第十章 电解与极化作用 【复习题】 【1】什么叫分解电压？它在数值上与理论分解电压（即原电池的可逆电动势）有何不 同？实际操作时用的分解电压要克服哪几种阻力？ 【答】分解电压就是能使某电解质溶液连续不断地发生发生明显电解时所必须的最小 外加电压。实际上，分解电压要大于原电池的可逆电动势E可逆。E(实际分解)=E(理论分 解)+n(阳)+1（阴）+IR。所以在实际操作时不仅要克服理论分解电压，还要克服极化 和电阻引起的电势降等阻力，其中主要是由于电极的极化作用所致。 【2】产生极化作用的原因主要有哪几种？原电池和电解池的极化现象有何不同？ 【答】极化作用的类型有很多，主要有浓差极化和化学极化等。 对于原电池，随着电流密度的增大，由于极化作用，负极的电极电势比可逆电势越来越 大，正极的电极电势比可逆电势越来越小，两条曲线有相互靠近的趋势，原电池的电动势逐 渐减小。 对于电解池，随着电流密度的增大，由于极化作用，阴极的电极电势比可逆电势越来越 负，阳极的电极电势比可逆电势越来越正，两条曲线有相互远离的趋势，电解池的外加电压 逐渐增大。 【3】什么叫超电势？它是怎么产生的？如何降低超电势的数值？ 【答】在有电流通过电极时，电极电势偏离于平衡值的现象称为电极的极化，为了明 确地表示出电极极化的状况，常把某一电流密度下的电势中不可运与中平之间的差值称为超电 势，它的产生有浓差极化、化学极化和电阻极化（电解过程中在电极表面上生成一层氧化物 的薄膜或其他物质)。 在外加电压不太大的情况下，将溶液剧烈搅动可以将低浓差极化，设法降低溶液内阻可 以将低电阻极化，还可以加入去极化剂可以将低化学极化。 【4】析出电势与电极的平衡电势有何不同？由于超电势的存在，使电解池阴、阳极的 析出电势如何变化？使原电池正、负极的电极电势如何变化？超电势的存在有何不利和有利 之处？ 【答】由于超电势的存在，在实际电解时要使正离子在阴极析出，外加于阴极的电势要 比平衡电势更负一些：要使负离子在阳极析出，外加于阳极的电势必须比可逆电极的电势更 正一些，即： 阳，析出=阳，可逆+门阳 P阴，析出=阴，可逆一门例 对于电解池，由于超电势的存在，阴极的析出电势会更负，阳极的析出电势会更正，外 加电压要更大，所消耗的能量就越多。 对于原电池，由于超电势的存在，阴极的析出电势会更大，阳极的析出电势会更小，外 加电压要更小，所提供的能量就越少。 由上分析知，不管是电解池还是原电池，由于超电势的存在，从能量的角度看都是不利 的，但人们也利用极化，例如极谱分析就是利用滴汞电极上所形成的浓差极化来进行分析的 一种方法。 【5】什么叫氢超电势？氢超电势与哪些因素有关？如何计算氢超电势？氢超电势的存 在对电解过程有何利弊？ 【答】早在1905年，Tafel提出一个经验公式，表明氢超电势与电流密度的定量关系第十章 电解与极化作用 【复习题】 【1】什么叫分解电压？它在数值上与理论分解电压（即原电池的可逆电动势）有何不 同？实际操作时用的分解电压要克服哪几种阻力？ 【答】 分解电压就是能使某电解质溶液连续不断地发生发生明显电解时所必须的最小 外加电压。实际上，分解电压要大于原电池的可逆电动势 E可逆 。E（实际分解）=E（理论分 解）+η（阳）+η（阴）+IR。所以在实际操作时不仅要克服理论分解电压，还要克服极化 和电阻引起的电势降等阻力，其中主要是由于电极的极化作用所致。 【2】产生极化作用的原因主要有哪几种？原电池和电解池的极化现象有何不同？ 【答】极化作用的类型有很多，主要有浓差极化和化学极化等。 对于原电池，随着电流密度的增大，由于极化作用，负极的电极电势比可逆电势越来越 大，正极的电极电势比可逆电势越来越小，两条曲线有相互靠近的趋势，原电池的电动势逐 渐减小。 对于电解池，随着电流密度的增大，由于极化作用，阴极的电极电势比可逆电势越来越 负，阳极的电极电势比可逆电势越来越正，两条曲线有相互远离的趋势，电解池的外加电压 逐渐增大。 【3】什么叫超电势？它是怎么产生的？如何降低超电势的数值？ 【答】 在有电流通过电极时，电极电势偏离于平衡值的现象称为电极的极化，为了明 确地表示出电极极化的状况，常把某一电流密度下的电势ψ不可逆与ψ平之间的差值称为超电 势，它的产生有浓差极化、化学极化和电阻极化（电解过程中在电极表面上生成一层氧化物 的薄膜或其他物质）。 在外加电压不太大的情况下，将溶液剧烈搅动可以将低浓差极化，设法降低溶液内阻可 以将低电阻极化，还可以加入去极化剂可以将低化学极化。 【4】析出电势与电极的平衡电势有何不同？由于超电势的存在，使电解池阴、阳极的 析出电势如何变化？使原电池正、负极的电极电势如何变化？超电势的存在有何不利和有利 之处？ 【答】由于超电势的存在，在实际电解时要使正离子在阴极析出，外加于阴极的电势要 比平衡电势更负一些；要使负离子在阳极析出，外加于阳极的电势必须比可逆电极的电势更 正一些，即：       = + = − 阳，析出 阳，可逆 阳 阴，析出 阴，可逆 阴 对于电解池，由于超电势的存在，阴极的析出电势会更负，阳极的析出电势会更正，外 加电压要更大，所消耗的能量就越多。 对于原电池，由于超电势的存在，阴极的析出电势会更大，阳极的析出电势会更小，外 加电压要更小，所提供的能量就越少。 由上分析知，不管是电解池还是原电池，由于超电势的存在，从能量的角度看都是不利 的，但人们也利用极化，例如极谱分析就是利用滴汞电极上所形成的浓差极化来进行分析的 一种方法。 【5】什么叫氢超电势？氢超电势与哪些因素有关？如何计算氢超电势？ 氢超电势的存 在对电解过程有何利弊？ 【答】早在 1905 年，Tafel 提出一个经验公式，表明氢超电势与电流密度的定量关系