《應(yīng)用電化學(xué)》復(fù)習(xí)思考題參考答案

1、應(yīng)用電化學(xué)復(fù)習(xí)思考題參考答案應(yīng)用電化學(xué)思考題1 .什么是電化學(xué)體系？基本單元有那些？（1）由兩類不同導(dǎo)體組成，且在電荷轉(zhuǎn)移時(shí)不可避免地伴隨有物質(zhì)變化的體系，通常有原電池、電解池、 腐蝕電池三大類型。2 2） 1.電極2.電解質(zhì)溶液3.隔膜2 .試舉例說明隔膜的作用。隔膜是將電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，以保證陰極、陽極上發(fā)生氧化一還原反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物不互相 接觸和干擾。例如采用玻璃濾板隔膜、鹽橋和離子交換膜，起傳導(dǎo)電流作用的離子可以透過隔膜。3 .試描述現(xiàn)代雙電層理論的概要.電極溶液界面的雙電層的溶液一側(cè)被認(rèn)為是由若干“層”組成的。最靠近電極的一層為內(nèi)層，它包含有溶劑分子和所謂的特性吸附的物質(zhì)

2、（離子或分子），這種內(nèi)層也稱為緊密層、helmholtz層或stern層，如圖1.5所示。實(shí)際上，大多數(shù)溶劑分子（如水）都是強(qiáng)極性分子，能在電極表面定向吸附形成一層偶極層。特性吸附離子的電中心位置叫內(nèi)holmholtz層（IHP）,它是在距離為x1處。溶劑化離子只能接近到距電極為x2的距離處，這些最近的溶劑化離子中心的位置稱外helmholtz層（OHP）。非特性吸附離子由于電場(chǎng)的作用會(huì)分布于稱為分散層（擴(kuò)散層）的三維區(qū)間內(nèi)并延伸到本體溶液。在OHP層與溶液本體之間是分散層。4 .什么是電極的法拉第過程和非法拉第過程。電極上發(fā)生的反應(yīng)過程有兩種類型，法拉第過程和非法拉第過程。前者是電荷經(jīng)過電極

3、/溶液界面進(jìn)行傳遞而引起的某種物質(zhì)發(fā)生氧化或還原反應(yīng)時(shí)的法拉第過程，其規(guī)律符合法拉第定律，所引起的電流稱法拉第電流。后者是在一定條件下， 當(dāng)在一定電勢(shì)范圍內(nèi)施加電位時(shí)，電極/溶液界面并不發(fā)生電荷傳遞反應(yīng)，僅僅是電極/溶液界面的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這種過程稱非法拉第過程。5 .試述電極反應(yīng)的種類和機(jī)理。電極反應(yīng)種類：（1）簡(jiǎn)單電子遷移反應(yīng)；（2）金屬沉積反應(yīng)；（3）表面膜的轉(zhuǎn)移反應(yīng)；（4）伴隨著化學(xué)反應(yīng)的電子遷移反應(yīng)；（5）多孔氣體擴(kuò)散電極中的氣體還原或氧化反應(yīng)；（6）氣體析出反應(yīng)；（7）腐蝕反電極反應(yīng)的機(jī)理（1） CE機(jī)理：指在發(fā)生電子遷移反應(yīng)之前發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，其通式為:x+neRed3 / 10

4、如：酸性介質(zhì)中 HCHO的還原反應(yīng):H2cOHHCHO + H 2OC步驟OHE步驟HCHO + 2H + + 2e - CH 3OH（2） EC機(jī)理：指在電極/溶液界面發(fā)生電子遷移反應(yīng)后又發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，其通式為:OX+Ze - RedX如：對(duì)氨基苯酚在 Pt電極上的氧化反應(yīng)(3)催化機(jī)理a、外殼層"催化：EC機(jī)理中的一種，指在電極和溶液之間的電子傳遞反應(yīng)，通過電極表面物種氧化一還原的媒介作用,使反應(yīng)在比裸電極低的超電勢(shì)下發(fā)生，其通式可表示如下：X + neRedE 步驟4IRed + XOX + YC 步驟如：Fe3+/Fe2+電對(duì)催化H2。？的還原反應(yīng)：1/2H2O2+e-OH

5、-Fe3+ e - Fe2+Fe2+ + 1/2H2O2 - Fe3+ + OH-b、內(nèi)殼層"催化：也稱為化學(xué)氧化一還原催化，即當(dāng)反應(yīng)物的總電化學(xué)反應(yīng)中包括舊鍵的斷裂和新鍵的形成時(shí), 發(fā)生在電子轉(zhuǎn)移步驟的前、后或其中而產(chǎn)生了某種化學(xué)加成物或某些其它的電活性中間體，總的活化能會(huì) 被某些 化學(xué)的”氧化一還原催化劑所降低。如：酸性介質(zhì)中甲醇在鉗電極上的電催化氧化反應(yīng)Pt + CH3OH - Pt -(CH3OH)ad4Pt + Pt- (CH 3OH)ad f 4Pt - Had + Pt-(CO) ad2Pt + H2O - Pt -Had + Pt- OHadPt- (CO)ad +

6、Pt -OHad - 2Pt + CO2 + H+ + e(4) ECE機(jī)理：指氧化還原物種先在電極上發(fā)生電子遷移反應(yīng)，接著又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在此兩反應(yīng)后又發(fā) 生了電子遷移反應(yīng)，生成產(chǎn)物。如對(duì)亞硝基苯酚的還原反應(yīng)：1.什么是化學(xué)電源？試述其結(jié)構(gòu)和類型(1)化學(xué)電源：又稱電池，是將氧化第三章化學(xué)電源-還原反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置.(2)化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)：電極材料(正、負(fù)極)、隔膜、電解液、外殼等化學(xué)電源的類型：一次電池(原電池)二次電池(蓄電池或可充電電池)貯備電池燃料電池2 .試述有關(guān)化學(xué)電源主要性能的概念，如電動(dòng)勢(shì)、開路電壓、工作電壓、截止電壓電池容量、連續(xù)放電、間歇放電、電池的壽命、自

7、放電、過充電等.。電動(dòng)勢(shì)E:又稱理論電壓，是指沒有電流流過外電路時(shí)電池正負(fù)兩極之間的電極電勢(shì)差。開路電壓OCV:是在無負(fù)荷情況下的電池電壓，一般OCVWE,只有可逆電池的 OCV=E。應(yīng)用電化學(xué)復(fù)習(xí)思考題參考答案工作電壓V:是指電池有電流流過時(shí)的端電壓。額定電壓：指電池工作時(shí)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)電壓。中點(diǎn)電壓：指電池放電期間的平均電壓。截止電壓：指電池放電終止時(shí)的電壓值。電池容量C:指在一定放電條件下， 電池放電到終止電壓時(shí)所能放出的電量，單位為庫侖(C)或安時(shí)(A h)C=mzF/M由圖可知，間歇放電時(shí)電池的容量要較連續(xù) 放電時(shí)的大。時(shí)間電池的壽命包含三種涵義：使用壽命 是指在一定條件下，電池工作到不

8、能使用的工作時(shí)間。循環(huán)壽命是指在二次電池報(bào)廢之前，在一定條件放電條件下，電池經(jīng)歷充放電循環(huán)的次數(shù)，對(duì)于一次電池、燃燒 電池則不存在循環(huán)壽命。貯存壽命是指電池性能或電池容量降低到額定指標(biāo)以下時(shí)的貯存時(shí)間。自放電是指由于電池種一些自發(fā)過程的進(jìn)行而引起的電池容量的損失。充電時(shí)間太長(zhǎng)，電池可能被過充電。3 .什么是一次電池？ 一次的原因是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？(1) 一次電池(原電池)為電池放電后不能用充電的方法使它復(fù)原的一類電池。(2)原因是由于電池反應(yīng)或電極反應(yīng)的不可逆性或條件限制使電池反應(yīng)很難可逆地進(jìn)行所決定的。(3)主要優(yōu)點(diǎn)是：方便、簡(jiǎn)單、容易使用，維修工作量極少。其他優(yōu)點(diǎn)有：貯存壽命長(zhǎng)，適當(dāng)?shù)谋饶?/p>

9、量 和比功率，可靠，成本低。4 .寫出氯化俊型鋅鎰一次電池表達(dá)式及電極反應(yīng)和成流反應(yīng)氯化俊型鋅鎰電池：電池表達(dá)式 ：(-)Zn NH 4cl+ZnCl 2 MnO 2 , C (+)負(fù)極反應(yīng)：Zn 21Zn 2+正極反應(yīng)：2MnO2+2H2O+2ef2MnOOH+2OH 電池反應(yīng)：Zn+2MnO 2+2NH 4Cl 2MnOOH+Zn(NH 3)2C125 .寫出堿性鋅鎰一次電池表達(dá)式及電極電池反應(yīng)，并說明其主要結(jié)構(gòu)和特征。電池表達(dá)式為 ：(一)Zn 濃KOH MnO2 , C ( + )負(fù)極反應(yīng)：Zn+20H - 2e-Zn(OH)2Zn(OH) 2+2OHTZn(OH) 42-正極反應(yīng)：M

10、nO2+H2O+efMnOOH+OH -MnOOH+H 2O+e-Mn(OH) 2+OH 電池反應(yīng)：Zn+MnO 2+2H2O+2OH - Mn(OH) 2+Zn(OH) 42-電池采用濃 KOH作電解液(PH= 5),采用Zn和石墨分別作為負(fù)極和正極的集電器。該電池的特點(diǎn)4 / 10應(yīng)用電化學(xué)復(fù)習(xí)思考題參考答案是自放電小、內(nèi)阻小、放電電壓比鹽類電解液的要高且穩(wěn)定，同時(shí)由于電解MnO 2（EMD） 的使用，電池具有較高的容量。6 . 試述鋰一次電池的通性，寫出Li/SO 2電池的電極和電池反應(yīng)性質(zhì)：（A）.理論容量：較高，約為鋅的4.7倍（8） . 電壓輸出功率：鋰的電負(fù)性最低，電極電勢(shì)負(fù)值最

11、高，因此鋰的電壓高達(dá)4v 以上，輸出能量超出 200w - h kg-1（2）Li/SO 2 電池：電池表達(dá)式為：（-）Li | LiBr,乙睛| SO2, C （+）電極：正極為多孔的C 和 SO 2， SO 2 以液態(tài)形式加到電解質(zhì)溶液內(nèi)，Li 為負(fù)極電池反應(yīng)：2Li+2SO 2fLi2s2O47 . 試述二次電池的一般性質(zhì)（一）評(píng)價(jià)二次電池性能的主要指標(biāo)除電流、電壓、電池容量、比性能、比功率等以外，還有容量效率，伏特效率、能量效率和充放電行為等。1. 容量效率：蓄電池放電輸出的電量和充電至原始狀態(tài)時(shí)所需電量的比。2. 伏特效率：蓄電池放電和充電過程的工作電壓之比。3. 能量效率：指容量效

12、率和伏特效率的乘積，它是評(píng)價(jià)電池能量瞬時(shí)和極化行為的綜合指標(biāo)。4. 充放電行為：是評(píng)價(jià)二次電池優(yōu)劣的重要指標(biāo)（二）電池放電的方式1 .恒電流放電：在放電過程中改變負(fù)載電阻，維持電流不變。2 . 恒電阻放電：放電過程中負(fù)載電阻阻值不變。（三）電池充電的方式1. 恒電流充電2. 變電流充電：在充電開始階段以較大電流充電，后階段用較小電流充電。3. 定電位充電：在充電過程中，調(diào)節(jié)充電電流，維持充電電壓恒定在某一值的充電方式。8. 試述鉛酸蓄電池的表達(dá)式、電極反應(yīng)、電池結(jié)構(gòu)、影響循環(huán)壽命的原因、密封機(jī)理和工藝。（1）池表達(dá)式為：（一）Pb H2so 4 PbO2 （+）（ 2）電極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：Pb

13、+HSO 4- <-> PbSO 4+H+ +2e正極反應(yīng):PbO2+HSO4 - +3H + +2e <-> P bSO 4+2H2O電池反應(yīng)：Pb+PbO 2+2H 2so4 <> 2PbSO 4+2H2O（ 3）結(jié)構(gòu)組成：海綿狀鉛為負(fù)極（集電器）， PbO2 作正極，采用涂膏式極板柵結(jié)構(gòu)。4 ）影響電池的壽命和容量減小原因6 / 10應(yīng)用電化學(xué)復(fù)習(xí)思考題參考答案(a)極板柵腐蝕：Pb電極在與PbO 2和酸接觸的地方腐蝕以及 Pb板柵的暴露部分充電時(shí)可能發(fā)生 的陽極氧化而導(dǎo)致的腐蝕。(b)正極活性物質(zhì)的脫落。(c)負(fù)極自放電( d )極板柵硫酸化：表現(xiàn)為

14、電極上生成緊密的白色硫酸鹽外皮，此時(shí)電池不能再充電。( 5)密封機(jī)理和工藝凝膠電解質(zhì)技術(shù)在鉛酸蓄電池上的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電池的密封鉛酸電池在充電后期，電極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)為：正極：PbSO 4 2H2O -2ePbO 2 HSO4- 3H H2O -2eH 1/2O 2負(fù)極：PbSO 4 H 2ePb HSO 42H 2eH2可以看出，電池在充電時(shí)產(chǎn)生氫氣和氧氣是不可避免的，而兩種氣體的再化合只有在催化劑在時(shí)才能進(jìn)行，氧氣復(fù)合原理對(duì)鉛酸電池的封密起起重要的指導(dǎo)作用，玻璃纖維隔板的使用為氧氣復(fù)合原理的實(shí)際使用提供了可能性，實(shí)現(xiàn)了“密封”的突破。 (加課本P108 密封機(jī)理和工藝)9. 試述燃料電池的

15、特點(diǎn)。簡(jiǎn)述直接甲醇質(zhì)子交換膜的燃料電池原理特點(diǎn)：(1) 可連續(xù)供給能量(2) (2)能量轉(zhuǎn)換率高：理論效率 r=A G/AH=1 (TAS) /AH刀實(shí)際=nFV/AH = nF(E 刀 +刀 IR)/AH(3) 低的環(huán)境污染和噪音污染，安全可靠性高(4)操作簡(jiǎn)單、靈活性大，建設(shè)周期短等。直接甲醇 PEMFC ( DMPEMFC ) ，即甲醇在陽極上直接氧化。DMPEMFC 以質(zhì)子交換膜或酸性電解液為電解質(zhì)時(shí)反應(yīng)如下：負(fù)極反應(yīng)：CH 30H+H 20f CO2+6H + +6e正極反應(yīng):6H + +3/20 2 +6e 3H 20電池反應(yīng)：CH3OH+3/2O 2 = CO2+2H2O第四章

16、金屬的表面裝飾1. 簡(jiǎn)述電鍍過程中表面活性物質(zhì)的作用L影響沉積過程的速度以及沉積層的結(jié)構(gòu)，甚至改變金屬電沉積反應(yīng)的機(jī)理2 .對(duì)鍍層起整平作用整平劑：能夠使微觀不平整的鍍件表面獲得平整表面的添加劑稱為平整劑。整平劑作用機(jī)理a) 在整個(gè)基底表面上，金屬電沉積過程是受電化學(xué)活化控制的(即電子傳遞步驟是決速步。b) 整平劑能在基底電極表面發(fā)生吸附，并對(duì)電沉積過程起阻化作用。c) 借助于微觀表面上整平劑供應(yīng)的局部差異來說明常用的整平劑：1,4 -丁炔二醇、硫脲、香豆素、糖精等。3 .對(duì)鍍層起光亮作用添加劑對(duì)鍍層起光亮作用的機(jī)理光亮劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)* 光亮劑通常是含有下列一些基因的物質(zhì)：R-S0 3H,-NH

17、 2,NH<,RN=NR,-SR,R 2C=S,R0 -,R0H,RC00 -4 .添加劑的選擇(添加劑常指是光亮劑、整平劑、潤(rùn)濕劑和活化劑)在金屬電沉積的電勢(shì)范圍內(nèi)，添加劑能在鍍件表面上發(fā)生吸附。添加劑在鍍件表面的吸附對(duì)金屬電沉積過程有適當(dāng)?shù)淖杌饔?。?yīng)用電化學(xué)復(fù)習(xí)思考題參考答案毒性小，不宜揮發(fā)，在溶液中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其可能的分解產(chǎn)物對(duì)金屬沉積過程不產(chǎn)生有害的影響。不過分降低氫在陰極析出的超電勢(shì)。為了盡可能地避免埋入鍍層，其在鍍件表面的吸附速度應(yīng)比新晶核生長(zhǎng)速度快。添加劑的加入不能對(duì)陽極過程造成不利影響等。2. 試述電鍍鍍層應(yīng)具有的性能和影響因素（1）鍍層的主要性能：1.化學(xué)穩(wěn)定性2

18、.平整程度3.光潔度4.機(jī)械性能鍍層的機(jī)械性能包括：鍍層與基底金屬的結(jié)合強(qiáng)度、鍍層的硬度、內(nèi)應(yīng)力、耐磨性以及脆性等。（ 2）影響鍍層質(zhì)量的因素：鍍液、電鍍工藝因素、陽極。A 鍍液的性能理想的鍍液應(yīng)具有的性能 沉積金屬離子陰極還原極化較大，以獲得晶粒度小，致密，有良好附著力的鍍層。 穩(wěn)定且導(dǎo)電性好。 金屬電沉積的速度較大，裝載容量也較大。成本低，毒性小。（ 2）鍍液的組成：一般是由主鹽、導(dǎo)電鹽（又稱為支持電解質(zhì)）、絡(luò)合劑和一些添加劑等組成。（ 3）電鍍液溶劑 電解質(zhì)在其中是可溶的。 具有較高的介電常數(shù)，使溶解的電解質(zhì)完全或大部分電離成離子B電鍍工藝因素對(duì)鍍層的影響一一即電流密度、電解液的溫度和攪

19、拌的影響電流密度（i）:對(duì)鍍層白影響：電流密度存在一個(gè)最適宜范圍。電解液溫度（T）對(duì)鍍層的影響電解液的攪拌：有利于減少濃差極化，得到致密的鍍層。C 陽極陽極氧化：活化區(qū)（即金屬溶解區(qū)）-鈍化區(qū)（表面生成鈍化膜）-過度化區(qū)（表面產(chǎn)生高價(jià)金屬離子或析出氧氣）。陽極選擇：與陰極沉積的物種相同，鍍液中的電解質(zhì)應(yīng)選擇不使陽極發(fā)生鈍化的物質(zhì)，電鍍過程中可調(diào)節(jié)電流密度保持陽極在活化區(qū)域。3、電鍍的生產(chǎn)工藝有哪些？有何作用？（ 1 ）電鍍生產(chǎn)工藝流程一般包括鍍前處理、電鍍和鍍前處理三大步。1 .鍍前處理：是獲得良好鍍層的前提。機(jī)械加工、酸洗、除油等機(jī)械加工是指用機(jī)械的方法，除去鍍件表面的毛刺、氧化物層和其他機(jī)

20、械雜質(zhì)，使鍍件表面光潔平整，這樣可使鍍層與基體結(jié)合良好，防止毛刺的發(fā)生。酸洗的目的是為了除去鍍件表面氧化層或其他腐蝕物。常用的酸是鹽酸。除油的目的是清除基體表面上的油脂。2 .電鍍：鍍件經(jīng)鍍前，即可進(jìn)入電鍍工序。在進(jìn)行電鍍時(shí)還必須注意電鍍液的配方，電流密度的選擇以及溫度， PH 等的調(diào)節(jié)。電流密度大，鍍同樣厚度的鍍層所需時(shí)間短，可提高生產(chǎn)效率。3 .鍍后處理通常有水洗和烘干以除去吸附在鍍件表面的鍍液。另外，還有些特殊處理，如鈍化處理（如鍍Zn,Cd ）和防變色處理等。4、簡(jiǎn)述鍍銅的常用方法，比較其優(yōu)缺點(diǎn)鍍銅的常用方法：硫酸鹽鍍銅、氰化物鍍銅、焦磷酸鹽鍍銅、膦酸鹽鍍銅HEDP 鍍銅（ 1）硫酸鹽

21、鍍銅硫酸鹽鍍銅有普通酸性硫酸鹽鍍液和光亮鍍液兩類。普通鍍液成分簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，電流效率高，沉積速度快，但鍍液的極 化 作 用 不 大 ， 分 散 能 力 較 差 ， 鍍 層 結(jié) 晶 較 粗 ， 通 常 是 無 光 澤 的 鍍 層 。 光 亮 鍍 液 是在普通鍍液中加入某些光亮劑配制成的，在這類鍍液中，不但可以獲得高整平、全光亮的鍍層，而且鍍液的分散能力和鍍層的結(jié)晶組織都有改善。同時(shí)電鍍的工作電流密度上限提高，沉積速度更快，鍍層的韌性亦好，應(yīng)用電化學(xué)復(fù)習(xí)思考題參考答案廢水處理也比較容易，成本又低，所以在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。但是，在鋼鐵零件上用這類鍍液直接鍍銅至今沒有成功。（ 2）氰化物鍍銅優(yōu)缺點(diǎn)：氰

22、化物 電 鍍 沉積 物 非常 細(xì) 致 ， 氣孔 少 ， 電鍍液 分 散 能 力 強(qiáng) ，在 非 貴 金屬 上能 直 接 鍍 銅 ， 因 此 氰 化物電 鍍 得 到廣泛 的 應(yīng) 用。 其 主要 缺 點(diǎn) 是 電流 密 度 小，電 流 效 率 低 （一 般為 60 一70左 右 ）， 電 鍍 液 不 穩(wěn) 定 ，以及有劇毒，操作時(shí)要特別小心，車間應(yīng)有可靠通風(fēng)裝置，并備有解毒液，以防萬一。（ 3）焦磷酸鹽鍍銅該法優(yōu)點(diǎn)是鍍液分散能力好、無毒、腐蝕性小、鍍層韌性很好，缺點(diǎn)成本高，污水處理比較困難，鍍液黏度大等缺點(diǎn)。4）膦酸鹽鍍銅HEDP 鍍銅該法優(yōu)點(diǎn)是鍍液分散能力好、無毒、腐蝕性小、鍍層韌性很好，缺點(diǎn)成本高，

23、污水處理比較困難，鍍液黏度大等缺點(diǎn)。5、剖析酸性CuSO4光亮鍍銅的配方（看作業(yè)）第五章 無機(jī)物的電解工業(yè)1、 試述電解合成法的優(yōu)缺點(diǎn)。電解合成法的優(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)2.可在常溫常壓下進(jìn)行3. 易控制反應(yīng)的方向4.環(huán)境污染少，產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)電化學(xué)合成的不足：1.消耗大量的電能；2.占用廠房面積大3.結(jié)構(gòu)復(fù)雜4.電極易受污染，活性不易維護(hù)，陽極尤易受到腐蝕損耗2、 試述氯堿工業(yè)的三種電解生產(chǎn)方法的電極反應(yīng)、電解槽、隔膜以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。氯堿工業(yè)的三種電解生產(chǎn)方法是隔膜槽電解法、汞槽電解法、離子膜槽電解法隔膜槽電解法1.電解反應(yīng) 陽極：2C1- f Cl2+

24、2 eW 0 =1.36V陰極：2H2O+2 e - H2+2OH - W0= 0.83 V總反應(yīng)：2NaCl+2H 2O=2NaOH+Cl 2+H2理論分解電壓 Ee 0 = E+ E-= 1.36+0.83=2.91V2 、電解槽陽極材料：陽極材料要有很高的耐腐蝕性，還要有較低的氯超電勢(shì)及較高的氧超電勢(shì)及良好的導(dǎo)電性和機(jī)械加工性能。 形隱陽極 （ DSA ） ， 它以鈦為基礎(chǔ)，涂鍍 TiO 2 ， RuO 2 加催化劑（ Pt， Ir， Co3O4,PbO 2等） ，其電極可表示為：Ti/ TiO 2. RuO 2 催化劑陰極材料：軟鋼，上面穿孔或采用剛網(wǎng)陰極電極的物理結(jié)構(gòu)：常用擴(kuò)張的金屬

25、網(wǎng)電極或在金屬板上開通氣縫，使氣體按規(guī)定方向迅速逸出。3、 隔膜：石棉隔膜不足點(diǎn) （1）所得堿液稀，約10%左右（2）堿液含雜質(zhì) Cl-,經(jīng)濃縮后至 1%左右（ 3） 解槽電阻高，電流密度低，約0.2A.cm -2.（ 4）石棉隔膜壽命短。汞槽電解法 1.電解反應(yīng)陽極：Cl- - （1/2） Cl2+e W 0 =1.36v陰極： Na + + nHg+ e . NaHg n （汞齊）W0=1.90 V總反應(yīng)為：NaCl+ nHg=1/2 Cl 2+NaHg n W 0 =3.26v2、電解槽陽極用石墨或DSA ，陰極用汞3、優(yōu)點(diǎn)一一所得堿液濃度高；不需要蒸發(fā)濃縮堿液的后處理操作；所用電流密度

26、大10 / 10應(yīng)用電化學(xué)復(fù)習(xí)思考題參考答案缺點(diǎn)一一汞毒污染環(huán)境；汞的價(jià)格貴，投資大離子膜槽電解法1 .原理和電極材料等都與隔膜相同，所不同的是以離子交換膜(或稱離子選擇透過膜)代替隔膜。2 .離子交換膜：全氟化高聚物離子交換膜：Na +可通過，而Cl-, H+, OH-不能通過。例如 Nafion 膜(全氟磺酸膜) 磺化聚苯乙烯膜(Ionics系列膜)：3、優(yōu)點(diǎn)一一沒有汞和石棉的公害；所得堿液不含Cl-且很純；總能耗相對(duì)較低第六章有機(jī)物的電解合成1 .有機(jī)物電解合成有哪些基本要求？電極要求：電極材料要求價(jià)格低廉、易于成形、能誘發(fā)反應(yīng)的選擇性并加快反應(yīng)，同時(shí)毒性要小。溶劑要求：一般是非水溶劑，

27、在可用的電位范圍中不能分解，介電常數(shù)高，溶解能力要強(qiáng)，穩(wěn)定，毒 性小。支持電解質(zhì)：作用物沒有導(dǎo)電性時(shí)須用，其是溶解度和分解電壓高的電解質(zhì)。2 .試述己二晴、四烷基鉛、糖精的電解合成原理和方法。己二晴：1.主反應(yīng)：NH3+O2點(diǎn)解13 / 10CH2=CH-CH 3+ 2CH2=CHCN (CH 2cH 2 cN)2催化劑?陰極：2CH2=CHCN + 2H + + 2e -(CH2cH2cN)2?陽極：H2O - 1/2O2 + 2H + + 2e2、電解方法：電解液一一含水量較低而季胺鹽濃度很高的溶液四烷基鉛：基本原理：1八醍八RCl+ Mg 坐 R MgClR MgCl、R - + MgC

28、l + 在鉛陽極上：4 R - + Pb - R4Pb + 4e在鋼管陰極上：4 MgCl + + 4e - 2Mg + 2MgCl 2糖 精原理：采用間接氧化法陽極反應(yīng)：Mn+ M(n+1)+ + e化學(xué)反應(yīng)：M(n+1)+ + RMn+ P3 .簡(jiǎn)述均勻設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法的基本步驟，掌握均勻設(shè)計(jì)表的含義和特點(diǎn)。均勻設(shè)計(jì)法使用的表稱為 U表，每個(gè)U表還附帶一個(gè)使用表。U表的符號(hào)為均勻設(shè)計(jì)表-列數(shù)，因數(shù)試驗(yàn)次數(shù)n次特點(diǎn)：(1)布點(diǎn)均勻，代表性好;Un(q)s因數(shù)水平(2)每個(gè)因素每個(gè)水平只做一次試驗(yàn)，試驗(yàn)次數(shù)與水平數(shù)相等;以用計(jì)算機(jī)處理試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)，給出定量方程式，從而分析工藝條件對(duì)產(chǎn)率的影響。第八章電化學(xué)腐蝕與防護(hù)的意義1 試述金屬腐蝕與防護(hù)的意義。搞好腐蝕的防護(hù)工作，不僅僅是技術(shù)問題，而是關(guān)系到保護(hù)資源、節(jié)約能源、節(jié)省材料、保護(hù)環(huán)境、保證正常生產(chǎn)和人身安全、發(fā)展新技術(shù)等一系列重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)問題。2 電化學(xué)腐蝕分為哪幾類？各有何特點(diǎn)？1、均勻腐蝕：陽極和陰極反應(yīng)是在金屬表面（假設(shè)金屬表面是均勻的）相同的位置發(fā)生，