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為了幫助考生系統(tǒng)的復習結(jié)構(gòu)工程師課程 全面的了解結(jié)構(gòu)工程師考試教材的相關(guān)重點,小編特編輯匯總了2011年一級結(jié)構(gòu)工程師考試各章復習的重點資料,希望對您參加本次考試有所幫助!
1. 比如上課老師舉的例子,在金屬電極周圍圍著一圈Zn離子,外面又有一圈NO3離子,形成雙電層,這之間會產(chǎn)生一個電勢差。但是這圈NO3離子外面也應(yīng)該還有一圈Zn離子...那么電極與溶液之間的這個電勢差不應(yīng)該完全等于雙電層的電勢差吧?
答:事實上,雙電層是對更復雜情況的一個近似。當?shù)谝粚覼n離子吸附在電極表面之后,第二層NO3-離子則不可能布滿,因為離金屬表面越遠,離子層越不穩(wěn)定(缺乏剛性支撐)。實際上還會有第三層、第四層,不過都不太重要了。我們可以把所有的電勢落差都歸于一對雙電層。這樣便于理論推導(表面化學)。
2. 在標準電極中為何要有汞?(書本192面)
答:此處的汞與電極電勢無關(guān)。由于普通電線不是Pt線(通常是Cu線或合金線),所以要在技術(shù)上處理Pt電極與電線的連接。由于兩種金屬的熱膨脹系數(shù)不同可能導致焊點的斷裂,因此把兩端用液體汞金屬連接。
3. 為和鋰的標準電極電勢如此之低?(比鈉還低,豈不是說鋰的還原性比鈉還強?)
答:對于一個電極反應(yīng),以Li+/Li為例:
Li(s) = Li+(aq) + e
該反應(yīng)涉及三個步驟
Li(s) -> Li(g) -> Li+(g) + e -> Li(aq) + e
因此影響電極電勢的因素不僅有金屬失去電子的傾向,也有Li+的水和焓。由于Li+的水合放熱較多,因此Li+/Li的電極電勢較低。
4. 書本192面說:銅表面的自由電子有逃逸的趨勢,那是否意味著銅的表面電勢小于零?
答:“銅表面的自由電子有逃逸的趨勢”是指銅的表面價電子所受到的束縛小于金屬內(nèi)部的電子,所以更容易失去,或者說更為離域。因此按照金屬體系的電子海洋模型,金屬表面存在電-核分離的趨勢,即有一個電勢。對于所有金屬,上述說明都是正確的。
那么接下來的一個問題就是:為什么phi(Zn2+/Zn)為負,而phi(Cu2+/Cu)為正?
這主要是因為Cu的升華熱遠遠大于Zn的升華熱(盡管它們的電離能相似)。
5. Ni-Cd電池的記憶效應(yīng)原理是什么?
答:Ni-Cd電池的“記憶”效應(yīng)并非指電池記住了上次的充電量,而是指電池中的部分氧化還原物質(zhì)失效,使電池的電壓和電容量大幅度下降。結(jié)果電池會很快失效。
Ni-Cd電池產(chǎn)生“記憶”效應(yīng)的原因是氫氧化物結(jié)晶成為較大的晶體,使之與電解液接觸的表面面積大幅度下降,從而降低了電池效率。電池里的大塊晶體不斷長大,甚至可以刺穿絕緣層,導致漏電和短路,使電池徹底失效。
電池中生成晶體的主要原因是過度充電,比如說在電池還有很多電的情況下充電,還有就是長時間(超過30個小時)的充電。與Ni-Cd電池相比,Ni-H電池的記憶效應(yīng)非常小,生產(chǎn)廠家甚至宣稱Ni-H電池沒有記憶性(但那不是真的)。Ni-H電池的優(yōu)點是電容量大、記憶性小和環(huán)境污染小,但是它的缺點是壽命短、充電時間長。
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(責任編輯:中大編輯)
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