中科院考博真题2006电化学与电分析化学

中国科学院长春应用化学研究所 二 六年攻读博士学位研究生入学考试 一、单项或多项选择题(20 分) 1 能斯特反应O+neR(初始时R不存在)电流- 电势曲线的半波电势与下列何种因素 无关？ A. 极限电流; B. 标准电势；C. O浓度; D. 得失电子数n。 2 公式E = K(2.303RT/nF)lgai是离子选择性电极测定离子活度的基础，常数项K是 多项常数的集合，但下列那一项不包括在其中？ A. 不对称电势; B. 液接界电势; C. 膜电势; D. 内参比电极电势。 3 用来比较不同电解质溶液导电能力的参数是 A. 电阻; B. 电导; C. 电导率; D. 摩尔电导。 4 严重限制经典极谱分析检测下限的因素是 A. 电容电流; B. 扩散电流; C. 极限电流; D. 电解电流。 5 形式电势与下列那些因素有关？ A. 活度系数; B. 标准电势；C. 离子强度; D. 温度。 6 能斯特反应O+neR在平衡时净电流 A. 大于0; B. 等于0；C. 小于0; D.交换电流。 7 只有电极表面强吸附物质发生能斯特反应O+neR时，循环伏安曲线峰电势差以 及峰电流与扫速关系分别为 A. 0 V; 线性；B. 0.059/n V; 线性；C. 0 V; 非线性； D. 0.059/n V; 非线性。 8 在除氧的氯化钾溶液中，汞电极上首先发生氧化和还原反应的分别是 A. 汞的氧化和水的还原；B. 氯离子的氧化和水的还原；C. 氯离子的氧化和钾离子 的还原；D. 汞的氧化和钾离子的还原。 9 扫描电化学显微镜的基本原理是基于 A. 扫描隧道显微镜原理；B. 原子力显微镜原理；C. 电化学原理；D. 光学原理。 10第三代GOD电化学传感器中修饰在电极表面的葡萄糖氧化酶 A. 不能直接催化底物；B. 可以直接催化底物；C. 需要电子受体才能完成电催化； D. A+C。 二、判断对错（10 分） 1参比电极 Ag/AgCl 的电势随电极内 KCl 溶液浓度的增加而增加。 （ ） 2支持电解质的主要作用是消除迁移电流对法拉第电流的影响。 （ ） 3电极反应发生时只有法拉第过程发生。 （ ） 4汞电极于除氧的氯化钾溶液界面在其电势窗口内可以接近理想极化电极。 （ ） 5电解质相同但浓度不同的两种溶液界面不存在电势差。 （ ） 6铁氰化钾溶液静止和搅拌时的循环伏安曲线没有明显变化。 （ ） 7可逆体系的循环交流伏安曲线正扫和反扫曲线是重合的。 （ ） 8电化学阻抗测量要求叠加在直流电压上的交流信号幅度要小且氧化态与还原态浓 度要接近。 （ ） 9与静止电极方法相比，旋转圆盘电极技术最大优点是它能在稳态下进行测量。（ ） 10 电化学可逆体系的循环伏安曲线峰电流比和峰电势差与扫描速度无关。 （ ） 三、填空（20 分） 1、有法拉第电流流过的电化学池可分为 和 。 2、物质传递的模式有如下三种：迁移、 、 。 3、电池中发生的总化学反应是由两个独立的 构成的。为研究其中一个反应需 要另一个标准化，办法是使用一个组分恒定的相构成的电极，称为 。 4、一个复杂的电极反应，稳态电流大小是由一个或多个 的反应所限制的，它 们被称为 。 5、当 较大时，一般需要采用三电极体系，也可以在两电极体系中采用 。 6、在静止电极（无对流）和搅拌溶液并达到稳态电流的电极（有对流）上施加电势 阶跃时的电流-时间暂态曲线对比图示为 。 7、快速扫描和慢速扫描下线性扩散伏安曲线形状分别为 和 。 8、面积固定的静止电极上，电势扫描实验中扫描曲线在 扫描速度和 电活 性物质浓度时受到的干扰影响最大。 9、当存在两个可逆快速异相电子转移反应(A+eB，E 1o；B+e C，E 2o)情况下，循 环伏安曲线外观与 及 有关。 第 3 页 共 3 页 10、 利用氧化还原探针循环伏安法表征非电活性自组膜电极，当表面存在针孔密度 较大和较小时，曲线形状分别呈现为 和 （不考虑电子隧穿 作用并且电子传递是快速的）。 四、简述题（15 分） 1. 循环伏安法 2. 电化学催化 3. 常规电极与微电极 4. 极限电流与扩散电流 5. Tafel 方程 五、简述回答下列问题(10 分) 1. 简述电极过程；请列出四种不同类型的电极过程并各举一例。 2. 简述双电层，通常双电层包括几部分？ 六、计算题。（10 分） 半无限条件下，在 100mL 的 10 mM 电活性物质 O 溶液中（支持电解质浓度足够 大且不发生反应），溶液静止条件下计时电流法研究平板电极，发现实验开始后 0.01s 测得电流 i=55mA，那么 a) 100s 和 10000s 后电流分别为多少？ b) 尽管本体溶液中 O 绝大部分未被还原（注意：计时电流法中溶液是静止的）， 为何电流变得非常小？ c) 如果物质 O 浓度 CO* = 0.1mM，得到电子数 n = 6，平板电极面积 A = 0.1cm2， 分析 it-1/2 的斜率=1.07710 -5，计算扩散系数 DO。 七、(1