电化学思考课后答案

电化学思考课后答案第七章电化学思考课后答案第七章1/71/7思考题争论氢电极过程和氧电极过程有什么实际意义？答：在电化学争论和电化学测试中，标准氢电极的电极电位是公认的电极电位基准；氯碱工业，燃料电池，电镀，电解，金属腐蚀等过程都与氢电极和氧电极的反响过程有亲热关系，有些会带来危害，有些会带来好处。因此，为了合理地应用氢电极和氧电极过程为人类效劳，有必要对氢电极过程和氧电极过程进入深入的争论。为什么氢电极和氧电极的反响历程在不同条件下会有较大差异？答：氢电极和氧电极的反响历程格外简单，在电极过程中，存在各种中间步骤和中间产物，一旦反响条件发生转变，反响就会发极和氧电极的反响历程在不同条件下，会有较大差异。析氢过程的反响机理有哪几种理论？试推导出它们的动力学公式，并说明它们各自适用范围。答：缓慢放电机理、缓慢复合机理、电化学脱附机理缓慢放电机理动力学公式推导：缓慢放电机理认为电化学步骤是整个电极过程的掌握步骤，于是可以认为电化学极化方程式适用于氢离子的放电复原过程。当j j0时，可直接得到cRT RTlnj0 lnjH aF aF c或 2.3RT

lgj0

2.3RT

lgjH aF aF c电化学思考课后答案第七章电化学思考课后答案第七章2/72/7一般状况下a=0.5，将a的树脂代入上式，则有2.3 2RTH F

lgj0

2.3 2RTF

lgjc假设令假设令2.3 2RTlgj0Fa2.3 2RTbF则原式变为H

a blgjc假定复合脱附步骤是掌握步骤，吸附氢的外表掩盖度依据下式比较缓慢地随过电位而变化：MAMARTHCH2.3MAMARTHCH2.3RTlgj2 F c同理，假定氢原子的外表掩盖度很大，以至于可以认为1MA〔电化学脱附机理〕2.3RTC lgjH aF c析氢反响完全适用。对于吸附氢原子外表掩盖度小的高过电位金属也适用。缓慢复合机理和电化学脱附机理只适用于对氢原子有较强吸附力量的低过电位金属和中过电位金属。举出试验依据说明在汞电极上，析氢过程是符合缓慢放电机理的。pH值之间的电化学思考课后答案第七章电化学思考课后答案第七章3/73/7关系：试验曲线在pH=7四周发生转折，当pH<7时，pH值上升，pH>7时，pH值上升，析氢过电位降低。缓慢放电机理还可以解释，在稀浓度的纯酸溶液中，析氢过电位H+浓度的变化而变化；在浓度较高的纯酸溶液中，析氢过电位随H+浓度上升而降低。氢的阳极氧化过程有什么特点？答：一般认为，氢在浸于溶液中的光滑电极上进展氧化反响的历程，应包括以下几个单元步骤。①分子氢溶解于溶液中并向电极外表进展集中。②溶解的氢分子在电极外表上离解吸附，形成吸附氢原子。③吸附氢原子发生电化学氧化。写出氧电极的阴极过程和阳极过程的总反响式。为什么它们的反2O应历程相当简单？答：阳极氧化：2HO2O

2O+4H++4e〔酸〕24OH-

+2H

O+4e〔碱〕222阴极复原：O+4H++2e2222 O+2HO+2

2HO〔酸〕24OH-〔碱〕24化学反响，存在各种中间步骤和中间产物。②氧电极反响的可逆性很小，几乎无法在热力学平衡电位四周争论氧电极反响的动力学规律，甚至很难用试验的手段测得准确的氧电极反响的平衡电位。③由于氧电极过程总伴随有较大的过电位，电极外表上发生氧或氧粒子吸附甚至会生成氧化物层。④氧的阳极反响析出反响电化学思考课后答案第七章电化学思考课后答案第七章4/74/7需要在比氧的平衡电位更正的电位下才能实现。氧阴极复原反响的根本历程如何？有什么特点？1〕中间产物为HO或HO-2 2 2在酸性及中性溶液中，根本历程为①O+2H++2e→HO2 2 2②HO +2H++2e→2HO2 2 22 2 或H0→1/2O+OH2 2 在碱性溶液中，根本反响历程为2 2 ① O+HO+2e→HO-+OH2 2 ②HO-+ HO+2e→3OH-2 2HO2

-→1/2O2

+OH-〔2〕中间产物为吸附氧或外表氧化物当以吸附氧为中间产物时，根本反响历程为2①O→2MO2吸②MO吸

+2H++2e→H

O〔酸性溶液〕22MO +HO2e→2OH-〔碱性溶液〕22吸当外表氧化物〔或氢氧化物〕为中间产物时，根本历程为①M+H2

O+1/2O2

M(OH)→2→→②M(OH)+2e M+2OH-→2区分上述两类反响历程的主要方法，是检查反响中是否有中间产物存在。习题电化学思考课后答案第七章电化学思考课后答案第七章5/75/742用镍作阴极电解0.5mol/LHSO 水溶液，当20℃，电极电位为42-0.479V氢时的a0.63V，b0.11V。解 ：25pH=3pH=5定的电流密度电解析氢。问在两种溶液中钛上的析氢过电位相差多少伏？假设两种溶液的总浓度一样，

1假设想在不转变溶液pH电位相等，可以实行什么措施？3.2×10-2A/cm2时，假设j0=1×10-4A/cm2a=0.5。求两者的过电位各是多少？并用电化学根本原理说明两者为什么不同？电化学思考课后答案第七章电化学思考课后答案第七章6/76/7Ir电极上析出的反响历程分为以下几个步骤：2HO OH+H++e 〔A〕2OH O+H++e 〔B〕22O O 〔C〕2b4.6RT试证明步3F骤〔B〕是速度掌握步骤。25pH=1的酸性水溶液中，