制膜层的厚度。需要指出的是，为了改善膜层性能和扩大工作温度范围，出现了改进型硫酸阳极化的方法。这些方法所用的电解液大都以硫酸为主，但添加了某些无机盐或有机盐。如在20％～25％的硫酸介质中添加了15％～20％的甘油，可以得到韧性较好的软膜层；加入硫酸铵、乙酸等亦有同样的效果。添加能使溶解能力降低的某些有机二元羧酸(如草酸)，可得到较厚的和较硬的氧化物膜：同时由于添加剂的加入，电解液容许的工作温度亦有所提高。

第五章 无机物的电解工业

1，

答：可提供极强的氧化、还原能力，并能通过改变电化学因素，如电流密度、电极电势、电催化活性及选择性等较为方便地控制、调节反应的方向、限度及速率，因而成为很多无机产品主要的或不可取代的生产方法，如氯、氟、烧碱、氯酸盐、高活性的二氧化锰等。一是通过发生在电极表面的电化学反应直接生成产物； 二是首先在电极表面发生电化学反应，然后通过次级反应，包括溶解、离解、均相化学反应形成欲制取的产物。 2，

答：电流效率ηI是制取一定量物质所必需的理论消耗电量Q与实际消耗点电量Qr之比值： ?I?(Q/Qr)?100%

式中，Q可按法拉第定律计算:Q?(m/M)?zF 式中，m为所得物质的质量，M为所得物质的摩尔质量，z为电极反应式中的电子计量数,F为法拉第常数。实际消耗电量可通过下式计算：Qr?It 式中，I为电流强度，t为通电时间。

电能效率?E是为获得一定量产品，根据热力学计算所需的理论能耗与实际能

耗之比。电能W等于电压V和电量Q的乘积，即：W?V?Q 理论能耗为理论分解电压量Ee和理论电量Q的乘积，即：W?Ee?(m/M)zF 实际能耗Wr为实际槽电压V与实际消耗电量Qr的乘积：Wr?V?Qr 由以上两式可得：Wr＝(zFV／ηI)·(m／M)

ηE＝(W／Wr)×100％＝(EeQ/VQr)＝(Ee/V)·ηI＝·ηV·ηI 式中ηV＝Ee/V，称为电压效率。 3，

答：槽电压由理论分解电压Ee、超电势?i、溶液电阻引起的电位降IRsol和电解槽的各种欧姆损失IR，计算槽电压的一般公式为：V?Ee??A????IRsol?IR 4，

答： 5，

答： 隔膜糟电解法中的隔膜结构可以防止OH-进入阳极室，减少副反应，同时减小电阻率、阻止两极的电解产物混合，但离子可以通过，食盐水从阳极室注入并以一定流速通过隔膜进入阴极室，以控制OH-进入阳极室。其不足主要表现在：(1)所得碱液稀，约10％左右，需浓缩至50％才就出售；(2)碱液含杂质Cl-，经浓缩后约至1％左右；(3)电解槽电阻高，电流密度低，约0.2A·cm-2；(4)石棉隔膜寿命短，常只有几个月至一年左右，因此常需更换。

汞电解槽的主要优点是所得碱液的浓度高，接近50％，可直接作为商品出售，而且纯度高，几乎不含Cl-。其直流电能消耗虽高，但它不需要蒸发浓缩碱液的后处理操作。从生产能力上看，汞槽的优越性是所用电流密度大，而且可大幅度地变化，可避开城市用电高峰，随时调整电流密度。汞槽的主要缺点是有汞毒污染环境，必须严格控制排放污水中汞的含量，按时检查操作工人健康状况，加强劳动保护措施。此外汞的价格贵，投资大。

离子膜槽的优点是没有汞和石棉的公害；所得NaOH不含C1-1，很纯，其浓度可达10％～40％，故蒸发浓缩的后处理费用要少得多；电流密度可比隔膜槽所使用的大一倍而仍保持3.1～3.8V的槽电压，“总能耗”相对较低，一般较隔膜法和汞法低25％以上。槽体积比前两法的电解槽小得多，特别适用于小规模生产，产量可按市场需要调节。 6， 答： 7，

第八章 电化学腐蚀和防护

1，

答：金属腐蚀现象在日常生活中是司空见惯的。金属被腐蚀后显著影响了它的使用性能，其危害还不仅仅是金属本身受损失，更严重的是金属结构遭破坏。而在由腐蚀造成的损失中，如能充分利用腐蚀与防腐知识加以保护的话，很大比例是完全可以避免的。此外，由于金属设备受腐蚀而引起的停工减产，产品质量下降，爆炸以及大量有用物质的渗漏等造成的损失也是非常惊人的。因此，搞好腐蚀的防护工作，不仅仅是技术问题，而是关系到保护资源、节约能源、节省材料、保护环境、保证正常生产和人身安全、发展新技术等一系列重大的社会和经济问题。 2，

答：电极电位的大小反映物质氧化还原能力的强弱，从而可知反应进行的条件和方向。由于大部分水溶液氧化还原反应与溶液的浓度和酸度有关，指定温度和活度时，电极电位对溶液pH绘成图就称为电位一pH图。电位一pH图是用热力学数据计算绘制的。它表明反应自发进行的条件；指明物质在水溶液中稳定性

存在的区域和范围，为化学分离、电解、湿法冶金、地质、化学工程、金属防腐提供热力学依据。对研究腐蚀的用处略。 3， 答：

4， 略 5，

答：因为金属腐蚀的阳极反应和共扼阴极反应，由于金属溶/液界面的不均一而产生了空间分离，阳极反应往往在极小的局部范围内发生，此时总的阳极溶解速率虽然仍旧等于总的共扼阴极反应速率，但是阴极电流密度(单位面积内的反应速率)却大大增加了，即局部的腐蚀强度大大加剧了。 6，

答：在材料表面，形成直径小于1mm并向板厚方向发展的孔便是孔蚀，不锈钢贫铬区产生的腐蚀便是晶间腐蚀，铝合金和不锈钢与氯化物水溶液、铜合金与氨水、碳钢和碱性水溶液等，出于低的拉应力导致金属材料破裂的现象是应力腐蚀，而气相流体中的液滴、液相流体小的固体粉木、液体中旋涡产生的空穴、弯管等部位发生的涡流等都属于冲蚀。 7，

答: 当金属表面含有一些杂质时．由于金属的电势和杂质的电势不尽相同，可构成以金属和杂质为电极的许多微小的短路电池，称为微电池(或局部电池),从而引起腐蚀，局部电池的电流强度称为局部电流，其大小直接影响到腐蚀速率。局部腐蚀的危害比均匀腐蚀要严重得多，因为金属腐蚀的阳极反应和共扼阴极反

应，由于金属溶/液界面的不均一而产生了空间分离，阳极反应往往在极小的局部范围内发生，此时总的阳极溶解速率虽然仍旧等于总的共扼阴极反应速率，但是阴极电流密度(单位面积内的反应速率)却大大增加了，即局部的腐蚀强度大大加剧了。 7， 答：

说明分活化区，钝化区，过钝化区等区域说明，略。 8，

答：1，利用金属或合金的钝化现象，即电化学保护2，通入外加电流，即阴极保护法和牺牲阳极保护法3添加缓蚀剂4在被保护的金属表面利用涂层。阳极保护法和阴极保护法都是通过通入外加电流从而减缓金属腐蚀的电化学方法，但 在活化——钝化曲线中，阴极保护处在活化区，而阳极保护在钝化区，此外，阴极保护法中被保护金属是作为阴极的，而阳极保护法中被保护金属作为阳极。