金属腐蚀理论复习题

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金属腐蚀理论总复习题

金属腐蚀理论总复习题

金属腐蚀理论及腐蚀控制复习题第一章 绪论 思考题1.举例说明腐蚀的定义,腐蚀定义中的三个基本要素是什么,耐蚀性和腐蚀性概念的区别。

答:腐蚀的定义:工程材料和周围环境发生化学或电化学作用而遭受的破坏 举例:工程材料和周围环境发生相互作用而破坏三个基本要素:腐蚀的对象、腐蚀的环境、腐蚀的性质。

耐蚀性:指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。

腐蚀性:指环境介质对材料腐蚀的强弱程度。

2.金属腐蚀的本质是什么,均匀腐蚀速度的表示方法有哪些?答:⑴金属腐蚀的本质:金属在大多数情况下通过发生化学反应或是电化学反应后,腐蚀产物变为化合物或非单质状态;从能量观点看,金属与周围的环境组成了热力学上不稳定的体系,腐蚀反应使体系能量降低。

⑵均匀腐蚀速度的表示方法:深度:年腐蚀深度 (p V )V P =t h ∆=8.76d -V △h 是试样腐蚀后厚度的减少量,单位mm;V -代表失重腐蚀速度; t 是腐蚀时间,单位y ;d 是金属材料的密度;V P 所以的单位是mm/y 。

失重:失重腐蚀速度(-V )-V = StW -∆=St W W 10- W0代表腐蚀前金属试样的质量,单位g ; W1代表腐蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量,单位g ;S 代表试样暴露的表面积,单位m 2; t 代表腐蚀的时间,单位h 。

计算题计算题1. 根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度Vp ,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。

表1解:由题意得:(1)对碳钢在30%HNO 3( 25℃)中有: V ˉ=△W ˉ/st=(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001=0.4694 g/㎡∙h又d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2∙hVp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y(25℃)中有:对铝在30%HNO3Vˉ=△Wˉ铝/st=(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6=0.3391g/㎡∙h/v=16.1820/(30×40×5×0.001)=2.697g/cm3d=m铝说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝在腐蚀的时候产生的是点腐蚀( 25℃)有:(2)对不锈钢在20%HNO3表面积S=2π×0.0152+2π×0.015×0.004=0.00179 m2Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2∙h 试样体积为:V=π×1.52×0.4=2.827 cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y对铝有:表面积S=2π×0.022+2π×0.02×0.005=0.00314 m2Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2∙h试样体积为:V=π×22×0.5=6.28 cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y试样在98% HNO3(85℃)时有:对不锈钢:Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2∙hVp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y对铝:Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2∙hVp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y说明:硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

腐蚀与防腐_综合复习题和答案

腐蚀与防腐_综合复习题和答案

课堂作业1、材料的失效形式包括腐蚀、磨损和断裂。

2、腐蚀是金属与周围环境之间发生化学或电化学反应而导致的破坏性侵蚀。

3、腐蚀研究的着眼点在材料。

4、腐蚀具有自发性、普遍性和隐蔽性的特点。

5、腐蚀是一种材料和环境间的反应,这是腐蚀与摩擦现象分界线。

6、强调化学或电化学作用时称为腐蚀,强调力学或机械作用作用时则称为磨擦磨损。

7、腐蚀是被腐蚀金属氧化。

8、对均匀腐蚀的衡量有质量指标和强度指标。

9、根据环境介质可分为自然和工业环境。

10、自然环境腐蚀可分为大气、土壤、海水腐蚀11、根据受腐蚀材料可分为金属和非金属。

12、依据腐蚀机理腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀13、电化学腐蚀由阳极、阴极和电子转移三个既相互独立又紧密联系的过程组成。

14、阳极过程是失电子的过程,其结果是金属的离子化。

15、阴极过程是得电子的过程,其结果介质中的离子夺取电子发生还原反应的还原过程。

16、外电路的金属氧化过程与溶液中的阴极还原过程组成了电荷的转移通道。

17、根据腐蚀形态腐蚀可分为普遍性腐蚀和局部腐蚀。

18、化学腐蚀分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。

思考题1、从导体中形成电流的荷电粒子来看,可将导体分成两类电子和离子导体。

2、电极系统是由电子相和离子相组成,并且有电荷穿过界面中一个相到另一个相。

3、在电极系统中伴随着两个非同类导体之间的电荷转移而在两相界面发生的化学反应,称为电极反应。

4、参比电极,指的也是某一特定环境下的电极系统及相应的电极反应,而不是仅指电子导体材料。

5、金属失去电子的过程称为阳极过程。

阳极过程往往伴随着金属的离子水化进入溶液,材料被腐蚀。

6、负电性金属正离子进入溶液,金属上带有阳离子。

7、正电性金属位于溶液中时,溶液中的金属正离子在金属表面,溶液一侧有多余的负离子8、气体电极是溶液中的H+和OH-从金属上夺取电子,使得金属带有正电性。

9、气体电极包括氢电极和氧电极。

10、用于作为标准电极的是氢电极。

2020年中考化学实验专题复习训练专题四:金属的腐蚀(解析版)

2020年中考化学实验专题复习训练专题四:金属的腐蚀(解析版)

2020年中考化学实验专题复习专题四金属的腐蚀1.可以用来除铁锈的是()A. 硫酸铜溶液B. 水C. 盐酸D. 氢氧化钠溶液2.铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3].若要探究“铜生锈是否需要空气中的氧气?”如图所示实验中,只需完成两个实验即可达到实验目的,此两个实验是()A. ①③B. ②③C. ②④D. ③④3.下图是探究铁锈蚀条件的装置。

调节L端与R端的液面高度一致,塞紧木塞,一周后观察。

下列推断不正确的是()A. b管中铁钉不会锈蚀B. L端与R端液面高度仍然保持一致C. 该实验说明铁锈蚀与水有关D. 若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀4.碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分,俗称铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热可分解生成CuO、水和二氧化碳。

(1)碱式碳酸铜的相对分子质量是________。

(2)铜绿分解生成22g的二氧化碳的同时,生成CuO的质量是________。

5.人类生活离不开金属。

(1)铁是生活中常用的金属。

如图是某“取暖片”外包装的图片。

该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等,其发热是利用铁生锈时会放热。

①发热剂需接触到空气才会发热,原因是铁要与________、________等物质共同作用才会生锈。

②推测发热剂成分中氯化钠的作用是________。

(2)应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质。

已知下列各组物质间均能发生置换反应。

A、Fe和CuSO4溶液B、Mg和MnSO4溶液C、Mn和FeSO4溶液①写出Fe和CuSO4溶液反应的化学方程式________。

6.铜和铁是生产、生活中广泛使用的金属。

(1)工业上用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是氧化铁)反应的化学方程式为________。

(2)铁生锈的条件是________;铜表面也容易生在绿色铜锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜化学式为Cu2(OH)2CO3。

(3)老师用生锈的铜片、铁粉和稀硫酸进行实验,实验过程如图所示(部分生成物已略去)。

2020高考化学一轮复习 专题十一 金属腐蚀与防护

2020高考化学一轮复习 专题十一 金属腐蚀与防护

高考化学一轮复习专题十一金属腐蚀与防护1.利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。

下列说法错误的是()A. 上述正极反应均为O2+4e-+2H2O=4OH-B. 在不同溶液中,Cl是影响吸氧腐蚀速率的主要因素C. 向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体,吸氧腐蚀速率加快D. 在300 min内,铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液2.全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的十分之一。

一种钢铁锈蚀原理示意图如右,下列说法不正确Array...的是( )A.缺氧区:Fe-2e-=== Fe2+B.富氧区:O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH-C.Fe失去的电子通过电解质溶液传递给O2D.隔绝氧气或电解质溶液均可有效防止铁生锈放置一段时间后,生铁片上出现如图所示“斑4.生铁在pH = 2和pH = 4的盐酸中发生腐蚀。

在密闭容器中,用压强传感器记录该过程的压强变化,如右图所示。

下列说法中,不正确...的是()A .两容器中负极反应均为Fe - 2e -== Fe 2+B .曲线a 记录的是pH = 2的盐酸中压强的变化C .曲线b 记录的容器中正极反应是O 2 + 4e -+ 2H 2O == 4OH -D .在弱酸性溶液中,生铁能发生吸氧腐蚀5.下列铁制品(铁钉或钢铁管道)易被腐蚀的是( )B: 外加直流电源保护钢闸门时,钢闸门与电源的负极相连C: 钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-D: 钢铁发生析氢腐蚀的负极反应:Fe - 3e-== Fe3+7.下列关于电化学的叙述正确的是()图①图②图③图④A.图①两极均有气泡产生,滴加酚酞溶液时石墨一极变红B.图②装置可以验证牺牲阳极的阴极保护法C.图③可以模拟钢铁的吸氧腐蚀,铁棒一极的电极反应式:Fe=Fe 2++2e﹣D.分别给上述4个装置的铁电极附近滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,②④出现蓝色沉淀8. 以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。

金属腐蚀理论及腐蚀控制答案解析

金属腐蚀理论及腐蚀控制答案解析

⾦属腐蚀理论及腐蚀控制答案解析《⾦属腐蚀理论及腐蚀控制》(跟着剑哥⾛,有⾁吃。

)习题解答第⼀章1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p,并进⾏⽐较,说明两种腐蚀速度表⽰⽅法的差别。

解:由题意得:(1)对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有:V¯=△W¯/st=(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001=0.4694g/ m?h⼜有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/c m2?hVp=8.76V¯/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y对铝在30%HNO3(25℃)中有:V¯=△W¯铝/st=(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6 =0.3391g/㎡?hd=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3说明:碳钢的V¯⽐铝⼤,⽽Vp⽐铝⼩,因为铝的密度⽐碳钢⼩。

(2)对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有:表⾯积S=2π×2.0+2π×0.015×0.004=0.00179 m2015V¯=△W¯/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h试样体积为:V=π×1.52×0.4=2.827 cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3Vp=8.76V¯/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y对铝有:表⾯积S=2π×202V¯=△W¯/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/m2?h 试样体积为:V=π×22×0.5=6.28 cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3Vp=8.76V¯/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y试样在98% HNO3(85℃)时有:对不锈钢:V¯=△W¯/st=(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?hVp=8.76V¯/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y对铝:V¯=△W¯/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?hVp=8.76V¯/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明:硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案

金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案

金属腐蚀与防护试卷1一、解释概念:(共8分,每个2分)钝性,碱脆、SCC、缝隙腐蚀二、填空题:(共30分,每空1分)1.称为好氧腐蚀,中性溶液中阴极反应为,好氧腐蚀主要为控制,其过电位与电流密度的关系为。

2.在水的电位-pH图上,线ⓐ表示关系,线ⓑ表示关系,线ⓐ下方是的稳定存在区,线ⓑ上方是的稳定存在区,线ⓐ与线ⓑ之间是的稳定存在区。

3.热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是,其腐蚀特征是,防止游离CO2腐蚀的措施是,运行中将给水的pH值控制在范围为宜。

4.凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。

淡水作冷却水时易发生脱锌,海水作冷却水时易发生脱锌。

5.过电位越大,金属的腐蚀速度越,活化极化控制的腐蚀体系,当极化电位偏离E corr足够远时,电极电位与极化电密呈关系,活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。

6.为了防止热力设备发生氧腐蚀,向给水中加入,使水中氧含量达到以下,其含量应控制在,与氧的反应式为,加药点常在。

7.在腐蚀极化图上,若P c>>P a,极极化曲线比极极化曲线陡,这时E corr值偏向电位值,是控制。

三、问答题:(共24分,每小题4分)1.说明协调磷酸盐处理原理。

2.自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么?3.锅炉发生苛性脆化的条件是什么?4.凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么?5.说明热力设备氧腐蚀的机理。

6.说明腐蚀电池的电化学历程,并说明其四个组成部分。

四、计算:(共24分,每小题8分)析氢腐蚀?并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。

(E 0Fe 2+/Fe = - 0.44)2.写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式,并说明式中各项的物理意义。

3.已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位:Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + 0.337VH 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = +1.229V问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀?五、分析:(共14分,每小题7分)1.试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低?2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1,如何根据此图实施炉水水质控制,试分析之。

金属腐蚀学总复习

金属腐蚀学总复习

M M + ne →
+
Ec0 Ecorr
ic n → nH + ne H 2 2
电量平衡时: 电量平衡时:
ia = ic = icorr,Ecorr
Ea0 icorr i
外加电流极化时,电量平衡被破坏, 外加电流极化时,电量平衡被破坏,阴、阳极之间的电 流差值由外电流来补偿 阴极极化: 阴极极化: iC= ic- ia 阳极极化: 阳极极化: i =i -i
金属腐蚀学总复习
中国石油大学材料科学与工程系 孙建波 2011年 2011年6月
期末考试试题形式(闭卷) 期末考试试题形式(闭卷)
一. 二. 三. 四. 五. 填空题( 分 每空1分 填空题(20分,每空 分) 判断题(10分,每题1分) 判断题( 分 每题 分 问答题( 分 问答题(45分,6~8题) 题 计算题( 分 每题10分 计算题(20分,每题 分) 建议题( 分 建议题(5分)
14
2.局部腐蚀2.局部腐蚀-大阴极小阳极现象 局部腐蚀
Ig e IC2
电偶腐蚀的引申 局部腐蚀大阴极小 阳极现象普遍性。 阳极现象普遍性。 力场作用下的应力 集中。 集中。
IA1 A1 C1
IC1 S2
15
局部腐蚀的闭塞电池效应
所谓“闭塞电池” 所谓“闭塞电池”乃是由于在腐蚀体系内金属钝化膜破裂 后形成的蚀坑、隙缝及裂纹等的几何形状或腐蚀产物在其坑 后形成的蚀坑、 口的覆盖而使腐蚀介质的扩散受到抑制所形成的腐蚀电池。 口的覆盖而使腐蚀介质的扩散受到抑制所形成的腐蚀电池。 诱发活性阴离子吸附 酸化过程加速阳极自 催化快速溶解 促进应力存在下的耦 合腐蚀 诱发阴极析氢形成氢 损伤
氢腐蚀机理
在高温高压下, 进入金属,发生合金组分与H的化学反应,生成氢化物等, 在高温高压下,H进入金属,发生合金组分与H的化学反应,生成氢化物等,导致合 金强度下降,发生沿晶界开裂。如脱氧、 金强度下降,发生沿晶界开裂。如脱氧、碳。

高考化学考点复习《金属的腐蚀与防护》真题练习含答案

高考化学考点复习《金属的腐蚀与防护》真题练习含答案

高考化学考点复习《金属的腐蚀与防护》真题练习含答案1.[2022·广东卷]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。

一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是()A.加入AgNO3溶液产生沉淀B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C.加入KSCN溶液无红色出现D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成2.[2022·上海卷]浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图,其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连,控制合适的电压,使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜,以有效减缓金属腐蚀。

下列选项错误的是()A.金属贮存罐可用钢制材料B.电子沿导线流入辅助电极C.贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连D.电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀3.[2023·河北石家庄月考]点蚀又称为孔蚀,是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。

某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图,下列说法正确的是()A.为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连B.孔蚀外每吸收2.24 L O2,可氧化0.2 mol FeC.由于孔蚀中Fe3+水解导致电解质酸性增强D.孔隙中可以发生析氢腐蚀4.[2023·宁夏育才中学考试]港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。

下列分析不合理的是()A.防腐涂料可以防水、隔离O2,降低吸氧腐蚀速率B.防腐过程中铝和锌均作为负极,失去电子C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2+4e-===2O2-D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除5.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是()A.图1中,铁钉易被腐蚀B.图2中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极6.[2023·福建永安三中月考]铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。

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金属腐蚀理论复习题————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:金属腐蚀理论及腐蚀控制复习题第一章 绪论 思考题1.举例说明腐蚀的定义,腐蚀定义中的三个基本要素是什么,耐蚀性和腐蚀性概念的区别。

答:腐蚀的定义:工程材料和周围环境发生化学或电化学作用而遭受的破坏 举例:工程材料和周围环境发生相互作用而破坏 三个基本要素:腐蚀的对象、腐蚀的环境、腐蚀的性质。

耐蚀性:指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。

腐蚀性:指环境介质对材料腐蚀的强弱程度。

2.金属腐蚀的本质是什么,均匀腐蚀速度的表示方法有哪些?答:⑴金属腐蚀的本质:金属在大多数情况下通过发生化学反应或是电化学反应后,腐蚀产物变为化合物或非单质状态;从能量观点看,金属与周围的环境组成了热力学上不稳定的体系,腐蚀反应使体系能量降低。

⑵均匀腐蚀速度的表示方法: ①深度:年腐蚀深度 (p V )V P =t h ∆=d-V △h 是试样腐蚀后厚度的减少量,单位mm ;V -代表失重腐蚀速度; t 是腐蚀时间,单位y;d 是金属材料的密度;VP 所以的单位是mm /y 。

②增重:V +=St W +∆ = StW W 10- W0代表腐蚀前金属试样的质量,单位g ; W 1代表腐蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量,单位g; S代表试样暴露的表面积,单位m 2; t 代表腐蚀的时间,单位h 。

③失重:失重腐蚀速度(-V )-V = StW -∆=St W W 10- W0代表腐蚀前金属试样的质量,单位g; W1代表腐蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量,单位g; S 代表试样暴露的表面积,单位m 2; t 代表腐蚀的时间,单位h 。

计算题计算题1. 根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度Vp,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。

表1解:由题意得:(1)对碳钢在30%HNO 3( 25℃)中有: Vˉ=△W ˉ/st=(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001=0.4694 g/㎡∙h又d=m /v=18.7154/20×40×0.003=7.798g /c m2∙hV p=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53m m/y 对铝在30%HNO 3(25℃)中有: V ˉ=△W ˉ铝/s t=(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6=0.3391g/㎡∙hd=m/v=16.1820/(30×40×5×0.001)=2.697g/cm3铝说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝在腐蚀的时候产生的是点腐蚀( 25℃)有:(2)对不锈钢在20%HNO3表面积S=2π×0.0152+2π×0.015×0.004=0.00179 m2Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2∙h试样体积为:V=π×1.52×0.4=2.827cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y对铝有:表面积S=2π×0.022+2π×0.02×0.005=0.00314 m2Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2∙h 试样体积为:V=π×22×0.5=6.28 cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y试样在98% HNO3(85℃)时有:对不锈钢:Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2∙hVp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y对铝:Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2∙hVp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y说明:硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

3.镁在0.5mol/L NaCl 溶液中浸泡100小时,共放出氢气330cm3。

试验温度25 C,压力760mmHg(760mmHg=1atm=101325Pa);试样尺寸为20mm×20m m×0.5mm的薄板。

计算镁试样的失重腐蚀速度V。

(在25℃时水的饱和蒸p汽压为23.8mmHg)解:由题意得:该试样的表面积为:S=2×(20×20+20×0.5+20×0.5)×10-6=840×10-6m压力P=760mmHg-23.8 mmHg =736.2 mmHg=98151.9Pa根据PV=nRT 则有放出的氢气的物质的量为:n=PV/RT=98151.9×330×10-6/8.315×(25+273.15)=0.01307mol 又根据Mg + 2H+→Mg2++H2Mg腐蚀的量为n(Mg)=0.01307mol所以:Vˉ=nM(Mg)/St=0.01307×24.3050/840×10×10-6×100 =3.7817g/m2·h查表得:dMg=1.74 g/cm3有: Vp=8.76Vˉ/d=8.76×3.7817/1.74=19.04mm/y4.表面积4cm2的铁试样,浸泡在5%盐酸溶液中,测出腐蚀电流为Icor = 0.5 5mA。

计算铁试样的腐蚀速度V-和V。

P解:由题意得:根据Vˉ=A/nF=i可知cor/sVˉ=(A/nF)Icor=55.845×0.55×0.001/2×26.8×4×0.0001=1.4326g/ m2∙h查表得d(Fe)=7.8g/ cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×1.4326/7.8=1.61mm/y=1.61mm/y即铁试样的腐蚀速度Vˉ=1.4326 g/㎡·h Vp补充知识点:1.腐蚀的分类⑴按腐蚀环境分类:①大气腐蚀;②土壤腐蚀;③海水腐蚀;④高温气体腐蚀;⑤化工介质腐蚀⑵按腐蚀破坏形态分类:①全面腐蚀②局部腐蚀⑶按腐蚀作用的性质分类:①电化学腐蚀:(金属和环境的相互作用是电化学反应,腐蚀过程有腐蚀电流产生)。

②化学腐蚀:(金属和环境的作用是化学反应,腐蚀过程无腐蚀电流产生)。

③物理腐蚀:(金属和环境相互作用是金属单纯的物理溶解)。

第二章腐蚀电池思考题1.腐蚀电池的概念和特点以及形成腐蚀电池的原因,与作为化学电源的原电池的区别在哪里?为什么干电池本身不是腐蚀电池,而锌壳内表面上形成的原电池是腐蚀电池?答:⑴腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池。

⑵特点:①腐蚀电池的阳极反应是金属的氧化反应,结果造成金属材料的破坏。

②腐蚀电池的阴、阳极短路(即短路的原电池),电池产生的电流全部消耗在内部,转变为热,不对外做功。

③腐蚀电池中的反应是以最大限度的不可逆方式进行。

(3)形成腐蚀电池原因:这是因为金属方面和环境方面存在电化学不均一性。

①金属材料方面:金属材料的成份不均匀性、金属表面的状态不均匀性、金属组织结构不均匀性、应力和变形的不均匀性、“亚微观”不均匀性。

②环境方面:金属离子浓度差异;溶解氧浓度差异;温度差异。

(4)与化学电源的原电池的区别:①原电池的氧化还原反应是分开进行的,即阳极氧化,阴极还原;腐蚀电池则在发生腐蚀位置同时同地进行反应。

②原电池是特殊的异相催化反应,受电极界面双电层影响较大。

③原电池中物质进行转变过程中有电子通过外电路;腐蚀电池工作中产生的电流完全消耗在电池内部。

(5)干电池本身不止锌壳内表面上的反应,干电池包括锌的电解反应和二氧化锰与氢气的反应,所以干电池本身不是腐蚀电池,而锌壳内表面上形成的原电池只导致锌材料破坏而不对外做有用功,是腐蚀电池。

2.举例说明腐蚀电池的工作环节。

解:以含杂质铜锌块浸于盐酸溶液中为例①阴极反应金属的氧化反应,当氧化反应产物是可溶性离子时,一般形式写成:Me→Men++ne。

Zn=Zn2++2e-②阳极反应溶液中的某些物质D的还原反应,一般形式:D+me→De2H++2e=H↑2③电流回路金属部分:电子的定向运动(电子由阳极流到阴极)溶液部分:离子的定向运动(阴离子由阴极向阳极迁移,阳离子由阳极向阴极迁移)在金属内部电流从阴极到阳极,在溶液内部里电流从阳极到阴极,形成闭合回路。

2.Evans极化图的意义和作法,用Evans极化图表示腐蚀电流的影响因素,请用Evans极化图说明,铁和锌在同样的酸溶液中,虽然锌的平衡电位比铁的平衡电位更负,但由于析氢反应在锌上更难进行,因为锌的腐蚀电池比铁的腐蚀电流小答:1)Evans极化图的作法:在极化曲线图上忽略极化曲线的具体形状而用直线表示便得到Evans极化图。

(若阴极和阳极的极化电位与电流的关系式线性的,就可以得到由直线表示的腐蚀极化图,称为Evans极化图)2)用Evans极化图表示影响腐蚀电流的因素当起始电位差(E0c -E0a)增大,腐蚀电流增大;当腐蚀电池的工作阻力增大(Pc,Pa或R同时或分别增大),则腐蚀电流减小。

这些影响用Evans极化图表示十分清楚。

3)用Evans极化图表示腐蚀电池的控制类型①阴极极化控制Pc >>Pa,R可以忽略,即阴极反应的阻力在总阻力中占控制地位;②阳极极化控制Pa>>Pc,R可以忽略,即阴极反应的阻力在总阻力中占控制地位; ③欧姆电阻控制R>>Pa,Pc,总阻力中以欧姆电阻为主。

计算题1.将铜片和锌片插在3%NaCl溶液中,测得铜片和锌片未接通时的电位分别为+0.05V和–0.83V。

当用导线通过电流表把铜片和锌片接通,原电池开始工作,电流表指示的稳定电流为0.15mA。

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