广东石油化工学院14级《应用电化学》期末复习题

《应用电化学》复习题题一选择题1.以下哪一种放电条件对电池的放电容量和性能有利〔〕A温度在20~40℃之间放电、间歇放电；B深度放电、高温放电；C连续放电、放电倍率较大放电；D低温放电、30%左右的额定容量放电。2.单位质量或单位体积的电池所输出的电量〔单位为A∙h∙kg-1或A∙h∙L-1〕指的是电池的〔〕A额定容量；B比容量；C放电倍率；D比能量。3.对于可溶正极锂电池(如Li/SOCl2),其中可溶指的是()ALi可溶于溶剂中,形成有机电解液；B正极(SOCl2)可溶于溶剂中,形成有机电解液；C无机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液；D有机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液；4.燃料电池与一般电池的本质区别在于〔〕A能量供给连续，燃烧和氧化剂由外部提供B能量转化效率高，低或零污染排放；C高度可靠，操作简单；D比能量和比功率高，建设周期短。5.有一个电池上的标号是LR6，它的含义是：()A碱性锌锰圆柱形5号电池；B碱性锌锰圆柱形7号电池；C碱性锌氧化银圆柱形5号电池；D碱性锌氧化银圆柱形1号电池。6.碱性Ni/Cd电池密封的工作原理主要是：〔〕A负极的有效容量是正极的倍；B正极的有效用量是负极的倍；C正负极的有效容量根本相同，O2通过渗透膜到达负极使之复原消除；D正负极的有效容量根本相同，O2通过渗透膜到达正极使之复原消除。7.开路电压OCV是指：()A没有电流流过外电路时电池正负极两级的电势差；B是指无负荷情况下的电池电压；C是指电池有电流流过时的端电压D是指电池放电电池终止时的电压值。8.金属共沉积的根本条件是:φ1.析≈φ2.析,为了使两种离子共同析出,以下所采用的方法中不一定可行的是〔〕A调节离子浓度;B调节电流密度C调节反响温度D参加络合剂9.在光亮硫酸盐镀铜中，阳极材料选用以下哪一种比拟适宜〔〕A普通铜板B电解铜板C4%~30%的磷铜板D0.04%~0.3%的磷铜板10.有机膦酸盐镀铜〔HEDP镀铜〕的PH范围是8－10，其中HEDP与Cu2＋的主要络合形式是〔〕：A〔Cu(C2H5P2O7)〕-B〔Cu(C2H4P2O7)〕2-C〔Cu(C2H3P2O7)2〕8-D〔Cu(C2H6P2O7)〕011.关于电镀液中的主盐，以下说法错误的选项是〔〕：A主盐浓度高，镀层较粗糙；B主盐浓度低，允许通过的电流密度小C主盐浓度低，沉积速度快；D常见的主盐是硫酸盐和氯化物。12.在用HEDP电镀铜的过程中,阳极上有时会有绿色的铜析出,其原因可能是()AHEDP含量太低；BHEDP含量太高；C支持电解质KNO3含量不够；D电流密度太大。13.在塑料化学镀铜的实验中，其中用酸性Cr6+溶液粗化的目的是什么〔〕A形成亲水外表，以利于后续操作；B形成大量微孔，以获得良好的结合力；C形成Sn2+层，以便于获得Ag活化层；D形成沉积Cu层，以便于后续电镀操作。14.在氯碱工业中，关于使用Nafion膜与石棉隔膜的以下说法中正确的选项是〔〕A石棉隔膜不能防止液体的自由对流；B石棉隔膜可以阻止离子的相互扩散和迁移；CNafion膜可以使Cl-H+OH-透过，而Na+不透过；DNafion膜可以使Na+透过，而Cl-H+OH-不透过。15.下面是有机电解合成过程中常见的一种电解槽：〔〕请问此电解槽是属于：A、分别循环式电解槽；B、压滤式电解槽；C、封闭式隔膜槽；D、H型电解槽。16.对硝基甲苯为原料电解合成对硝基苯甲酸的反响过程为〔〕：A间接电复原B间接电氧化C相转移电解合成D成对电解合成17.用于电解合成得到的电解MnO2,其主要特点是:()A晶粒致密B晶格整齐;C反响活性高D耐腐蚀性好18.对硝基苯甲酸为原料电解合成对氨基苯甲酸的反响过程为〔〕：该合成法属于：A间接电复原B间接电氧化C相转移电解合成D成对电解合成19.糖精是人造有机甜味剂,其电化学合成反响如下：该合成法属于()：A间接电复原；B间接电氧化；C相转移电解合成；D成对电解合成。20.如图是Fe的φ-pH示意图,其中表示Fe能稳定存在的区域为〔〕aB.bC.CD.d21.根据Fe的腐蚀图〔即Φ/v--pH图〕，如果要是Fe不发生腐蚀，其水溶液的pH值应该调节在〔〕A.＜9B.5--9之间C.9-13之间D.＞922.φӨCu2+/Cu比.φӨH+/H.Pt高，而Cu可以在潮湿的空气中发生腐蚀，其主要原因是〔〕：⑴组成腐蚀电池，阳极铜腐蚀，阴极析氢；⑵组成腐蚀电池，阳极铜腐蚀，阴极吸氧〔O2〕被复原；⑶直接发生化学腐蚀；⑷去极化剂是H+。23.家用热水器所用的黄铜制作的水龙头，经过几年使用以后变成了接近纯铜的颜色，这种腐蚀属于〔〕：A孔蚀；B晶间腐蚀；C脱成分腐蚀；D冲蚀。24.你认为下面那一种金属腐蚀危害和危险最大〔〕A化学腐蚀；B均匀腐蚀；C孔蚀；D应力腐蚀25.右图是1著名伊文思图,其中表示阳极极化曲线和腐蚀电势的是〔〕:A1,φ2；B2,φ2；C1,φ1；D2,φ3。26.在日本绮玉，千叶发现的古喷时代的带有金象眼的铁剑几乎都腐蚀了，你认为主要原因是〔〕：A组成腐蚀电池，其中金象眼为阳极，铁剑为阴极；B组成腐蚀电池，其中金象眼为阴极，铁剑为阳极；C发生析氢腐蚀；D发生化学腐蚀。27.您认为金属在潮湿大气中被腐蚀而生锈的过程是属于什么过程A.腐蚀原电池的电化学过程B.电解质溶液的电离过程C.电解池的作用过程D.金属溶解过程28.电解时，在阳极上首先发生氧化反响的是〔〕A.标准复原电势最大者B.标准复原电势最小者C.考虑极化后实际析出电势最大者D.考虑极化后实际析出电势最小者29.以下对铁外表防腐方法中属于“电化学保护〞的是〔〕A.外表喷漆B.电镀C.铁件上嵌锌块D.加缓蚀剂30.在有机电化学合成工艺中，均匀设计法应用广泛，其U表符号是：Un(qs),其中q的含义是〔〕：A试验次数B因素数C水平数DU表列数二简答题第三章化学电源试述有关化学电源主要性能的概念，如电动势、开路电压、工作电压、截止电压电池容量、连续放电、间歇放电、电池的寿命、自放电、过充电等.。电动势E：又称理论电压，是指没有电流流过外电路时电池正负两极之间的电极电势差。开路电压OCV：是在无负荷情况下的电池电压，一般OCV≤E，只有可逆电池的OCV＝E。工作电压V：是指电池有电流流过时的端电压。额定电压：指电池工作时公认的标准电压。中点电压：指电池放电期间的平均电压。截止电压：指电池放电终止时的电压值。电池容量C：指在一定放电条件下，电池放电到终止电压时所能放出的电量，单位为库仑〔C〕或安时〔A·h〕间歇放电间歇放电电压时间连续放电由图可知，间歇放电时电池的容量要较连续放电时的大。写出碱性锌锰一次电池表达式及电极电池反响，并说明其主要结构和特征。电池表达式为：(一)Zn│浓KOH│MnO2，C〔+〕负极反响：Zn+2OH-—2e→Zn(OH)2Zn(OH)2+2OH-→[Zn(OH)4]2-正极反响：MnO2+H2O+e→MnOOH+OH-

MnOOH+H2O+e→Mn(OH)2+OH–电池反响：Zn+MnO2+2H2O+2OH-→Mn(OH)2+Zn(OH)42-电池的正极由70％的电解ＭｎＯ2、10％的石墨和1％～2％的乙炔黑，负极由一定粒径分布〔0.0075～0.8ｍｍ〕的高纯度锌粉〔70％～80％〕、粘合剂〔6％〕、ＫＯＨ溶液.电池采用浓KOH作电解液〔PH≈5〕该电池的特点是自放电小、内阻小、放电电压比盐类电解液的要高且稳定，同时由于电解MnO2(EMD)的使用，电池具有较高的容量。试述二次电池的一般性质〔一〕评价二次电池性能的主要指标除电流、电压、电池容量、比性能、比功率等以外，还有容量效率，伏特效率、能量效率和充放电行为等。〔二〕电池放电的方式1.恒电流放电：在放电过程中改变负载电阻，维持电流不变。2.恒电阻放电：放电过程中负载电阻阻值不变。〔三〕电池充电的方式1.恒电流充电2.变电流充电：在充电开始阶段以较大电流充电，后阶段用较小电流充电。3.定电位充电：在充电过程中，调节充电电流，维持充电电压恒定在某一值的充电方式。试述铅酸蓄电池的表达式、电极反响、电池结构、密封机理和工艺。〔1〕池表达式为：(一)Pb│H2SO4│PbO2(+)〔2〕电极反响：负极反响：Pb+HSO4-←→PbSO4+H++2e正极反响：PbO2+HSO4-+3H++2e←→PbSO4+2H2O电池反响：Pb+PbO2+2H2SO4←→2PbSO4+2H2O〔3〕结构组成：海绵状铅为负极〔集电器〕，PbO2作正极，采用涂膏式极板栅结构。〔4〕密封机理和工艺凝胶电解质技术在铅酸蓄电池上的应用实现了电池的密封铅酸电池在充电后期，电极上发生的电化学反响为：正极：PbSO4＋2H2O-2ePbO2＋HSO4-＋3H＋H2O-2e2H＋＋1/2O2负极：PbSO4＋H＋＋2ePb＋HSO4-2H＋＋2eH2可以看出，电池在充电时产生氢气和氧气是不可防止的，而两种气体的再化合只有在催化剂在时才能进行，氧气复合原理对铅酸电池的封密起起重要的指导作用，玻璃纤维隔板的使用为氧气复合原理的实际使用提供了可能性，实现了“密封〞的突破。〔加课本P108密封机理和工艺〕第四章金属的外表装饰简述电镀过程中外表活性物质的作用及机理⒈影响沉积过程的速度以及沉积层的结构，甚至改变金属电沉积反响的机理⒉对镀层起整平作用⑴整平剂：能够使微观不平整的镀件外表获得平整外表的添加剂称为平整剂。⑵整平剂作用机理在整个基底外表上，金属电沉积过程是受电化学活化控制的(即电子传递步骤是决速步。整平剂能在基底电极外表发生吸附，并对电沉积过程起阻化作用。借助于微观外表上整平剂供给的局部差异来说明⑶常用的整平剂：1,4-丁炔二醇、硫脲、香豆素、糖精等。⒊对镀层起光亮作用⑴添加剂对镀层起光亮作用的机理⑵光亮剂的结构特点*光亮剂通常是含有以下一些基因的物质：R-SO3H,-NH2,NH<,RN=NR,-SR,R2C=S,RO-,ROH,RCOO-⒋添加剂的选择〔添加剂常指是光亮剂、整平剂、润湿剂和活化剂〕⑴在金属电沉积的电势范围内，添加剂能在镀件外表上发生吸附。⑵添加剂在镀件外表的吸附对金属电沉积过程有适当的阻化作用。⑶毒性小，不宜挥发，在溶液中不发生化学反响，其可能的分解产物对金属沉积过程不产生有害的影响。⑷不过分降低氢在阴极析出的超电势。⑸为了尽可能地防止埋入镀层，其在镀件外表的吸附速度应比新晶核生长速度快。⑹添加剂的参加不能对阳极过程造成不利影响等。2.什么是电镀液中的整平剂和光亮剂？试述其作用机理。〔1〕电镀生产工艺流程一般包括镀前处理、电镀和镀前处理三大步。⒈整平剂是能够在微观不平整的镀件外表获得平整外表的镀液添加剂。其机理可以表述为：〔1〕.在整个基底外表上，金属电沉积过程是受电化学活化控制的；2.整平剂可以在基底电极外表发生吸附，并对电沉积过程起阻止作用，3.在整平过程中，吸附在基底上的整平剂分子是不断消耗的，即整平剂在外表的覆盖度不是处于平衡状态，整平剂在基底上的吸附过程受其从本体溶液向电极外表扩散步骤控制。这样整平作用可以借助与微观外表上整平剂供给的局部差异来说明。由于微观外表上微峰和微谷的存在，整平剂在电沉积过程中向“微峰〞扩散的流量要大于向“微谷〞扩散的流量，所以“微峰〞处获得的整平剂的量要绞“微谷〞处的多，同时由于复原反响不能发生在整平剂所覆盖的位置上，于是，“微峰〞处受到的阻化作用要较“微谷〞大，使得金属在电极外表“微峰〞处电沉积的速度要小于“微谷〞处的速率，最终导致外表的“微峰〞和“微谷〞到达平整。⒉光亮剂的增光机理目前有两种：1.光亮作用是一个十分有效的整平作用，可以用“扩散控制阻化机理〞来说明其增光机理，可以假设光亮剂在镀件外表形成几乎完整的吸附单层，且连续形成、无序排列和消失着微孔，而金属仅在微孔上沉积，这种沉积是完全均匀的，不会导致小晶面的形成，从而形成光亮的镀层。2.光亮作用是一种使不同晶面的生长速度趋于一致的作用，这种机理假设光亮剂分子能优先吸附在金属电沉积较快的晶面上，能对电沉积其阻化作用，因而导致镀件外表不同位置的生长速度趋于一致，加上几何整平作用，最后得到光亮的镀层。需要指出的是，这两种机理还不能解释全部事实，有待进一步研究。3、简述镀铜的常用方法，比拟其优缺点镀铜的常用方法：硫酸盐镀铜、氰化物镀铜、焦磷酸盐镀铜、膦酸盐镀铜－HEDP镀铜〔1〕硫酸盐镀铜硫酸盐镀铜有普通酸性硫酸盐镀液和光亮镀液两类。普通镀液成分简单，稳定性好，电流效率高，沉积速度快，但镀液的极化作用不大，分散能力较差，镀层结晶较粗，通常是无光泽的镀层。光亮镀液是在普通镀液中参加某些光亮剂配制成的，在这类镀液中，不但可以获得高整平、全光亮的镀层，而且镀液的分散能力和镀层的结晶组织都有改善。同时电镀的工作电流密度上限提高，沉积速度更快，镀层的韧性亦好，废水处理也比拟容易，本钱又低，所以在工业上广泛应用。但是，在钢铁零件上用这类镀液直接镀铜至今没有成功。〔2〕氰化物镀铜优缺点：氰化物电镀沉积物非常细致，气孔少，电镀液分散能力强，在非贵金属上能直接镀铜，因此氰化物电镀得到广泛的应用。其主要缺点是电流密度小，电流效率低(一般为60％一70％左右)，电镀液不稳定，以及有剧毒，操作时要特别小心，车间应有可靠通风装置，并备有解毒液，以防万一。〔3〕焦磷酸盐镀铜该法优点是镀液分散能力好、无毒、腐蚀性小、镀层韧性很好，缺点本钱高，污水处理比拟困难，镀液黏度大等缺点。4〕膦酸盐镀铜－HEDP镀铜该法优点是镀液分散能力好、无毒、腐蚀性小、镀层韧性很好，缺点本钱高，污水处理比拟困难，镀液黏度大等缺点。4、.剖析下面的酸性光亮镀铜配方1中各组分的作用，并说明操作工艺条件。〔看作业〕硫酸铜是电镀液中主盐，提高其含量可提高电镀的电流密度上限，同时镀层的孔隙率减少，光亮度增加。硫酸在镀液中提高溶液的电导和降低铜离子的活度，改善镀层的结晶组织，同时防止铜盐的水解，减少铜粉产生。四氢噻唑硫酮是良好的整平剂，单独使用它时只能使镀层细化，然而与其他光亮剂配合使用时，可使镀层的光亮度显著提高。聚二硫二丙烷磺酸钠(代号SP)单独使用时不但对镀层不起光亮作用，反而对整平性不利，即起负整平作用，但能使镀层细化。聚乙二醇是非离子型外表活性剂，电镀中使用相对分子质量范围4000—6000效果最好。单独使用时不起光亮作用，可使镀层细化并有一定的整平作用。它与四氢噻唑硫酮和聚二硫二丙烷磺酸钠组合使用时，能获得全光亮的镀铜层。十二烷基硫酸钠是阴离子外表活性剂，起润湿剂作用，能降低镀件与镀液之间的界面张力，减少针孔。Cl－适量参加镀液中能提高镀层的光亮度和整平性，还能降低镀层的内应力。但其含量过多会使镀层的光亮度明显下降，甚至出现条纹，而且过多的氯离子处理极为困难。操作工作条件①温度10～30°;②电流密度一般在2－4A／dm2之间。③搅拌可以提高电流密度上限，减少针孔和毛刺。④阳极用磷铜板作阳极适宜的含磷量为0．04％－0．3％之间。第五章无机物的电解工业试述氯碱工业的三种电解生产方法的电极反响、电解槽、隔膜以及各自的优缺点。――氯碱工业的三种电解生产方法是隔膜槽电解法、汞槽电解法、离子膜槽电解法隔膜槽电解法1.电解反响阳极：2Cl-→Cl2+2eΨθ=1.36V阴极：2H2O+2e→H2+2OH-Ψθ=－0.83V总反响：2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2理论分解电压Eeθ＝E+－E-＝1.36+0.83=2.91V2、电解槽⑴阳极材料：阳极材料要有很高的耐腐蚀性，还要有较低的氯超电势及较高的氧超电势及良好的导电性和机械加工性能。――形隐阳极〔DSA〕，它以钛为根底，涂镀TiO2，RuO2加催化剂〔Pt，Ir，Co3O4,PbO2等〕，其电极可表示为：Ti/TiO2.》RuO2＋催化剂⑵阴极材料：软钢，上面穿孔或采用刚网阴极⑶电极的物理结构：常用扩张的金属网电极或在金属板上开通气缝，使气体按规定方向迅速逸出。隔膜：石棉隔膜汞槽电解法1.电解反响阳极：Cl-→〔1/2〕Cl2+eΨθ=1.36v阴极：Na++nHg+e→NaHgn(汞齐)Ψθ=－1.90V总反响为：NaCl+nHg=1/2Cl2+NaHgnΨθ=3.26v2、电解槽阳极用石墨或DSA，阴极用汞离子膜槽电解法原理和电极材料等都与隔膜相同，所不同的是以离子交换膜〔或称离子选择透过膜〕代替隔膜。离子交换膜：⑴全氟化高聚物离子交换膜：Na+可通过，而Cl-,H+,OH-不能通过。例如Nafion膜〔全氟