《應(yīng)用電化學(xué)》復(fù)習(xí)思考題參考答案

1、OHOH《應(yīng)用電化學(xué)》思考題第一章第一章電化學(xué)理論基礎(chǔ)電化學(xué)理論基礎(chǔ)1什么是電化學(xué)體系？基本單元有那些？什么是電化學(xué)體系？基本單元有那些？（1）由兩類不同導(dǎo)體組成，且在電荷轉(zhuǎn)移時不可避免地伴隨有物質(zhì)變化的體系，通常有原電池、電解池、腐蝕電池三大類型。（2）1.電極2.電解質(zhì)溶液3.隔膜2試舉例說明隔膜的作用。試舉例說明隔膜的作用。隔膜是將電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，以保證陰極、陽極上發(fā)生氧化－還原反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物不互相接觸和干擾。例如

2、采用玻璃濾板隔膜、鹽橋和離子交換膜，起傳導(dǎo)電流作用的離子可以透過隔膜。3試描述現(xiàn)代雙電層理論的概要試描述現(xiàn)代雙電層理論的概要.電極溶液界面的雙電層的溶液一側(cè)被認(rèn)為是由若干“層”組成的。最靠近電極的一層為內(nèi)層，它包含有溶劑分子和所謂的特性吸附的物質(zhì)（離子或分子），這種內(nèi)層也稱為緊密層、helmholtz層或stern層，如圖1.5所示。實(shí)際上，大多數(shù)溶劑分子（如水）都是強(qiáng)極性分子，能在電極表面定向吸附形成一層偶極層。特性吸附離子的電中心位

3、置叫內(nèi)holmholtz層（IHP），它是在距離為x1處。溶劑化離子只能接近到距電極為x2的距離處，這些最近的溶劑化離子中心的位置稱外helmholtz層（OHP）。非特性吸附離子由于電場的作用會分布于稱為分散層（擴(kuò)散層）的三維區(qū)間內(nèi)并延伸到本體溶液。在OHP層與溶液本體之間是分散層。4什么是電極的法拉第過程和非法拉第過程。什么是電極的法拉第過程和非法拉第過程。電極上發(fā)生的反應(yīng)過程有兩種類型，法拉第過程和非法拉第過程。前者是電荷經(jīng)過電極

4、溶液界面進(jìn)行傳遞而引起的某種物質(zhì)發(fā)生氧化或還原反應(yīng)時的法拉第過程，其規(guī)律符合法拉第定律，所引起的電流稱法拉第電流。后者是在一定條件下，當(dāng)在一定電勢范圍內(nèi)施加電位時，電極溶液界面并不發(fā)生電荷傳遞反應(yīng)，僅僅是電極溶液界面的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這種過程稱非法拉第過程。5試述電極反應(yīng)的種類和機(jī)理。試述電極反應(yīng)的種類和機(jī)理。電極反應(yīng)種類:（1）簡單電子遷移反應(yīng)；(2)金屬沉積反應(yīng)（3）表面膜的轉(zhuǎn)移反應(yīng)（4）伴隨著化學(xué)反應(yīng)的電子遷移反應(yīng)（5）多孔氣體擴(kuò)散

5、電極中的氣體還原或氧化反應(yīng)（6）氣體析出反應(yīng)（7）腐蝕反應(yīng)電極反應(yīng)的機(jī)理:（1）CE機(jī)理：指在發(fā)生電子遷移反應(yīng)之前發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，其通式為：XOXneRed如：酸性介質(zhì)中HCHO的還原反應(yīng)：H2CHCHOH2OC步驟HCHO2H2e→CH3OHE步驟(2)EC機(jī)理：指在電極溶液界面發(fā)生電子遷移反應(yīng)后又發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，其通式為：OXZe→RedX如：對氨基苯酚在Pt電極上的氧化反應(yīng)3截止電壓：指電池放電終止時的電壓值。電池容量C：指在一定

6、放電條件下，電池放電到終止電壓時所能放出的電量，單位為庫侖（C）或安時（Ah）C=mzFM由圖可知，間歇放電時電池的容量要較連續(xù)放電時的大。電池的壽命包含三種涵義：使用壽命使用壽命是指在一定條件下，電池工作到不能使用的工作時間。循環(huán)壽循環(huán)壽命是指在二次電池報廢之前，在一定條件放電條件下，電池經(jīng)歷充放電循環(huán)的次數(shù)，對于一次電池、燃燒電池則不存在循環(huán)壽命。貯存壽命貯存壽命是指電池性能或電池容量降低到額定指標(biāo)以下時的貯存時間。自放電是指由于電

7、池種一些自發(fā)過程的進(jìn)行而引起的電池容量的損失。充電時間太長，電池可能被過充電。3.什么是一次電池？一次的原因是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？什么是一次電池？一次的原因是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？（1）一次電池（原電池）為電池放電后不能用充電的方法使它復(fù)原的一類電池。（2）原因是由于電池反應(yīng)或電極反應(yīng)的不可逆性或條件限制使電池反應(yīng)很難可逆地進(jìn)行所決定的。（3）主要優(yōu)點(diǎn)是：方便、簡單、容易使用，維修工作量極少。其他優(yōu)點(diǎn)有：貯存壽命長，適當(dāng)?shù)谋饶芰亢捅裙β?，可靠，?/p>

8、本低。4.寫出氯化銨型鋅錳一次電池表達(dá)式及電極反應(yīng)和成流反應(yīng)寫出氯化銨型鋅錳一次電池表達(dá)式及電極反應(yīng)和成流反應(yīng)氯化銨型鋅錳電池：電池表達(dá)式：()Zn│NH4ClZnCl2│MnO2C()負(fù)極反應(yīng)：Zn－2e→Zn2正極反應(yīng)：2MnO22H2O2e→2MnOOH2OH–電池反應(yīng)：Zn2MnO22NH4Cl→2MnOOHZn(NH3)2Cl25.寫出堿性鋅錳一次電池表達(dá)式及電極電池反應(yīng)，并說明其主要結(jié)構(gòu)和特征。寫出堿性鋅錳一次電池表達(dá)式及電

9、極電池反應(yīng)，并說明其主要結(jié)構(gòu)和特征。電池表達(dá)式為：(一)Zn│濃KOH│MnO2，C（）負(fù)極反應(yīng)：Zn2OH—2e→Zn(OH)2Zn(OH)22OH→[Zn(OH)4]2正極反應(yīng)：MnO2H2Oe→MnOOHOHMnOOHH2Oe→Mn(OH)2OH–電池反應(yīng)：ZnMnO22H2O2OH→Mn(OH)2Zn(OH)42電池采用濃KOH作電解液（PH≈5），采用Zn和石墨分別作為負(fù)極和正極的集電器。該電池的特點(diǎn)是自放電小、內(nèi)阻小、放電電