题目
下列哪种情况最容易导致浓差极化的产生()A. 电极表面反应速率极快B. 溶液中离子浓度很高C. 电极表面积很大D. 搅拌速度非常快
下列哪种情况最容易导致浓差极化的产生()
A. 电极表面反应速率极快
B. 溶液中离子浓度很高
C. 电极表面积很大
D. 搅拌速度非常快
题目解答
答案
A. 电极表面反应速率极快
解析
浓差极化是由于电极表面附近溶液中离子浓度变化引起的极化现象。其核心在于传质过程与反应速率的匹配:当反应速率过快,离子消耗速度超过传质补充速度时,电极表面附近离子浓度显著下降,形成浓度梯度,从而引发浓差极化。
关键点:
- 反应速率快会导致局部离子浓度快速变化;
- 传质不足会加剧浓度梯度的形成;
- 搅拌速度、表面积等因素间接影响传质效率。
选项分析
A. 电极表面反应速率极快
反应速率极快时,电极表面离子被迅速消耗,而传质过程无法及时补充,导致电极表面附近离子浓度显著降低,形成较大的浓度梯度,从而极易引发浓差极化。
B. 溶液中离子浓度很高
高浓度溶液中,离子绝对数量多,反应消耗引起的浓度变化比例较小,浓度梯度相对不明显。因此,高浓度反而不易导致浓差极化。
C. 电极表面积很大
表面积大可能增加总反应量,但若传质效率足够(如搅拌充分),局部浓度变化可被稀释。表面积本身并非直接导致浓差极化的关键因素。
D. 搅拌速度非常快
快速搅拌促进传质,使电极表面附近浓度快速恢复与主体溶液一致,抑制浓度梯度的形成,因此搅拌快会减少浓差极化。