根据Faraday定律•通过分析电解过程中反应物在电极上物质的量的变化.就可求岀电荷虽的数值.在电化学的定量研究和电解工业上冇重要的应用.
2.电池中正极、负极、阴极、阳极的定义分别是什么？
为什么在原电池中负极是阳极而正极是阴极？
答:
给出电子到外电路的电极叫做电池的负极,在外电路中电势低.
从外电路接受电子的电极叫做电池的止极，在外电路中电势较商.
发生氧化作用的电极称为阳极，发生还原作用的一极称为阴极.原电池的阳极发生氧化作用•阴极发生还原作用，内电路的电子由阳极运动到阴极•所以原电池的阴极是正极，阳极是负极.
3・电解质溶液的电导率和摩尔电导率与电解质溶液浓度的关系有何不同？
为什么？
答:
强电解质溶液的电导率随若浓度的增大而升高（导电粒子数冃增多），但大到一定程度以后，由于正、负离子之间的相互作用增大,因而使离子的运动速率降低•电导率反而下降.弱电解质的电导率随浓度的变化不显著•浓度增加电离度减少•离子数目变化不大.摩尔电导率随浓度的变化与电导率不同，浓度降低，粒子之间相互作用减弱，正、负离子的运动速率因而增加,故摩尔电导率增加.
4.怎样分别求强电解质和弱电解质的无限稀释摩尔电导率？
为什么要用不同的方法？
答:
在低浓度下，强电解溶液的摩尔电导率与心成线性关系.
仏=人叙1一创F）
在一定温度下，一定电解质溶液来说.0是定值，通过作图,直线与纵坐标的交点即为无限稀释时溶液的摩尔电导率AS■，即外推法.
弱电解质的无限稀释摩尔电导率人益，根据离子独立移动定律•可由强电解质溶液的无限稀释摩尔电导率人洛设计求算，不能由外推法求出，由于筋电解质的稀溶液在很低浓度下,Am与£不呈直线关系.并且浓度的变化对的值影响很大，实验的谋差很大，由实验值直接求弱电解质的A益很困难.
5.离子的摩尔电导率、离子的迁移速率、离子的电迁移率和离子迁移数之间有哪些定量关系式？
答:
定量关系式：
r+=u+dE/dlr-=u-dE/dl
r+，〜离子迁移速率,“+，“.离子的电迁移率.
#_Ib,_J+一S
15I'Ir++r_“++“一
"牛=总=耳7离子迁移数刀亠+艺1
无限稀释强电解质溶液盘：
=猛,++4：
.-
人；=（済+肚）尸.
6・在某电解质溶液中,若有；种离子存在，则瘠液的总电导应该用下列哪个公式表示:
（1>G=壽+舟+…;
（2）G=或？
为什么？
I
答:
对电解质溶液来说电导G是其导电的能力•以1-1型电解质溶液为例.
G=kA/1ie=Am•c
稀电解质溶液仏=血+広
Qii+Am）c—A^•c+Am•c
X+~Am•C则G+-=K+A//
：
•G总=G+G-=点+点…=工盒.
7.电解质与非电解质的化学势表示形式有何不同？
活度因子的表示式有何不同?
答:
非电解质的化学势的表示形式：
=/UB（T）+RTlnaw.R
电解质內=閲（丁）+RTlg3=^（T〉+RTlna甘•。
么
活度因子表示式:
非电解质第
电解质刚=4甘•=d±.
8.为什么要引进离子强度的概念？
离子强度对电解质的平均活度因子有什么影响？
答:
在稀溶液中，影响离子平均活度因子*的主要因素是离子的浓度和价数，并且离子价数比浓度影响还要更大一些.且价型愈高•影响愈大，因此而提出离子强度的概念.
对平均活度因子的影响lgy±=—常数J7.
9.用Deby&HiickcI极限公式计算平均活度因子时有何限制条件？
在什么时候要用修正的DebyeHiickel公式？
答:
限制条件为：
1离子在静电引力下的分布遵从Boltzmann分布公式，并且电荷密度与电势之间的关系遵从静电学中的Poisson＜泊松）公式.
2离子是带电荷的圆球•离子电场是球形对称的，离子不极化.在极稀溶液中可看成点电荷.
3离子之间的作用力只存在库仑引力，其相互吸引而产生的吸引能小于它的热运动的能量.
4在稀溶液中，溶液的介电常数与溶剂的介电常数相差不大，可以忽略加人电解质后的介电常数的变化.
若不把离子看作点电荷，考虑到离子的直径，极限公式修正为：
10.不论是离子的电迁移率不是摩尔电导率•氢离子和氢氧根离子都比其他与之带相同电荷的离子要
大得多•试解释这是为什么?
答:
在水溶液中・H十和（）H-离子的电迁移率和摩尔电导率待别大，说明和OH-在电场力作用下运动速率特别快•这是因为水溶液具有氢键质子可以在水分子间转换，电流很快沿着氢犍被传导•
11.在水溶液中带有相同电荷数的离子，如I.i+,Na4,K+,Rb+,…,它们的离子半径依次增大,而迁移速率也相应增大,这是为什么？
答:
Li・,Na+,K+,Rb~等离子带有相同的电荷，离子半径依次增大•根据修正的DebyeHiickel公式^
lgy±随着离子半径的增大而增大.所以溶液中离子溶度增加，迁移速率亦将增加.
12.影响难溶盐的溶解度主要有哪些因索？
试讨论AgCI在下列电解质溶液中的溶解度大小，按由巾到大的次序排列出来（除水外，所有的电解质的浓度都垦0.1mol・dm"3）.
（DNaNQj
（2）NaCI（3）H2O（4）CuSCh（5）NaBr
答:
影响难溶盐的溶解度的主要因索有：
1共同离子影响，如AgBr在NaBr中的溶解度远小于水中的溶解度.
2其它电解质的影响，其它电解质的存在通过影响离子强度，影响难溶盐的活度系数,从而影响溶解度.
溶解度顺序为：
（2）V（3）V
（1）V（4）V（5）.
13・用Pt电极电解一定浓度的CuSOx溶液，试分析阴极部、中部和阳极部溶液的颜色在电解过程中有何变化？
若都改用Cu电极，三部溶液颜色变化又将如何？
答:
Pt是惰性电极,阴极部溶液中CI+被还原生成Cu,溶液中的侬度变小，颜色变淡，阳极部溶液中Ci?
+向中部迁移，颜色变淡，中部的颜色在短时间内基本保持不变.
用Cu做电极时，阴极部的顏色变淡，中部基本不变，阳极部颜色变深.
14.什么叫离子氛？
Debye-Huckel-Onsager电导理论说明了什么问题？
答:
溶液中每一个离子都被电荷符号相反的离子所包围，由于离子间的相互作用使得离子分布不均匀，从而形成离子氛.
DebyrHtickel-Onsager电导理论说明，电解质溶液的摩尔电导率与离子间相互作用、离子的性质、贏子本身结构和溶剂能力以及介质的介电常数都有关系.
第九章
1、可逆电极有哪些主要类型?
每种类型试举一例，并写出该电极得还原反应。
对于气体电极与氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题？
答:
可逆电极有三种类型：
（1）金属气体电极如Zn（s）.ZrT‘-（m）Zn:
（m）+2e'=Zn（s）
（2）金属难溶盐与金属难溶氧化物电极如Ag（s）AgC1（s）C1_（m）,AgC1（s）+e-=Ag（s）+cr（m）
⑶氧化还原电极如：
Pt：
Fe37ml）,Fe2'（m2）Fe3+（m1）+e"=Fe2+（m2）
对于气体电极与氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附得惰性金属。
2、什么叫电池得电动势?
用伏特表侧得得电池得端电压与电池得电动势就是否相同？
为何在测电动势时要用对消法？
答:
正、负两端得电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后，必须有适量得电流通过才能使伏特il•显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降,所以只能在没有电流通过得情况下才能测量电池得电动势。
3、为什么Weslon标准电池得负极采用含有Cd得质量分数约为0、04~0、12得Cd~Hg齐时，标准电池都有稳定得电动势值?
试用Cd-Hg得二元相图说明。
标准电池得电动势会随温度而变化吗？
答:
在Cd-Hg得二元相图上,Cd得质量分数约为0、04~0、12得Cd-Hg齐落在与Cd-Hg固溶体得两相平衡区，在一左温度下Cd-Hg齐得活度有左值。
因为标准电池得电动势在立温下只与Cd-Hg齐得活度有关，所以电动势也有泄值，但电动势会随温度而改变。
4、用书面表示电池时有哪些通用符号?
为什么电极电势有正、有负？
用实验能测到负得电动势吗？
答:
用“丨”表示不同界而，用"丨丨”表示盐桥。
电极电势有正有负就是相对于标准氢电极而言得。
不能测到负电势。
5、电极电势就是否就就是电极表而与电解质溶液之间得电势差？
单个电极得电势能否测量?
如何用Nernst方程计算电极得还原电势？
5、电极电势就是否就就是电极表面与电解质溶液之间得电势差?
单个电极得电势能否测量?
如何用Nernst方程计算电极得还原电势？
答：
电极电势不就是电极表而与电解质溶液之间得电势差。
单个电势就是无法测量得。
用Nernst方程进行计算：
6、如果规左标准氢电极得电极电势为1、0V,则各电极得还原电极电势将如何变化？
电池得电动势将如何变化？
答:
各电极电势都升高1，但电池得电动势值不变。
7、在公式ArGaH=-zEMF中，XG/就是否农示该电池各物都处于标准态时，电池反应得Gibbs自由能变化值？
答:
在公式ArG3M=-zEKF中，ArG/表示该电池各物都处于标准态时，在T,p保持不变得条件下，按电池反应进行lmol得反应时系统得Gibbs自由能变化值。
8、有哪些求算标准电动势E°得方法？
在公式
中，E”就是否就是电池反应达平衡时得电动势？
K"就是否就是电池中各物质都处于标准态时得平衡常数？
答:
求算标准电动势E®得方法较多，常用得有：
公式就是由联系在一起，但『与K”处在不同状态,E”处在标准
态,不就是平衡态（在平衡态时所有得电动势都等于零，因为ArG/等于零）。
Q处在平衡态,而不就是标准态（在标准态时平衡常数都等于1）。
9、联系电化学与热力学得主要公式就是什么？
电化学中能用实验测左哪些数据?
如何用电动势法测泄下述各热力学数据?
试写出所设计得电池、应测得数据及计算公式。
答:
联系电化学与热力学得主要公式就是：
ArGm二-zEF,m-zE”F
电化学中用实验能测定E,E\。
用电动势法测左热力学数据得关键就是能设计合适得电池,
使电池反应就就是所要求得反应，显然答案不就是唯一得。
现提供一个电池作参考。
<1）、H：
0⑴得标准摩尔生成Gibbs自由能△心（H=0,1）;
电池:
PtH:
（p1I5）IH'或Oir（aq）I0：
（pJPt
净反应:
H=（p&）+1/203）=H2O
（1）
（HOI）=-zE”F
（2）、R：
O
（1）得离子积常数K“；
电池:
PtIH2（pha）H*（aH-）|Ok（a„-）H：
（pJPt
净反应:
H:
0（l）oH*（afI.）+OH-（aQ
（3）Hg2S0:
（s）得活度积常数KJ;
电池:
Hg（l）Hg：
：
7aHS2=，）jSO.3-（aso广）HgaSO.（s）Hg（l）
净反应:
Hg=SOt（s）=Hg2s+（anO+SOf-（a«Z）I
（4）反应Ag（s）+l/2Hg5Cl3（s）-*AgCl（s）+Hg
（1）得标准摩尔反应焙变△府;
电池：
Ag（s）AgCl（s）|C1■（acf）Hg:
Cl：
（s）Hg
（1）
净反应：
Ag（s）+l/2HgzCL（s）-*AgCI（s）+Hg
（1）
ArGmw=-ZEwF=ArH/-TArS/
（5）、稀得HCI水溶液中,HC1得平均活度因子Y士；
电池:
Pt|H=（p-）|HCl（m）AgCl（s）Ag（s）
净反应:
H:
（pM）+AgCl（s）=II1（aH+）+Cr（acl->+Ag（s）
（6）Ag:
O（s）得标准摩尔生成焰与分解压。
电池:
Ag（s）+AgcO（s）IOH—（aoH-）I0-（p‘）IPt
净反应:
Ag=0（s）-*l/20=（p-）+2Ag（s）
（7）、反应Hg：
CI2（s）4-Hs（g）-2HCl（aq）+2Hg
（1）得标准平衡常数K/;
电池：
Pt|H=（p®）HC1（ahci）IHg3Cl2（s）|Hg（l）
（8）、醋酸得解离平衡常数。
电池：
PtlHsCp*）HAc（rnHAc）,Ac-（mA-）»Cl~（aci-）IAgCl（s）Ag（s）
净反应:
AgCl（s）+H?
（pw）-*H'（ai<+）+C1（aci-）+Ag（s）
10、当组成电极得气体为非理想气体时，公式就是否成立?
Nernst方程能否使用？
其电动势E应如何计算？
答:
因为就是非理想气体，所以先计算电池反应得，公式中代人非理想气体得状态方程。
然后根据XGm与电动势得关系，计算电动势ArGt=-zEF公式与Nernst方程能使用。
11、什么叫液接电势?
它就是怎样产生得?
如何从液接电势得测定计算离子得迁移数?
如何消除液接电势？
用盐桥能否完全消除液接电势？
答:
在两种含有不同溶质得溶液界而上，或者两种溶质相同而浓度不同得溶液界而上，存在着微小得电位差，称为液体接界电势。
产生得原因就是由于离子迁移速率得不同而引起得。
用盐桥只能使液接电势降到可以忽略不计，但不能完全消除。
12、根据公式，如果为负值，则表示化学
反应得等
压热效应一部分转变成电功（-zEF）,而余下部分仍以热得形式放
出。
这就表明在和同得始终态条件下,化学反
应得△「血按电池反应进行得熔变值大（指绝对值），这种说法对不对？
为什么？
答:
不对,H就是状态函数△「乩得值只与反应得始终态有关，而与反应得途径无关，不管反应经历得就是化学反应还就是电池反应，始终态相冋时A,H=值就是相同得。
但两种反应得热效应就是不一样得。
第十章电解与极化作用
1・什么叫分解电压？
它在数值上与理论分解电压（即原电池的可逆电动势）有何不同？
实际操作时用的分解电压要克服哪几种阻力？
答:
分解电压是使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必需的最小外电压•从理论上讲，分解电压等于原电池的可逆电动势，但实际上，分解电压大于可逆电压•分解电压应克服相应原电池的电动如电极极化效应及体系电阻引起的电势降•表示为：
E分解=E可迴+Z1E不可逆+IR.
2・产生极化作用的原因主要有哪几种？
原电池和电解池的极化现象有何不同？
答:
产生极化作用的主要原因是电化学极化和浓差极化.电解时,电流密度愈大，超电势愈大•外加电圧也要增大，所消耗的能量越多，原电池放电时,有电流在电极上通过，随着电流密度增大.由于极化作用，正极比可逆电势愈来愈小•负极比可逆电势越来越大，原电池的电动势逐渐减小，它所能作的电功逐渐减小.
3・什么叫超电势？
它是怎样产生的？
如何降低超电势的数值？
答:
把某-电流密度下的电势仰聪与師之间的差值称为超电势,超电势产生的原因有，电化学极化和浓差极化•及电解过程中，在电极表面形成一层氧化膜或其它物质，从而对电流的通过产生阻力（电阻超电势），在外加电压不太大的情况下,把溶液剧烈搅动可以降低浓差极化，但由于电极表面扩散层的存在•不可能把浓差极化完全除去.除此之外•还可以加人去极化剂和减小体系的阴值R来降低超电势的值.
4・析岀电势与电极的平衡电势有何不同？
由于超电势的存在，使电解池阴、阳极的析出电势如何变化？
使原电池正、负极的电极电势如何变化？
超电势的存在有何不利和有利之处？
答:
由于超电势的存在，使得舸.析出=伽馄+稠
卩m.析出——嗣
一定电流密度F，每个电极的实际析岀电势等于逆电势加上或减去电极超电势.趙电势使得电餅池的阴阳两极随电流密度的增大•阳极更正，阴极更负.外加电压变大•消耗电动增多.而原电池的阳极随若电流密度的增加而变小阴极的电势增大•总体上原电池的电动势减小，所作的电动减小•从能锻消耗上讲•无论原电池或是电解池.极化作用都是不利的•但超电势也可以利用•如极谱分析.就是利用浓差极化来分析的一种方法.
5.什么叫氢超电势？
氢超电势与哪些因素有关？
如何计算氢超电势？
氢超电势的存在对电解过程有何利弊？
答：
氢超电势:
由于电极极化•某一电流密度下氢的电势鸭可逆与阿逆之间的塾值.一般H2在电极上析出的超电势很大.氢超电势与电极材料•溶液组成、电极表面状态及实验温度有关.
1905Tafel提出经验公式y=a+QIn（＞/切）
电解制由于H超电绅的存在•使得电解时需要更多消耗能量.电流效率降低.
冇利的地方在于，某些生产过程，如湿法冶金、电解梢炼•应用高趙电势的金属作阴极抑制产生氢气的副反应•也町以利用H超电势.使得本来在H，之后阴极上还原的反应•也能顺利地在阴极进行.
6.在电解时，阴、阳离子分别在、阴极上放电.其放电先后次序有何规律？
欲使不同的金属离子用电解方祛分离，需控制什么条件？
答:
电解时•还原电势愈证，住阴极上.其氧化态愈先还原而析出，在阳极还原电势愈负者.还原态先氧化而析出.控制外加电压的大小•可使具有不同的析出电势的金属离子分步析出而得以分离.
7.金属电化学腐蚀的机理是什么？
为什么铁的耗氧腐蚀经析氢腐蚀要严車得多？
为什么粗锌（杂质主要是Cu.Fe等）经纯锌在稀H2S（）t溶液中反应得更快？
答:
金属表面与介质（电解液等）接触时•形成原电池而发生电化学作用而引起的腐蚀叫电化学腐蚀.机理是进行原电池的电化学作用.吸氧腐蚀的夬如n+叫o）=l・229V比析氢腐蚀的弼*%大得多•即时屯与0"卩。
的原电池电势相比®屮”吟）与阳2•疔组成的电池电动势小得多，所以有锁气存在时Fe的腐蚀更严重.
纯锌在稀H?
sa中发生化学腐蚀•而含Cu.Fe的粗锌除发生化学腐蚀外.还要发生电化学腐蚀.所以在稀H2S（）4中粗锌腐蚀较快.
8.在铁锅里放一点水,哪一个部位最先出现铁锈？
为什么？
为什么海轮要比江轮采取更有效的防腐措施？
答：
水面附近的部位先岀现铁锈•因为水面以下部分是析氢腐蚀•水面附近含有Q与H+发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀比析氢腐浊容易发生.
海水中含有电解质•容易发生电化学腐蚀.所以海轮比江轮采取更有效的防腐措施.
9・比较镀锌铁与镀锡铁的防腐效果？
一旦镀层有损坏•两种镀层对铁的防腐效果有何不同？
答:
在镀层完整时•两种保护层并无原则上的区别.但当镀层损坏或不完整时•镀锌铁的防腐效果好于镀锡鉄•一旦镀层损坏锡保护层作为阳极与Fe构成原电池.从而加速Fe的腐蚀.但锌保护层会作为阴极先被腐蚀•从而保护Fe不受腐蚀•直到保护层被完全腐蚀.
10-金属防腐主要有哪些方法？
这些防腐方法的原理有何不同？
答:
金属防腐有以下方法：
1
非金属保护.
a.保护器保护
3电化学保护＜b.阴极电保护
lc・阳极电保护
4加缓蚀剂保护
5钝化保护.
11・化学电源主要有哪几类？
常用的蓄电池有哪几种？
各有何优缺点？
氮氧燃料电池有何优缺点？
答:
化学电原可以分为:
一次电池、二次电池及燃料电池
常•用蘇电池有：
1酸式铅蓄电池
2碱式蓄电池
3Ag-Zn箔电池・
4金属氢化物一像电池、Fe-Ni或Cd—Ni电池
铅蓄电池厉史最早,较成熟、价廉、质屋大、保养要求严格•易损坏.
镰菁电池能够经受剧烈振动，比较经得起放电、保藏维护要求不高质量轻、低温性能好、结构复杂、制造费用高.
Ag-Zn蕃电池单位质量、单位容虽所蓄电能高、能大电流放电•经受机械振动、费用昂贵、使用寿命短.燃料电池的优点：
能量转换率高、减少大气污染、比能量岛、髙度的稳定.
缺点是:
使用电极材料贵重•电解液的腐蚀性比较强等.
12.试述电解方法在工业上有哪些应用，并举例说明之.
答:
①电解制备
2金属离子的分离
3电镀
4污水处理
5铝及其合金的电化学氧化和表面着色.
第十一章
1、请根据质量作用泄律写出下列基元反应得反应速率表示式（试用各种物质分别表示）。
（1）A+B二2P
（2）2A+B=2P
⑶A+2B二P+2S
（4）2C1+M二C4+M
2、（梧季反剂於弘谢就是观姐丿払出II仙翩風丿附甲$両］淀就是基元反应?
反应Pb
（CA）-=Pb+4?
：
^就是否可推为基元戒应？
山'
零级反应不可能就是基元反应，因为没有零分子反应。
一般就是由于总反应机理中得决速步与反应物得浓度无关，所以对反应物呈现零级反应得特点。
零级反应一般岀现在表而催化反应中，决速步就是被吸附分子在表而上发生反应，与反应物得浓度无关，反应物通常总就是过疑得。
基元反应一左具有简单反应级数，但具有简单级数得反应不一定就是基元反应，如比套）+1：
（呂）二211
1（g）就是二级反应，但就是一个复杂反应。
Pb（GH5）,=Pb+4CJ【,，不可能就是基元反应。
根据微观可逆性原理，正、逆反应必须遵循相同得途径。
基元反应最多只有三分子反应，现在逆反应有五个分子，所以逆反应不可能就是基元反应，则正反应也不可能就是基元反应。
3、在气相反应动力学中，往往可以用压力来代替浓度,若反应aA-P为n级反应。
式中-就是以压力表示得反应速率常数,以就是A得分压。
所有气体可瞧作理想气体时，请证明（RT）'"o
4、对于一级反应，列式表示当反应物反应掉1/n所需要得时间t就是多少?
试证明一级反应得转化率分别达到50%,75%,87、5%所需得时间分别为t",2tl/2,3t心
5、对反应A—P,当A反应掉3/4所需时间为A反应掉1/2所需时间得3倍，该反应就是几级反应?
若当A反应掉3/4所需时间为A反应掉1/2所需时间得5倍，该反应就是几级反应?
请用汁算式说明。
所以，对a二b得二级反应，t3/4=3t1/50同理，对a二b二c得三级反应=5皿。
6、某一反应进行完全所需时间就是有限得，且等于c0/k（c0为反应物起始浓度），则该反应就是几级反应？
零级
7、请总结零级反应、一级反应与二级反应各有哪些特征?
平行反应、对峙反应与连续反应又有哪些特征？
零级反应:
c?
t作图为直线，斜率为k0,k0得呈:
纲为［浓度］［时间厂二t,2二a/2k。
、一级反应:
lnc/t作图为直线,斜率为-k.毗得量纲为［时间］二t“ln2//ki、二级反应：
1/6〜t作图为直线，斜率为k“k得量纲为［浓度z［时间广，tz=1/k=a
8、某总包反应速率常数k与各基元反应速率常数得关系为2応（3/24）山,则该反应得表观活化能Ea与指前因子与各基元反应活化能与指前因子得关系如何？
9、某泄容基元反应得热效应为100kJ・mo1_1＞则该正反应得实验活化能Ea得数值将大于、等于还就是小于100kJ・mol或就是不能确定？
如果反应热效应为-100kJ・mol二则E&得数值又将如何？
对于吸热反应，E"大于等于100kJ-mol_1;对于放热反应,匕值无法确定。
10、某反应得匸值为190kJ・mo：
T,加入催化剂后活化能降为136kJ・设加入催化剂前后指前因子A值保持不变，则在773K时，加入催化剂后得反应速率常数就是原来得多少倍？
根据Arrhenius
升级会员 