【正文】 學(xué)習(xí)參考。你必須努力，當(dāng)有一天驀然回首時(shí)，你的回憶里才會(huì)多一些色彩斑斕，少一些蒼白無力。4. 歲月是無情的，假如你丟給它的是一片空白，它還給你的也是一片空白。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。用一些事情，總會(huì)看清一些人。2. 若不是心寬似海，哪有人生風(fēng)平浪靜。這類緩蝕劑通常用在酸性介質(zhì)中。混合型緩蝕劑：它們的作用主要是同時(shí)抑制了陰極過程和陽板過程。例如：在中性溶液中應(yīng)用的緩蝕劑有鋅鹽、Ca（HCO3）2等。因此這類緩蝕劑又有“危險(xiǎn)緩蝕劑”之稱。陽極型緩蝕劑在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于前者常稱為非氧化型緩蝕劑，如NaOH、NaCONa3POC6H5COONa等；而后者叫氧化型緩蝕劑，如鉻酸鹽、重鉻酸鹽、硝酸鈉、亞硝酸鹽等。這些物質(zhì)稱為緩蝕劑。(a)與 地下管道(b)49．什么叫緩蝕劑?其防蝕機(jī)理如何?試說明之。這種通過大量的腐蝕局限于輔助金屬陽極，從而保護(hù)了金屬設(shè)備與工件的方法稱之為犧牲陽極法。輔助金屬的溶解將導(dǎo)致平衡電位移向更負(fù)的電位值，當(dāng)金屬具有幾乎相同的電位（兩者之間有一個(gè)IR降）時(shí)，輔助金屬充作陽極，而被保護(hù)的金屬表面成為陰極。要使金屬獲得理想的保護(hù)，關(guān)鍵在選擇好保護(hù)電位和保護(hù)電流。 裝硫酸的鋼貯槽的陽極保護(hù)對(duì)于外加電流的陰極保護(hù)。這種用陽極極化使金屬道道保護(hù)的方法較外加電流陽極保護(hù)法。其一在鈍化區(qū)，稱之為陽極保護(hù)法；其二在活化區(qū)，稱之為陰極保護(hù)法。解：金屬和合金在腐蝕介質(zhì)中的活化鈍化極化曲線可以指明外加電流的陰、陽極保護(hù)法。，說明可能的防腐方法。例如，金屬鉻在鈍化區(qū)是以Cr3+形式溶解，而在過鈍化區(qū)，金屬鉻的陽極溶解產(chǎn)物是重鉻酸鹽陰離子Cr2O72—或鉻酸鹽陰離子CrO42—。此時(shí)的陽極電流密度表征這種新的電極反應(yīng)速度。這一部份的曲線的特征是，陽極電流密度再次隨電位的升高而增大。 (4)EG區(qū) 這一部份叫做過鈍化區(qū)。有些金屬在這一電位區(qū)間的陽極溶解產(chǎn)物也不同于活性陽極溶解時(shí)的產(chǎn)物。此時(shí)，金屬表面有某種致密的、溶解緩慢的薄膜生成，金屬的陽極電流密度將顯著下降，金屬被認(rèn)為處于鈍化狀態(tài)。(3)IE區(qū): 稱之為鈍化區(qū)或穩(wěn)定鈍態(tài)區(qū)。εF叫做活化電位。(2)KI區(qū) : 通常稱為活化一鈍化過渡區(qū)。i臨稱為臨界鈍化電流密度。從腐蝕金屬的自腐蝕電位εc到鈍化電位εp，金屬電極的陽極電流密度隨著電位ε的升高而不斷增大。如何能說明金屬鈍化的原因是金屬表面形成致密氧化物被膜的結(jié)果。例如一塊鋅或鋼浸在稀硫酸中，通常在全部表面上以均勻速度溶解。例如一根均勻腐蝕的鐵管可以連續(xù)使用很長(zhǎng)時(shí)間而無大礙，但如局部腐穿就只能報(bào)廢。解：當(dāng)金屬表面含有一些雜質(zhì)時(shí)，由于金屬的電勢(shì)和雜質(zhì)的電勢(shì)不盡相同，可構(gòu)成以金屬和雜質(zhì)為電極的許多微小的短路電池，稱為微電池(或局部電池)，從而引起腐蝕產(chǎn)生局部電流。如管道系統(tǒng)的彎頭、閥門、泵等。氣相流體中的液滴、液相流體小的固體粉木、液體中旋渦產(chǎn)生的空穴、彎管等部位發(fā)生的渦流等，都能破壞表面膜，加速腐蝕。它們對(duì)于受應(yīng)力的器械危害最大，如高壓鍋爐、飛機(jī)上側(cè)面薄壁、鋼索、機(jī)器的軸等，如果發(fā)生這類腐蝕就可能突然崩裂而釀成事故。③應(yīng)力腐蝕破裂是指應(yīng)力和一種在特定腐蝕介質(zhì)共同存在而引起的破裂。②晶間腐蝕是由晶界的雜質(zhì)或晶界區(qū)某一合金元素增多或減少引起的，沿著金屬材料的晶界產(chǎn)生的選擇性腐蝕，盡管晶粒幾乎不發(fā)生腐蝕，但仍然導(dǎo)致材料破壞。①孔蝕是在金屬材料表面上形成直徑小于1mm（并向板厚方向發(fā)展的）小孔的局部腐蝕。局部腐蝕的危害比均勻腐蝕要嚴(yán)重得多，因?yàn)榻饘俑g的陽極反應(yīng)和共扼陰極反應(yīng)，由于金屬溶/液界面的不均一而產(chǎn)生了空間分離，陽極反應(yīng)往往在極小的局部范圍內(nèi)發(fā)生，此時(shí)總的陽極溶解速率雖然仍舊等于總的共扼陰極反應(yīng)速率，但是陰極電流密度(單位面積內(nèi)的反應(yīng)速率)卻大大增加了，即局部的腐蝕強(qiáng)度大大加劇了。45．局部腐蝕只是局部問題，為什么說比均勻腐蝕更為嚴(yán)重?試舉例說明孔蝕，晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕破裂和沖蝕。（2）盡管比低得多，因?yàn)殁佋诳諝庵猩闪艘粚友趸iO2，這層氧化膜隔絕潮濕空氣，將保護(hù)金屬鈦免遭腐蝕。L1作為金屬腐蝕與否的界限，合理嗎?什么叫腐蝕區(qū)，鈍化區(qū)和穩(wěn)定區(qū)?答：合理。其二是首先在電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，然后通過次級(jí)反應(yīng)，包括溶解、離解、均相化學(xué)反應(yīng)形成欲制取的產(chǎn)物，如氯酸鹽、次氯酸鹽等。其一是通過發(fā)生在電極表面的電化學(xué)反應(yīng)直接生成產(chǎn)物。且化學(xué)上業(yè)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、連續(xù)、密閉生產(chǎn)，對(duì)環(huán)境造成的污染少。(4)環(huán)境污染少，產(chǎn)品純凈。(3)易控制反應(yīng)的方向。如果通過升溫的辦法達(dá)此目的，則必須把溫度從室溫升高300K以上。電合成主要通過調(diào)節(jié)電位去改變反應(yīng)的活化能，據(jù)計(jì)算，超電勢(shì)改變1V，可使反應(yīng)活化能降低40kJ若采用非水溶劑或熔鹽電解，則陽極電位可達(dá)+3V，陰極電位可達(dá)3V。h補(bǔ)充題：？無機(jī)物電合成有那兩種合成方式？解：無機(jī)電化學(xué)合成的優(yōu)點(diǎn):(1)許多用化學(xué)合成法不能生產(chǎn)的物質(zhì)，往往可用電解合成法生產(chǎn)。h＝1646860 W (1)試寫出改進(jìn)前的電極反應(yīng)和總反應(yīng)；(2)陰極反應(yīng)改進(jìn)后，理論分解電壓降低多少；(3)理論上，每生產(chǎn)1噸NaOH將節(jié)約多少電能?解：(1)改進(jìn)前：陽極反應(yīng)為： 陰極反應(yīng)為： 總反應(yīng)為： (1)改進(jìn)后： 陽極反應(yīng)為： 陰極反應(yīng)為： 總反應(yīng)為： V理論分解壓降低＝＝ V(3)理論電能計(jì)算公式為：理論上每生產(chǎn)1噸NaOH將節(jié)約電能＝（）*（1000*1000/40）*2*＝1646860 V30. 某氯堿廠用水銀槽電解食鹽水，通過電解槽的電流為100 kA。例如，為了延長(zhǎng)離子膜的使用壽命，要求把鹽水個(gè)的鈣、鎂離子含量降低列106數(shù)量級(jí)。常把多只電解池匯集組裝成壓濾機(jī)式的電解槽，單槽產(chǎn)率可達(dá)100噸NaOH/年，而槽體積比前兩法的電解槽小得多，特別適用于小規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)量可按市場(chǎng)需要調(diào)節(jié)。3）離子膜槽電解的優(yōu)點(diǎn)是沒有汞和石棉的公害；所得NaOH不含C11，很純，其濃度可達(dá)10％～40％，故蒸發(fā)濃縮的后處理費(fèi)用要少得多；～，“總能耗”(包括電解用電、動(dòng)力用電和蒸氣消耗)相對(duì)較低，一般較隔膜法和汞法低25％以上，每生產(chǎn)一噸燒堿可省接近1000kW汞槽的主要缺點(diǎn)是有汞毒污染環(huán)境，必須嚴(yán)格控制排放污水中汞的含量，按時(shí)檢查操作工人健康狀況，加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù)措施。其直流電能消耗雖高，但它不需要蒸發(fā)濃縮堿液的后處理操作，故每噸堿的總能耗仍和其他二法相仿，而且對(duì)鹽水的凈化要求不像隔膜槽那樣高。cm2；(4)石棉隔膜壽命短，常只有幾個(gè)月至一年左右，因此常需更換。解：1）采用形穩(wěn)陽極(DSA)的隔膜糟電解法的優(yōu)點(diǎn)是：形穩(wěn)陽極(DSA)是不受腐蝕，尺寸穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，氯超電勢(shì)很低，而氧超電勢(shì)卻高，因而所得C12很純，而且槽電壓也較低，降低電能消耗達(dá)10％，提高設(shè)備生產(chǎn)能力達(dá)50％。（設(shè)計(jì)還應(yīng)參考有關(guān)專著）。h但電流效率為85％，年產(chǎn)實(shí)際用電量＝11029412*2*＝695501745 A解：（1）年產(chǎn)純雙氧水量＝10000*＝3000噸＝3000*106/34＝88235294 mol（2）理論上1 mol雙氧水可由1 mol過硫酸加水水解而成，但水解效率為80％，因此實(shí)際需要生產(chǎn)的過硫酸的數(shù)量為：88235294 /＝11029412 mol（3）理論上通入2F（1F＝ A，設(shè)計(jì)年產(chǎn)10000 噸30％H2O2的車間，試計(jì)算其電能消耗相設(shè)備等參數(shù)。 (B)(3) 二氧化錳的電合成(4)堿性介質(zhì)中電解水:總反應(yīng)為：（5）高氯酸鈉的電合成：這一電合成的反應(yīng)為：NaClO3+H2O2e NaClO4 + 2H＋ （6）由MnO2的錳礦電解合成KMnO4：電解錳酸鉀溶液可制得KMnO4。第五章 無機(jī)物的電解工業(yè)27．試寫出下列無機(jī)電合成的電極反應(yīng)和總反應(yīng)。金屬離子還原繼而形成結(jié)晶層的電結(jié)晶過程一般包括了以下步驟： (1)溶液中的離子向電極表面的擴(kuò)散； (2)電子遷移反應(yīng)； (3)部分或完全失去溶劑化外殼，導(dǎo)致形成吸附原子； (4)光滑表面或異相其體上吸附原于經(jīng)表面擴(kuò)散，到缺陷或位鍺等有利位置； (5)電還原得到的其他金屬原子在這些位置聚集，形成新相的核，即核化； (6)還原的金屬原子結(jié)合到晶格中生長(zhǎng)，即核化生長(zhǎng)； (7)沉積物的結(jié)晶及形念特征的發(fā)展。？答：金屬電沉積過程是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程。cm2時(shí)ηCu c＝，ηZn,C＝，此時(shí)＝，＝，即可實(shí)現(xiàn)共沉積。 (3)當(dāng)兩種離子的相差很大，可通過加入絡(luò)合劑以改變平衡電極電勢(shì)，實(shí)現(xiàn)共沉積。如＝，＝ V，兩者僅相差10mV，且都不大，故可用此法實(shí)現(xiàn)Sn和Pb的共沉積。（或合金）共沉積原理是什么？如何依據(jù)共沉積的基本條件實(shí)現(xiàn)金屬共沉積？答：要使兩種金屬實(shí)現(xiàn)在陰極上共沉積，就必須使它們有相近的析出電勢(shì)，即從公式()可以看出，依據(jù)金屬共沉積的基本條件，只要選擇適當(dāng)?shù)慕饘匐x子濃度、電極材料(決定著超電勢(shì)的大小)和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)就可使兩種離子同時(shí)析出。例如：在氰化物鍍銅液（CuCN十NaCN）中，存在著下面三個(gè)絡(luò)合平衡： Cu+十2CN=[Cu（CN）2] Cu+十3CN=[Cu（CN）3]2 Cu+十4CN=[Cu（CN）4]3在陰極上放電的絡(luò)離子品種以在鍍液中含最較高的，且配位數(shù)適中的[Cu（CN）3]2為主： [Cu（CN）3]2 + e → Cu + 3CN (2)有的絡(luò)合體系，其放電物種的配體與主要絡(luò)合配體不同。其原因可能是：具有較高配位數(shù)的絡(luò)離子比較穩(wěn)定，放電時(shí)需要較高活化能，而且它常帶較多負(fù)電荷，受到陰極電場(chǎng)的排斥力較大，不利于直接放電。但是，簡(jiǎn)單計(jì)算表明，在絡(luò)合體系中絡(luò)離子的不穩(wěn)定常數(shù)pK不穩(wěn)很小，存在的簡(jiǎn)單金屬離子的濃度極低，在此情況下使簡(jiǎn)單金屬離子在陰極上放電所需施加的電勢(shì)要很負(fù)，使得這種還原幾乎是不可能的。過程可表示為： Ｍ２+(ｍｎ)H2Ｏ 　　　　 ?。?(3)部分失水的離子直接吸附于電極表面的活化部位，并借助于電極實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移，形成吸附于電極表面的水化原子，過程表示為：同時(shí)，由于吸附于電極表面金屬原子的形成，電極表面水化離子濃度降低，導(dǎo)致了水化金屬離子由本體溶液向電極表面?zhèn)鬟f的液加傳質(zhì)過程。補(bǔ)充題目？解：一般認(rèn)為簡(jiǎn)單金屬離子的還原過程包括以下步驟：(1)水化金屬離子由本體溶液向電極表面的液相傳質(zhì)；(2)電極表面溶液層中金屬離子水化數(shù)降低、水化層發(fā)生重排，使離子進(jìn)一步靠近電極表面，過程表示為：M2+若同時(shí)提高電流密度，則膜層硬度雖可進(jìn)一步得到提高，但膜層易產(chǎn)生缺陷，導(dǎo)致氧化物膜防護(hù)件能下降。在鋁及其合金的陽極化過程的所有影響因素中，起主導(dǎo)作用的是硫酸的濃度和工作溫度。dm2，工作溫度為15～25℃，電解時(shí)間為20～60min。解：鋁及其合金的陽極氧化一般是在溶解能力高的硫酸、鉻酸、草酸或磷酸等電解液中實(shí)現(xiàn)的，在這些電解液中鋁及其合金的陽極氧化厚度有時(shí)可達(dá)到500μm。(3)只有在情況下Cu與Ag同時(shí)析出，為使兩者析出電位相等，可以通過提高Cu2+離子濃度或加入絡(luò)合劑。24．298K時(shí)，欲回收電鍍液中的銀，廢液中AgNO3濃度為106，還含有少量的Cu2+存在，若以石墨為陰極，銀用陰極電解法回收，要求回收99％的銀．計(jì)其中令活度系數(shù)＝1。對(duì)于陰極電泳過程：電泳涂裝(electrophoretic coating，簡(jiǎn)稱EC)技術(shù)與金屬電鍍不同的是，電泳漆溶液中待鍍的陰、陽離子是有機(jī)樹脂，而不是金屬離子。對(duì)于陽極電泳過程，陽極反府可能伴隨合氫氣的析出和金屬的氧化，電泳過程表示為：陰極電泳涂裝(cathodic electrophoretic coating，簡(jiǎn)稱CEC)是以水溶性陽離子樹脂為成膜基料，以工件作為陰極，從而在金屬表向?qū)崿F(xiàn)電沉積的一種電鍍方法。解：陽極電泳涂裝(anodic electrophoretic coating，簡(jiǎn)稱AEC)是以被鍍金屬基底作為陽極，帶電的陰離子樹脂在電場(chǎng)作用下進(jìn)行定向移動(dòng)，從順在金屬表面實(shí)現(xiàn)電沉積的方法?！?00，這樣陰極上才能還原出鉻。L1。（3）鍍液組成：作為主鹽的Cr2O3(鉻酐)濃度為360～38