氧化还原与电化学的实验报告思考题

第三章

1.自发形成的双电层和强制形成的双电层在性质和结构上有无不同？为什么？ 2．理想极化电极和不极化电极有什么区别？它们在电化学中有什么重要用途？ 答：当电极反应速率为0，电流全部用于改变双电层的电极体系的电极称为理想极化电极，可用于界面结构和性质的研究。理想不极化电极是指当电极反应速率和电子反应速率相等时，极化作用和去极化作用平衡，无极化现象，通向界面的电流全部用于电化学反应，可用作参比电极。 3．什么是电毛细现象？为什么电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状？

答：电毛细现象是指界面张力随电极电位变化的现象。溶液界面存在双电层，剩余电荷无论带正电还是负电，同性电荷间相互排斥，使界面扩大，而界面张力力图使界面缩小，两者作用效果相反，因此带电界面的张力比不带电时小，且电荷密度越大，界面张力越小，因此电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状。

4．标准氢电极的表面剩余电荷是否为零？用什么办法能确定其表面带电状况？ 答：不一定，标准氢电极电位为0指的是氢标电位，是人为规定的，电极表面剩余电荷密度为0时的电位指的是零电荷电位,其数值并不一定为0;因为形成相间电位差的原因除了离子双电层外,还有吸附双电层\\

偶极子双电层\\金属表面电位。可通过零

7689696.doc

第5章 电化学与氧化还原平衡

（Electrochemistry and Redox Equilibrium）

化学反应可以分成氧化还原反应和非氧化还原反应两大类。氧化还原反应（redox reaction）是参加反应的物质之间有电子转移（或偏移）的一类反应。这类反应对制备新的化合物、获取化学热能和电能、金属的腐蚀与防腐蚀都有重要的意义，而生命活动过程中的能量就是直接依靠营养物质的氧化而获得的。本章首先学习有关氧化还原反应的基本知识，在此基础上进一步研究氧化还原反应进行的方向与限度，最后讨论氧化还原滴定法。

5.1氧化还原反应

5.1.1氧化数

为了便于讨论氧化还原反应，人们人为地引入了元素氧化数（oxidation number，又称氧化值）的概念。1970年国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）定义氧化数是某元素一个原子的荷电数，这种荷电数可由假设把每个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。因此，氧化数是元素原子在化合状态时的表观电荷数（即原子所带的净电荷数）。

确定元素氧化数的一般规则如下：

①在单质中，例如，Cu、H2、P4、S8等，元素的氧化数为零。

②在二元离子化合物中，元素的氧化数就等于该元素离子

实验17 氧化还原反应和电化学

一、实验目的

1．了解电极电势与氧化还原反应的关系；

2．试验并掌握浓度和酸度对电极电势的影响。 二、实验原理

原电池是将化学能转变为电能的装置。原电池的电动势可以表示为正极和负极电极电势之差：

ε＝ E (+)－E (?)

电动势可以用万用电表测量。

氧化剂和还原剂的强弱，可用电对电极电势的大小来衡量。一个电对的标准电极电势o

E值越大，其氧化型的氧化能力就越强，而还原型的还原能力就越弱；若Eo值越小，其氧化型氧化能力越弱，而还原型还原能力越强。根据标准电极电势值可以判断反应进行的方向。在标准状态下反应能够进行的条件是：

ooo

ε ＝ E(+)－E(?) ＞ 0

例如，Eo(Fe3+/ Fe2+) ＝ 0.771 V，Eo(I2/ I?) ＝ 0.535 V，Eo(Br2/ Br??? ＝ 1.08 V

3+2+3+??

则在标准状态下，电对Fe/ Fe的氧化型Fe可以氧化电对I2/ I的还原型I，反应式如下：

3+ ?2+

2Fe+ 2I ══ 2Fe + I2

3+2+3+??

而反应电对Fe/ Fe的氧化型Fe可以氧化电对Br2/Br?的还原型Br?，相反的反应则可以进行：

Br2 + 2Fe2+ ══ 2Br

第三章

1.自发形成的双电层和强制形成的双电层在性质和结构上有无不同？为什么？ 2．理想极化电极和不极化电极有什么区别？它们在电化学中有什么重要用途？ 答：当电极反应速率为0，电流全部用于改变双电层的电极体系的电极称为理想极化电极，可用于界面结构和性质的研究。理想不极化电极是指当电极反应速率和电子反应速率相等时，极化作用和去极化作用平衡，无极化现象，通向界面的电流全部用于电化学反应，可用作参比电极。

3．什么是电毛细现象？为什么电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状？

答：电毛细现象是指界面张力随电极电位变化的现象。溶液界面存在双电层，剩余电荷无论带正电还是负电，同性电荷间相互排斥，使界面扩大，而界面张力力图使界面缩小，两者作用效果相反，因此带电界面的张力比不带电时小，且电荷密度越大，界面张力越小，因此电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状。

4．标准氢电极的表面剩余电荷是否为零？用什么办法能确定其表面带电状况？ 答：不一定，标准氢电极电位为0指的是氢标电位，是人为规定的，电极表面剩余电荷密度为0时的电位指的是零电荷电位,其数值并不一定为0;因为形成相间电位差的原因除了离子双电层外,还有吸附双电层\\

偶极子双电层\\金属表面电位。可通过零电荷电位判

步骤

1.原电池的组成和电动势的粗略测 定: 在一只井穴皿的1.2.3.位置分别 倒入约1/2容积的0.1Mol*L

现象 解释结论及方程式

2+

ψ ψ(1)=ψ(Cu/Cu）

ο2+2+

=ψ(Cu/Cu)+0.0592/2 *lg(Cu)

=0.3394-0.0296=0.3098(V)

ψ(2)=ψ(Zn/Zn）

=ψ(Zn/Zn)+0.0592/2 *lg(Zn) =-0.7917(V)

2+

ψ(3)=ψ(Fe/Fe）

=ψ(Fe/Fe)+0.0592/2 *lg(Fe) =-0.4385(V)

1.2之间,1为正极,2为负极 ψ=ψ(1)- ψ(2)=1.1015(V) 1.3之间,1为正极,3为负极 ψ=ψ(1)- ψ(3)=0.7483(V) 2.3之间,2为正极,3为负极

ψ=ψ(2)- ψ(3)=0.3532(V)

*由于原电池含内阻,测量值比理论值小

ο

2+

2+

ο

2+

2+

2+

1.2之间测量值为1100mv

CuSO4、ZnSO4、(NH4)2Fe(SO4)2, 再分别插入相应的金属片组成电 极，若在1.2间插入盐桥则组成铜---1.3之间测量值为740mv 锌原电池；在2.3间插入盐桥则组成

电化学思考题（请判别对错,并简单说明原因）

1.通常把溶解在水或其它溶剂中具有电离性质的物质称为电解质(-) 2.离子导体的电阻随温度的升高而增大(-)

3.凡是离子都带有电荷,因此它在溶液中的移动现象称为离子的电迁移现象.(-) 4.在电迁移过程中,溶液中正、负离子传递的电量恰等于流过电极的电量.(-) 5.离子淌度或离子电迁移率即为离子的运动速率(-) 6.使用法拉第定律需注意温度和压力的条件(-)

7.若在通电的电解质溶液中正、负离子的移动速率不同,电荷不同,则他们分担导电任务的百分数也不相同(+)

8.因为溶液是电中性的,溶液中正负离子所带的电量相等,所以正负离子的迁移数也相等.(-)

9.离子的迁移数与离子迁移的速率成正比,当温度、浓度及某正离子的运动速率为一定时,其迁移数也一定.(-)

10.离子的迁移数是指该离子分担导电任务的分数,同一种离子在不同电解质中的迁移数总是相同(-)

11.溶液中所有正负离子的迁移数之和必定是1.(+)

12.在温度、电位梯度相同的情况下，无限稀释的氯化钾、氯化氢、氯化钠三种溶液中，氯离子的运动速率相同，但氯离子的迁移数不同 (+)

13.对只含有单一电解质所电离的正负离子溶液,离子的淌度越大 ,其迁

电化学思考题（请判别对错,并简单说明原因）

1.通常把溶解在水或其它溶剂中具有电离性质的物质称为电解质(-) 2.离子导体的电阻随温度的升高而增大(-)

3.凡是离子都带有电荷,因此它在溶液中的移动现象称为离子的电迁移现象.(-) 4.在电迁移过程中,溶液中正、负离子传递的电量恰等于流过电极的电量.(-) 5.离子淌度或离子电迁移率即为离子的运动速率(-) 6.使用法拉第定律需注意温度和压力的条件(-)

7.若在通电的电解质溶液中正、负离子的移动速率不同,电荷不同,则他们分担导电任务的百分数也不相同(+)

8.因为溶液是电中性的,溶液中正负离子所带的电量相等,所以正负离子的迁移数也相等.(-)

9.离子的迁移数与离子迁移的速率成正比,当温度、浓度及某正离子的运动速率为一定时,其迁移数也一定.(-)

10.离子的迁移数是指该离子分担导电任务的分数,同一种离子在不同电解质中的迁移数总是相同(-)

11.溶液中所有正负离子的迁移数之和必定是1.(+)

12.在温度、电位梯度相同的情况下，无限稀释的氯化钾、氯化氢、氯化钠三种溶液中，氯离子的运动速率相同，但氯离子的迁移数不同 (+)

13.对只含有单一电解质所电离的正负离子溶液,离子的淌度越大 ,其迁

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第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第10章 第11章 第12章(1) 第12章(2) 第13章 第14章 第15章 第16章 第17章 第18章

第7章 氧化还原反应 电化学基础

一、单选题

1. 下列电对中，Eθ值最小的是：

A: Ag+/Ag； B: AgCl/Ag； C: AgBr/Ag； D: AgI/Ag

2. Eθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，Eθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应 2 Cu+ Cu2+ + Cu的Kθ为：

A: 6.93×10-7； B: 1.98×1012； C: 1.4×106； D: 4.8×10-13

3. 已知Eθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是：

A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2

C: 1/2 Cl2+e- = Cl-

第7章 氧化还原反应 电化学基础

一、单选题

1. 下列电对中，Eθ值最小的是：

A: Ag+/Ag； B: AgCl/Ag； C: AgBr/Ag； D: AgI/Ag

2. Eθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，Eθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应 2 Cu+ Cu2+ + Cu的Kθ为：

A: 6.93×10-7； B: 1.98×1012； C: 1.4×106； D: 4.8×10-13

3. 已知Eθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是：

A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2

C: 1/2 Cl2+e- = Cl- D: 都是

4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是：

A: K2Cr2O7 B:

《应用电化学》思考题

第一章 电化学理论基础

1． 什么是电化学体系？基本单元有那些？

（1）由两类不同导体组成，且在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系，通常有原电池、电解池、腐蚀电池三大类型。

（2）1.电极 2.电解质溶液 3.隔膜

2． 试举例说明隔膜的作用。

隔膜是将电解槽分隔为阳极区和阴极区，以保证阴极、阳极上发生氧化－还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。例如采用玻璃滤板隔膜、盐桥和离子交换膜，起传导电流作用的离子可以透过隔膜。 3． 试描述现代双电层理论的概要.

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（离子或分子），这种内层也称为紧密层、helmholtz层或stern层，如图1.5所示。实际上，大多数溶剂分子（如水）都是强极性分子，能在电极表面定向吸附形成一层偶极层。特性吸附离子的电中心位置叫内holmholtz层（IHP），它是在距离为x1处。溶剂化离子只能接近到距电极为x2的距离处，这些最近的溶剂化离子中心的位置称外helmholtz层（OHP）。非特性吸附离子由于电场的作用会分布于称为分散层（扩散层）的