Question

溶液中含有多种金属离子，电极过程的析出顺序

Answer 1

简述电极过程的三个阶段并解释何为电极过程的电化学动力学和扩散动力学
1.金属电沉积的基本历程
金属电沉积的阴极过程，一般由以下几个单元步骤串联组成：
液相传质：溶液中的反应粒子，如金属水化离子向电极表面迁移。
前置转化：迁移到电极表面附近的反应粒子发生化学转化反应，如金属水化离子水化程度降低和重排;金属络离子配位数降低等。
电荷传递：反应粒子得电子，还原为吸附态金属原子。
电结晶：新生的吸附态金属原子沿电极表面扩散到适当位置(生长点)进入金属晶格生长，或与其他新生原子集聚而形成晶核并长大，从而形成晶体。
上述各个单元步骤中反应阻力最大、速度最慢的步骤则成为电沉积过程的速度控制步骤。不同的工艺，因电沉积条件不同，其速度控制步骤也不相同。
2.金属电沉积过程的特点
电沉积过程实质上包括两个方面，即金属离子的阴极还原(析出金属原子)过程和新生态金属原子在电极表面的结晶过程〔电结晶前者符合一般水溶液中阴极还原过程的基本 规律，但由于在电沉积过程中，电极表面不断生成新的晶体，表面状态不断变化，使得金 属阴极还原过程的动力学规律复杂化;后者则遵循结晶过程的动力学基本规律，但以金属原子的析出为前提，同时又受到阴极界面电场的作用。因二者相互依存、相互影响，造成 了金属电沉积过程的复杂性和不同于其他电极过程的一些特点。
与所有的电极过程一样，阴极过电位是电沉积过程进行的动力。然而，在电沉积过程中，金属的析出不仅需要一定的阴极过电位，即只有阴极极化达到金属析出电位时才 能发生金属离子的还原反应;而且在电结晶过程中，在一定的阴极极化下，只有达到一定的临界尺寸的晶核，电结晶过程才能稳定存在。凡是达不到临界尺寸的晶核会重新溶解。 而阴极过电位越大，晶核生成功越小，形成晶核的临界尺寸才能减小，这样生成的晶核既小又多，结晶才能细致。所以，阴极过电位对金属析出和金属电结晶都有重要影响，并最 终影响到电沉积层的质量。
双电层的结构，特别是粒子在紧密层中的吸附对电沉积过程有明显影响。反应粒子和非反应粒子的吸附，即使是微量的吸附，都将在很大程度上既影响金属的阴极析出速度和位置，又影响随后的金属结晶方式和致密性，因此是影响镀层结构和性能的重要因素。
沉积层的结构、性能与电结晶过程中新晶粒的生长方式和过程密切相关，同时与电极表面(基体金属表面)的结晶状态密切相关。例如，不同的金属晶面上，电沉积的电化学动力学参数可能不同。

Answer 2

通常电极电位高者先析出。