第十一章 电极极化练习题 上一 下一李答米人遥回 、判断题： 1.用Pt电极电解CuC2水溶液，阳极上放出C12 2。电化学中用电流密度1来表示电极反应速率 了.分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的最小外加电压 正高部电池放电，降低商蚀电流的因素都能使腐蚀加剧。 度大的电极，可逆性越好。 8.用Pt电极电解CuSO4水溶液时，溶液的pH值升高。 9.极化和过电位是同一个概念， 10.双电层方程式不适用有特性吸附的体系 1.实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。 、单洗源 CC2-HH2):(B)V外)>中(CC)-HH: (O)V(外)≥4C1C-HH2)。 2.25℃时，用Pt作电极电解aH)=1的H2S0,溶液，当1=52为0Acm2时，门=0， b,=04871.已知◆(O2:0)=129V,那么分解电压是： (0.742V: (Θ)1.315V: (C)1.216V: (D)1.716V· A)1、4:(B)1、3:(C)23:(D)2、4, 验的gH00的4,=237.19m,则在25C时 4.已知反应 2.458: B)1.229:(C)>2.458: ()>1229。 5.电池在下列三种情况下放电，电压分别为：(a)电流1一0，(6)：回)一定大小电流，（V0: (⊙短路1一∞，(N-).这三种电压的关系： (A)VoM>t (D)6=VM>V· 6电外生要由皮进装洗核电委超货州资士杂的 说法时，以下解释中不正确的是： ()无论对原电池或电解池，说法(2)都正确：（⑧）对电解池，说法(1)与（②）都正确： (C)对原电池，说法(1)与(2)都正确： (D)对原电池，说法(2)正确。 7。随若电流密度由小到大增加，电解池的实际分解电压 V分)与原电池的端
第十一章 电极极化练习题 一、判断题： 1．用 Pt 电极电解 CuCl2 水溶液，阳极上放出 Cl2 。 2．电化学中用电流密度 i 来表示电极反应速率。 3．分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的最小外加电压。 4．凡是可以阻止局部电池放电，降低腐蚀电流的因素都能使腐蚀加剧。 5．测量阳极过电位用恒电流法。 6．恒电流法采用三电极体系。 7．交换电流密度越大的电极，可逆性越好。 8．用 Pt 电极电解 CuSO4水溶液时，溶液的 pH 值升高。 9．极化和过电位是同一个概念。 10．双电层方程式不适用有特性吸附的体系。 11．实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。 二、单选题： 1．298K ，p HCl 溶液 (a = 1)制备 H 2和 Cl2，若以 Pt 作电极，当电极上 有气泡产生时，外加电压与电极电位关系： (A) V(外) = φ (Cl - /Cl2) - φ (H + /H2) ； (B) V(外) > φ (Cl - /Cl 2) - φ (H + /H2) ； (C) V(外)≥φ( Cl2,析) -φ( H 2,析) ； (D) V(外)≥φ(Cl - /Cl2) - φ(H + /H2) 。 2．25℃时，用 Pt 作电极电解 a(H + ) = 1 的 H2SO4 溶液， 当 i = 52 × 10- 4 A·cm -2时， H 2 = 0， O2 = 0.487V. 已知 φ (O2/H2O) = 1.229V ，那么分解电压是： (A) 0.742 V ； (B) 1.315 V ； (C) 1.216 V ； (D) 1.716 V 。 3．下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴 极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是： (A) 1、 4； (B) 1、 3； (C) 2、3； (D) 2、4。 4．已知反应 H 2(g) + ?O 2(g) H 2O(l) 的 rG m = - 237.19 kJ mol · -1，则在 25℃时极稀 硫酸的分解电压 (V)为： (A) 2.458 ； (B) 1.229 ； (C) > 2.458 ； (D) > 1.229 。 5．电池在下列三种情况下放电， 电压分别为： (a)电流 i→0，(V0)；(b) 一定大小电流， (Vi)； (c)短路 i→∞， (V∞)。这三种电压的关系： (A) V0 Vi > V∞ ； (C) V0 = Vi V∞ 。 6．电极极化时，随着电流密度由小到大增加，说法 (1)：正极电位越来越大，负极的 电位越来越小；说法 (2)：阳极电位越来越正，阴极电位越来越负。分析以上两种 说法时，以下解释中不正确的是： (A) 无论对原电池或电解池，说法 (2)都正确； (B) 对电解池， 说法 (1)与(2) 都正确； (C) 对原电池，说法 (1)与(2)都正确； (D) 对原电池，说法 (2)正确。 7．随着电流密度由小到大增加，电解池的实际分解电压 V(分) 与原电池的端
电压V(端)将： ()V分)递增，V(端)递减：（回）V分)递减，V(端)递增： (C)V(分)、V(端)递增： (D)V(分)、V(端)递减。 8.在极化曲线的测定中，参比电极的作用是 中回路，使电流通过电解池 C)具有较小的交换电流密度和良好的电势稳定性 )近似为理想不极化电极，与被测电极构成可逆原电池 9.Tafel公式n=a+blgi中，i的物理意义是： (A)交换电流密度 (⑧)极限电流密度 (C)电极表面在还原方向的电流密度；(D)电极与溶液界面上的净电流密度 8⑧98： (B)2)>(1)>(3)>(4) D)(4>2)>(3)>(1). 11。在电解硝酸银溶液的电解池中，随着通过的电流加大， 增加 2.当原电池放电，在外电路中有电流通过时，其电极电势的变化规律是： ()负极电势高于正极电势 (⑧)阳极电势高于阴极电势 (C)正极可逆电势比不可逆电势更正：(D)阴极不可逆电势比可逆电势更正 13.电极电势中的改变可以改变电极反应的速度，其直接的原因是改变了 极过程的超电 (C)电极与溶液界面双电层的厚度 D)溶液的电阻 14.氢超电势()与电流密度)之间的塔菲尔经验式n=a+bmj只适用于： ()氢气析出的电极极化过程 (B)有气体析出的电极过程： (C)电化学步骤是电极反应的控制步骤的过程 D)浓差步骤是电极反应的控制步骤的过程 15.阴极电流密度与浓差超电势 n的关系是 (A)7 B)才 (C可 D) 16.对于活化过电势，下列叙述不正确的是： 合锈靴电为格蛋器青有资爽。由电化学反应进行尚医缓性所起的 电 时则活化过电势很大 的 N除外)活化过电势很小，若电极上有气体析出 7.对于塔菲尔公式n=a+bgi,下列叙述不正确的是：
电压 V(端) 将： (A) V(分) 递增， V(端) 递减 ； (B) V(分) 递减， V(端) 递增 ； (C) V(分)、V(端) 递增 ； (D) V(分)、V(端) 递减 。 8．在极化曲线的测定中，参比电极的作用是： (A) 与待测电极构成闭合回路，使电流通过电解池 ； (B) 作为理想的极化电极 ； (C) 具有较小的交换电流密度和良好的电势稳定性 ； (D) 近似为理想不极化电极，与被测电极构成可逆原电池 . 9．Tafel 公式 η = a + blgi 中， i 的物理意义是： (A) 交换电流密度 ； (B) 极限电流密度 ； (C) 电极表面在还原方向的电流密度 ； (D) 电极与溶液界面上的净电流密度 。 10．分别用 (1) 铂黑电极， (2) 光亮铂电极， (3) 铁电极， (4)汞电极，电解硫酸溶液，若电 极极片的大小和外加电压相同，则反应速度次序是： (A) (4) > (3) > (2) > (1) ； (B) (2) > (1) > (3) > (4) ； (C) (1) > (2) > (3) > (4) ； (D) (4) > (2) > (3) > (1) 。 11．在电解硝酸银溶液的电解池中，随着通过的电流加大，那么： (A) 阴极的电势向负方向变化 ； (B) 阴极附近银离子浓度增加 ； (C) 电解池电阻减小 ； (D) 两极之间的电势差减少 。 12．当原电池放电，在外电路中有电流通过时，其电极电势的变化规律是： (A) 负极电势高于正极电势 ； (B) 阳极电势高于阴极电势 ； (C) 正极可逆电势比不可逆电势更正 ； (D) 阴极不可逆电势比可逆电势更正 。 13．电极电势 φ的改变可以改变电极反应的速度，其直接的原因是改变了： (A) 反应的活化能 ； (B) 电极过程的超电势 ； (C) 电极与溶液界面双电层的厚度 ； (D) 溶液的电阻 。 14．氢超电势 (η)与电流密度 (j)之间的塔菲尔经验式 η = a + blnj 只适用于： (A) 氢气析出的电极极化过程 ； (B) 有气体析出的电极过程 ； (C) 电化学步骤是电极反应的控制步骤的过程 ； (D) 浓差步骤是电极反应的控制步骤的过程 。 15．阴极电流密度与浓差超电势 η的关系是： 16．对于活化过电势，下列叙述不正确的是： (A) 活化过电势的产生是当有电流通过时，由电化学反应进行的迟缓性所引起的 ； (B) 活化过电势随温度的升高而增大 ； (C) 活化过电势随电流密度的增大而增大 ； (D) 电解时阴极析出金属时 (Fe、CO、Ni 除外 )活化过电势很小，若电极上有气体析出 时则活化过电势很大 。 17．对于塔菲尔公式 η = a + blg i，下列叙述不正确的是：
因男格天登练金电天关装出。 (C)对大多数金属来说，b=0.10~0.14V: D)气体析出的过电势与温度无关 Pb上析出反应的机理是 电化脱附机理 D)以上三种机理都可能 19.已知：氢在某金属M上的交换电流密度10=102Am2,其过电位为0.004V,那么 该过电位主要是： (A)电阻过电位： (Θ)浓差过电位： (C)电化学过电位： (D)活化过电位 20。极谱分析的基本原理是利用在滴汞电极上 A)电阻小，电流密度大 (B)形成浓差极化： C)氢超电势大： D)易生成汞齐 21.用Pt电极电解CdS04溶液时，决定在阴极上是否发生浓差极化的是： (A在虫极 衣差极化现象）： D) 22。分别测量两节用过一些时候的干电泡的电压，其起始电压都在 1.1伏以上。将此两 节电池放入一支完好的手电筒内，灯泡却不发亮，究其最可能的原因是： A)电池电压降低： ()电筒电阻太大 (C)电池内阻太大： (D)电池内发生了严重的电化学反应 23。对于浓差过由势，下列述不正确的是 A)浓差过电势的产生在于电极反应速率大于高子迁移速率 ⑧)可用升温或搅拌的方法减小或消除浓差过电势 C)浓差电热的大小与申流率度无关 D)浓差过电势的大小是电极极化程度的量度 24.为了防止金 的腐蚀，在溶液中加入阳极缓蚀剂 作用 周增加阴化程资 25.碳钢（为阳极）在碳铵溶液中的腐蚀属于： 【已知：本(OHH)=-0.828V,中(OH,0)=0.401☑ ()析氢腐蚀：（®）化学腐蚀：(C)吸氧腐蚀：(D)浓差腐蚀· 26,室温下，用铂作两极，电解 1 M NaOH溶 A)N (B) (C)2H+2e D)20H H20+202+2e 27.已知：中(02/0H)=0401V,中(CC)=1.358V,中(P%Pb)=-0.126V 中(PbCla/Pb.C)=·0.262V。当用两个Pb电极电解0.1 mol dm3NaC1水溶液时，若 龙超电势的影响，则阳极反应为： +2e: (B)Pb+2CI PbCla+2e C12g)+2e: (D)4OH 02+2Hx00+4e·
(A) 适用于氢、氧等气体在金属电极 (阴极和阳极 )上的析出 ； (B) a 为单位电流密度的过电势，与电极材料有很大关系 ； (C) 对大多数金属来说， b = 0.10～0.14 V ； (D) 气体析出的过电势与温度无关 。 18．氢在金属 Pb 上析出反应的机理是： (A) 复合脱附机理 ； (B) 电化脱附机理 ； (C) 迟缓放电机理 ； (D) 以上三种机理都可能 。 19．已知：氢在某金属 M 上的交换电流密度 i0 = 10 -2 A·cm - 2，其过电位为 0.004V ，那么 该过电位主要是： (A) 电阻过电位 ； (B) 浓差过电位 ； (C) 电化学过电位 ； (D) 活化过电位 。 20．极谱分析的基本原理是利用在滴汞电极上： (A) 电阻小，电流密度大 ； (B) 形成浓差极化 ； (C) 氢超电势大 ； (D) 易生成汞齐 。 21．用 Pt 电极电解 CdSO4 溶液时，决定在阴极上是否发生浓差极化的是： (A) 在电极上的反应速率 (如果不存在浓差极化现象 ) ； (B) Cd 2+ 从溶液本体迁移到电极附近的速率 ； (C) 氧气从 SO4 2- 溶液本体到电极附近的速率 ； (D) OH - 从电极附近扩散到本体溶液中的速率 . 22．分别测量两节用过一些时候的干电池的电压，其起始电压都在 1.1 伏以上。将此两 节电池放入一支完好的手电筒内，灯泡却不发亮，究其最可能的原因是： (A) 电池电压降低 ； (B) 电筒电阻太大 ； (C) 电池内阻太大 ； (D) 电池内发生了严重的电化学反应 。 23．对于浓差过电势，下列叙述不正确的是： (A) 浓差过电势的产生在于电极反应速率大于离子迁移速率 ； (B) 可用升温或搅拌的方法减小或消除浓差过电势 ； (C) 浓差过电势的大小与电流密度无关 ； (D) 浓差过电势的大小是电极极化程度的量度 。 24．为了防止金属的腐蚀，在溶液中加入阳极缓蚀剂，其作用是： (A) 降低阳极极化程度 ； (B) 增加阳极极化程度 ； (C) 降低阴极极化程度 ； (D) 增加阴极极化程度 。 25．碳钢（为阳极）在碳铵溶液中的腐蚀属于： [已知： φ (OH － ,H2) = - 0.828 V， φ (OH,O 2) = 0.401 V] (A) 析氢腐蚀 ； (B) 化学腐蚀 ； (C) 吸氧腐蚀 ； (D) 浓差腐蚀 。 26．室温下，用铂作两极，电解 1M NaOH 溶液，阴极上发生的电极反应为： (A) Na + + e Na ； (B) H2O + ?O 2 + 2e ─→ 2OH - ； (C) 2H + + 2e H2 ； (D) 2OH - H2O + ?O 2 + 2e 。 27．已知： φ (O2/OH - ) = 0.401 V ， φ (Cl2/Cl - ) = 1.358 V ，φ (Pb2+/Pb) = - 0.126 V， φ (PbCl2/Pb,Cl - ) = - 0.262 V 。当用两个 Pb 电极电解 0.1 mol dm· - 3 NaCl 水溶液时，若 不考虑超电势的影响，则阳极反应为： (A) Pb Pb2+ + 2e ； (B) Pb + 2Cl - PbCl2 + 2e ； (C) 2Cl - Cl 2(g) + 2e ； (D) 4OH - O2 + 2H 2O(l) + 4e
定是”忽装行我是和06v.自用内作阴民电解帝流 1.5: 还限电赞预示法N妇更易析出： (D) 29,己知氢在铜上的析出超电势为 0.23v,中(Cu2.CU=0.34V,电解0.1molm3的 CSO4溶液，电极电势只有控制在大于下列哪个电势下，氢就不会析出： A)+0.13V:B)-0.23V:(C)+0.23V:(D)-0.27N. 0.126V, 下，与解含 始 10 (B)1md D)无法计算。 31.己知25℃时中（亿n2”亿n=·0.763V,H2在Zn和光亮Pt上的超电压分别约为0.7V 和0.3V,若分别以Zn和光亮Pt为阴极电解1 mol -kg'ZnS0:溶液（设为中性），在阴极 上首先析出的物质将分别为： (均为H2:(B)均为Zn:(C)Zn和H2:(D)H2和Zn。 n=A:Gm =1.TA.Sm 32.燃烧电池的效率 AHm △，Hm,下列说法中错误的是： (A)n小于1： (B)n可以大于1：(C)n等于1：(D)n不可能大于1。 三、多选 时理论分解电压 的关系应是】 理)、实际分解电压V(实)和电解产物构成的原电池电动势 E (©)V(理)>V(实)>E V(实)>E>V E >E 2。浓差极化和电化学极化应使 (A)原电池负极电势升高， 正极电势降低：（⑧）原电池负极电势降低， 正极电势升高： (©)电解池负极电势升高 正极电势降低：(D)电解池负极电势降低， 正极电势升高： (E)电解池阴极电势和阳极电势均开高 3.用两个光滑铂电极电解下列溶液，分解电压大小相近的溶液是 (A)HaPO: (B)HCI (C)NaOH (D)KI (E)CuSo4. 4.以下列答案中的第 一个物理量表示纵坐标，则下图中曲线可以表示： 电 年 流密度与电势的关系 旧)浓差过电势与电流密度的关系 5.用Ag电解AgNO3溶液，当电解池中通过一定电流时，电极发生极化，此时： (A)阴极的电极电势向负方向变化 (⑧)阳极附近Ag离子浓度减 C)电解池电阻减小 (D)阴极附近Ag离子浓度减少 (E)两极之间电势差减小 6.关于原电池极化曲线特征的描述中正确的是： (A)同一电流密度下， 与几相禁
28．Na + 、H + 的还原电势分别为 - 2.71V 和 - 0.83V ，但用 Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时， 阴极产物是 Na－Hg 齐，这个现象的解释是： (A) Na 和 Hg 形成液体合金 ； (B) 还原电势预示 Na 更易析出 ； (C) 氢在汞电极上的超电势可能超过 1.5V ； (D) 上述原因都不是 。 29．已知氢在铜上的析出超电势为 0.23V ，φ (Cu2+,Cu) = 0.34V ，电解 0.1mol dm· - 3的 CuSO4溶液，电极电势只有控制在大于下列哪个电势下，氢就不会析出： (A) +0.13V ； (B) - 0.23V ； (C) +0.23V ； (D) - 0.27V 。 30．已知 φ (Ag + ,Ag) = 0.799V ，φ (Pb2+,Pb) = - 0.126V ，在 298K 、p Ag + 、Pb2+ 活度各为 1 的溶液，当 Pb2+ 离子开始析出时， Ag + 的浓度是： (A) 10 - 7 mol ·dm -3 ； (B) 1mol·dm- 3 ； (C) 10 - 16 mol ·dm - 3 ； (D) 无法计算 。 31．已知 25℃ 时 φ (Zn2+/Zn) = - 0.763V，H 2 在 Zn 和光亮 Pt 上的超电压分别约为 0.7V 和 0.3V，若分别以 Zn 和光亮 Pt 为阴极电解 1mol·kg- 1 ZnSO4 溶液 (设为中性 )，在阴极 上首先析出的物质将分别为： (A) 均为 H 2 ； (B) 均为 Zn ； (C) Zn 和 H2 ； (D) H2 和 Zn 。 32．燃烧电池的效率 r m r m r m r m = = 1 - H T S H G ，下列说法中错误的是： (A) η小于 1 ； (B) η可以大于 1 ； (C) η等于 1 ； (D) η不可能大于 1 。 三、多选题： 1．电解时理论分解电压 V(理)、实际分解电压 V(实)和电解产物构成的原电池电动势 E 的关系应是： (A) V(实) = E > V(理) ； (B) V(理) > E > V(实) ； (C) V(理) > V(实) > E ； (D) V(实) > E > V(理) ； (E) V(实) > V(理) > E 。 2．浓差极化和电化学极化应使： (A) 原电池负极电势升高， 正极电势降低 ；(B) 原电池负极电势降低， 正极电势升高 ； (C) 电解池负极电势升高， 正极电势降低 ；(D) 电解池负极电势降低， 正极电势升高 ； (E) 电解池阴极电势和阳极电势均升高 。 3．用两个光滑铂电极电解下列溶液，分解电压大小相近的溶液是： (A) H3PO4 ； (B) HCl ； (C) NaOH ； (D) KI ； (E) CuSO4 。 4．以下列答案中的第一个物理量表示纵坐标，则下图中曲线可以表示： (A) 电解池阳极电流密度与电势的关系 ； (B) 电解池阴极电流密度与电势的关系 ； (C) 原电池正极电流密度与电势的关系 ； (D) 原电池负极电流密度与电势的关系 ； (E) 浓差过电势与电流密度的关系 。 5．用 Ag 电解 AgNO 3溶液，当电解池中通过一定电流时，电极发生极化，此时： (A) 阴极的电极电势向负方向变化 ； (B) 阳极附近 Ag + 离子浓度减少 ； (C) 电解池电阻减小 ； (D) 阴极附近 Ag + 离子浓度减少 ； (E) 两极之间电势差减小 。 6．关于原电池极化曲线特征的描述中正确的是： (A) 同一电流密度下， η- 与 η+ 相等 ；
巴概化的结是费授电他受会·电受 D)电流密度增大时，两电极的过电势也增大 (但)随着过电位增大，端电压也增大 7。电极电势变负 B梅氧化反应速密 (C)加快还原反应速率 )阴极极反应速率都加快 8.通电于含有F6”、Ca2、Zn2”.Cu2的电解质溶液中，已知中Fe2F回=-04402V 中(CaCa)=-2.866V， 本（亿n“2n)=-0.7628V,中(Cu1Cu)=0.337N,当不考 虑过电位时，在惰性电极上金属析出的次序是： )Cu→Fe-ZnCa (B)CaZnFecu (c)Ca-FeZnCut (D)Ca→Cu→Zn+Fe (E)Fe→Ca→Zn+Cu 德，电胶09的e。n 9。用石墨阳极和铁阴极电解浓度为 O2)=0.80V,则有： C1+nC2to2)+o2): (C)在阳极析出C12； (D)在阴极析出O2； (E)在阳极析出H2。 10要货A日种度子失同在阴析出。形成合金层，其条件 eA)>B) (B)中(A)<由B): (C)中r(A=ΦrB): (E)中r(A·A=中r(B B) 四、主观题 1.在1 mol dmHCI溶液中，温度20℃时，H在P上的析出过电位的 Tafel公式 n=a+blgi的a=0.3y 用作为烈电的电流密度 2.用Pb作阴极，用摩尔甘汞电极作阳极，电解 0.1m的HS04(性=0.265)溶液，测得其 电动势E为1.0685V,求H2在Pb上的过电位是多少？已知摩当甘汞)=0.2800V. 3.某普通钢铁容器中，盛有pH=3.0的溶液，问此条件下，容器能否被腐蚀 4.要自某溶液中析出Zn,直到溶液中Zn2浓度不超过10 mol dm3,同时要求Zn析出 过程中没有H2析出，问溶液的pH值至少应为多少？已知H2在Zn上的过电位为 n=0.72V,并假定n与浓度无关。 H2在 (①析出99%的12时所需外加电压是多少？ ②)析出99%的B2时所需外加电压是多少？ ③)当开始析出O2时，溶液中Br浓度是多少？ Pt为电极，电解含有FeC2(0.01m和CuCl2(0.02m)的水溶液，若电 ()何种金属先析出？ 2)第二种金属析出时，至少加多少电压？
(B) 极化的结果，阴极电位更负，阳极电位更正 ； (C) 极化的结果，负极电位更负，正极电位更正 ； (D) 电流密度增大时，两电极的过电势也增大 ； (E) 随着过电位增大，端电压也增大 。 7．电极电势变负时，可以： (A) 加快阳极氧化反应速率 ； (B) 减慢氧化反应速率 ； (C) 加快还原反应速率 ； (D) 减慢阴极还原反应速率 ； (E) 阴极阳极反应速率都加快 。 8．通电于含有 Fe 2+、Ca2+、 Zn2+、Cu2+ 的电解质溶液中，已知 φ (Fe2+ /Fe) = - 0.4402V ， φ (Ca2+/Ca) = - 2.866V ，φ (Zn2+/Zn) = - 0.7628V，φ (Cu2+/Cu) = 0.337V , 当不考 虑过电位时，在惰性电极上金属析出的次序是： (A) Cu → Fe → Zn → Ca ； (B) Ca → Zn → Fe → Cu ； (C) Ca → Fe → Zn → Cu ； (D) Ca → Cu → Zn → Fe ； (E) Fe → Ca → Zn → Cu 。 9．用石墨阳极和铁阴极电解浓度为 4.53mol dm· -3 (活度系数为 0.672)的 NaCl 溶液，已知 φ (O2) = 0.401V ，φ (Cl2) = 1.36V ，在电流密度为 0.1A ·cm -2 时， η(Cl 2) = 0.20V ， η(O2) = 0.80V ，则有： (A) φ(Cl 2) + η(Cl2) φ(O2) + η(O2) ； (C) 在阳极析出 Cl2 ； (D) 在阴极析出 O2 ； (E) 在阳极析出 H 2 。 10．要使 A + 与 B + 两种离子共同在阴极析出，形成合金镀层，其条件是： (A) φ析出 (A) > φ析出 (B) ； (B) φ析出 (A) < φ析出 (B) ； (C) φ平衡 (A) = φ平衡 (B) ； (D) φ析出 (A) ≈φ析出 (B) ； (E) φ平衡 (A) - η(A) = φ平衡(B) - η(B) 。 四、主观题： 1．在 1mol ·dm -3 HCl 溶液中，温度 20℃ 时， H2 在 Pt 上的析出过电位的 Tafel 公式： η = a + blg i 的 a = 0.3 V ，b = 0.14；而在 Hg 上的 a = 1.4 V，b = 0.116。试求反应 H + + e ?H 2 在 Pt 与 Hg 上的交换电流密度 i0 和阴极的传递系数 α，并说明为什么 常用 Pt 作为氢电极材料而不能用 Hg？ 2．用 Pb 作阴极，用摩尔甘汞电极作阳极，电解 0.1m 的 H2SO4 (γ± = 0.265) 溶液，测得其 电动势 E 为 1.0685 V，求 H2 在 Pb 上的过电位是多少 ? 巳知 φ(摩当甘汞 ) = 0.2800 V 。 3．某普通钢铁容器中，盛有 pH = 3.0 的溶液，问此条件下，容器能否被腐蚀？ 4．要自某溶液中析出 Zn，直到溶液中 Zn2+ 浓度不超过 10-4 mol ·dm -3，同时要求 Zn 析出 过程中没有 H2 析出，问溶液的 pH 值至少应为多少？巳知 H 2 在 Zn 上的过电位为 η = 0.72 V ，并假定 η与浓度无关。 5．某一溶液中含 KBr 和 KI 浓度均为 0.1m，今将溶液放于带有 Pt 电极的多孔磁杯中， 将杯放在一个较大的器皿中，器皿中有一 Zn 电极与大量 0.1m ZnCl 2 溶液，设 H 2 在 Zn 上析出的过电位是 0.70 V，O2 在 Pt 上过电位是 0.45 V，不考虑溶液接界电位， Zn、 I2、Br 2 的析出过电位可忽略，问： (1) 析出 99％ 的 I2 时所需外加电压是多少？ (2) 析出 99％ 的 Br 2 时所需外加电压是多少？ (3) 当开始析出 O2 时，溶液中 Br - 浓度是多少？ 6．298K 、p Pt 为电极，电解含有 FeCl2(0.01m)和 CuCl2(0.02m)的水溶液，若电解 过程不断搅拌，并不考虑过电位，试问： (1) 何种金属先析出？ (2) 第二种金属析出时，至少加多少电压？
(③)第二种金属开始析出时，第一种金属的浓度为多少？ 上一幸)（下一章】 答案（返回 第十一章电极极化练习题答案 返回 一、判断题答案： 1.对。2.对。3.错。4.错。5.错。6.对。7.对。 8.错。 9.错。 10.对. 11.错，实际电解时电极发生极化。 二、单选题答案： 1.E 2.D: 3.B: 4.D:5.B:6.C7.A:8.D9.D: 10.C 11A: 12.C 13.A 14.A: 15.D: 16.B: 17.D:18.C: 19.B: 20B: 318 22.c 23.c 24.B: 25.C:26.C:27.B:28.C:29.D:30.C 32.D 三、多选题答案： 1.E: 2.AD 3.AC: 4.AD 5.AD: 6.BD 7.BC 8.A: 9.AC: 10.DE 四、主观题答案： 1.解：n=a+bgi，n=-2.303 RT/a nRgio+2.303RT/a nRgi ()在Pt上，a=-blgio lgi0=ab=-0.30.14=-2.14,i0=7.1918Aem 2395 2303831429320.1496500).04161g1°Acm 0.116=.1 2.解：E=摩尔甘汞)- 不 不)=0.2800.E=0.2800.1.0685=,0.7885V 4HH)=中+0.05915lgaH)=0.05915lg(20.1×0265)=.0.07546V 1=HH)-不)=-0.07546+0.7885=0.713V 3.解：DH=3.0,酸性溶液 4HH)=Φ+0.05915gH1= .0.05915pH=·0.059153=.0.1775V 般认为，[Fe浓度起过10M作为腐蚀标准，那么， 4FeFe)=中+0.05915lgFe“y2=·0.440+0.02958lg10=.0.617V E=·0.1775+0.617=0.4395V>0,Gm=-nFE<0
(3) 第二种金属开始析出时，第一种金属的浓度为多少？ 第十一章 电极极化练习题答案 一、判断题答案： 1．对。 2．对。 3．错。 4．错。 5．错。 6．对。 7．对。 8．错。 9．错。 10．对。 11．错，实际电解时电极发生极化。 二、单选题答案： 1. E； 2. D； 3. B； 4. D； 5. B； 6. C； 7. A； 8. D； 9. D； 10.C； 11.A； 12.C； 13.A； 14.A； 15.D； 16.B； 17.D； 18.C； 19.B； 20.B； 21.D； 22.C； 23.C； 24.B； 25.C； 26.C； 27.B； 28.C； 29.D； 30.C； 31.C； 32.D。 三、多选题答案： 1. E； 2. AD； 3. AC； 4. AD； 5. AD； 6. BD； 7. BC； 8. A； 9. AC； 10. DE。 四、主观题答案： 1．解： η = a + b lgi ，η = - 2.303RT/α nF·lgi0 + 2.303RT/α nF·lgi (1) 在 Pt 上， a = - blgi0 lgi0 = - a/b = - 0.3/0.14 = - 2.14， i0 = 7.19 10× -3 A ·cm - 2 2.303RT/α nF = b， n = 1 α= 2.303RT/bF = 2.303 8.314 × 293.2/(0.14 × 96500) = 0.416 × (2) 在 Hg 上， lgi 0 = - a/b = - 1.4/0.116 = - 12.069 ，i0 = 8.53 10× -13 A ·cm -2 α= 2.303 8.314 × 293.2/(0.116 × 96500) = 0.502 × (3) Pt 上的交换电流密度 i0比 Hg 上交换电流密度大得多。做氢电极，要求可逆性好， 不易极化， i0 大的材料才行，因此用 Pt 而不用 Hg 。 2．解： E = φ(摩尔甘汞 ) - φ(不) φ(不) = 0.2800 - E = 0.2800 - 1.0685 = - 0.7885 V φ(H + /H2) = φ + 0.05915lg a(H + ) = 0.05915lg(2 0.1 × 0.265) = × - 0.07546 V η = φ(H+ /H2) - φ(不) = - 0.07546 + 0.7885 = 0.713 V 3．解： pH = 3.0 ，酸性溶液 φ(H + /H2) = φ + 0.05915lg[H + ] = - 0.05915pH = - 0.05915 3 = × - 0.1775 V 一般认为， [Fe2+] 浓度起过 10 -6 M 作为腐蚀标准，那么， φ(Fe2+ /Fe) = φ + 0.05915lg[Fe 2+ ]/2 = - 0.440 + 0.02958lg10 - 6 = - 0.617 V E = - 0.1775 + 0.617 = 0.4395 V > 0 ，ΔGm =－ nFE < 0
Fe能置换酸中H,这时铁容器会被腐蚀。 4.解：当2n2=10M,Zn的析出电位为： 2n)=本+0.05915lgZn”2=-0.7628+0.02958lg104=.0.8811V 5.解：阴极上，Z2、H可能放电： 4Zn)=Φ+0.02958lgZn21=·0.763+0.029581g0.1=.0.793V 时上020-406e160.070-.1av 阳极上，Br、OH可能放电： 90)=◆·0.05915lg1=0.536.0.059151g0.1=0.595V (Br2) 0s0.05 6r10660.5915g0.1=1.125 因此，阳极上放电的顺序为 9000401.05915g1 7+0.45=1.261V 99%的12析出，门=0.11%=103 12)=0.536.0.059150103-0.713V an:07四9-1wv 吧：8s9:12gm-2sv 1.261=1.065.0.05915lgBr1 6.解：(1)阴极上 Fe)=中+0.029581gFe2]=.0.44.0.02958lg0.01=-0.4992V 中(Cu+0.029581g1Cu=0.337-0.02958lg0.02=0.287V 阳概：828先电.阳：H0.202+70: 阳上 总反应：Cu2*+H20=CuS)+2H*+?02g 溶液的H浓度随Cu2的不断析出而增加，当Fe2放电时，Cu2已基本反应完， [H7=2002=0.04M 40=中·0.05915g0H1=0.401.0.05915lg(101“/0.04)=1.1463V 82.1064650004=129.0027=11463V 1g1Cu2=28.2739此时 [Cu2=5.32310mol
Fe 能置换酸中 H + ，这时铁容器会被腐蚀。 4．解：当 [Zn 2+] = 10 - 4 M， Zn 的析出电位为： φ(Zn) = φ + 0.05915lg[Zn 2+]/2 = - 0.7628 + 0.02958lg10 -4 = - 0.8811 V φ(H 2) = φ + 0.05915lg[H + ] - η = - 0.05915 pH - η - 0.05915pH - 0.72 ≤ - 0.8811 解之， pH ≥ 2.724 5．解：阴极上， Zn 2+、H + 可能放电： φ(Zn) = φ + 0.02958lg[Zn 2+] = - 0.763 + 0.02958lg0.1 = - 0.793 V φ(H 2) = φ + 0.05915lg[H + ] - η = 0.05915lg10 - 7 - 0.70 = - 1.114 V 因此，阴极上 Zn 首先析出。 阳极上， Br -、I -、 OH - 可能放电： φ(I2) = φ - 0.05915lg[I - ] = 0.536 - 0.05915lg0.1 = 0.595 V φ(Br 2) = φ - 0.05915lg[Br - ] = 1.066 - 0.5915lg0.1 = 1.125 V φ(O2/OH - ) = φ - 0.05915lg[OH - ] + η = 0.401 - 0.5915lg10 - 7 + 0.45 = 1.261 V 因此，阳极上放电的顺序为 I -、Br-、OH - 。 (1) 99％ 的 I2 析出， [I - ] = 0.1 1％× = 10 -3 φ(I 2) = 0.536 - 0.05915lg10 - 3 = 0.713 V 外加电压 E = φ(I2) - φ(Zn) = 0.713 - (- 0.793) = 1.506 V (2) 99％ 的 Br2 析出， [Br - ] = 0.1 1％× = 10 - 3 φ(Br 2) = 1.065 - 0.05915lg10 -3 = 1.242 V 外加电压 E = φ(Br 2) - φ(Zn) = 1242 + 0.793 = 2.035 V (3) O2 析出时， φ(O2) = 1.261 V 1.261 = 1.065 - 0.05915lg[Br - ] [Br - ] = 4.852 10× - 4 mol ·dm -3 6．解： (1) 阴极上， φ(Fe) = φ + 0.02958lg[Fe 2+ ] = - 0.44 - 0.02958lg0.01 = - 0.4992 V φ (Cu)= φ + 0.02958lg[Cu 2+] = 0.337 - 0.02958lg0.02 = 0.287 V 因此 Cu 先放电。 (2) 阳极上， Cl -、OH -可能放电： φ(O 2) = φ - 0.05915lg[OH - ] = 0.401 - 0.05915lg10 -7 = 0.815 V φ (Cl 2) = φ - 0.05915lg[Cl - ] = 1.359 - 0.05915lg0.06 = 1.431 V 阳极上， OH- (H2O) 先放电。 则阴极： Cu2+ + 2e Cu ，阳极： H 2O - 2e 2H + + ?O 2 总反应： Cu2+ + H2O = Cu(s) + 2H + + ?O 2(g) 溶液的 [H + ]浓度随 Cu2+ 的不断析出而增加，当 Fe2+ 放电时， Cu2+ 巳基本反应完， [H + ] = 2 0.02 = 0.04 M × φ(O 2) = φ - 0.05915lg[OH - ] = 0.401 - 0.05915lg(10 - 14/0.04) = 1.1463 V 或 φ(O2) = φ - 0.05915lg[H + ] = 1.229 - 0.05915lg0.04 = 1.229 - 0.0827= 1.1463 V 所以外加电压： E = 1.1463 - (- 0.4992) = 1.6453 V (3) 当第二种金属 (Fe) 析出， -0.4992 = φ (Cu2+/Cu) + 0.05915lg[Cu 2+]/2 = 0.337 + 0.02958lg[Cu 2 ] lg[Cu 2+ ] = - 28.2739 此时 [Cu 2+ ] = 5.323 10× - 29 mol dm· - 3