09章_电解及极化作用.ppt

第九章 电解与极化作用 9.1 理论分解电压 分解电压的测定 分解电压的测定 分解电压的测定 分解电压的测定 实际分解电压 9.2 极化作用 极化的类型 极化的类型 极化的类型 超电势（overpotential） 超电势 极化曲线（polarization curve） 极化曲线（polarization curve） 极化曲线（polarization curve） 氢超电势 氢超电势 氢气在几种电极上的超电势 Tafel 公式（Tafel’s equation） 9.3 电解时电极上的反应 例题 例题 例题 9.3 电解时电极上的反应 例题 例题 9.4 金属的电化学腐蚀和防腐 金属的电化学腐蚀和防腐 铁锈的组成 腐蚀时阴极上的反应 腐蚀时阴极上的反应 金属的防腐 金属的防腐 金属的防腐 重要公式 重要公式 选择题 选择题 选择题 选择题 选择题 计算题 计算题 计算题 计算题 计算题 计算题 计算题 计算题 计算题 计算题 计算题 (1)析氢腐蚀 酸性介质中 在阴极上还原成氢气析出。 设 ， 则 铁阳极氧化，当 时认为已经发生腐蚀， 这时组成原电池的电动势为 ，是自发电池。 如果既有酸性介质，又有氧气存在，在阴极上发生消耗氧的还原反应： 这时与 (-0.617V)阳极组成原电池的电动势为 。显然耗氧腐蚀比析氢腐蚀严重得多。 （2）耗氧腐蚀 （1）非金属防腐 在金属表面涂上油漆、搪瓷、塑料、沥青等，将金属与腐蚀介质隔开。 （2）金属保护层 在需保护的金属表面用电镀或化学镀的方法镀上Au，Ag，Ni，Cr，Zn，Sn等金属，保护内层不被腐蚀。 阳极保护层：镀上去的金属比被保护的金属有较负的 的电极电势。如将Zn镀在Fe上。被保护的金属是阴极。 阴极保护层：镀上去的金属有较正的电极电势。如将 Sn镀在Fe上。被保护的金属是阳极。 （3）电化学保护 1．保护器保护 将被保护的金属如铁作阴极，较活泼的金属如Zn作牺牲性阳极。阳极腐蚀后定期更换。 2．阴极保护 外加电源组成一个电解池，将被保护金属作阴极，废金属作阳极。 3．阳极保护 用外电源，将被保护金属接阳极，在一定的介质和外电压作用下，使阳极钝化。 （4）加缓蚀剂 在可能组成原电池的体系中加缓蚀剂，改变介质的性质，降低腐蚀速度。 （5）制成耐蚀合金 在炼制金属时加入其它组分，提高耐蚀能力。如在炼钢时加入Mn，Cr等元素制成不锈钢。 理论分解电压： 实际分解电压： 超电势： 析出电势： 分解电压： 塔菲尔公式： 1、当发生极化现象时,两电极的电极电势将发生如下变化 （A） φ(平,阳) φ(阳) , φ(平,阴) φ(阴) （B） φ(平,阳) φ(阳) , φ(平,阴) φ(阴) （C） φ(平,阳) φ(阳) , φ(平,阴) φ(阴) （D） φ(平,阳) φ(阳) , φ(平,阴) φ(阴) 2、电解金属盐的水溶液时,在阴极上： （A ）还原电势愈正的离子愈容易析出 （B）还原电势与其超电势之代数和愈正的离子愈容易析出 （C）还原电势愈负的离子愈容易析出 （D）还原电势与其超电势之和愈负的离子愈容易析出 3、金属活性排在H2之前的金属离子,如Na+能优先于H+在汞阴极上析出,这是因为: （A） φθ (Na+/Na) φ θ(H+/H2) (B)η(Na) η(H2) （C )φ(Na+/Na) φ(H+/H2) (D ) H2在汞上析出有很大的超电势,以至于φ(Na+/Na) (H+/H2) 4、298K时, 0.1mol·dm-3的HCl溶液中氢电极的热力学电势为 -0.06V，电解此溶液时，氢在铜电极上的 析出电势φH2： (A) 大于-0.06V （ B） 等于-0.06V (C )小于-0.06V （D）不能判定 5、下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是： (A) 1、4； (B) 1、3； (C) 2、3； (D) 2、4。 6、已知反应H2(g) + ?O2(g)→H2O(l) 的ΔrGm= -237.19 kJ·mol-1，则 在25℃时极稀硫酸的分解电压(V)为： (A)2.458 (B)1.229 (C) 2.458 (D) 1.229 7、电解池的实际分解电压E(分) 与原电池的输出电压E(输) ， 随着电流密度由小到大增加时，将： (A)E(分) 递增，E(输) 递减 (B)E(分) 递减，E(输) 递增 (C)E(分)、E(输)