应用电化学期末复习试题.doc 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/29 8:07:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1、 什么是应用电化学?举例说明电化学主要应用领域有哪些?

电化学是研究化学能和电能Z间相互转化以及相关的定律和规则的科学。而应用电化学是将有关的电化学原 理应用于与实际生产过程相关的领域,其任务是多种多样的,其屮重要的领域有:电池:锂电池、燃料电池、太阳 能电池,金屈的表面精饰,电化学腐蚀和防腐,电化学分离技术,电化学分析,电化为传感器的开发以及无机、有 机化合物的电解合成等。

2、 什么是E电位? E电位是否影响电泳速度?

&电位:在扩散层中存在的一个开始发牛流动的界面的电位。 要影响电泳速度,具体如下:

电泳:外加电场下,胶体溶液中固相胶体粒了的移动现彖。此时,g (Zeta)电位也称为电动电势。电泳速度 v为:v = g £ E /

K兀n

3、 简要说明电化学体系三要素。

£ :介电常数,E:电场强度,K:与粒了有关的常数,H:粘度。

电化学体系必须有阳极、阴极和电解质。

发牛氧化作用的极称为阳极;发牛还原反应的极称为阴极。电解质起导电作用。 按反应类型來说,电极反应属于氧化还原反应,但与一般的有许多不同。 电极的作用表现在两个方而:

一是电子通路,可以使氧化反应和还原反应分别在不同地点进行;

二是电极表面是反应地点,起着相当于界相催化反应中催化剂的作用。所以,可以将电极反应看作是特殊 的异相氧化

还原反应。

4、 什么是法拉第定律?法拉第定律有限制条件吗?

法拉第定律通电于电解质溶液中,

(1) 在电极上起作用物质的数虽与通入的电虽成正比;

(2) 将儿个电解池串联,通入电流后在各个溶液的两极上起作用物质的当量数相同。

法拉第定律可描述为:Q二n F (Q电量,n电极上1摩尔物质电解时所需电子的摩尔数(当量数),F法拉 第常数(96500库仑)。 法拉第定律没有限制条件,在任何压力、温度下都适用。

5、 电势分析法的应用与计算示例。

例题:以银电极为指示电极,双液接饱和甘汞电极为参比电极,用O.1OOO mol/L AgNO〈标准

溶液滴定含Cl?试液,得到的原始数据如下(电势突越时的部分数据)。 用二级微商法求出滴定终点时消耗的AgNOn标准溶液体积?

滴加体积(mL) 电位E (V)

24.00 0.183 24.20 0.194

24.30 0.233 24.40 0.316 24.50 0.340 24.60 0.351 24.70 0.358 A2E 解:将原始数据按二级微商法处理,得: 表中的一级微商和二级微商由后项减前 项比体积差得到,例:

滴入的AgNO3 测虽电位E AE 体积(mL) A V (V) TV 24.00 0.174 0.09 24.10 0.183 ().1 1 0.2 2.8 0,316 -0. 233 =

24.40 - 24. 30 —

212E _ 0?24-0?83 丽—24.45 —24?35

24.20 0.194 0.39 24.30 0.233 4.4 0.83 24.40 0.316 -5.9 0.24

由表中的数据可见,二级微商等于零 时所对应的体积值应在24. 30-24. 40mL之 间,准确值可以由内插法计算出:

V 甘 24? 30 +〔(24.40-24. 30) X—=24,34 ml (4

? 4+5.9)

24.50 0.340 0」1 ?1?3 -0.4 24.60 0.351 0.07 4. 4

24.70 0.358 将钙离子选择电极和饱和甘汞龟槻S入100. OOmL水样中,用直接电势法测定水 样中的Ca2?o 25'C时,测得钙离子电极电势为一0. 0619V(对SCE),加入0?

0731mol/L 的Ca(NO3)2标准溶液1?OOmL,搅拌平衡后,测得钙离子电极电势为一

0?0483V (对SCE) 。试计算原水样中Ca2?的浓度?

例题:在0. 1000mol/L F0溶液中,插入Pt电极(+〉和SCE (-),在259时测得 电

6、简要说明pH值、离子活度(或浓度)

的测定原理和方法。

1. pH测定原理与方法

指示电极: pH玻璃膜电极 参比电极饱和甘汞电极

爭玻璃

电池电动势为: 常数K包括:

外参比电极电势 内参比电极电势 不对称电势 液接电势

E\甘束域購+ 了港捲 =

%*5/血一(%6/“+甲喪)+竽浪樓

=jcs 一

J

丄心.+ 了1

???E二疋+生空欧

P

2. pH的实用定义(比较法来确定待测溶液的pH)

两种溶液,pH已知的标准缓冲溶液S和pH待测的试液X。测定各自的 电动势为:

BS=K% + 2:.

翠竹皿

若测定条件完全一致,则Ks二K3,两式相减得:

式中pHs已知,实验测出尿和/后,即可计算出试液的pHx , ICPAC推 荐上式作为pH的实用定义。使用时,尽量使温度保持恒定并选用与待测溶 液pH接近的标准缓冲溶液。

池电动势为0. 395V,问有多少Fe2?被氧化成Fe\

pHx 二 pHs + 2. 303R77F

温度 1 V 10 15 20 25 30 35 40 0. 05M草酸三 氧25 X?饱和洒 石0.05M邻苯 二0. Olinol/L HJ 砂 钾 酸牴钾 甲 9? 330 1.671 3.996 9? 276 1.673 3.996 9? 226 1.676 3.998 3. 559 4.()03 9? 182 1.680 3. 551 4.010 9. 112 1.681 t&Wff 25^ Ca(0l02 13.011 12. 820 12. 637 12. 460 12. 292 12. 130 11.975 1.688 1.694 3. 517 3. 547 4.019 4. 029 9. 105 9.072