應(yīng)用電化學(xué)總結(jié)

基本概念1.電池電動勢：沒有電流通過外電路時電池正負(fù)兩極的電極電勢之差。2.開路電壓（OCV）：無負(fù)荷情況下的電池電壓無負(fù)荷時，電極與溶液的界面上也可能發(fā)生其它反應(yīng)，達(dá)不到熱力學(xué)平衡狀態(tài)，其數(shù)值往往不同于平衡電位，一般小于平衡電位，只有可逆電池的開路電壓等于電池的電動勢。3.放電倍率：對于一個具有額定容量C的電池，按規(guī)定的小時數(shù)放點的電流。放電倍率=額定容量（A×h）/放電電流（A）4.濃差極化：因擴(kuò)散速度緩慢而造成電極表面與本體溶液濃度差別而引起的極化。5.零電荷電勢：電極表面剩余電荷為零時的電位叫零電荷電位，用φZ表示。6.歐姆內(nèi)阻：電池組件的離子電阻和電子電阻之和，包括電解液的歐姆內(nèi)阻、電極材料的固相歐姆內(nèi)阻和隔膜的電阻等。7.電池的容量（C）：在一定放電條件下，電池放電到終止電壓時所放出的電量。單位為庫侖（C)或安時（A×h）8.法拉第過程：電極/溶液界面有電荷傳遞，發(fā)生氧化或還原反應(yīng)時的過程．符合法拉第定律，產(chǎn)生法拉第電流。9.非法拉第過程：電極/溶液界面無電荷傳遞反應(yīng)，只是電極溶液界面的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的過程。10.電遷移：在電場的作用下，帶電物質(zhì)的定向移動。11.極化：電流通過電極時電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象叫做電極的極化。12.金屬共沉積：兩種或兩種以上金屬同時發(fā)生陰極還原共沉積形成合金鍍層13金屬電沉積：簡單金屬離子或絡(luò)離子通過電化學(xué)方法在國體（導(dǎo)體或半導(dǎo)體）表面上放電還原為金屬原子附著于電極表面，從而獲得一金屬層的過程。14.電流效率：制取一定量物質(zhì)所需要的理論消耗電量Q與實際消耗電量Qr的比值。15.電結(jié)晶：金屬離子在電極上放電還原為吸附原子后，需要經(jīng)歷由單吸附原子結(jié)合為晶體的另一過程方可形成金屬電沉積層，這種在電場作用下進(jìn)行的結(jié)晶過程叫電結(jié)晶。16.時空產(chǎn)率：單位體積的電解槽在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的產(chǎn)品的數(shù)量。Mol/L/h17.槽電壓V：外電源加在電解槽的兩極的電壓?；驹?.電極反應(yīng)的類型？簡單電子遷移反應(yīng)、金屬沉積反應(yīng)、表面膜轉(zhuǎn)移反應(yīng)、伴隨化學(xué)反應(yīng)的電子遷移反應(yīng)、多孔氣體擴(kuò)散電極中氣體還原或氧化反應(yīng)、氣體析出反應(yīng)、腐蝕反應(yīng)2.電化學(xué)體系中的電極類型？根據(jù)電極組成分為：①金屬電極②氧化還原電極③氣體電極④難溶鹽電極⑤電極⑥化學(xué)修飾電極根據(jù)不同用途：①工作電極②輔助電極③參比電極3.電化學(xué)體系的基本要素？電極、隔膜、電解質(zhì)溶液4.伴隨化學(xué)反應(yīng)的電子遷移反應(yīng)機(jī)理？CE機(jī)理：在發(fā)生電子遷移反應(yīng)之前發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。EC機(jī)理：在電極/溶液界面發(fā)生電子遷移反應(yīng)后又發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。催化機(jī)理：“外殼層”催化：EC機(jī)理中的一種，電極和溶液之間的電子傳遞反應(yīng)，通過電極表面物種氧化-還原的媒介作用，使反應(yīng)在比裸電極低的超電勢下發(fā)生。E步驟C步驟ECE機(jī)理：氧化還原物種先在電極上發(fā)生電子遷移反應(yīng)，接著發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在此兩反應(yīng)后又發(fā)生電子遷移反應(yīng)，生成產(chǎn)物。5.BDM雙電層理論的要點？1)電極/溶液界面的緊密雙電層由內(nèi)緊密層（內(nèi)Helmholtz層，簡稱IHP）和外緊密層（外Helmholtz層，簡稱OHP）構(gòu)成。2）最靠近電極表面的一層為內(nèi)緊密層，由溶劑分子和特性吸附離子或分子組成。（特性吸附:在電極表面以非靜電作用力吸附離子或分子的現(xiàn)象，陰離子容易發(fā)生特性吸附）。大多數(shù)溶劑為強(qiáng)極性分子，可以在電極表面定向形成偶極層，通常第一層為水分子層。3）第二層是外緊密層，由溶劑化離子組成。（溶劑化離子與電極的相互作用僅涉及遠(yuǎn)程靜電力，稱為非特性吸附離子）4）非特性吸附離子分布擴(kuò)散于三維區(qū)間并延伸到本體溶液中。在OHP與本體之間為擴(kuò)散層6.影響電極反應(yīng)速度的因素？影響電極反應(yīng)速度的主要變量：1.外部變量：溫度、壓力、時間2.電學(xué)變量：電勢、電流、電量3.電極變量：材料、表面積、幾何形狀、表面形態(tài)4.物質(zhì)傳遞變量：模型、表面濃度、吸附5.溶液變量：電活性物質(zhì)本體濃度、其他物質(zhì)濃度、溶劑7.電極過程中的極化類型？當(dāng)電子轉(zhuǎn)移步驟成為速度控制步驟時，相應(yīng)的極化稱為電化學(xué)極化，這種情況下引起的過電位電化學(xué)過電位;當(dāng)液相傳質(zhì)步驟成為控制步驟時,相應(yīng)的極化稱為濃度極化，相應(yīng)的過電位稱為濃度過電位.當(dāng)前置或者后續(xù)化學(xué)反應(yīng)步驟成為控制步驟時，相應(yīng)的極化成為化學(xué)極化，相應(yīng)的過電位成為化學(xué)反應(yīng)過電位8.反映化學(xué)電源性能的指標(biāo)？化學(xué)電源的電動勢及開路電壓、工作電壓和電池的內(nèi)阻、電流和反應(yīng)速率、電池的容量及影響因素、電池的比能量和功率、電池的壽命、電池自放電、過充電、9.影響電池容量的放電條件？電池容量和放電條件相關(guān)，包括：放電電流、放電深度、放電形式、電池的溫度等10.堿性鋅錳原電池及鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)表示式、電極反應(yīng)及電池反應(yīng)式？堿性電解液的鋅錳電池負(fù)極反應(yīng):正極反應(yīng):電池反應(yīng): 鉛酸蓄電池 負(fù)極反應(yīng): 正極反應(yīng)：電池反應(yīng)： 11.簡單金屬離子還原過程過程所經(jīng)歷的步驟？1)水化金屬離子由本體溶液向電極表面的液相傳質(zhì)；2)電極表面的金屬離子水化數(shù)降低、重排，使離子更靠近電極表面：3)離子吸附于電極表面的活化部位，通過電極實現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移，形成吸附于電極表面的水化原子4)吸附原子失去剩余水化層進(jìn)入晶格:12.電鍍?nèi)芤褐泄饬羷┑脑?？光亮劑作用機(jī)理可以表述為：第一種機(jī)理假設(shè)光亮劑在鍍件表面上形成了幾乎完整的吸附單層，吸附層上存在連續(xù)形成與消失的微孔，而金屬只在微孔處進(jìn)行沉積。由于這些微孔是無序分布的，固金屬沉積是完全均勻的，不會導(dǎo)致小晶面的形成。與此同時，借助幾何平整作用，原先存在的小晶面逐漸被消除。最終得到光亮的鍍層。第二種機(jī)理假設(shè)光亮劑分子能優(yōu)先吸附在金屬電結(jié)晶生成較快的晶面上，且能對電沉積起阻化作用，因而導(dǎo)致鍍件表面不同位置的生長速度趨于一致，加上幾何平整作用，終于得到光亮的鍍層。13.電鍍的工藝流程？電鍍生產(chǎn)工藝流程包括鍍前處理、電鍍和鍍后處理三大步。14.電鍍的工藝類型？電鍍分為：單金屬電鍍、合金電鍍、復(fù)合電鍍、熔鹽電鍍等幾種類型15.氯堿工業(yè)中的生產(chǎn)方法類型？隔膜槽、汞槽和離子膜槽三種電解方法16.氯堿工業(yè)中隔膜槽法的生產(chǎn)原理？電解原理陽極反應(yīng)陰極反應(yīng)理論分解電壓為電解NaCl總反應(yīng)17.過硫酸鉀法電解生產(chǎn)過氧化氫的工藝流程？（書175）＋循環(huán)使用水解18.金屬的電化學(xué)防腐方法。金屬鍍層、陽極保護(hù)、陰極保護(hù)、緩蝕劑保護(hù)19.陰極保護(hù)防腐原理。陰極保護(hù)是金屬體陰極極化以保護(hù)其在電解質(zhì)中免遭腐蝕的方法。若陰極電勢足夠負(fù)，金屬就可以不氧化（溶解），即達(dá)到完全的保護(hù)。陰極極化可用兩種辦法實現(xiàn)：（1）外加電流法：在電解質(zhì)中加入輔助電極，連接外電源正極，而將需要保