题目
铁氰化钾氧化还原峰峰电流ip与铁氰化钾浓度c及电势扫描速度v之间的关系分别为A. ip与c和v均成正比B. ip与c和v1/2成正比C. ip与c1/2和v成正比D. ip与c1/2和v1/2成正比
铁氰化钾氧化还原峰峰电流ip与铁氰化钾浓度c及电势扫描速度v之间的关系分别为
A. ip与c和v均成正比
B. ip与c和v1/2成正比
C. ip与c1/2和v成正比
D. ip与c1/2和v1/2成正比
题目解答
答案
B. ip与c和v1/2成正比
解析
本题考查电化学中线性扫描伏安法(LSV)的峰电流与浓度、扫描速度的关系。核心在于理解扩散控制条件下峰电流的公式。关键点在于:
- 峰电流公式:在扩散控制下,峰电流与浓度的一次方和扫描速度的平方根成正比。
- 排除干扰项:需区分不同电化学过程(如动力学控制)下的公式差异,避免混淆。
公式推导与关系分析
根据线性扫描伏安法的理论,在扩散控制条件下,峰电流公式为:
$i_p = nAD^{1/2}v^{1/2}C$
其中:
- $n$ 为电子转移数,$A$ 为电极面积,$D$ 为扩散系数(均为常数);
- $C$ 为铁氰化钾浓度,$v$ 为电势扫描速度。
变量关系分析
- 浓度 $C$:公式中 $i_p$ 与 $C$ 成一次方正比;
- 扫描速度 $v$:公式中 $i_p$ 与 $\sqrt{v}$ 成正比。
选项验证
- 选项 B:$i_p$ 与 $C$ 和 $\sqrt{v}$ 成正比,与公式一致;
- 其他选项:
- A 错误(未考虑 $\sqrt{v}$);
- C、D 错误(错误处理 $C$ 或 $v$ 的指数)。