内容发布更新时间 : 2024/6/29 19:25:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（1）水化金属离子向由本体溶液向电极表面的液相传递

（2）电极表面溶液中金属离子水化系数降低、水化层发生重排，使离子进一步靠近电极表面

M2??mH2O?nH2O?M2??(m?n)H2O（3）部分失水的金属离子直接吸附于电极表面的活化部位，并借助于电极实现电荷转移，形成吸附于电极表面的水化原子，过程表示为：

M2??(m?n)H2O?e?M??(m?n)H2O(吸附离子）（4）吸附于电极表面的水化原子失去剩余水化层，进入金属原子晶格。

?M?(m?n)H2O?e?M?(m?n)H2O(吸附原子）

M?(m?n)H2O(ad)?(m?n)H2O?M晶格十三，如何实现金属离子共沉淀

依据金属共沉积的基本条件，只要选择适当的金属离子浓度、电极材料（决定着超电势的大小）和标准电极电势就可以使两种金属离子同时析出。

（1）当两种离子的 相差较小时，可采用调节离子浓度的方法实现共沉积。 （2）与两种离子的 相差不大（< 0.2V），且两者极化曲线（E-i或η-i曲线）斜率又不同的情况下，则调节电流密度使其增大到某一数值，此时，两种离子的析出电势相同．也可以实现共沉积。 （3）采用配合剂

采用配合剂是使电位差相差大的金属离子实现共沉积的最有效方法，金属配位离子能降低金属离子的有效浓度，使电位较正金属的平衡电位负移的绝对值大于电位较负的金属。

（4）采用适当的添加剂

添加剂在镀液中的含量比较少，一般不影响金属的平衡电位，有些添加剂能显著地增大或降低阴极极化，从而明显地改变金属的析出电位。 十四，整平剂的作用机理？

? 在整个基底表面上，金属电沉积过程是受电化学活化控制(即电子传递步骤是速度控制步骤）的

? 整平剂能在基底电极表面发生吸附，并对电沉积过程起阻化作用

? 在整平过程中，吸附在表面上的整平剂分子是不断消耗的，即整平剂在表面覆盖度不是出于平衡状态，整平剂在基底上的吸附过程受其本身从本体溶液向电极表面的扩散步骤控制 ? 整平剂一般是吸附能力很强的物质。

十五，简述复合电镀的特点及常用固体的分类

特点：（1）复合电镀：是指在电镀或化学镀的镀液中加入一种或多种非溶性的固体微粒，使其与主体金属(或合金)共沉积在基体上的镀覆工艺。（2）当固体微粒在进入金属镀层可以显著增加镀层的耐磨性，并赋予镀层一些特殊的性质

作为复合电镀的固体微粒主要有三类

? 第一类是提高镀层耐磨性的高硬度、高熔点、耐腐蚀的微粒。如：α,γ-Al2O3，

SiO2，SiC，TiO2，Cr2O3，ZrO2，TiC，WC，金刚石等。

? 第二类是提供自润滑特性的固体润滑剂微粒，如： MoS2，聚四氟乙烯，氟化石

墨，BN，石墨等。

第三类是提供具有电接触功能的微粒，如： WC，SiC，BN，MoS2，La2O3等 十六，电化学实际应用的范围及分类有哪些？

答：(1)电合成无机物和有机物，例如氯气、氢氧化钠、高锰酸钾、己二腈、

四烷基铅；

(2)金属的提取与精炼，例如熔盐电解制取铝、湿法电冶锌、电解精练铜； (3)电池，例如锌锰电池、铅酸电池、镍硌电池、锂电池、燃料电池、太阳

能电池；

(4)金属腐蚀和防护的研究，采取有效的保护措施，例如电化学保护、缓蚀剂保护；

(5)表面精饰，包括电镀、阳极氧化、电泳涂漆等； (6)电解加工，包括电成型(电铸)、电切削、电抛磨；

(7)电化学分离技术，例如电渗析、电凝聚、电浮离等应用于工业生产或废水处理；

(8)电分析方法在工农业、环境保护、医药卫生等方面的应用。

十七，试说明参比电极应具有的性能和用途。

答：参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。

参比电极是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。实际上，参比电极起着既提供热力学参比，又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。

十八, 试说明工作电极应具有的性能和用途。

答：工作电极(working electrode，简称WE)：又称研究电极，是指所研究的反

应在该电极上发生。一般来讲，对工作电极的基本要求是：所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反比而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定；电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应；电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一、平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(GC)、铂、金、银、铅和导电玻璃等。采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口，已被广泛用于电化学分析中。 十九，试说明辅助电极应具有的性能及用途。

答：辅助电极和工作电极组成回路，使工作电极上电流畅通，以保证所研究的反应在工作电极上发生，但必须无任何方式限制电池观测的响应。由于工作电极发生氧化或还原反应时，辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极反应的逆反应，以使电解液组分不变，即辅助电极的性能一般不显著影响研究电极上的反应。但减少辅助电极上的反应对工作电极干扰的最好办法可能是用烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜等来隔离两电极区的溶液。为了避免辅助电极对测量到的数据产生任何特征性影响，对辅助电极的结构还是有一定的要求。如与工作电极

相比，辅助电极应具有大的表面积使得外部所加的极化主要作用于工作电极上，辅助电极本身电阻要小，而且不容易极化，同时对其形状和位置也有要求。 二十，作为有机溶剂应具有哪些条件?

答：作为有机溶剂应具有如下条件：可溶解足够量的支持电解质；具有足够使支持电解

质离解的介电常数；常温下为液体，并且其蒸气压不大；黏性不能太大，毒性要小；可以测定的电位范围(电位窗口)大等。

二十一，有哪些双电层机构模型？试简单说明大意及比较其优缺点。

答：1，Helmholtz平板电容器模（认为正负离子整齐地排列于界面层的两侧，正

负电荷分布的情况就如同平行板电容器那样）；2，Gouy-Chapman扩散双电层模型(考虑到界面溶液侧的离子不仅受金属上电荷的静电作用，而且受热运动的影响，缺点是忽略了离子的尺寸，把离子视为点电荷，只能说明极稀电解质溶液的实验结果)；3，Stern模型（提出整个双电层是出紧密层和扩散层组成的，从而使理论更加切合实际，还指出离子特性吸附的可能性，可是没有考虑它对双电层结构的影响）4，Grahame提出的GCS模型（把金属/电解质溶液界面区分围扩散层和内层两部分，两者的边界是最接近金属表面的溶剂化离子的中心所在的平面。当存在特性吸附离子时，它们更加贴近电极表面，其中心所在平面即IHP，是现代双电层理论的基础。但是没有考虑吸附溶剂分子对双电层性质的影响）5，BDM模型（电极/溶液界面的双电层的溶液一侧被认为是由若干”层”组成的，最靠近电极的一层为内层，它包含有溶剂分子和所谓的特性吸附的物质(离子成分子)，这种内层也称为紧密层、Helmholtz层或Stern层）

二十二，李普曼公式可以做什么计算，说明什么问题？

答：该公式表示在一定的温度和压力下，在溶液组成不变的条件下，?、?和q之

间存在一定的定量关系（

）。根据该式可以由毛细曲线中任意一点上的斜率求出该电极电势下的表面电荷密度q。如由毛细曲线中求得某点的d?/d?＞0，则q＜0，表明电极表面带负电。在曲线的最高点，d?/d?＝0，即q＝0，表明电极表面不带电，达一点相应的电极电势称为“零电荷电势”，用?z表示。

二十三，零电荷的电势可用哪些方法测定？零电荷电势说明什么现象？能利用零电荷电势计算绝对电极电位吗？。

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答：在毛细曲线的最高点，d?/d?＝0，即q＝0，表明电极表面不带电，达一点

相应的电极电势称为“零电荷电势”，用?z表示。零电荷电势可以用实验方法测定，主要的方法有电毛细曲线法及微分电容曲线法(稀溶液中)，除此之外，还可以通过测定气泡的临界接触角、固体的密度、润湿性等方法来确定。零电荷电势是研究电极/溶液界面性质的一个基本参考点。在电化学中有可能把零电荷电势逐渐确定为基本的参考电位，把相对于零电荷电势的电极电势称为“合理电势”，用(???Z)表示。

二十四，电极反应的种类主要有哪些？ 答：(1)简单电子迁移反应 (2)金属沉积反应 (3)表面膜的转移反应

(4)伴随着化学反应的电子迁移反应 (7)腐蚀反应 (6)气体析出反应

(5)多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应

二十五，何谓CE机理和EC机理？

答： CE机理：是指在发生电子迁移反应之前发生了化学反应为：

在给定的电势区间，溶液中反应物的主要存在形式X是非电活性物种，不能在电极表面进行电化学反应，必须通过化学步骤先生成电活性物种Ox，后者再在电极上进行电荷传递。这类反应的例子有金属配离子的还原、弱酸性缓冲溶液中氢气的析出以及异构化为前置步骤的有机电极过程等：