物化第十章 复习题1．分解电压：使某电解质溶液能连绵不断发生电解时所必需外加的最小电压，在数值上大于理论分解电压〔该电解池作为可逆电池时的可逆电动势〕 E(分解)?E(可逆)??E(不行逆)?IR2、极化产生的缘由是当有电流通过时，在电极上发生一系列的过程，并以必须的速率进展，而每一步都或多或少的存在阻力要克制这些阻力，相应的就须要必须的推动力，表此时此刻电极电势上就会出现偏差，这些阻力主要可以分为浓差极化和电化学极化无论是原电池还是电解池，随着电流密度的增大，两电极上的超电势也增大阳极析出电势变大，阴极析出电势变小但是对于电解池由于极化使外加的电压增加，额外消耗了电能而对于原电池，由于极化，使原电池的作功实力下降3、在某一电流密度下，实际发生电解的电极电势与平衡电极电势之间的差值称为超电势〔又称为过电位〕在有电流通过时，随着电极上电流密度的增加，电极实际分解电势值对平衡值的偏离也愈来愈大，这种对可逆平衡电势的偏离称为电极的极化由于极化作用，实际电解时，要使阳极上负离子氧化，外加的电极电势变得比可逆时更大，而阴极上正离子要复原，由于超电势使电极电势变变得比可逆时小由于浓差极化产生的超电势可以通过升温柔搅拌来降低，对于化学极化产生的超电势可以加去极化剂来降低。
4、必须电流密度下，可逆电极电势加上或减去浓差超电势和电化学超电势〔有时要加上或减去电阻超电势〕称为析出电势平衡电势是可逆时的电势，而析出电势是实际过程中的电势由于超电势存在，随着电流密度的增大电解池的阳极析出电势变大，阴极析出电势变小；原电池的负极析出电势变大，正极析出电势变小 超电势存在的不利之处：使电解池外加的电压增加，额外消耗了电能，使原电池的作功实力下降有利之处是可以利用这种极化降低金属的电化腐蚀速度，还可以进展电化学分析 5、氢气在电极上的超电势是氢超电势氢超电势与电极材料、外表状态、溶液组成和温度等因素有关对于一些常见的电极反响，氢超电势与电流密度之间在必须范围内存在如下的定量关系〔Tafel 公式〕 ：??a?blnj???j但在低电流密度时，超电势遵守利用氢在电极上的超电势，可以使比氢活泼的金属先在阴极析出，这在电镀工业上是很重要的6、在阴极上电极电势最大的首先在阴极析出在阳极上电极电势最小的首先在阳极氧化假如溶液中含有多个析出电势不同的金属离子，可以限制外加电压的大小，使金属离子分步析出而到达分别的目的为了使分别效果较好，后一种离子反响时，前一种离子的活度应削减到10－7 以下，这样要求两种离子的析出电势相差必须的数值。
如1价离子，需差0.41V，如2价离子，需差0.21V，如3价离子，需差0.14V7、腐蚀时阳极发生金属被氧化为金属离子的反响，在阴极上可能发生两种可能，一是析氢腐蚀，另一种是有氧气参与的耗氧腐蚀，耗氧腐蚀与阳极形成的电池电动势比析氢腐蚀形成的电动势大，所以耗氧腐蚀比析氢腐蚀紧要得多将含有杂质的粗锌放入稀硫酸中，腐蚀速度比纯锌快，因为既有化学腐蚀,又有电化学腐蚀8、靠近水面的局部腐蚀最紧要，在水下局部虽然有CO2等溶于水中，但氢离子浓度很低，发生析氢腐蚀趋势不大，在空气局部，虽然有O2存在，但无电解质，所以发生电化学腐蚀时机不大，在靠近水面局部，即有氧气，又有微酸性电解质溶液，所以很简单形成原电池发生耗氧腐蚀海里有大量电解质存在，简单发生电化学腐蚀 9、在镀层没有被破坏前两者防腐蚀效果一样，但是镀层一旦被破坏，防腐效果大不一样镀锡铁俗称马口铁，锡没有铁活泼，组成原电池，锡作阴极，称为阴极爱护层，铁作阳极，故腐蚀的更快镀锌铁俗称白铁，锌比铁活泼，组成原电池，锌作阳极，称阳极爱护器铁作阴极仍不被氧化 习题2.解：〔1〕Pt(s)NaOH(1.0mol/kg,???0.68)Pt(s) 阴极：2H2O(l)?2e??H2(p?)?2OH?(aOH)?阳极：2OH?(aOH)?O2(p?)?H2O(l)?2e??12解法1. 理论分解电压相当于该电解池电解产物组成原电池的可逆电动势，其电池形式为Pt(s)H2(p?)NaOH(1.0mol/kg,???0.68)O2(p?)Pt(s)?E可逆??O2OH?????0.401?(?0.828)?1.229V ,HOHOOH?,H222解法2.E分解??阳，可逆??阴，可逆RTRT?2lna2?)?(?H?lna)??OOH,H2222OHOHFFRTRT??22?(?O??)?(lna?lna)????H2OOH,H22OH,H2OOHOHFF?0.401?(?0.828)?1.229V??(?O?OH?,HO〔2〕Pt(s)HBr(0.05mol/kg,???0.860)Pt(s) 阴极：H?(aH)?e??H2(p?)?12阳极：Br?(aBr)?Br2(1)?e??12E分解??阳，可逆??阴，可逆??(?Br?Br?m?2 RTRT??(?BrBr???H?H)?ln(aBr??aH?)??BrBr??ln(???)2FFmRT?1.09?ln(0.860?0.05)2?1.25VF??RTRT1?lnaBr?)?(?H?ln)?H2FFaH?Ag(s)AgNO3(0.50mol/kg,???0.526)AgNO3(0.01mol/kg,???0.902)Ag(s) 〔3〕阴极：Ag?(aAg，左)?e??Ag(s)?阳极：Ag(s)?Ag?(aAg，右)?e??E分解??阳，可逆??阴，可逆?(???Ag?AgRT1RT1ln)?(???ln)?AgAgFaAg?,右FaAg?,左RTaAg?,右?lnFaAg?,左?RT0.01?0.902ln?0.087VF0.50?0.5264. 在2101K时使下述电解池发生电解作用Pt(s)CdCl2(1.0mol?kg?1)，NiSO4(1.0mol?kg?1)Pt(s)问当外加电压渐渐增加时，两电极上首先分别发生什么反响？这时外加电压至少为假设干？〔设活度系数均为1，并不考虑超电势〕。
解：?Ni ?Cd?H?2?,Ni=-0.250V ???Ni2?,Ni2?,Cd?=-0.402V ??Cd2?,Cd,H2?RTRTlnaH??ln10?7=-0.414V FF故在阴极上首先发生反响的是Ni2?复原成Ni析出Cl2,Cl????Cl2,Cl??RTlnaCl? FRTln2.0=1.304V FRT??O,OH???OlnaOH? ?-22,OHFRTln10?7=0.815v =0.401-F=1.358-即阳极上先发生O2的析出反响这时的外加电压至少为E分解??阳??阴=0.815-〔-0.25〕=1.065VCd2?(aCd2?)?2e??Cd(s)10.解：〔1〕在阴极析出的有可能是Cu2?(aCu)?2e??Cu(s)Cd，Cu，2?H?(aCu2?)?e??1H2(p?)2H2，其析出电势分别为：?Cd?Cu?H2?Cd???2??CdCdRT1RT1ln??0.402?ln??0.461V2FaCd2?2F0.01RT1RT1ln?0.337?ln?0.287V2FaCu2?2F0.022?Cu???2??CuCu?H2?????HH2RT1RT1ln?0?ln?7??0.414FaH?F10在阴极，复原电势最大的Cu先被析出。
〔2〕要计算分解电压，需计算出阳极电势，在阳极有可能发生的是本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页。