(C)│j│=j0≠0
(D)│j│=j0=0
4864
298K时,用Pb为电极来电解H2SO4溶液(0.10mol·kg-1,=0.265),若在
电解过程中,把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相连组成原电池,测得其电动势
E=1.0685V。
试求H2在Pb阴极上的超电势。
(H2SO4只考虑一级电离)
已知甘汞=0.2802V。
4865
在锌电极上析出氢气的塔菲尔公式为=0.72+0.116lgj,在298K下,用Zn作
阴极,惰性物质作阳极,电解浓度为0.1mol·kg-1的ZnSO4溶液,设溶液pH=7,
要使H2不和锌同时析出,应控制什么条件?
已知:
(Zn2+/Zn)=-0.7628V。
4866
氢气在金属电极上析出时,根据条件不同,超电势随电流密度变化关系分别可用
=Rej或=a+blgj表示,前者适用于情况,而后者适用于
____________情况。
4867
已知电极
(1)Pt│H2,H+,
(2)Pt│Fe3+,Fe2+,和(3)Pb│H2,H+的交换电流密度je分别为:
(1)0.79mA·cm-2;
(2)2.5mA·cm-2;(3)5.0×10-12A·cm-2。
当它们在298K处于平衡态时,每秒有多少电子或质子通过双电层被输送?
(1)_____________cm-2·s-1;
(2)_____________cm-2·s-1;(3)_____________cm-2·s-1。
4868
25℃时,若H+离子在Pt极上放电的交换电流密度为0.79mA·cm-2,问超电势为
(1)10mV,
(2)100mV,(3)-5.0V时,电极电流密度分别为
(1)______________;
(2)_____________;(3)_____________mA·cm-2?
令=
。
4869
极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是:
()
(A)增加溶液电导
(B)固定离子强度
(C)消除迁移电流
(D)上述几种都是
4870
Tafel公式=a+blgj的适用范围是:
()
(A)仅限于氢超电势
(B)仅限于j0,电极电势稍有偏差的情况
(C)仅限于阴极超电势,可以是析出氢,也可以是其他
(D)可以是阴极超电势,也可以是阳极超电势
4871
极谱分析的基本原理是根据滴汞电极的()
(A)电阻
(B)浓差极化的形成
(C)汞齐的形成
(D)活化超电势
4872
298K时,用Pb为电极来电解0.100mol·dm-3H2SO4(=0.265)。
在电解过程中,
把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相联接,当Pb阴极上氢开始析出时,测得E分解=1.0685V,
试求H2在Pb电极上的超电势(H2SO4只考虑一级电离),已知摩尔甘汞电极的氢标电势
甘汞=0.2800V。
4873
(1)试导出同一电极反应在不同的超电势时,反应速率(即电流密度j)之比的表达式;
(2)25℃时,1mol·dm-3的KOH溶液用镀铂黑的铂电极电解,使它在阳极上产生O2,当
超电势为0.4V时,电流密度j=10-3A·cm-2,若超电势为0.6V,j为多少?
(设对称
因子或传递系数=0.5)
4874
Pt│H2(p),H+(aq)电极的j0为0.79mA·cm-2,当穿过电极界面的电势差为5mV,
温度为25℃,以及质子的活度为1时,问通过总面积为5cm2的标准电极的电流是多少?
4875
25℃时,以汞阴极电解稀硫酸溶液,测得不同阴极超电势时的电流密度如下:
/V
0.60
0.65
0.73
0.79
j×107/A·cm-2
2.9
6.3
28
100
求Tafel公式=a+bln(j/A·cm-2)中之a,b,传递系数及交换电流密度j0。
4876
由Buttler-Volumer方程:
j=j0[exp(F/RT)-exp(-F/RT)]导出电极稍有
极化时,超电势与电流密度的关系=j。
4877
在电池X,H2(p)H+||KCl(饱和)Hg2Cl2-Hg中测定氢在阴极X析出的超
电势。
当pH=7.00,25℃下,测得电池E=1.325V,试求H2在X上析出的超电势是多少?
已知饱和甘汞的电极电势在25℃时为0.2415V。
4878
电极PtCe4+,Ce3+的交换电流密度为3.98×10-5A·cm-2,E=1.61V,Ce4+,Ce3+的
浓度均为0.05mol·dm-3,且活度系数分别为=0.90和0.97。
试推导电流密度j与外加电压V的函数关系,假定只存在活化超电势(=0.5)。
4879
电极PtCe4+,Ce3+的交换电流密度为3.98×10-5A·cm-2,E=1.61V,推导电流密
度j与外加电压V的函数关系。
假定只存在活化超电势,设离子的活度为1(=0.5).
4880
25℃时,在Ni电极上反应H++e-──→
H2的交换电流密度为1.00×10-5,A·cm-2。
试求欲达到0.100V的超电势时,需要多少电流密度(=0.5)?
(a)从Butler-Volmer方程计算;(b)从Tafel方程近似计算。
4881
甲醇在373K,1mol·dm-3H2SO4中,以200A·m-2的电流密度发生电化学氧化时,在铂黑电极上需要0.44V的超电势,在Pt-Ru-Mo合金催化剂上为0.23V,当超电势均为0.30V时,在这两种催化剂上的相对反应速率是多少?
4882
在1mol·kg-1的HCl中,有两种不同的金属Pt和Hg,今维持两者的电势相等(-0.40V),
求298K时,1h内不同金属上H2的析出量。
已知在Pt,Hg上,析出H2的交换电流密度j0分别是7.9×10-4和0.79×10-12A·cm-2(设传递系数=0.5)。
4883
试述电极过程产生超电势的原因。
4884
从能量的利用上看,超电势的存在有其不利的方面。
但在工业及分析等方面,超电势
的现象也被广泛的应用,试举出二个利用超电势的例子_________________________,
_______________________________________。
4885
用Pt做电极电解SnCl2水溶液,在阴极上因H2有超电势故只析出Sn(s),在阳极
上析出O2,已知
=0.10,
=0.010,氧在阳极上析出的超电势为0.500V,
已知:
(Sn2+/Sn)=-0.140V,(O2/H2O)=1.23V。
(1)写出电极反应,计算实际分解电压
(2)若氢在阴极上析出时的超电势为0.500V,试问要使
降至何值时,才开始析
出氢气?
4886
298K时,测得下列电池的电动势为0.187V,
PtPbSO4H2SO4(0.01mol·kg-1)H2(p),Pt,若0.01mol·kg-1H2SO4的电导
率为8.6×10-3-1·cm-1,电池的电极面积为1cm2,极间距为2cm,求有200mA电流通
过电池时的端电压。
设右电极为理想的不极化电极,左电极的超电势为+250mV。
4887
电流密度为0.1A·cm-2时,H2和O2在Ag电极上的超电势分别为0.90V和0.98V。
今
将两个Ag电极插入0.01mol·kg-1的NaOH溶液中,通电(0.1A·cm-2)发生电解反应,电
极上首先发生什么反应?
此时外加电压为多少?
已知:
(OH-/O2)=0.401V,(OH-/H2)=-0.828V。
4888
超电势测量采用的是三电极体系,即研究电极、辅助电极和参比电极,其中辅助
电极的作用是____________________,参比电极的作用是____________________。
4889
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:
()
(A)曲线1(B)曲线2
(C)曲线3(D)曲线4
4890
采用三电极装置研究超电势时,一般采用鲁金毛细管,其作用为________________,
采用搅拌其作用为_______________________________。
4891
氢析出的迟缓放电理论所述的机理,可简单地写成如下的形式:
Hs++e-─→Hs(决速步)
Hs+Hs++e-
H2
假设[Hs+]≈[H+],试导出Tafel公式=a+blnj。
4892
求在Fe电极上,自1mol·kg-1KOH水溶液中,每小时电解出氢100mg·cm-2时应维持的电势(氢标).已知:
a=-0.76V,b=-0.11V(电流密度的单位为A/cm2)。
4893
Bowden和Rideal在25℃时,用汞阴极在稀H2SO4中测得了下列析氢超电势。
107j/A·cm-2
6.3
28
100
/V
0.65
0.73
0.79
计算该反应的j0和。
4894
在0.1mol·dm-3H2SO4溶液(=0.265)中,插入Pt电极作为阴极电解,H2在其
上析出,阴极与1mol甘汞电极相连接时,测得电池电动势为1.0685V。
试计算25℃
时,H2在Pt电极上的超电势。
4901
求在Fe电极上,自1mol·kg-1KOH水溶液中,每小时电解出氢100mg·cm-2时应维持的电势(氢标)。
(已知:
a=-0.76V,b=-0.11V)
4902
氯碱工业用铁网为阴极,石墨棒为阳极,电解w(NaCl)=0.25的NaCl溶液来
获得Cl2(g)和NaOH溶液。
NaCl溶液不断地加到阳极区,然后经过隔膜进入阴极
区。
若某电解槽内阻为8×10-4,外加电压为4.5V,电流强度为2000A,每小时从
阴极区流出溶液为27.46kg,其中w(NaOH)=0.10,w(NaCl)=0.13,已知下述电池
的电动势为2.3V,H2(p)│NaOH(w=0.10),NaCl(w=0.13)‖NaCl(w=0.25)│Cl2(p)
试问:
(甲)该生产过程的电流效率为多少?
(乙)该生产过程的能量效率(即生产一定量产品时,理论上所需的电能与实
际消耗的电能之比)为多少?
(丙)该电解池中用于克服内阻及用于克服极化的电势降各为多少?
4903
某一溶液中含KCl,KBr和KI浓度均为0.1mol·kg-1。
今将该溶液放于带有
Pt电极的多孔瓷杯内,将杯再放在一带有Zn(s)电极和大量0.1mol·kg-1的
ZnCl2溶液的较大器皿中,若略去液接电势和极化影响,试求298K时下列各情况所
须施加的外加电压最少为若干?
(甲)析出99%的碘
(乙)析出Br2至Br-浓度为1×10-4mol·kg-1
(丙)析出Cl2至Cl-浓度为1×10-4mol·kg-1
设活度系数均为1。
已知:
(I2/I-)=0.535V,(Br2/Br-)=1.056V,(Cl2/Cl-)=1.360V。
4904
在298K时,标准压力p下,某混合溶液中,CuSO4浓度为0.50mol·kg-1,
H2SO4浓度为0.01mol·kg-1,用铂电极进行电解,首先铜沉积到Pt上,若
H2(g)在Cu(s)上的超电势为0.23V,问当外加电压增加到有H2(g)在电极上析
出时,溶液中所余Cu2+的浓度为多少?
(设活度系数均为1,H2SO4作一级电离处理)已知:
(Cu2+/Cu)=0.337V。
4906
某仪器所需载气为氢气,拟用电解水法制备,2H2O=2H2+O2当所需氢气(处
在标准状态下)流量为2×10-4m3·min-1时,问仪器工作10h,电解槽需耗电量
(Q)为若干?
电解槽电极(面积A为0.1m2)上的电流密度(j)为多少?
4907
氯酸盐由电解高氯酸盐制备,在阳极形成ClO
的高电位下,同时有氧气发生,
已知当电流密度为j时,测得产生V体积的氧气需时间ts,求此时形成
ClO
的阳极电流密度j2。
设电极面积为A,p1,V1,T1分别为O2气的压力、
体积及温度;p0,V0,T0为标准态下的压力、体积及温度;j1是产生O2气的
电流密度。
4908
某含有Ag+,Ni2+,Cd2+(活度均为1)离子的pH=2的溶液,电解时,H2与各金属在阴极析出的先后顺序为________、________、_________、__________。
(已知(Ag+/Ag)=0.799V,(Ni2+/Ni)=-0.23V,(Cd2+/Cd)=-0.402V。
H2在Ag上超电势=0.20V,在Ni上,=0.24V,在Cd上,=0.30V)
4909
以Cu为电极,电解1mol·dm-3CuSO4溶液(pH=3),则在阴极上的电极反应
_________________________,阳极上的电极反应_________________________。
已知:
H2在Cu电极上,=0.5V,(Cu2+/Cu)=0.337V,
O2在Cu电极上,=0V,(O2/H+,H2O)=1.229V。
4910
以石墨为阳极,电解0.01mol·kg-1NaCl溶液,在阳极上首先析出:
()
(A)Cl2
(B)O2
(C)Cl2与O2混合气体
(D)无气体析出
已知:
(Cl2/Cl-)=1.36V,(Cl2)=0V,
(O2/OH-)=0.401V,(O2)=0.8V。
4911
用Pt做电极电解SnCl2水溶液,在阴极上沉积Sn,在阳极上产生O2(g),
已知a
=0.10,a
=0.010,氧在阳极上析出的超电势(O2)=0.50V,已知
(Sn2+/Sn)=-0.140V,(H+,H2O/O2)=1.23V.
(1)试写出电极反应,计算实际分解电压
(2)若氢在阴极上析出时的超