和电池工业的利弊。
7.溶液中有哪几种传质方式,产生这些传质过程答:①电化学极化是指外电场作用下,由于电化的原因是什么?学作用相对于电子运动的迟缓性改变了原有的答:对流、扩散、电迁移。
①对流:由于流体各电偶层而引起电极电位变化。
(即电极有净电流部分之间存在浓度或温度差或者外部机械作用通过时,阴、阳电流密度不同,使平衡状态受到力下所引起;②扩散:由于某一组分存在浓度梯了破坏,而发生了电极电位的“电化学极化”)。
度,粒子由高浓度向低浓度转移;③电迁移:在②原因:电化学反应迟缓、浓差极化。
③从能量外电场作用下,液相中带电粒子作定向移动。
角度来看,极化对电解是不利的;超电势越大,8.稳态扩散和非稳态扩散的特点是什么,可以用外加电压越大,耗能大。
极化在电镀工业中是不什么定律来表示?利的,氢在阴极上析出是不可避免的副反应,耗答:①稳态扩散:扩散粒子的浓度只与距离有关,能大,但同时使阴极上无法析出的金属有了析出与时间无关。
用Fick的可能。
极化使电池放电时电动势减少,所做电第一定律表示,J功也减小,对电池工业不利表示扩散流量。
②非稳态扩散:扩散粒子的浓度同时是距离和时间的函数。
用Fick第二定律 3.参比电极需选用理想极化电极还是不极化电极?目前参比电极有那些类型?选择参比电极9.说明标准电极反应速度常数k 需考虑什么?和交换电流密度S0的物理意义,并比较两者的区别。
i答:①参比电极选用理想不极化电极。
②类型:答:①电极,Ag/Agclk:当电极电势为反应体系的标准平衡及标准氢电极,饱和甘汞电极,S-反应粒子为单位浓度时,电极反应进行的速率电极。
③考虑的因素:电极反应可逆,Hg/HgO/OH0:反应在平衡电势下的电流密度,即。
i(md/s)稳定性好,重现性好,温度系数小以及固相溶解0=i=i②相同点:度小,与研究体系不反应i数值越大,表示该反应的可有ka0与反应体i逆性越强。
不同点:零电荷的电势可用哪些方法测定?零电荷电4.k与浓度无关,S系各种组分的浓度有关。
势说明什么现象?能利用零电荷电势计算绝对10.为什么有机物在电极上的可逆吸附总是发生电极电位吗?在一定的电位区间内?答:①电毛细法和微分电容法。
②零电荷电势表答:越正的电势,有机物易被氧化;电势越负,/明了“电极溶液”界面不会出现由于表面剩余易被还原,因此其可逆吸附发生在平衡电势附近电荷而引起的离子双电层现象;③不能将此电势值,即一定的电位区间内。
看成相间电势的绝对零点,该电势也是在一定参11.试说明锂离子电池的正极和负极材料是何物比电极下测得的,所以不能用于计算绝对电极电质?为什么其溶剂要用非水有机溶剂位。
? 锂离子电池比一般的二次电池具有什么特点?﹤Cl﹤为什么卤素离子在汞电极上吸附依5.FI答:①正极:主要是嵌锂化合物,包括三维层状的顺序而增强,特性吸附在电毛细曲线和微分电的容曲线上有何表现?LiCoO,LiNiO,三维的 TiO。
负极:主要是碳222素材料,如石墨、碳纤维。
②锂遇水反应生成答:①卤素离子为表面活性物质,阴离子吸附主H,2可能有爆炸的危险,所以要用非水有机溶剂。
③要发生在比零电荷电势更正的电势范围,由于特点:工作电压高,比能量高,稳定性好,寿命18.二次电池要求充放电反应可逆性要好,一般要求电极的结构具备什么特点?试举例说明之。
长,自放电小,无记忆效应,工作温度范围宽,答:如锂离子电池,电极材料二维层状;自由嵌不含有害金属铅、镉,无污染。
入、嵌出;体积膨胀率小;尖晶石,三维轨道结何谓电池的放电曲线?从放电曲线可得到那12.构。
些有关电池性能的信息?19.镍氢电池(储氢电池)答:①放电曲线:在指定负载和温度下放电时,是一种重要的二次电池,该电池正极和负极材料是何物质?写出电池反工作电压随时间的变化曲线;②从曲线上可知工应作电压、终止电压、开路电压、理论电动势的值,。
何谓储氢合金?答:①正极材料:Ni(OH);负极:混合稀土氢合放电平台越长,电池性能越好。
2金(LaNiH)或钛镍合金(图?从该图可达到那些电化MH)。
电池反应:13.如何得到Evans xx MNiH+6NiOH MNi+6Ni(学信息?在一般条件下钢铁发生吸氧腐蚀,说明OH)2N65N储氢合金:在一定条件下可逆的吸收放出H 钢铁腐蚀过程的控制步骤是什么?的2新型合金。
20.海洋性环境下钢铁主要发生电化学腐蚀,其阴极电极反应主要是什么反应?控制步骤是什么?+-→2H+4eO 答:答:①Evans图即腐蚀极化图,这种图是把表征①阴极反应为吸氧反应:O+4H22②控制步骤:氧的扩散步骤腐蚀电池的阴、阳极极化曲线画在同一图上而成21.何谓电解提取?何谓电解精炼?举例说明两的②从该图可知极化曲线较陡,表明电极的极化者之间的区别?率较大,反应阻力大;反之,反应容易进行。
极答:①电解提取:直接利用通电的方式提取电解化作用使阴阳的电位交于一点,对应电位为腐蚀质中的金属。
②电解精炼:利用电解方法将含有Icorr,电流为腐蚀电流();金属以)电位(Ecorr金属的物质进行提纯。
③区别:电解提取采用不此电流不断地腐蚀。
③过程:阴极氧的扩散溶性阳极,如以Pt为电极,电解AlO得到Al14.钢铁腐蚀使用的电化学保护主要有几种?简;32电解精炼采用可溶性阳极,如以粗铜为阳极,用述它们的基本原理。
以精炼答:阳极保护法和阴极保护法。
原理:阳极保护.22.法是把被保护金属变成阳极,用极化的方式使金试叙述赫尔槽的结构特点和在电镀中的用途。
属钝化,并维持稳定状态,腐蚀速率降低,得以保护。
阴极保护法是提供阴极极化,改变金属表面电子能级结构,使金属电位负移进入免蚀区。
答:特点:阴极各个部位与阳极的距离不同,有15.两种金属共沉积形成合金的基本条件是什近端与远端,其电流密度不同。
用途:①确定渡么?如何才能实现合金电沉积?液各组分的合适含量;②确定渡液中添加剂或杂答:①基本条件:析出电位十分相近或相等;②质的大致含量;③可用于选择不同的操作条件,若析出电位相差较小,可采用改变浓度和改变沉如改变为温度,pH积电流密度;若相差较大,可采用加入络合剂和值、电流密度23.与其它阴极过程相比,金属电沉积有何特点?添加剂。
答:①液相传质,反应粒子向电极表面迁移;②16.一般金属镀层大多为多晶体,试根据金属电结前置转化,发生化学转化反应;③电荷传递,反晶理论,若要得到晶体细小的镀层一般要采用什应粒子还原为吸附态金属原子;④电结晶,吸附么措施进行电沉积?态金属原子形成晶体。
答:即抑制核的生长速度,通过增加阴极极化、24适当的降低主盐浓度,在较大的电流密度下进行、采用钢铁电极以丙稀氰为主要原料电合成己二氰,写出阴极和阳极反应?电沉积。
+-→NC (CH)CN 2CH答:阴极:17.目前氯碱工业阳极广泛使用形稳电极代替石=CHCN+2H+2e422-+ +2H 墨,其组成是什么?什么叫形稳电极?2e→1/2O—O阳极:H2225.答:DSA碱性锌氧化银电池以锌粉为负极,以氧化银TiO涂镀以钛为基地,的组成:RuO、22粉加催化剂()(Ag2O) PbO、Pt压制成正极,电解液为饱和了锌酸盐。
形稳电极是指电解过程2的浓碱溶液试写出其正极反应,负极反应,电池中耐腐蚀、尺寸稳定、寿命长的不溶性阳极。
.反应。
化;形成沉淀膜;形成吸附膜32.金属离子还原继而形成结晶层的电结晶一般答:正极:过程由哪些基本步骤组成及次序?负极:答:①溶液中的离子向电极表面扩散→②电子迁移反应→③失去溶剂化外壳,形成吸附原子→④总反应:吸附原子经表面扩散,到缺陷等位置→⑤电还原26.试述有关化学电源主要性能的概念,如电动的金属原子聚集,核化→⑥结合到晶格中,核化势、开路电压、工作电压、截止电压。
生长→⑦沉积物的结晶及形态发展答:①电动势E:电池两极在断路且处于可逆平31:电池两、什么是电解的电流效率和电能效率?两者区衡状态时两极电势之差。
②开路电压U别是?极在断路时的稳定电极电势之差。
③工作电压V:η有电流通过外电路时,两极的电势差。
④截止电= I压:放电时,电压下降到不宜继续放电的最低工作电压。
⑤数值:E>U>V>截止电压η=27.防止钢铁腐蚀主要措施有?E区别:电流效率反映副反应的程度大小,电能效①阴极保护法中的外加电流法;②涂防锈漆;答:率反映能量的利用率③镀上惰性金属镀层;④用缓蚀剂加以保护32.简述电解冶金的方法,并说出电解冶金与火 28.什么是析氢腐蚀和耗氧腐蚀?+法冶金比较有哪些特点?H答:①析氢腐蚀:以H 还原反应为阴极,生成2答:①电解治金可分为水溶液电解,熔盐电解,的过程。
O的还原反应为阴极,②耗氧腐蚀:消耗2-有机溶剂电解。
(水溶液电解是电解金属氯化物的过程。
生成OH或HO2--+或硫酸盐的水溶液,电流效率高,操作简单;对+2OH (析氢)碱性介质:2HO+2e=H2--于碱金属,碱土金属,电解时易析出氢气,采用1/2O+2e+HO=2OH(耗氧)22-+熔盐体系电解来提取)②特点:电解治金采用电=H (析氢)2H酸性介质: +2e2-+子作还原剂,而火法冶金一般采用+1/2O+2e=HCO,C,HO(耗氧 2H)为还222原剂;耗电、能耗大阴极保护的方法有哪几种,画图并简述一下29.33.各种方法,也可举例说明。
对镀锌层采用什么后处理方法?镀锌层为什么要进行钝化处置?答:①外加电流法:在电解质中加入辅助电极,答:①对镀锌层采用CrO将需要保护的金属基体连接到外电源负极,调节/HSO 钝化后处理。