金属腐蚀理论总复习题
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与其反应是什么?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 的关系式与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与其标准电极电位: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。
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)。
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。
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、外电路的过程与溶液中的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。
11、氢电极的标准电极电位是零。
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。
高考化学总复习《金属的腐蚀与防护》专项测试卷-带答案

高考化学总复习《金属的腐蚀与防护》专项测试卷-带答案一、选择题1.[2024·湖北卷]2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。
舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是()A.发蓝处理 B.阳极氧化C.表面渗镀 D.喷涂油漆2.[2024·浙江1月]破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH3)4]2+和H2,下列说法不正确的是()A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大B.随着腐蚀的进行,溶液的pH变大C.铁电极上发生的电极反应式为:2NH3+2e-===H2↑+2NH-2D.每生成标准状况下224 mL H2,消耗0.010 mol Zn3.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4.[2024·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。
下列说法不正确的是()A.腐蚀过程中铜极上始终只发生:2H++2e-===H2↑B.若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀C.若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀D.若将该铜板与直流负极相连,则铁铜均难被腐蚀5.[2024·吉林实验中学摸底]下列有关下图所示的说法正确的是( )A.图甲中开关置于N 处时铜锌合金腐蚀的速率增大B.图乙中接通开关时,锌腐蚀的速率增大,锌上放出气体的速率增大C.图丙中接通K 2时铁棒不被腐蚀,属于牺牲阳极保护法D.图丙中接通K 1时,石墨棒周围溶液的pH 增大6.在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论认为厌氧细菌可促使SO 2-4 与H 或H 2反应生成S 2-,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示:下列说法正确的是( )A.正极反应式为O 2+2H 2O +4e -===4OH -B.钢管腐蚀的产物中含有FeS 、Fe (OH )2等C.SO 2-4 与H 2反应可表示为 4H 2+SO 2-4 -8e-=====厌氧细菌 S 2-+4H 2OD.向钢中加入Cu 制成合金可减缓钢管的腐蚀7.[2024·辽宁五校联考]高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀,防护原理如图所示。
高中化学复习知识点:金属的化学腐蚀与电化学腐蚀

C.燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于在高温下铁发生化学腐蚀较快,C选项错误;
D.用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,构成的是原电池,镁比铁活泼,所以镁块作原电池的负极被腐蚀,钢铁管道作正极被保护,D选项正确;
(2)对同一金属来说,在不同溶液中腐蚀速率的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。
(3)活动性不同的两种金属,活动性差别越大,腐蚀速率越快。
(4)对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀越快。
7.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.图-1为电解池,要保护钢铁,则钢铁应该作电解池阴极,所以a为电源负极,故A错误;
7.每年由于腐蚀造成的钢铁损失约占年产量的10~20%,金属的防腐十分重要。钢铁防腐方法有许多种,图—1与图—2是两个典型的例子。对其中原理的描述正确的是()
A.图—1:a为电源正极B.图—1:辅助电极上发生氧化反应
C.图—2:电流方向d→cD.图—2:金属A可以是耐腐蚀的金属铜
8.关于金属腐蚀和防护原理的叙述中,错误的是( )
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化的过程,故A错误;
B.合金不一定都比纯金属易被腐蚀,比如不锈钢合金,故B错误;
C.将金属与外加直流电源的负极相连,金属作电解池的阴极,金属受到一定的保护,可以防止金属被腐蚀,故C正确;
D.根据金属活动顺序表:Zn、Fe、Sn,镀锌铁中Fe作正极,镀锡铁中Fe作负极,因此镀锡铁比镀锌铁更容易被腐蚀,故D错误。
C.水库铁闸与直流电源正极相连做阳极,加快腐蚀,应该是与电源的负极相连可减缓腐蚀,C不正确;
腐蚀与防腐综合复习资料1

《腐蚀与防腐》综合复习资料一、判断题1、腐蚀原电池和原电池的本质区别是前者不对外做功。
(对)2、两种不同金属互相接触即可引起接触腐蚀。
(错)3、可以用金属的腐蚀电流密度的大小表示金属的腐蚀速度。
(对)4、发生腐蚀的部位是腐蚀原电池的阳极。
(对)5、非平衡电极电位是指只发生一对电极反应时所建立的稳定电位。
(错)6、宏电池是其电极的阴阳极能用肉眼辨认的腐蚀电池。
(对)7、电化学极化的实质是电极反应速度大于电子转移速度。
(错)8、去极化作用对减小腐蚀速度有利。
(错)9、在土壤中,由于氧浓差腐蚀电池的作用,通常埋地钢管在管子的下部发生腐蚀。
(对)10、阴极保护系统中的辅助电极为阴极。
(错)11、阳极保护适合在强氧化性介质中的构件的保护。
(对)12、相同条件下,有限长的管路的保护比无限长的保护要长。
(对)13、如果绝缘层质量不好,则所需保护电流越大。
(对)14、阳极保护适用于极大多数金属材料,而阴极保护只适用于活化-钝化金属。
(错)15、镀锌钢管中的镀锌层是阳极覆盖层。
(对)16、阳极保护可用于活化-钝化金属的电化学腐蚀保护。
(对)17、高硅铸铁通常作为牺牲阳极材料。
(错)18、钝化膜型缓蚀剂属于危险型缓蚀剂。
(对)19、防腐绝缘层是一种消极的防腐措施,而电化学保护是一种积极的防腐措施。
(对)20、致钝电流越小越好。
(错)21、缓蚀剂一般不适用于高温环境,通常在150℃以下适用。
(对)22、保护长度也与绝缘层质量有关。
(对)23、电化学腐蚀的特点之一是有电流产生。
(对)24、阴极总是进行氧化反应,阳极总是进行还原反应。
(对)25、金属的交换电流密度越小,说明电极反应越易进行。
(错)26、非平衡电极电位可以用能斯特公式进行计算。
(错)27、活化极化的实质是电子转移速度大于电极反应速度。
(对)28、极化曲线越平缓,说明电极反应过程中的障碍越大。
(对)29、由于氧电极的电极电位比氢电极的电极电位高,所以吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为常见。
金属的电化学腐蚀与防护复习题

金属的电化学腐蚀与防护1.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中各项所列对应关系均正确的一项是()选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论A 正极Na2SO4溶液U形管两端滴入酚酞后,a管中呈红色B 正极AgNO3溶液b管中电极反应式是4OH--4e-===O2↑+2H2OC 负极CuCl2溶液b管中有气体逸出D 负极NaOH溶液溶液pH降低答案 C解析电解Na2SO4溶液时,阳极上是OH-发生失电子的氧化反应,即a管中OH-放电,酸性增强,酚酞遇酸不变色,即a管中呈无色,A错误;电解AgNO3溶液时,阴极上是Ag+得电子发生还原反应,即b管中电极反应是析出金属Ag的反应,B错误;电解CuCl2溶液时,阳极上是Cl-失电子发生氧化反应,即b管中Cl-放电,产生Cl2,C正确;电解NaOH 溶液时,阴极上是H+放电,阳极上是OH-放电,实际上电解的是水,导致NaOH溶液的浓度增大,碱性增强,pH升高,D错误。
2.(2019·贵州遵义航天高中月考)关于图中装置说法正确的是()A.装置中电子移动的方向:负极→Fe→M溶液→石墨→正极B.若M为滴加酚酞的NaCl溶液,通电一段时间后,铁电极附近溶液显红色C.若M为CuSO4溶液,可以实现在石墨上镀铜D.若将电源反接,M为NaCl溶液,可以用于制备Fe(OH)2并使其较长时间保持白色答案 B解析电子不能进入溶液中,A错误;由图可知铁电极为阴极,水电离出的氢离子在阴极得电子生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴极附近OH-浓度增大,碱性增强,使酚酞溶液变红,B正确;若M为CuSO4溶液,Cu在铁电极表面析出,C错误;若将电源反接,铁作阳极,则铁失电子生成Fe2+,石墨作阴极,水电离出的氢离子在阴极得到电子生成氢气,溶液中的OH-浓度增大,Fe2+和OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀,但是溶液中的氧气能够将氢氧化亚铁氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀,则氢氧化亚铁不能较长时间保持白色,D错误。
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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。
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2 5 C,压力760mmHg(760mmHg=1atm=101325Pa);试样尺寸为20mm×20mm×0.5mm。
(在25℃时水的饱和蒸汽压为23.8m 的薄板。
计算镁试样的失重腐蚀速度VpmHg)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 = 0.55。
mA。
计算铁试样的腐蚀速度V-和VP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→Me n++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=H2↑③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。
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。
已知电路的欧姆电阻为200Ω(1) 原电池工作后阳极和阴极的电位差Ec – Ea是多少?(2) 阳极极化值∆Ea 与阴极极化值∆Ec的绝对值之和Ea+ |∆Ec|等于多少?(3) 如果阳极和阴极都不极化,电流表指示应为多少?(4) 如果使用零电阻电流表,且溶液电阻可以忽略不计,那么电流达到稳态后,阳极与阴极的电位差Ec – Ea、阳极极化值与阴极极化值的绝对值之和ΔEa +|ΔEc| 等于多少?电流表的指示又为多少?解:由题意得:(1)根据E c -E a =IR 则有:E c -E a =IR=0.51mA ×200欧=30mV=0.03V 即原电池工作后阳极和阴极的电压差E c -E a =0.03V (2)△E a =E a -E oa |△E c |=E oc -E c△E a +|△E c |=E a -E oa +E oc -E c =(E oc -E oa )-(E c -E a )=0.05+0.83-0.03=0.85V 即阳极极化值△E a 与阴极极化值△E c 的绝对值之和为0.85V 。
(3)如果阳极和阴极都不极化,则有P c =0 ,P a =0 I cor =(E oc -E oa )/R=(0.05+0.83)/200=0.0044A=4.4mA 即电流表指示应为4.4mA 。