電化學原理思考題答案

1、電化學原理思考題答案（注：我只做了老師要求做的）第三章1.自發形成的雙電層和強制形成的雙電層在性質和結構上有無不同？為什么？2理想極化電極和不極化電極有什么區別？它們在電化學中有什么重要用途？答：當電極反應速率為0，電流全部用于改變雙電層的電極體系的電極稱為理想極化電極，可用于界面結構和性質的研究。理想不極化電極是指當電極反應速率和電子反應速率相等時，極化作用和去極化作用平衡，無極化現象，通向界面的電流全部用于電化學反應，可用作參比電極

2、。3什么是電毛細現象？為什么電毛細曲線是具有極大值的拋物線形狀？答：電毛細現象是指界面張力隨電極電位變化的現象。溶液界面存在雙電層，剩余電荷無論帶正電還是負電，同性電荷間相互排斥，使界面擴大，而界面張力力圖使界面縮小，兩者作用效果相反，因此帶電界面的張力比不帶電時小，且電荷密度越大，界面張力越小，因此電毛細曲線是具有極大值的拋物線形狀。4標準氫電極的表面剩余電荷是否為零？用什么辦法能確定其表面帶電狀況？答：不一定，標準氫電極電位為0指的

3、是氫標電位，是人為規定的，電極表面剩余電荷密度為0時的電位指的是零電荷電位其數值并不一定為0因為形成相間電位差的原因除了離子雙電層外還有吸附雙電層偶極子雙電層金屬表面電位?？赏ㄟ^零電荷電位判斷電極表面帶電狀況，測定氫標電極的零電荷電位，若小于0則電極帶正電，反之帶負電。5你能根據電毛細曲線的基本規律分析氣泡在電極上的附著力與電極電位有什么關系嗎？為什么有這種關系？（提示：液體對電極表面的潤濕性越高，氣體在電極表面的附著力就越小。）6為什

4、么在微分電容曲線中，當電極電位絕對值較大時，會出現“平臺”？7雙電層的電容為什么會隨電極電位變化？試根據雙電層結構的物理模型和數學模型型以解釋。8雙電層的積分電容和微分電容有什么區別和聯系？9試述交流電橋法測量微分電容曲線的原理。10影響雙電層結構的主要因素是什么？為什么？答：靜電作用和熱運動。靜電作用使符號相反的剩余電荷相互靠近，貼于電極表面排列，熱運動使荷電粒子外散，在這兩種作用下界面層由緊密層和分散層組成。11什么叫ψ1電位？能否

5、說ψ1電位的大小只取決于電解質總濃度而與電解質本性無關？ψ1電位的符號是否總是與雙電層總電位的符號一致？為什么？答：距離電極表面d處的電位叫ψ1電位。不能，因為不同的緊密層d的大小不同，而緊密層的厚度顯然與電解質本性有關，所以不能說ψ1電位的大小只取決于電解質總濃度而與電解質本性無關。當發生超載吸附時ψ1電位的符號與雙電層總電位的符號不一致。12試述雙電層方程式的推導思路。推導的結果說明了什么問題？13如何通過微分電容曲線和電毛細曲線的

6、分析來判斷不同電位下的雙電層結構？答：14比較用微分電容法和電毛細曲線法求解電極表面剩余電荷密度的優缺點。15什么是特性吸附？哪些類型的物質具有特性吸附的能力？答：溶液中的各種粒子還可能因非靜電作用力而發生吸附稱為特性吸附。大部分無機陰離子，部分無機陽離子以及表面活性有機分子可發生特性吸附。16用什么方法可以判斷有無特性吸附及估計吸附量的大??？為什么？17試根據微分電容曲線和電毛細曲線的變化，說明有機分子的特性吸附有哪些特點？極化值：有

7、電流通過時電極電位與靜止電位的差值第五章1、在電極界面附近的液層中，是否總存在三種傳質方式？為什么？每種傳質方式的傳質速度如何表示答：電極界面附近的液層通常是指擴散層，可以同時存在著三種傳質方式（電遷移、對流和擴散），但當溶液中含有大量局外電解質時，反應離子的遷移數很小，電遷移傳質作用可以忽略不計，而且根據流體力學，電極界面附近液層的對流速度非常小，因此電極界面附近液層主要傳質方式是擴散。三種傳質方式的傳質速度可用各自的電流密度J來表示

8、。（公式自己輸。。。）2.在什么條件下才能實現穩態擴散過程？實際穩態擴散過程的規律與理想穩態擴散過程有什么區別？答：一定強度的對流的存在是穩態擴散過程的前提。（區別見筆記）3.旋轉圓盤電極和旋轉圓環圓盤電極有什么優點？它們在電化學測量中有什么重要用途？答：旋轉圓盤電極和旋轉圓環圓盤電極上各點的擴散層厚度是均勻的，因此電極表面各處的電流密度分布均勻。這克服了平面電極表面受對流作用影響不均勻的缺點。它們可以測量并分析極化曲線，研究反應中間產

9、物的組成及其電極過程動力學規律。4.試比較擴散層、分散層和邊界層的區別。擴散層中有沒有剩余電荷？答：緊靠電極表面附近，有一薄層，此層內存在反應粒子的濃度梯度，這層叫做擴散層；電極表面的荷電粒子由于熱運動而傾向于均勻分布，從而使剩余電荷不可能完全緊貼著電極表面分布，而具有一定的分散性，形成所謂分散層；靠近電極表面附近的液流層叫做邊界層，越接近電極表面，其液流流速越小。5.假定一個穩態電極過程受傳質步驟控制，并假設該電極過程為陰離子在陰極還

10、原。試問在電解液中加入大量局外電解質后，穩態電流密度應增大還是減??？為什么？答：當電解液中沒有加入大量局外電解質，電遷移作用不能忽略，而該電極過程為陰離子在陰極還原，此時電遷移與擴散兩者作用方向相反，起互相抵消的作用。因此在電解液中加入大量局外電解質后，擴散作用增大，穩態電流密度應增大。6.穩態擴散和非穩態擴散有什么區別？是不是出現穩態擴散之前都一定存在非穩態擴散階段？為什么？答：穩態擴散與非穩態擴散的區別，主要看反應粒子的濃度分布是否

11、為時間的函數，即穩態擴散時c=f(x)，非穩態擴散時c=f(xt)。穩態擴散出現之前都一定存在非穩態擴散階段，因為反應初期擴散的速度比較慢，擴散層中各點的反應粒子是時間和距離的函數；而隨著時間的推移，擴散的速度不斷提高，擴散補充的反應粒子數與反應所消耗的反應粒子數相等，反應粒子在擴散層中各點的濃度分布不再隨時間變化而變化，達到一種動態平衡狀態。7.為什么在濃差極化條件下，當電極表面附近的反應粒子濃度為零時，穩態電流并不為零，反而得到極大