电化学测量
一、名词解释
1、恒电位法：在恒电势电路或恒电势仪的保证下，控制研究电极的电势，按照人们预想的规律变化不受电极体系发生反应而引起阻抗的变化的影响，同时测量相应电流的方法。 2、零电荷电位：表面剩余电荷密度为零的电位，即界面张力最大值对应的电极电位。用
表示。3、绝对电位：金属与溶液之间的内电位差的数值。参比电极：能作为基准的、电极电位保持恒定的电极。
4、相对电位表示）
5、液体接界电位在的相间电位。形成原因：两溶液相组成或浓度不同；溶质离子发生迁移；正、负离子运动速度不同；两相界面形成双电层产生的电位差
6、稳态极化曲线：当电极过程的各个基本过程，如双电层充电、电荷转移、扩散传质等达到稳态时所测得的极化曲线。
7、支持电解质：为了有效的消除电活性物种传质形式中的电迁移现象，同时也为了能很好的将界面电势差限制在离电极不远处，所加的高浓度惰性电解质叫支持电解质。
8、暂态电极过程：从极化条件突然改变各个子过程做出响应开始创建新的稳态要经历的不稳定的变化的过渡阶段称为暂态电极过程。
9、辅助电极：用来通过电流以实现研究电极的极化电极。
10、电化学稳态：在指定的时间范围内电化学系统的参量变化甚微，基本上可以不变，这种状态称为电化学稳态。我的军校生活
11、参比电极：是测量电势的比较标准，它在测量过程中具有已知且稳定的电极电势。
12、控制电流法（电流阶跃法）：控制电极电流，按某一指定的规律变化，同时测量电极参数对时间t 的变化。二、判断题
1、鲁金毛细管的作用是消除液接电位（✘）
（鲁金毛细管的作用是减少欧姆电势降）
2、电化学测量中连接辅助电极的导线几乎无电流通过（✘）
（电化学测量中连接参比电极的导线几乎无电流通过）
3、盐桥中的电解质均为氯化钾（✘）
4、研究电极均为固体电极（✘）
（碳电极、汞电极）
5、辅助电极上的极化应尽可能的小（✔）
6、恒电位仪可实现对研究电极电位的测量与控制（✔）
7、交流阻抗法是利用小幅度正弦交流电信号对电极体系进行扰动（✔）
8、电位阶跃法比电流阶跃法测量电极真实表面积更准确（✔）
0ϕ
9、可以用断电流法测量电极体系的稳态极化曲线（✔）
10、双脉冲电流法和交流阻抗法均为暂态法（✔）
11、鲁金毛细管的作用是减少溶液的欧姆电势降（✔）
12、电化学测量中连接参比电极的导线几乎无电流通过（✔）
13、电化学稳态就是平衡态（✘）
（在指定的时间范围内电化学系统的参量基本不变）
14、研究电极一定是金属制成的（✘）
（碳、汞）
15、当被测溶液中有Ag+时可以使用甘汞电极直接插入溶液中作为参比电极（✘）
（Ag+和甘汞电极中的Cl-易生成沉淀）
16、硫酸体系中常用的参比电极是汞—硫酸亚汞电极（✔）
17、当极化曲线中存在电势极大时，只能用恒电势法测定极化曲线（✘）
18、由于暂态系统的复杂性，在研究分析暂态过程时常常采用等效电路来描述电极体系（✔）
19、电化学交流阻抗法是一种暂态电化学技术（✔）
三、填空题
1、在金属/溶液界面上，电解质双电层是指荷电物质和偶极子的定向排列。
2、当极化曲线中存在电流平台或电流极大值时，只能用恒电势法；如果极化
曲线中存在电势极大值或电势平台，则应选用控制电流法。
3特性吸附是指即使电场不存在也能发生的吸附现象。
4、不可逆或者准可逆表示电荷迁移速率慢，电极表面上即使有电化学反应活性物质存在，也难以完全进行反应。
学苑追艳录5、背景电流包括双层充电电流和杂质的氧化还原电流。
6、汞电极有滴汞电极、悬汞电极、汞膜电极、静汞电极和汞齐电极。
7、溶剂的选择主要取决于待分析物的溶解度及活性，此外还要考虑溶剂的性质，溶剂应不与待分析物反应，也应在较宽的电势范围内不参与电化学反应。
8、电化学极化由电荷转移步骤的反应速率决定，它与电化学反应本质有关。
9、溶液浓差阻抗用以表示Faraday电流与过电势的关系，它可以由电流、电极电势和浓度三者的关系式联合解得。
10、电化学三电极体系是测定单个电极极化曲线的常用的体系，其三个电极是指
研究电极、参比电极、辅助电极。
11、稳态技术常包括：伏安法、极谱法、库仑法和强制对流法。
12、稳态极化主要是指当双层充电、电荷转移、扩散传质等三个过程达到
稳定时的电极的电化学特征。
13、小幅度电流阶跃测量法有极限简化法和方程解析法。
14、浓差极化产生的原因是反应物不断消耗和产物逐渐积累。
15、用于测量痕量金属的溶出分析是一种非常灵敏的电化学技术，它的灵敏性取决于有效预浓缩步骤和可产生非常有用的信号。
16、电化学是研究第一类导体与第二类导体的界面及界面上发生的一切变化的学科。
17、电极过程是一种特殊的氧化还原反应。
18、通电时所测得的电极电势的变化一般包括三个部分，即电化学极化过电势、
浓差极化过电势和电阻极化过电势。
19、浓差极化是因为反应物粒子得不到及时的补充或产物粒子的局部聚集而造
成的。
20、电化学极化由电荷转移的反应速率决定，与电化学反应本质有关。
21、旋转圆盘电极理论只适用于层流条件，且要求自然对流可以忽略不
计。旋转圆盘电极技术具有易于建立稳态、稳态极化曲线重现性好的优点，而且可以通过不同的转速以控制溶液相的传质过程。
22、在RRED上可以进行一些不同类型的实验，最常见的有收集实验和屏
蔽实验。
23、由非稳态扩散电流的Cotterll方程可知，极化时间越短，扩散电流越大，
浓差极化越小，因而有利于快速电极反应。
24、浓差扩散阻抗由电阻和电容组成。
25、石墨电极大致可以分为两个种类：一种是浸入石蜡的多孔性石墨电极；
另一种是用热分解制作的致密性石墨电极。
26、当研究电极为固体金属电极时，在进行测试之前，一般应经过机械处理、
化学处理和电化学处理等步骤，以获得尽可能清洁且重现的表面状态。
27、时间常数是电极体系本身的性质，反应了电极过程进入稳态的快慢。
28、复阻抗是电路元件对电流的阻碍作用和移相作用的反映。
29、按照电极体系中的界面种类及数量，可以将电极分为三类：第一类电极（只
有一个相界面，该类电极可以细分三种：金属电极、汞齐电极、氧化还原电极；第二类电极（含两个
相界面）包括：难溶盐电极、难容氧化物电极、膜电极；第三类电极为气体电极，存在气相、固相、液相三相界面。
30、三电极体系由研究电极、参比电极、辅助电极、组成。
31、一般地，在金属/溶液界面上的荷电物质和偶极子的定向排列称为电解质双
电层。
32、电极/溶液界面的许多重要性质都是相对于零电荷电势的电极电势数值所决
定的，其中最主要的有表面剩余电荷的符号与数量、双电层中的电势分布、各种无机和有机粒子在界面上的吸附行为等。
33、溶液中的传质过程，可以依靠三种方式进行：扩散、电迁移、液体对流。
34、电极过程是复杂和多步骤的过程，因此，极化类型也有许多种。对于只有四
PPPD298个基本步骤（电化学步骤、双电层充电步骤、离子导电步骤和反应物、产物粒子的扩散步骤）的电极过程，共有三种极化类型：电化学极化、浓差极化、电阻极化。
35、i0：i
d =k
s
δ/D,i0：i
d
这个比值决定了电极的可逆性。i0：i
d
越大，电极
的可逆程度越好，当i0：i
d
<<1时，表现为不可逆电极。
36、许多电化学工程和技术中，电极和溶液间存在相对运动，这主要包括两类：一类是电极本身处于运动状态；另一类是溶液流过静止的电极。
37、与稳态过程相比，暂态过程的首要特点是具有暂态电流。
38、按变量控制方式，极化曲线的测定方式分为（控制电流）和（控制电位）
39、盐桥的作用是（减小液接电位）
40、三电极体系（辅助电极）、（研究电极）和（参比电极）
41、极化曲线的测量装置包括两个回路，一个（极化）回路，一个是（测量）回
路
42、鲁金毛细管的作用是（减少欧姆压降）
43、暂态过程中通过电极的电流包括两部分组成，分别是（电化学反应电流）和
（双电层充电电流）
44、测量极化曲线的主要仪器有（恒电位仪）和（恒电流仪）等
45、当曲线中出现电流的极大值时极化曲线的测量只能用（恒电位法）
46、电极过程达到稳态就是组成电极过程的基本过程，如（双电层充电）、（电
荷转移）、（扩散传质）等都达到稳态
47、水溶液中常用的参比电极有（氢电极）、（）电极、（氯化银）电极、
（硫酸亚汞）和（甘汞）电极等
48、电解池常用的材料包括（玻璃）、（聚四氟乙烯）和（尼龙）、（聚三氟氯
乙烯）、（有机玻璃）、（聚乙烯）、（聚苯乙烯）等
49、电化学交流阻抗测试中使用交流扰动信号一般小于（10）mL
四、简答题
1、双电层：电极和溶液接触后，在电极和溶液的界面会自然形成电量相等符号相反的两个电荷层
班禅东行
紧密型优点：1.解释了界面张力随电极电位变化规律；
2.可以解释微分电容曲线的平台区。
不足：解释不了Cd~φ曲线变化规律
分散型优点：1.能较好地解释微分电容最小值出现；
2.能解释电容随电极电位的变化。
不足：1.完全忽视了紧密层地存在；
2解释不了微分电容曲线“平台区”
紧密-分散型优点： 1.对Cd~φ作出了较完满的解释：
2.由于模型包含了Helmheltz的紧密层，所以同样可解释σ~φ曲线。
3、按双电层方程式理论作出理论曲线，该曲线与实验曲线相当一致
不足：1.推导中做了许多假设，得出的结果是宏观的统计平均值，不能作准确的计算；
2.对分散层描述较细致，对紧密层描述过于简单
2、吸附：某物质的分子、原子或离子在界面富集（正吸附）或贫乏（负吸附）的现象。分类：静电吸附非特性吸附特性吸附
3、平衡电极电位E：金属电极与溶液界面电极过程建立起平衡电荷和物质量在氧化，还原反应中都达到平衡的电极电位。
4、混合电位或非平衡电极电位：电荷交换平衡可逆，物质交换不平衡可逆,
非平衡电位特点：1.电荷平衡，物质不平衡；硅片
2.不满足nernst关系；
3.不满足能斯特关系只能通过实验获得；
4.腐蚀电位，混合电位或偶合电位；
5、电化学腐蚀倾向的判断(3种方法)
2.由标准电极电位可判断腐蚀倾向性
3.电位-pH 平衡图(判断腐蚀倾向性)：腐蚀区、钝化区、稳定区
6、电化学过程：整个电池体系的电化学反应(电池反应)过程至少包含阳极反应过程、阴极反应过程和反应物质在溶液中的传递过程(液相传质过程)等三部分。
7、电极过程：在电化学中、人们习惯把发生在电极／溶液界面上的电极反应、化学转化和电极附近液层中的传质作用等一系列变化的总和统称为电极过程。
8、电极极化有电流通过时电极，电位偏离平衡电位的现象
9、电极极化原因及类型与控制步骤相关。
根据控制步骤：浓度极化、电化学极化和电阻极化。
浓度极化：电子转移步骤快，反应物从溶液中向电极表面运动或产物自电极表面向溶液内运动液相传质步骤慢。
电化学极化：电极反应所需活化能高，2步骤速度变慢。
电阻极化：电流通过电解质溶液和电极表面某种类型膜时产生的欧姆电位降。
10、
◆Ev a n s 图中阴、阳极的起始电位为阴、阳极反应平衡电位(E e ,k /E e ,a )
E k ----腐蚀电位(混合电位)I cor ----最大腐蚀电流E ek ----阴极反应的平衡电位
E ea ----阳极反应的平衡电位I
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E ek
E ea
E k
E
◆Evans 极化图
极化曲线特点及应用:
①腐蚀电极总体行为;
②估计腐蚀机理；控制因素，影响因素;
③弱极化区估算腐蚀速度。如：缓蚀效率，鉴别材料;
④理想极化曲线/实测极化曲线分析可了解腐蚀本质;
⑤测量两种金属极化曲线，可了解接触腐蚀倾向;
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