参比电极作用：与被测电极组成电池，通过测量电池电动势，然后根据参比电极的电势求得被测电极的电极电势。
7. 在原电池电动势的测定实验中，铜电极制备时为何要电镀铜？
答：要选择最佳实验条件使铜电极处于平衡状态。
8. 在原电池电动势的测定实验中，原电池的电极接反了会有什么结果？
答：检流计的光点总是向一个方向偏转，即检流指示调不到零。
9. 在原电池电动势的测定实验中， Ex、En、Ew中任一不通（断路）有什么结果？
答：检流计的光点总是向一个方向偏转，即检流指示调不到零。
10. 用Zn（Hg）与Cu组成电池时，有人认为锌表面有汞，因而铜应为负极，汞为正极。请分析此结论是否正确。
答：不正确。锌汞齐化，能使锌溶解于汞中，或者说锌原子扩散在惰性金属汞中，处于饱和的平衡状态，此时锌的活度仍等于1，因此仍然是锌为负极。
11. 在原电池电动势的测定实验中，锌电极制备时为什么要使锌汞齐化？
答：要选择最佳实验条件使锌电极处于平衡状态。制备锌电极要锌汞齐化，成为Zn(Hg)，而不直接用锌棒。因为锌棒中不可避免地会含有其它金属杂质，在溶液中本身会成为微电池，锌电极电势较低(-0.7627V)，在溶液中，氢离子会在锌的杂质(金属)上放电，锌是较活泼的金属，易被氧化。如果直接用锌棒做电极，将严重影响测量结果的准确度。锌汞齐化，能使锌溶解于汞中，或者说锌原子扩散在惰性金属汞中，处于饱和的平衡状态，此时锌的活度仍等于1，氢在汞上的超电势较大，在该实验条件下，不会释放出氢气。所以汞齐化后，锌电极易建立平衡。
12. 在原电池电动势的测定实验中，制备电极时为什么电极的虹吸管内（包括管口）不能有气泡？
答：制备电极时，电极的虹吸管内（包括管口）若有气泡，空气不导电，相当于断路或接触不良，会使电流读数为零或电流读数不稳定。
13. 什么是原电池的电动势？能否用伏特计测定原电池的电动势？为什么？
答：电池电动势是通过原电池电流为零(电池反应达平衡)时的电池电势，用E表示，单位为伏特。由于电动势的存在，当外接负载时，原电池就可对外输出电功。
EX?U?IR内I?0,U?EX不能用伏特计测定原电池的电动势。电池与伏特计接通后有电流通过，在电池两极上会发生极化现象，使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，伏特计所量得的仅是不可逆电池的端电压。 因此电池电动势不能直接用伏特计来测定。
14. 盐桥的作用是什么？选择盐桥液应注意什么问题？
答：盐桥的作用是降低液接电势，但不能完全消除。选择盐桥液应注意以下几个问题：①用作盐桥的电解质正负离子的摩尔电导率尽可能接近；②用作盐桥的电解质不能与电池中的电解质发生反应；③盐桥中盐的浓度要很高，常用饱和溶液。因此常用饱和KCl溶液作为盐桥，因为K+与Cl-的迁移数相近，当有Ag+时，用KNO3或NH4NO3饱和溶液。
15. 在原电池电动势的测定实验中，如何判断所测量的电动势为平衡电势 ？
答：为判断所测量的电动势是否为平衡电势，一般应在15min左右时间内，等间隔地测量7-8个数据。若这些数据是在平均值附近摆动，偏差小于±0.5mV，则可认为已达平衡，可取其平均值作为该电池的电动势。
26
16. 什么是原电池的电动势？
答：电池在电流无限小（即电池处于平衡状态）时的电势。
17. 如何维护和使用标准电池以及检流计？
答：标准电池的使用：切勿将电池倒转、倾斜或者摇动；正负极不能接错；校正电位计用，不作电源，不允许有10-4A以上的电流通过，故绝不可用伏特计测其电压或用万用表试其是否为通路。
检流计的使用：检流计两端的电压不能过大，否则会造成电流超过检流计的最大量程值，损坏检流计；在使用之前要检查指针是否指零，如果不指零就要手动调节，否则会测出错误的值；最后，和检流计相串联的滑动变阻器要足够大，在减少滑动变阻器的时候尽量缓慢，不可忽变！
18. 试举出原电池电动势的测量的应用的两个实例
答：原电池电动势的测量的应用：(1)计算化学反应热力学函数值的变化；(1)测量溶液的pH值；(3)计算化学平衡常数，判断氧化还原反应方向；(4)计算难溶盐的溶度积和络合离子稳定（不稳定）常数；(5)求标准电极电势，计算离子活度系数；(6)电位滴定，确定某些容量分析过程中的滴定终点；(7)在离子选择电极，电位—PH图等方面有重要作用。
19. 在原电池电动势的测定实验中，影响实验测量准确度的因素有哪些？
答：电极制备的好坏，溶液的浓度变化，电位差计的准确度，盐桥对液接电势的消除程度等。
20. 标准电池的电动势与哪些因素有关？
答：标准电池电动势与实验室温度有关，它的大小是一个和温度有关的数学达式。
实验八十 线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为
1. 请绘制一下镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线草图，并指出钝化电流，钝化电势，稳定钝化区间，稳定钝化区电流。如何测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线？
答：采用三电极体系用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线，在阳极极化曲线测量线路中，参比电极与工作镍电极构成测量回路，对工作镍电极的电势进行测量和控制，回路中没有极化电流流过，只有极小的测量电流，不会对工作电极的极化状态、参比电极的稳定性造成干扰。辅助电极与工作镍电极构成极化回路，极化电路中流过极化电流，并对极化电流进行测量和控制。
ic 一临界钝化电流 Ec 一临界钝化电位 ip 一稳定钝化电流 一活性溶解区 AB
一过渡钝化区 BC
一稳定钝化区 CD2. DE在线性电位扫描法测定一过钝化区
镍在硫酸溶液中的钝化行
为的实验中，为什么要用恒电势法而不能用恒电流法？
答：由于恒电势法能测得完整的阳极极化曲线，因此，在金属钝化研究中比恒电流法更能反映电极的实际过程。
3. 在阳极极化曲线测量中，参比电极和辅助电极各起什么作用？
答：在阳极极化曲线测量线路中，参比电极与工作电极构成测量回路，对工作电极的电势进行测量和控制，回路中没有极化电流流过，只有极小的测量电流，不会对工作电极的极化状态、参比电极的稳定性造成干扰。辅助电
27
极与工作电极构成极化回路，极化电路中流过极化电流，并对极化电流进行测量和控制。
4. 在恒电势法测定极化曲线时，何谓静态法？何谓动态法？ 答：（1）静态法
将研究电极的电势恒定在某一数值，同时测量相应极化状况下达到稳定后的电流。如此逐点测量一系列恒定电势时所对应的稳定电流值，将测得的数据绘制成电流-电势图，从图中即可得到钝化电位。 （2）动态法
将研究电极的电势随时间线性连续地变化(见图1)，同时记录随电势改变而变化的瞬时电流，就可得完整的极化曲线图。所采用的扫描速率(单位时间电势变化的速率)需根据研究体系的性质而定。一般来说，电极表面建立稳态的速度愈慢，则扫描速度也应愈慢，这样才能使所测得的极化曲线与采用静态法的相近。
上述两种方法，虽然静态法的测量结果较接近静态值，但测量时间太长，所以，在实际工作中常采用动态法来测量。
5. 当电势加到一定值后，镍电极上出现气泡，请解释为什么会出现此现象？
答：当电势加到一定值后，达到了氧气的析出电极电位，有氧气析出了，因此镍电极上出现气泡。
6. 测定镍阳极极化曲线时，在测量前，为什么电极在进行打磨后，还需进行阴极极化处理？
答：在测量前，对电极进行打磨只能去掉钝化后镍电极表面上凸起的氧化层，对凹进的部分不起作用，对电极进行阴极极化处理是对镍电极进行电化学活化，可进一步去掉钝化后镍电极表面上的氧化层，使其重新活化。
7. 在阳极极化曲线测量中，如果扫描速率改变，测得的钝化电流和钝化电势有无变化？为什么？
答：如果扫描速率过快，即电极电势变化太快，使得电极表面来不及建立稳态就往下进行，测得的E钝和i钝会有变化。如果扫描速率过慢，测得的E钝和i钝应无太大无变，只是测量时间太长。
8. 在阳极极化曲线测量中，当溶液pH发生改变时，镍电极的钝化行为有无改变？
答：当溶液pH发生改变时，Ni电极的钝化行为有变化。
9. 什么是极化？什么是极化曲线？阳极极化电极电势如何变化？阴极极化电极电势又如何变化？
答：在金属的阳极溶解过程中，其电极电势必须大于其热力学电势，电极过程才能发生。这种电极电势偏离其热力学电势的行为称为极化。在有电流通过电极时，电极电势偏离可逆电势值的现象称为电极的极化。在某一电流密度下，实际的电极电势与可逆电极电势之差称为超电势。电流密度越大，超电势越大。
超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线称为极化曲线，极化曲线的形状和变化规律反映了电化学过程的动力学特征。阳极上由于极化使电极电势变大，阴极上由于极化使电极电势变小。
10. 什么是金属的钝化？
答：当阳极极化不大时，阳极过程的速率(即溶解电流密度)随着电势变正而逐渐增大，这是金属的正常溶解。但当电极电势正到某一数值时，其溶解速率达到最大，而后，阳极溶解速率随着电势变正，反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化。
11. 影响金属钝化过程的因素有哪些？
答：影响金属钝化过程的因素有： （1）溶液的组成
溶液中存在的H+、卤素离子以及某些具有氧化性的阴离子对金属钝化现象起着显著的影响。在中性溶液中，金属一般是比较容易钝化的；而在酸性或某些碱性溶液中要困难得多。
（2）金属的化学组成和结构
28
各种纯金属的钝化能力均不相同，以Fe、Ni、Cr种金属为例，易钝化的顺序Cr＞Ni＞Fe。
（3）外界因素
当温度升高或加剧搅拌，都可以推迟或防止钝化过程的发生。这显然是与离子的扩散有关。在进行测量前，对研究电极活化处理的方式及其程度也将影响金属的钝化过程。
12. 金属阳极钝化曲线图分为哪些区？
答：活性溶解区、过渡钝化区、稳定钝化区、过钝化区。
13. 为什么每进行一次金属阳极钝化曲线测量都要对待测镍电极进行打磨洗净查干？
答：因为每测量一次镍电极的表面都会被钝化，形成一层氧化膜。干扰下一次的测量，因此，要打磨洗净查干进行活化处理。
14. 本实验研究金属钝化行为为何采用恒电势法中的动态法？
答：因为在研究金属钝化行实验中用恒电势法更能反映电极的实际过程。而用静态法测定的结果较接近静态值，但测量时间太长。所以，在实际工作中采用动态法来测量。
15. 氯离子的浓度对Ni钝化有何影响？
答：卤素离子，特别是氯离子，会破坏金属表面钝化膜的完整性，进而抑制金属的钝化行为，促进金属的溶解。
16. 当电解质溶液中KCl浓度不断增大时，镍在硫酸溶液中的钝化行为会出现什么现象？
答：本实验中当KCL>=0.02mol/L时。钝化电流会明显增大，而钝化区间会减小，此时的钝化电流（DE段）也会明显增大，为了防止损坏工作电极，一旦当DE段的电流到3-4mA时及时停止试验。
实验八十一 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数 1. 简述旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数的实验原理。 答：蔗糖在水中转化为葡萄糖与果糖，其反应为：
C12H22O11?蔗糖??H2O???C6H12O6?葡萄糖??C6H12O6?果糖?
H?由于水是大量存在的，H+是催化剂，反应中它们浓度基本不变，因此蔗糖在酸性溶液中的转化反应是准一级反应。
lnc?lnc0?kt
由一级反应的积分方程可知，在不同时间测定反应物的相应浓度，并以lnc对t作图，可得一直线，由直线斜率可得k。然而反应是不断进行的，要快速分析出反应物的浓度是困难的。但蔗糖及其转化产物，都具有旋光性，而且它们的旋光能力不同，故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。
溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关，当其他条件均固定时，α＝βc。
物质的旋光能力用比旋光度来度量： ?D????l??100
c20AλD=589nm，l为样品管长度（dm），cA为浓度（g/100ml） 蔗糖是右旋性物质，其
20D?? ??＝66.620D?，葡萄糖是右旋性物质，其 ?D??＝52.5，果糖是左旋性物质，其
20?? ??＝?91.9，因此随着反应的进行反应体系的旋光度由右旋变为左旋。
29
H C12H22O11?蔗糖??H2O???C6H12O6?葡萄糖??C6H12O6?果糖??t?0 c0 0 0t?t c?c0-x x xt?? ?0 ? c0 ? c0t?0时： ?0＝?反c0 ?0?????,??0?????反??生????t??时： ??＝?生c0 c?t??,??t?????反??生t?t时： ?t＝?反c??生?c0?c? ? c0?带入lnc?lnc0?kt得： ln??t????＝ln??0?????kt在某一温度下测出反应体系不同反应时刻t时的at及a∞，以ln可求得反应速率常数k，半衰期t12
2. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，如果所用蔗糖不纯，对实验有何影响？ 答：本实验通过旋光度的测定来测蔗糖反应速率，蔗糖是右旋性物质，其其 ?D20?20D?
??t????对t作图可得一直线，从直线斜率即
?ln2k。
? ??＝66.6，葡萄糖是右旋性物质，
20D???＝52.5，果糖是左旋性物质，其? ??＝?91.9，因此随着反应的进行反应体系的旋光度由右旋变为
左旋。若蔗糖不纯，所含杂质如果无旋光性对实验无影响，如果具有一定的旋光性会影响实验旋光度的测量，使实验结果不准确。
3. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，测旋光度时不作零点校正，对实验结果有无影响？ 答：无影响，本实验中，所测的旋光度αt可以不校正零点，因αt-α∞ ，已将系统的零点误差消除掉。
4. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，蔗糖水解实验中配制溶液为何可用台称称量？
答：蔗糖初始浓度对于数据影响不大。速率常数K与温度和催化剂的浓度有关，实验测定反应速率常数k，以ln(αt-α∞)对t作图，由所得直线的斜率求出反应速率常数k，与初始浓度无关 ，蔗糖的称取本不需要非常精确，用台称称量即可。
5. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，测出的旋光度与光源的波长，旋光管的长短、温度和溶液浓度有关吗？
答：物质的旋光能力用比旋光度来度量： ?D????l??100，可见溶液的旋光度与溶液中所含物质的旋光能力、
c20A溶液性质、溶液浓度、光源的波长、样品管长度及温度等均有关系。
6. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，测出速率常数与温度、溶液浓度、催化剂浓度和反应时间的长短有关吗？
答：蔗糖转化反应的速率常数与温度、催化剂浓度有关，与溶液浓度、反应时间的长短无关。
7. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中， 在混合蔗糖溶液和HCl液时，我们将HCl液加到蔗糖溶液里去，
30