金属腐蚀理论及腐蚀控制考试重点题
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。
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。
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。
金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及问题详解
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。
金属腐蚀理论复习题
金属腐蚀理论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：①深度：年腐蚀深度?hV-VP==△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 td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：W0?W1?W?V= =W0代表腐蚀前金属试样的质量，单位g；W1代表腐蚀以StSt+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m2；t代表腐蚀的时间，单位h。
③失重：失重腐蚀速度(V?) ?W?W0?W1V= = W0代表腐蚀前金属试样的质量，单位g；W1代表腐StSt?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m2；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：题意得：对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有：Vˉ=△Wˉ/st =()/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×= g/㎡?h 又d=m/v=/20×40×=/cm2?h Vp=ˉ/d=×/=/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有：Vˉ=△Wˉ铝/st =()/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6 =/㎡?h d=m铝/v=/(30×40×5×)=/cm3 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对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有：表面积S=2π×＋2π××= m2 Vˉ=△Wˉ/st=()/×400= g/ m2?h 试样体积为：V=π××= cm3 d=W/V=/= g/cm3 Vp=ˉ/d=×/=/y 对铝有：表面积S=2π×＋2π××= m2 Vˉ=△Wˉ/st=()/×20= g/ m2?h 试样体积为：V=π×22×= cm3 d=W/V=/= g/cm3 Vp=ˉ/d=×/=/y 试样在98% HNO3(85℃)时有：对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =()/×2= g/ m2?h Vp=ˉ/d=×/=/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=()/×40=/ m2?h Vp=ˉ/d=×/=/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。
金属腐蚀理论及腐蚀控制考试重点题
RT nF
㏑(Po2/ aO4H -)
=0.401＋ 0.0591 lg(0.21/10 ) 16
4
=0.627V
(1) 当阳极反应为 Fe= Fe 2 ＋2 e
有 Fe 2 ＋2 OH =Fe(OH)2↓
查得 Ksp Fe(OH)2=1.87×10 15
a( Fe 2 )=Ksp /a Fe(OH) [OH ] 2 =1.87×10 / 15 10 8 =1.87×10 7 mol/L
=0.0148V>0
即氧压力增大到原来的 10 倍时有氧电极平衡电位正移 0.0148V
（3）当溶液 pH 值下降 1 时有
Ee
''' 3
=E＋
RT nF
㏑(Po2/
a 4' OH
-)=E＋
RT nF
ln
Po2－
4RT nF
㏑
aO' H
-
ΔE3=
Ee’’’－Ee=E＋ RT ln
nF
Po2－
4RT nF
解：（1）
根据失重腐蚀 V- = w st
0.1 20 104
50
1g / m2.h
∴Vp=8.76 V =8.76×1/7.8=1.12 mm/y d fc
∴有△h=Vp.t=1.12×50/(365×24)=0.0064mm
即样品的厚度加少量为 0.0064mm
(2)根据 v
A nF
icor 可知有：
所以 Ecor = -0.64 – 0.125 lg│icor│ + Eec = -0.64 – 0.125×（lg0.9606×10-4）–0.059
= -0.707V (vs SHE)
化工腐蚀试题及答案
化工腐蚀试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属腐蚀的类型包括（）。
A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 所有以上答案：D2. 金属腐蚀的防护措施不包括（）。
A. 涂层保护B. 阴极保护C. 阳极保护D. 腐蚀性介质的更换答案：D3. 以下哪种金属更容易发生电化学腐蚀？（）A. 铁B. 铜C. 铝D. 不锈钢答案：A4. 金属腐蚀速率的测定方法不包括（）。
A. 失重法B. 增重法C. 电化学测试D. 热力学分析答案：D5. 腐蚀电池的组成部分包括（）。
A. 阳极B. 阴极C. 电解质D. 所有以上答案：D6. 以下哪种金属的耐腐蚀性最好？（）A. 镁B. 铝C. 钛D. 铅答案：C7. 金属的腐蚀速率受哪些因素的影响？（）A. 温度B. 介质C. 金属本身的性质D. 所有以上答案：D8. 以下哪种金属腐蚀属于化学腐蚀？（）A. 铁在潮湿空气中的腐蚀B. 铁在稀硫酸中的腐蚀C. 铁在海水中的腐蚀D. 铁在干燥空气中的腐蚀答案：B9. 金属腐蚀的防护措施中，哪种方法不涉及电化学原理？（）A. 涂层保护B. 牺牲阳极保护C. 外加电流阴极保护D. 电镀答案：A10. 金属腐蚀的类型中，哪种腐蚀速度最快？（）A. 均匀腐蚀B. 点蚀C. 应力腐蚀D. 腐蚀疲劳答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 金属腐蚀的基本原理是金属原子的________。
答案：氧化2. 金属腐蚀的电化学腐蚀类型中，阳极发生________反应。
答案：氧化3. 金属腐蚀的防护措施中，________保护是一种常见的方法。
答案：涂层4. 金属腐蚀的电化学腐蚀类型中，阴极发生________反应。
答案：还原5. 金属腐蚀速率的测定方法中，失重法是通过测量金属腐蚀前后的________来计算腐蚀速率的。
答案：质量差6. 金属腐蚀的防护措施中，牺牲阳极保护是利用________的腐蚀来保护被保护金属。
答案：牺牲阳极7. 金属腐蚀的类型中，化学腐蚀不涉及________。
腐蚀与防腐复习题
腐蚀与防腐复习题腐蚀与防腐复习题腐蚀是指金属在特定环境中受到化学或电化学的侵蚀和破坏的过程。
腐蚀不仅会导致金属材料的损失，还可能对设备、结构和工业生产带来严重的影响。
为了保护金属材料免受腐蚀的侵害，防腐技术应运而生。
下面是一些关于腐蚀与防腐的复习题，帮助我们回顾和巩固相关知识。
1. 什么是腐蚀？腐蚀的主要原因是什么？腐蚀是指金属在特定环境中受到化学或电化学的侵蚀和破坏的过程。
腐蚀的主要原因是金属与周围环境中的氧气、水和其他化学物质发生反应，形成氧化物、氢氧化物等产物，导致金属表面的损失和材料性能的下降。
2. 腐蚀的分类有哪些？请简要描述每种分类的特点。
腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
化学腐蚀是指金属与化学物质直接发生反应，如金属与酸、碱等溶液接触时发生的腐蚀。
电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的腐蚀，包括阳极腐蚀和阴极腐蚀两种形式。
阳极腐蚀是金属在电解质中失去电子形成阳离子的过程，而阴极腐蚀是金属表面发生还原反应，吸收电子并生成金属。
3. 防腐的基本原则是什么？请列举几种常见的防腐方法。
防腐的基本原则是通过改变金属与环境接触的条件，减少或阻止腐蚀反应的进行。
常见的防腐方法包括物理防腐、化学防腐和电化学防腐。
物理防腐主要通过隔离金属与环境的接触，如使用涂层、包覆、涂漆等方法；化学防腐则是通过添加化学物质，形成保护膜或与金属表面反应，阻止腐蚀的进行；电化学防腐则是通过改变金属与电解质溶液的电位差，使金属处于不易发生腐蚀的状态。
4. 什么是阴极保护？它的原理是什么？阴极保护是一种常用的电化学防腐方法，通过将一块具有更负电位的金属（如锌）与被保护金属连接，使被保护金属成为阴极，从而阻止腐蚀反应的进行。
阴极保护的原理是利用外部电源提供电流，使被保护金属表面形成一个保护性的电位区域，阻止金属与电解质发生氧化反应，从而达到防腐的目的。
5. 什么是阳极保护？它的原理是什么？阳极保护是一种常用的电化学防腐方法，通过将一块具有更正电位的金属（如铝）与被保护金属连接，使被保护金属成为阳极，从而阻止腐蚀反应的进行。
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=0.0148V>0
即氧压力增大到原来的 10 倍时有氧电极平衡电位正移 0.0148V
（3）当溶液 pH 值下降 1 时有
Ee
''' 3
=E＋
RT nF
㏑(Po2/
a 4' OH
-)=E＋
RT nF
ln
Po2－
4RT nF
㏑
aO' H
-
ΔE3=
Ee’’’－Ee=E＋ RT ln
nF
Po2－
4RT nF
由电位比较准则知 Eec>Eea，所以铜能发生析氢腐蚀。
其腐蚀倾向 △ E=Eec－Eea=-0.591-(-0.647)=0.056V=56mV
失重腐蚀速度:V-=
A nF
icor
65.4 0.7332/ 2 26.8
0.8956g
/ m2.h
第五章
(1)
在
pH
=
0
的除氧硫酸铜溶液中(
a Cu
2
0.1mol/L )，铜能否发生析氢腐蚀生成 Cu2+？如果能
发生，腐蚀倾向是多少伏？
(2)
在
pH
=
10
的除氧氰化钾溶液中(
a CN
0.5mol/L
)，铜能否发生析氢腐蚀？如果能发生，
腐蚀倾向是多少伏？
设腐蚀生成的[Cu(CN)2]-离子的活度等于 10-4mol/L，已知电极反应 Cu + 2CN- = [Cu(CN)2]- + e
的标准电位 E0 = -0.446V。
解（1）由题意可知，铜的氧化反应为 Cu= Cu 2 ＋2e
查表知，铜电极反应的标准电位 E
即：温度升高 10℃后平衡电位正移 0.0139V。
（2）当氧压力增加到原来的 10 倍时
Ee
'' 2
=E＋
RT nF
㏑(10Po2/ aO4H
)=E＋
RT nF
ln10＋
RT nF
㏑(Po2/ aO4H -)
△E2= Ee’’－Ee = RT ln10
nF
=(8.314×298.15)/(4×96500)×2.3
10R nF
㏑(Po2/
aO4 H
-)
= 10R
nF
㏑
Po2－ 10R
nF
㏑
aO4 H
-
又因㏑ aO4H =2.3lg aO4H
，则有 lg a
=pH－14
OH
所以：△Ee1=10×8.314/(4×96500) ×
㏑ Po2-10×8.314/(4×96500)×4×2.3×(7-14)
=0+0.01387=0.0139V>0
所以 Ecor = -0.64 – 0.125 lg│icor│ + Eec = -0.64 – 0.125×（lg0.9606×10-4）–0.059
= -0.707V (vs SHE)
= -0.707V –0.242 = – 0.949 (vs SCE)
2.海水中的含氧量为 3.2mg/L,求一年中锌的消耗量？（氧的扩散层厚度为 102 cm ，扩
其平衡电位 Eea=0.266V
阴极反应 Cu 2 ＋2 e =Cu ，其平衡电位 Ee ' =0.293V
（3）Eec= Ee '
=0.293V
Cu / cu2
而 Eea= Ee ' = 0.266V Cu / cu2
有腐蚀倾向 Eec－Eea=0.293－0.266=0.027V=27mV
即该金属离子浓差电池的腐蚀倾向是 27mV
第三章
1. 在下列情况下，氧电极反应的平衡电位如何变化： (1) 温度升高 10C (取 Po2 =1atm，pH = 7)。 (2) 氧压力增大到原来的 10 倍 (温度 25C)。 (3) 溶液 pH 值下降 1 单位 (温度 25C)。
解：在中性溶液中，阴极的反应为：O2+2H2O+4 e =4OH-
因为 Ee
< Ee ' ，即铜在 0.01 mol/LCuSO4 溶液中的电位比在
Cu / cu2
Cu / cu2
0.5mol/LCuSO4 溶液中电位低。故有铜在 0.01 mol/LCuSO4 溶液中作阳
极，而在 0.5mol/LCuSO4 溶液中的铜棒作阴极。 （2）阳极反应：Cu= Cu 2 ＋2 e
第四章
1．表面积为 20cm2 的铁样品浸泡在 PH=1 的除氧酸溶液中，经过 50h 试验，测得了铁样品 的损失质量为 0.1g，已知在铁的表面上析氧反应符合 Tafel 公式η=-0.64-0.125lg|i|，η的单 位为 V，i 的单位为 A/cm2 ，试计算：
（1） 样品厚度的减少△h(mm); （2） 铁电流的腐蚀电流密度 icor(A/m2); （3） 铁试样的腐蚀电位 Ecor。
Cu / cu2
nF
=0.337＋ 0.059 lg(0.01×0.41)=0.266V
2
当铜棒在 0.5mol/LCuSO4 溶液中时有：γ( Cu 2 )=0.0668
'
Ee
= E0＋ RT ㏑ a( Cu 2 )’
Cu / cu2
nF
=0.337＋ 0.059 lg(0.5×0.0668)
2
=0.293V
(1) 哪一根铜棒是阳极，哪一根铜棒是阴极？ (2) 写出阳极反应和阴极反应，计算其平衡电位。 该金属离子浓差电池的腐蚀倾向是多少伏？
解：（1）铜棒在 0.01 mol/LCuSO4 溶液中时有：Cu=Cu 2 ＋2 e
查表得：γ( Cu 2 )=0.41
又根据 Ee
=E0＋ RT ㏑ a( Cu )2
2. 将铁置于饱和空气的碱溶液(pH = 10)中，按阳极反应为 (1) Fe + Fe2+ + 2e (2) Fe + 2OH- = Fe(OH)2 + 2e
计算腐蚀倾向，二者是否相同？为什么？
解：在 pH=10 的碱溶液中，去极化还原反应为：
O2+2H2O+4 e =4 OH
Ee=E0（OH-/O2）+
= [4×26.8×1.9×10-5×3.2×10-3/(32×10-4)]×3600×10×10-3
=0.7332A/m2
∴icor=id=0.7332A/m2
查表得 dZn=7.1g/cm3
Zn-2e=Zn2+
∴有腐蚀深度
Vp=8.76
V dzn
8.76 d
A nF
icor
8.76 65.4 0.7332/(7.1 2 26.8) 1.104mm / a
其平衡位则为
Ee=E0（OH-/O2）+
RT nF
㏑(Po2/ aO4H
-)
（1）当温度升高 10℃后有：
Ee
Hale Waihona Puke =E0（OH-/O2）+
R(T 10) nF
×㏑(Po2/
aO4 H
-)
=E+
RT nF
㏑(Po2/ aO4H
)+
10R nF
㏑
Po2/
aO4 H
-
则平衡电位变化量△Ee1=
Ee’-
Ee=
nFV icor = A
2 26.8 1 0.9606 A / m2 55.8
阴极反应 2H++2e=H2 当 pH=1 时其平衡电位 Eec=-0.0591pH= -0.0591×1= -0.059 (V)
在腐蚀电位下，阴极反应过电位：
c = Ecor – Eec = -0.64 – 0.125 lg│icor│ (V)
解：（1）
根据失重腐蚀 V- = w st
0.1 20 104
50
1g / m2.h
∴Vp=8.76 V =8.76×1/7.8=1.12 mm/y d fc
∴有△h=Vp.t=1.12×50/(365×24)=0.0064mm
即样品的厚度加少量为 0.0064mm
(2)根据 v
A nF
icor 可知有：
㏑ aO' H
－(E＋
RT nF
ln
Po2－ 4RT ㏑
nF
aOH )
= 4RT 2.3( PH ' －14)＋ 4RT 2.3(pH－14)
nF
nF
= RT ×2.3= 8.315 298.15 2.3 =0.0591V>0
F
96500
即 pH 值下降 1 个单位，氧电压反应平衡电位正移 0.0591V。
由：Fe= Fe 2 ＋2 e
又有 Eea= -0.440＋0.02955lg a( Fe ) 2
= -0.440＋0.02955lg1.8×10 7
= -0.639V
（2）当阳极反应为 Fe＋2 OH =Fe(OH)2＋2 e
查表有 Ee • =-0.875V Fe /(OH )2 Ee=E0 + RT ㏑(1/a[OH ] 4 ) nF
o
=0.337V
则铜的氧化反应的平衡电位为
Eea= E o ＋ RT ln Cu 2 / Cu
2F
=0.337＋0.5×0.059×lg0.1
=0.3075V 又在 PH=0 的除氧硫酸铜溶液中有 2 H ＋2e = H
2
析氢反应的平衡电位 Eec= E o ＋ RT ln H /PH2
nF
得 Eec=－0.0591×PH=-0.0591×0=0V 由电位比较准则知 Eea> Eec，所以铜不可能发生析氢腐蚀生成 Cu 。 2 （2）由题意可知，铜的氧化反应为 Cu＋2 CN =[Cu(CN )2] ＋e 该电极反应的标准电位 E o =-0.446V