电化学原理实验讲义

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1、金属材料的电化学性能测试综合实验说明：030303电化学原理，54学时，其中实验课12学时，第五学期。电极电位及极化曲线测量是电化学实验中常用的两种手段，熟悉实验设备和测试方法，并对具体材料的电化学性能进行测量，对于加深课堂基础知识的理解非常重要。一、实验目的通过测量金属材料的电极电位、极化曲线，了解材料的电化学性能及其影响因素。二、实验内容及方案NaCl分子量58.5，NaOH分子量为40FeSO4·7H2O分子量278；FeSO4分子量152CuSO4·5H2O分子量250；CuSO4分子量16020°C时F

2、eSO4·7H2O溶解度48克（含FeSO426.24克），0.1mol/L的FeSO4溶液配比：2.78gFeSO4·7H2O+99ml水20°C时CuSO4·5H2O溶解度32克（含CuSO420.48克），0.1mol/L的CuSO4溶液配比：2.5gCuSO4·5H2O+99ml水1、电解池设计和安装a)电解质溶液的选择：选择2～3种电解质溶液体系。b)研究电极的确定：选择2～3种金属材料作为研究对象。c)参比电极的确定：本实验所用参比电极为饱和甘汞电极，查表确定参比电极的氢标电位。d)辅助电极的选择：根

3、据实验条件选择在所用的电解质溶液中不发生反应的材料作为辅助电极，本实验所用辅助电极为石墨电极。e)组成电解池：配制电解质溶液、并连接导线。2、电极电位的测量a)自选两种以上不同材料的研究电极，测试所选电极在相应的电解质溶液中的电极电位。3可选体系：Fe-FeSO4，紫铜-CuSO4，黄铜-CuSO4，溶液浓度0.1mol/L。a)测试2～3种不同材料的研究电极在同一种电解质溶液中的电极电位。可选电极材料：Q235，紫铜，黄铜；可选介质：FeSO4,CuSO4,浓度0.1mol/L，NaCl，溶液浓度1%。例如紫铜

4、和Q235电极在1%NaCl溶液中的电位。注意：Fe在CuSO4溶液中会发生置换反应。b)选择1～2种研究电极测量其电极电位随时间的变化规律，记录电极放到溶液中后1、2、4、8、10、15、20、30、45、60分钟的电位。电极材料：Q235，紫铜，黄铜；介质：CuSO4,浓度0.1mol/L，NaCl溶液浓度1%。例如Q235电极在1%NaCl溶液中的电位随时间变化。c)选择1～2种研究电极分别测量其电极电位随溶液浓度（3种以上）的变化规律，溶液种类及浓度自行选择，两种浓度之间要相差一个数量级。（电极材料：Q2

5、35，紫铜，黄铜；介质：NaCl，溶液浓度：0.1%、1%、10%），例如紫铜电极在0.1%、1%、10%NaCl溶液中的电位。d)选择1～2种研究电极分别测量其电极电位随温度（3种以上）的变化规律，温度自行设定，最少4个数据点（室温至50度，相差10度）。（AAA）（电极材料：Q235，紫铜，黄铜；介质：FeSO4,CuSO4,浓度0.1mol/L，NaCl溶液浓度1%）3.极化曲线测量测量紫铜电极在100毫升去离子水+5.8克氯化钠+6.3毫升冰乙酸混合溶液中的阴极极化曲线和阳极极化曲线，极化开始点（相对于自

6、腐蚀电位）：-400mv，极化终止点（相对于自腐蚀电位）：400mv。扫描速度180mv/分钟三、实验设备与材料实验设备有万用表、恒温水浴等。实验材料可选择紫铜、黄铜、碳钢等。3四、实验基本要求学生应自主设计实验体系，确定实验条件和实验内容，完成相关的测试，获得正确的实验结果。五、实验报告要求采集实验数据、作图并归纳实验结果。根据课堂所学基础理论对实验结果进行分析、讨论。分析判断所测电极过程的控制步骤，对所研究材料的电化学性能及其影响因素给出综合的判断和评价，写出实验报告。六、相关基础知识学生应具备普通化学、电工

7、学等方面的基础知识。实验内容分组：每次做实验的同学分为三组，每组同学对应以下一组实验，1．第二部分电极电位的测量(a)+(c)2．第二部分电极电位的测量(b)+(d)3．第二部分电极电位的测量(e)+第三部分极化曲线测量各组实验内容不同。在上课时间内做完规定实验的同学，可以选作其他实验。预习报告要求：一页纸，写明自己所做实验的实验安排（先做哪些内容，后做哪些内容，每一部分各需要多少时间），简要实验步骤。明确自己在本次实验课内要完成的内容和安排。实验指导教师：汪崧实验地点：测试楼223实验时间：早8：00，下午第一

8、次12：30，第二第三次1：00。实验报告在第十五周周三12月21日电化学课上交给王喆。3