第六章 化学反应与能量
第三节电解池 金属的电化学腐蚀与防护
考点一
| 电解原理
[教材知识层面]
1．电解
使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 2．电解池(也叫电解槽) (1)概念：
电解池是把电能转变为化学能的装置。 (2)构成条件：
①有与电源相连的两个电极。 ②电解质溶液(或熔融盐)。 ③形成闭合回路。
(3)电极名称及电极反应式(如图)：
总反应方程式：Cu 2＋＋2Cl －=====电解
Cu ＋Cl 2↑
(4)电子和离子移动方向：
①电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。 ②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
[高考考查层面]
命题点1 电解方程式的书写
1．方法步骤
(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(勿忘水溶液中的H ＋和OH －
)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序。
阴极：阳离子放电顺序：Ag ＋
>Fe 3＋
>Cu 2＋
>H ＋
(酸)>Fe 2＋
>Zn 2＋
>H ＋
(水)>Al 3＋
>Mg 2＋
>Na ＋
>Ca 2＋
>K
＋
(水溶液中Al 3＋、Mg 2＋、Na ＋、Ca 2＋、K ＋
不放电)。
阳极：活泼电极>S 2－
>I －
>Br －
>Cl －
>OH －
>含氧酸根离子(水溶液中含氧酸根离子不放电)。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 2．注意问题
(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，
弱电解质要写成分子式。
(2)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。 (3)注意题目信息中提示的离子的放电，如电解法制取KMnO 4等。 [典题示例]
1．按要求书写有关的电极反应式及总方程式。 (1)用惰性电极电解AgNO 3溶液：
阳极反应式：_______________________________________________________； 阴极反应式：________________________________________________________； 总反应离子方程式：__________________________________________________。 (2)用惰性电极电解MgCl 2溶液
阳极反应式：________________________________________________________； 阴极反应式：________________________________________________________； 总反应离子方程式：__________________________________________________。 (3)用铁作电极电解NaCl 溶液
阳极反应式：______________________________________________________； 阴极反应式：________________________________________________________； 总化学方程式：______________________________________________________。 (4)用铜作电极电解盐酸溶液
阳极反应式：_________________________________________________________； 阴极反应式：________________________________________________________； 总反应离子方程式：___________________________________________________。 答案：(1)4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O 4Ag ＋＋4e －===4Ag 4Ag ＋
＋2H 2O=====电解 4Ag ＋O 2↑＋4H ＋
(2)2Cl －
－2e －
===Cl 2↑ 2H ＋
＋2e －
===H 2↑
Mg 2＋＋2Cl －
＋2H 2O=====电解 Mg(OH)2↓＋Cl 2↑＋H 2↑ (3)Fe －2e －
===Fe 2＋
2H ＋
＋2e －
===H 2↑ Fe ＋2H 2O=====电解 Fe(OH)2↓＋H 2↑
(4)Cu －2e －
===Cu 2＋
2H ＋
＋2e －
===H 2↑
Cu ＋2H ＋=====电解
Cu 2＋＋H 2↑ 2．Ⅰ.以铝材为阳极，在H 2SO 4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________________________________________________________________________。
Ⅱ.用Al 单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO 3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R ，R 受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R 的电极反应式：______________________。
解析：Ⅰ.依据信息阳极形成的氧化膜一定为Al 2O 3，Al 失电子生成Al 2O 3，Al 2O 3中的氧是由水提供的，溶液显酸性，所以有H ＋
生成；Ⅱ.Al 作阳极，失电子，生成Al 3＋
，Al 3＋
水解显酸性，溶液中的HCO －
3水解显碱性，两者水解互相促进，生成Al(OH)3和CO 2。
答案：Ⅰ.2Al－6e －
＋3H 2O===Al 2O 3＋6H ＋
Ⅱ.Al＋3HCO －
3－3e －===Al(OH)3＋3CO 2↑ 命题点2 电解质溶液的类型及规律
[典题示例]
1.如图是电解饱和NaCl 溶液的实验装置，其中c 、d 为石墨电极。
则下列有关判断中正确的是( )
A ．a 为正极、b 为负极
B ．c 为阴极、d 为阳极
C ．电解过程中，d 电极质量增加
D ．电解过程中，氯离子浓度不变
解析：选A 由电子流向可知，a 为正极，b 为负极，c 为阳极，d 为阴极，c 极：2Cl －
－2e －
===Cl 2↑；d 极：2H ＋
＋2e －
===H 2↑，因此，B 、C 、D 项均错。
2．(2014·海南高考)以石墨为电极，电解KI 溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( )
A ．阴极附近溶液呈红色
B ．阴极逸出气体
C ．阳极附近溶液呈蓝色
D ．溶液的pH 变小
解析：选D 以石墨为电极，电解KI 溶液的方程式是2KI ＋2H 2O 通电,I 2＋H 2↑＋2KOH 。
由于其中含有少量酚酞和淀粉，所以在阳极附近碘单质遇淀粉，溶液变为蓝色；在阴极由于产生氢气，溶液显碱性，遇酚酞，溶液变为红色。因为产生了碱，溶液碱性增强，所以溶液的pH变大。因此选项是D。
3．用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是( )
A．AgNO3 CuCl2Cu(NO3)2
B．KCl Na2SO4CuSO4
C．CaCl2KOH NaNO3
D．HCl HNO3K2SO4
解析：选B 由电解电解质溶液的四种类型可知：
[方法技巧]
惰性电极电解电解质溶液的四种类型
[考点达标层面]
1.(2013·浙江高考)电解装置如图所示，电解槽内装有KI 及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
已知：3I 2＋6OH －
===IO －
3＋5I －
＋3H 2O 下列说法不正确的是( )
A ．右侧发生的电极反应式：2H 2O ＋2e －
===H 2↑＋2OH －
B ．电解结束后，右侧溶液中含有IO －3
C ．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI ＋3H 2O=====通电
KIO 3＋3H 2↑
D ．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变 解析：选D 装置图中左侧电极为阳极，I －
失去电子生成I 2，右侧电极为阴极，H 2O 得到电子生成H 2，A 、C 项正确；电解结束后，左侧溶液中的IO －
3经阴离子交换膜进入右侧，B 项正确；D 项，如果将阴离子交换膜换为阳离子交换膜，那么阴极产生的OH －
不会与I 2发生反应，故电解槽内发生的总化学反应要变化，D 项错误。
2．如下图所示，x 、y 分别是直流电源的两极，通电后发现a 极极板质量增加，b 极极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是( )
解析：选A 由题意知a 极板质量增加，a 应为阴极，则b 为阳极，x 为电源的负极，y 为电源正极。A 选项中a 极板为阴极，b 极板为阳极，参考各个选项知，A 项符合，电解时，a 极有Cu 附着，b 极有O 2放出；B 项不符合，电解时a 极无质量变化；C 项阳极为Fe ，为活性电极，电解时Fe 在阳极放电溶解，无气体生成，故C 项不符合；D 项电解时，Cl －
在阳极放电生成Cl 2，Cl 2为黄绿色有刺激气味的气体，与原题题意不符合。
考点二
| 电解原理的应用
[教材知识层面]
1．电解饱和食盐水
(1)电极反应：阳极：2Cl －
－2e －
===Cl 2↑(氧化反应) 阴极：2H ＋
＋2e －
===H 2↑(还原反应) (2)总反应方程式：
2NaCl ＋2H 2O=====电解
2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑
离子方程式：2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －
＋H 2↑＋Cl 2↑ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。 2．电镀和电解精炼铜
3．电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等。
[高考考查层面]
命题点1 电解原理在工业中的应用
1．利用如图所示装置，当X 、Y 选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是( )
A ．氯碱工业中，X 、Y 均为石墨，X 附近能得到氢氧化钠
B ．铜的精炼中，X 是纯铜，Y 是粗铜，Z 是CuSO 4
C ．电镀工业中，X 是待镀金属，Y 是镀层金属
D．外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属
解析：选D 电解饱和食盐水时，阴极区得到H2和NaOH。铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极。
2．电化学原理广泛用于工业生产中，如有一种电化学净水法的原理是：
在电解过程中将低价金属离子(如Co2＋)氧化成高价态的离子(Co3＋)，然后以
此高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化成CO2而净化。实验室
用如图装置模拟上述过程，下列说法正确的是( )
A．电极a可以是石墨，电极b可以是铜
B．电解后阴极附近H＋浓度不变
C．Co3＋氧化甲醇的离子方程式为：6Co3＋＋CH3OH＋H2O===CO2↑＋6Co2＋＋6H＋
D．当1 mol 甲醇被完全氧化时，阳极应该失去4 mol 电子
解析：选C 选项A，Cu与电源正极相连时，Cu失去电子而溶解，所以b极不能用Cu，应用石墨等惰性电极。选项B，根据题给信息，阳极是溶液中的Co2＋失去电子生成Co3＋：2Co2
＋－2e－===2Co3＋，阴极是溶液中的H＋得到电子变为H
2：2H ＋＋2e－===H
2↑，所以阴极附近H
＋
浓度变小。选项C，CH3OH被氧化为CO2，溶液中的Co3＋被还原为Co2＋，再根据得失电子守恒和离子方程式的正误判断方法可知该离子方程式正确。选项D，阳极失去电子的物质的量等于Co3＋获得电子的物质的量，1 mol CH3OH被氧化，转移6 mol电子。
命题点2 电解原理在计算中的应用
根据电解原理进行的相关计算主要包括以下几个方面，根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。具体解题方法主要有以下三种：
[典题示例]
1．将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重
0.064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为( )
A ．4×10－3
mol/L B ．2×10－3
mol/L C ．1×10－3 mol/L
D ．1×10－7
mol/L
解析：选A 阴极反应：Cu 2＋
＋2e －
===Cu ，增重0.064 g 应是Cu 的质量，设生成H ＋
的物质的量为x ，根据总反应方程式：
2Cu 2＋＋2H 2O=====电解 2Cu ＋O 2↑＋4H ＋
2×64 g 4 mol 0.064 g x
x ＝0.002 mol c (H ＋)＝
0.002 mol 0.5 L
＝4×10－3
mol/L 。
2．(2015·六盘水质检)用惰性电极电解400 mL 一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后进行如下操作。
(1)如果向所得的溶液中加入0.1 mol CuO 后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH ，电解过程中转移的电子为________mol 。
(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH ，电解过程中转移的电子为________mol 。
解析：(1)电解硫酸铜溶液的反应方程式为2CuSO 4＋2H 2O=====电解
2Cu ＋2H 2SO 4＋O 2↑，从方程式可以看出，电解硫酸铜过程中只析出铜和释放出氧气，加入0.1 mol CuO 可以使溶液恢复至原来状态，说明参与反应的硫酸铜只有0.1 mol ，转移的电子为0.2 mol 。
(2)加入0.1 mol Cu(OH)2可以使溶液恢复至原来状态，说明电解过程中不仅硫酸铜被电解，而且有水被电解。0.1 mol Cu(OH)2可以看做是0.1 mol 的CuO 和0.1 mol 的H 2O ，因此电解过程中有0.1 mol 的硫酸铜和0.1 mol 的水被电解。
2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋ O 2↑＋2H 2SO 4～ 4e －
2 mol 4 mol 0．1 mol 0.2 mol 2H 2O=====电解 2H 2↑＋O 2↑～4e －
2 mol 4 mol 0．1 mol 0.2 mol
所以，共转移电子＝0.2 mol ＋0.2 mol ＝0.4 mol 。 答案：(1)0.2 (2)0.4
[考点达标层面]
1．Ⅰ.(2012·福建高考节选)(1)电镀时，镀件与电源的________极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成的镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用________(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
Ⅱ.(2012·全国卷节选)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极________(填图中的字母)；
在电极d上发生的电极反应式为________________________________________；
若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为___________。
Ⅲ.(2012·山东高考节选)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
解析：Ⅰ.(1)电镀池中，镀件就是待镀金属制品，作阴极，与电源的负极相连；镀层金属为阳极，与电源正极相连。
(2)要把铜从铜盐中置换出来，用铁即可，铁作还原剂，所以应加入还原剂。
Ⅱ.粗铜的电解精炼时，粗铜作阳极与电源正极相连，所以粗铜板是图中电极c，d是阴极，发生的反应是Cu2＋＋2e－===Cu，Au、Ag不如铜活泼，以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe比铜活泼，以Fe2＋的形式进入电解质溶液中。
Ⅲ.粗铜的电解精炼时，电能不可能全部转化为化学能，a错误；粗铜作阳极与电源正极相连，发生氧化反应，b正确；溶液中的Cu2＋向阴极移动，c错误；不活泼金属Ag、Pt、Au 等金属在阳极沉积，可以回收。
答案：Ⅰ.(1)负(2)还原剂Ⅱ. c Cu2＋＋2e－===Cu Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2＋的形式进入电解质溶液中Ⅲ.bd
2．(2015·铜川联考)在下图中，甲烧杯中盛有100 mL0.50 mol·L－1AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L－1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，则
(1)电源E为________极，F为________极。
(2)A极的电极反应式为__________________________________________________，
析出物质________mol。
(3)B极的电极反应式为_________________________________________________，
析出气体________mL(标准状况)。
(4)C极的电极反应式为_________________________________________________，
析出物质________mol。
(5)D极的电极反应式为_______________________________________________，
析出气体________mL(标准状况)。
(6)甲烧杯中滴入石蕊试液，________附近变红，如果继续电解，在甲烧杯中最终得到________溶液。
解析：本题是以电解知识为依托的综合性较强的题目。由于有外接直流电源，所以装置甲、乙均为电解池，两个电解池的关系为串联。电解一段时间后，A极比C极重。故A极上必有Ag析出，由于Ag＋在A极上获得电子发生了还原反应，故A极为电解池的阴极，在电解池中阴极与外接直流电源的负极相连，故E极为负极，F极为正极。根据电解池甲、乙的串联关系，可进一步得出A、B、C、D依次为阴极、阳极、阴极、阳极。电极反应依次为：A极：4Ag＋＋4e－===4Ag，B极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，C极：2Cu2＋＋4e－===2Cu，D极：4Cl－－4e－===2Cl2↑，由于串联时各电极上流过的电量是相同的，假设电路中均通过4 mol电子，则A极上生成4 mol Ag，B极上生成1 mol O2，C极上生成2 mol Cu，D极上生成2 mol Cl2，这样便可得出一个关系式：4e－～4Ag～O2～2Cu～2Cl2，A极比C极重4 mol×108 g· mol－1－2 mol×64 g·mol－1＝304 g，根据A极比C极重1.9 g，可列出比例式求出反应生成的Ag
和Cu的物质的量：n(Ag)＝1.9 g
304 g
×4 mol＝0.025 mol，n(Cu)＝0.012 5 mol，n(O2)＝0.006
25 mol, n(Cl2)＝0.012 5 mol。电解时甲池随着B极附近水电离产生的OH－的不断消耗，H＋的物质的量逐渐增大，所以滴入石蕊试液后B极附近变红，而A极上Ag＋不断得到电子析出Ag，故在甲烧杯中最终得到HNO3溶液。
答案：(1)负正
(2)Ag＋＋e－===Ag 0.025
(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑140
(4)Cu2＋＋2e－===Cu 0.012 5
(5)2Cl－－2e－===Cl2↑280
(6)B HNO3
考点三| 金属的腐蚀与防护
[教材知识层面]
1．化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
2．析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较(以钢铁的腐蚀为例)
铁锈的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·x H2O(铁锈)＋(3－x)H2O。
3．金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的保护法——原电池原理
a．负极：比被保护金属活泼的金属；
B．正极：被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法——电解原理
a．阴极：被保护的金属设备；
b．阳极：惰性金属。
(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
[高考考查层面]
命题点1 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的分析判断
1.(2015·潍坊模拟)利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面
相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是( )
A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管液面高于b管液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
解析：选C a管发生吸氧腐蚀，a处溶液的pH增大，b管发生析氢腐蚀，b处溶液的H ＋减小pH增大，故C项错。
2．(2015·资阳联考)如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内
盛有pH＝4久置的雨水和生铁片。实验时观察到：开始时导管内液面下降，
一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是
( )
A．生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应
B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀
C．墨水回升时，碳电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．具支试管中溶液pH逐渐减小
解析：选C 生铁片中的碳是原电池的正极，A错误；雨水酸性较强，开始时铁片发生化学腐蚀和析氢腐蚀，产生氢气，导管内液面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内液面回升，B错误；墨水回升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳极为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确；铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，具支试管内溶液的pH 均增大，D错误。
命题点2 金属腐蚀快慢的比较
金属腐蚀速率快慢的判断方法
不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗。金属腐蚀的快慢与下面两种因素有关：
(1)与构成原电池的材料有关，两极材料的活泼性差别越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快。
(2)与金属所接触电解质的强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。
一般来说，可用下列原则判断：
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。
[典题示例]
1．如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )
A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥
C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥
解析：选C ①是Fe为负极，杂质为正极的原电池腐蚀，是钢铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。其电极反应式为：负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。②、③、④实质均为原电池装置。③中Fe为正极，被保护；②、④中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活泼性差别比Fe和Sn的大，故Fe－Cu原电池中Fe被腐蚀较快；⑤是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀；⑥Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知：铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤＞④＞②＞①＞③＞⑥。
2．相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是( )
解析：选C A中，食醋作电解质溶液，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；B中，食盐水作电解质溶液，铁炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；C中，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；D中，酸雨作电解质溶液，铁铆钉和铜板分别作负极、正极，形成原电池。
命题点3 金属的防护
1．为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( )
A．将青铜器放在银质托盘上
B．将青铜器与直流电源的正极相连
C．将青铜器保存在潮湿的空气中
D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
解析：选D A、C两项易构成原电池，且铜作负极，会加快铜的腐蚀；B项，青铜器作电解池的阳极，腐蚀最快；在青铜器的表面覆盖防渗的高分子膜，防止了原电池的形成，避免了金属的腐蚀，D正确。
2．(2012·海南高考)下列叙述错误的是( )
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液
D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
解析：选C A、B选项，都是原电池原理，铁做负极，使铁更易腐蚀；D是牺牲阳极的阴极保护法。
[考点达标层面]
1．(2012·山东高考)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
解析：选B 图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，选项A错误；图b中开关置于M时，Cu-Zn合金作负极，由M改置于N时，Cu-Zn合
金作正极，腐蚀速率减小，选项B正确；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，选项C错误；图d中Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的氧化反应引起的，选项D错误。
2．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )
A．钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
解析：选B 弱碱性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，A正确；当镀层破损时，锡、铁可形成原电池，铁作负极，加快了铁的腐蚀，B错误；铁、锌、海水形成原电池，锌失去电子作负极，从而保护了铁，C正确；采用外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，D正确。
以“饱和食盐水的电解”为载体串联电解原理及金属的腐蚀与防护的相关知识
高考载体(2014·上海高考T12)
如下图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。
[知识串联设计]
(1)闭合K 2，该装置为电解装置，则：
①阴极反应式：_____________________________________________________， ②阳极反应式：_____________________________________________________， 如何通过实验检验该电极产物？________________________________________， ③总反应的化学方程式：________________________________________________。
〖考查电极反应式的书写及Cl 2的检验方法〗
(2)闭合K 2，电解一段时间后，如何操作才能使电解液恢复到电解前的状态？________________。
〖考查电解原理〗
(3)闭合K 1，铁棒上发生的电极反应式是________，此时石墨棒周围溶液pH 如何变化？________。〖考查原电池原理〗
(4)闭合K 2，铁棒不会被腐蚀，此种金属的防护方法是________________。
〖考查金属的电化学防护〗
(5)闭合K 1，铁棒被腐蚀，此电化学腐蚀是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀？________，写出其正极反应式________________________________。〖考查钢铁的电化学腐蚀〗
(6)闭合K 2，电路中通过0.002 N A 个电子时，两极共产生气体的物质的量是________________。〖考查电解的计算〗
答案：(1)①2H ＋
＋2e －
===H 2↑ ②2Cl －
－2e －
===Cl 2↑ 将湿润的KI_淀粉试纸置于U 形管右侧管口，若试纸变蓝，说明产生的气体是Cl 2
③2NaCl＋2H 2O=====电解
2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ (2)通入HCl 气体 (3)Fe －2e －
===Fe 2＋ 升高 (4)外加电流的阴极保护法
(5)吸氧腐蚀 2H 2O ＋O 2＋4e －
===4OH －
(6)0.002 mol
1．下列关于电解的叙述中，正确的是( )
①电解是把电能转变成化学能 ②电解是把化学能转变成电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 ④某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现 ⑤任何水溶液电解时，必将导致氧化还原反应
A ．②③④
B ．①②③④
C ．①②④
D ．①③④⑤
解析：选D 把化学能转变成电能的装置是原电池；只要电解，必将发生氧化还原反应，即一定发生化学变化；一些不能自发进行的氧化还原反应，可以借助电解来实现，故选D项。
2．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋
解析：选B A中钢管与电源正极连接，成为电解池的阳极而溶解，加速了钢管的腐蚀，A错误；铁遇冷浓硝酸表面钝化，形成了一层致密的氧化物保护膜，可保护内部不被腐蚀，B 正确；钢管与铜管露天堆放在一起，表面形成电解质溶液，铜管为正极，钢管为负极，发生电化学腐蚀，加速了钢管的腐蚀，C错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应应是Fe－2e－===Fe2＋，D错误。
3．下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( )
A．HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2
B．NaOH、CuSO4、 H2SO4
C．NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2
D．NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2
解析：选C 电解时只生成氧气和氢气，则电解质应是强碱、含氧酸或活泼金属的含氧酸盐，C项符合。
4．下列有关电化学装置完全正确的是( )
解析：选C 电解精炼铜时，应该用粗铜作阳极，纯铜作阴极，A错误；铁上镀银时，应该用银作阳极，铁作阴极，B错误；C是外加电流的阴极保护法，正确；铜锌原电池中，锌应插入硫酸锌溶液中，铜应插入硫酸铜溶液中，故D错误。
5．(2015·昆明模拟)如图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的是( )
A．开关K置于N处，则铁电极的电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋
B ．开关K 置于N 处，可以减缓铁的腐蚀
C ．开关K 置于M 处，则铁电极的电极反应式为： 2Cl －
－2e －
===Cl 2↑ D ．开关K 置于M 处，电子从碳棒经开关K 流向铁棒
解析：选B 开关K 置于N 处，构成电解池，铁电极为阴极，电极反应式为2H 2O ＋2e －
===H 2↑＋2OH －
，铁的腐蚀减缓；开关K 置于M 处，构成原电池，铁电极为负极，电极反应式为：Fe －2e －
===Fe 2＋
，电子从铁棒经开关K 流向碳棒。
6．图中X 为电源，Y 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO 4溶液，通电后Y 中央的紫红色斑向d 端扩散。下列判断正确的是( )
A ．滤纸上c 点附近会变红色
B ．Cu 电极质量减小，Pt 电极质量增大
C ．Z 中溶液的pH 先减小，后增大
D ．溶液中的SO 2－
4向Cu 电极定向移动
解析： 选A 紫红色斑即MnO －
4向d 端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d 端为阳极，即b 为正极，a 为负极，c 为阴极，NaCl 溶液中H ＋
放电，产生OH －
，c 点附近会变红色，A 正确；电解硫酸铜溶液时，Pt 为阳极，溶液中的OH －
放电：4OH －
－4e －
===O 2↑＋2H 2O ，Cu 为阴极，溶液中的Cu 2＋
得电子，生成铜，总反应式为2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4，Pt 电极附近生成H ＋
，则SO 2－
4向Pt 电极移动，B 、D 不正确。随着电解的进行，Z 中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水，硫酸浓度增大，pH 减小，C 不正确。
7．(2015·深圳中学调研)下列关于各图的说法，正确的是( )
A．①中阴极处能产生使湿润淀粉_KI试纸变蓝的气体
B．②中待镀铁制品应与电源正极相连
C．③中电子由b极流向a极
D．④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
解析：选D ①中阴极处为Cu2＋放电，析出Cu，A错；②中待镀铁制品应与电源负极相连，B错；③中a极为负极，b极为正极，电子由a极经外电路流向b极，C错；④中的离子交换膜只允许阳离子通过，NaOH在阴极，可以避免阳极生成的Cl2与NaOH溶液反应，D对。
8．(2015·泰安模拟)1 L某溶液中含有的离子如下表：
用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e－通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是( )
A．电解后溶液呈酸性B．a＝3
C．阳极生成1.5 mol Cl2D．阴极析出的金属是铜与铝
解析：选A 1 mol Cu2＋放电的过程中，另一极Cl－和OH－各放电1 mol，故溶液显酸性，A正确；根据电荷守恒可推知a＝4，B不正确；Cl－的物质的量为1 mol，阳极不会产生1.5 mol Cl2，C不正确；铝较活泼，在溶液中Al3＋不会放电，D不正确。
9．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：
下列说法不正确的是( )
A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀
B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
解析：选C A项，酸性较强条件下，碳钢主要发生析氢腐蚀，正确；B项，在pH＞6的溶液中，酸性较弱，主要发生吸氧腐蚀，正确；C项，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误；D项，除O2后，腐蚀速率减缓，正确。
10．(2015·陕西二模)用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移的电子的物质的量为( )
第一章绪论 腐蚀：由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法： 1）、改换材料 2）、表面涂漆/覆盖层 3）、改变腐蚀介质和环境 4）、合理的结构设计 5）、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法： 失重法和增重法；深度法； 容量法(析氢腐蚀)；电流密度； 机械性能(晶间腐蚀)；电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据： ?G：反应自发进行 < ?G：反应达到平衡 = ?G：反应不能自发进行 > 注：ΔG的负值的绝对值越大，该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属，也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀：即金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池)：即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注：1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接； 2)、一块金属不与其他金属接触，在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池：(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性； b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行； c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀
2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池： 四个部分：阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节：阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液，电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区，阴极区不发生可察觉的金属损失，只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂，而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成，且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点：a)、阴、阳极用肉眼可看到； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg：水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg：碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点：a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm)； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)
金属材料的电化学腐蚀与防护 一、实验目的 1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。 2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。 二、实验原理 1．金属的电化学腐蚀类型 (1)微电池腐蚀 ①差异充气腐蚀 同一种金属在中性条件下，如果不同部位溶解氧气浓度不同，则氧气浓度较小的部位作为腐蚀电池的阳极，金属失去电子受到腐蚀；而氧气浓度较大的部位作为阴极，氧气得电子生成氢氧根离子。如果也有K3[Fe(CN)6]和酚酞存在，则阳极金属亚铁离子进一步与K3[Fe(CN)6]反应，生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀；在阴极，由于氢氧根离子的不断生成使得酚酞变红（亦属于吸氧腐蚀）。两极反应式如下： 阳极(氧气浓度小的部位)反应式： Fe = Fe2＋＋2e－ 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(氧气浓度大的部位)反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－ ②析氢腐蚀 金属铁浸在含有K3[Fe(CN)6]2的盐酸溶液中，铁作为阳极失去电子，受腐蚀，杂质作为阴极，在其表面H＋得电子被还原析出氢气。两极反应式为： 阳极：Fe = Fe2＋＋2e－ 阴极：2H＋+2e－= H2↑ 在其中加入K3[Fe(CN)6]，则阳极附近的Fe2＋进一步反应： 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) （2）宏电池腐蚀 ①金属铁和铜直接接触，置于含有NaCl、K3[Fe(CN)6]、酚酞的混合溶液里，由于?O(Fe2＋/Fe)< ?O（Cu2＋/Cu），两者构成了宏电池，铁作为阳极，失去电子受到腐蚀（属于吸氧腐蚀）。两极的电极反应式分别如下： 阳极反应式： Fe = Fe2＋＋2e－ 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－ 在阴极由于有OH－生成，使c(OH－)增大，所以酚酞变红。
《液压与气动技术》随堂练习题 绪论 一、单项选择题 1. 液压与气压传动是以流体的（）的来传递动力的。 A．动能 B. 压力能 C. 势能 D. 热能 2. 液压与气压传动中的工作压力取决于（）。 A. 流量 B. 体积 C. 负载 D. 其他 二、判断题（在括弧内，正确打“○”，错误打“×”） 1. 液压与气压传动中执行元件的运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。（） 2. 液压与气压传动中的功率P等于压力p与排量V的乘积。（） 第一章液压传动基础知识 一、单项选择题 1. 液压与气压传动的工作原理是基于（）。 A. 能量守恒定律 B. 动量定理 C. 质量守恒定律 D. 帕斯卡原理 2. 流体的粘度随温度变化，对于液体，温度升高，粘度（）。
A. 下降 B. 增大 C. 不变 D. 其他 3. 流体的粘度随温度变化，对于气体，温度升高，粘度（）。 A. 下降 B. 增大 C. 不变 D. 其他 4. 流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式。 A. 能量守恒定律 B. 动量定理 C. 质量守恒定律 D. 帕斯卡原理 5. 伯努利方程是（）在流体力学中的表达形式。 A. 能量守恒定律 B. 动量定理 C. 质量守恒定律 D. 帕斯卡原理 6. 液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（）和小孔前后压力差的（）成正比。 A. 一次方 B. 1/2次方 C. 二次方 D. 三次方 7. 牌号L-HL-46的国产液压油，数字46表示在（）下该牌号液压油的运动粘度为46Cst。 A. 20℃ B. 50℃ C. 40℃ D. 0℃ 8. 液压阀，阀的额定流量为q n，额定工作压力为p n，流经阀的额定流量时的压力损失为?p。当流经阀的流量为q n/3，其压力损失为( )。 A. ?p/3 B. ?p/2 C. ?p D. ?p/9
姓名：贾永乐学号：201224190602 班级：机械6班 检索主题：材料的腐蚀与防护 数据库：中国知识资源总库——中国期刊全文数据库 检索方法：用高级检索，主题词：腐蚀与防护关键词：材料相与检索结果：1456篇，其中关于航空材料的13篇；金属材料的腐蚀的183篇；材料的防护的522篇，其余为腐蚀与防护相关 的其它技术和方法。 文献综述 1材料腐蚀与防护的发展史： 所有的材料都有一定的使用寿命，在使用过程中将遭受断裂、磨损、腐蚀等损坏。其中，腐蚀失效的危害最为严重，它所造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和，造成许多灾难性的事故，造成了资源浪费和环境污染。因此，研究与解决材料的腐蚀问题，与防止环境污染、保护人民健康息息相关。在现代工程结构中，特别足在高温、高压、多相流作用下，以及在磨损、断裂等的协同作用下，腐蚀损坏格外严重。据统计，材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1．8％～4．2％。而常用金属材料最容易遭受腐蚀，因此金属腐蚀的研究受到广泛的重视【1】。我们只有在搞清楚材料腐蚀的原因的基础上，才能研制适宜的耐腐蚀材料、涂层及采取合理的保护措施，以达到防止或控制腐蚀的目的。从而减少经济损失和事故，保护环境保障人类健康。 每年由于腐蚀引起的材料失效给人类社会带来了巨大的损失。航
空材料的腐蚀损失尤为巨大。我国针对航空产品的腐蚀与防护的研究和应用起始于上世纪五十年代，经过几十年的曲折发展，取得了很大进步。目前在航空产品的常温腐蚀与防护上，已经进入了向国际接轨的发展阶段。航空材料由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀, 增加了飞行器的运营成本, 对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。英美空军每架飞机每年因腐蚀造成的直接修理费用为11 000~ 55 000美元之间【2】。1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡500余人。因此航空材料的腐蚀防护技术研究对航空业的发展具有举足轻重的作用。 1978．10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国《腐蚀科学》学科组，笔者作为学科组成员，第三专业组(大气腐蚀专业组)副组长，承担了航空航天部分的调查任务。1980．1—1982．6广泛函调一百多个工厂，并深入26个厂、所、部队，机场进行了实地考查，发现了大量的腐蚀问题，笔者1985年在我国首次出版了《航空产品腐蚀故障事例集》，汇集了数据比较周全，二十世纪六、七十年代的46个腐蚀故障【3】。 1990年前，铁道车辆车体结构通常采用普碳钢制造，加之使用涂料档次低，对表面处理和涂装工艺不够重视，车辆锈蚀严重，修理时车体钢板的更换率相当高，有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。1985年，耐大气腐蚀钢（即Corten钢，又称耐候钢）开始用于车辆，到1990年，已在全部新造车辆上采用。由于这类钢材含有(0.2%~0.4%
第二章金属的电化学腐蚀 通常规定凡是进行氧化反应的电极称为阳极；进行还原反应的电极就叫做阴极。由此表明，作为一个腐蚀电池，它必需包括阴极、阳极、电解质溶液和电路四个不可分割的部分。而腐蚀原电池的工作历程主要由下列三个基本过程组成： 1、阳极过程：金属溶解，以离子的形式进入溶液，并把当量的电子留在金属上； 2、阴极过程：从阳极过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化性物质所接受； 3、电流的流动：金属部分：电子由阳极流向阴极； 溶液部分：正离子由阳极向阴极迁移。 4、腐蚀电池的类型 可以把腐蚀电池分为两大类：宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池 一、宏观腐蚀电池 1）、异金属接触电池 2）、浓差电池 3）、温差电池 二、微观腐蚀电池 在金属表面上由于存在许多极微小的电极而形成的电池称为微电池。微电池是因金属表面的电化学的不均匀性所引起的 1、金属化学成分的不均匀性 2、组织结构的不均匀性 3、物理状态的不均匀性 4、金属表面膜的不完整性 当参与电极反应的各组分活度(或分压)都等于1，温度规定为25 C，这种状态称为标准状态，此时，平衡电位Ee等于E0，故E0称为标准电位。 由于通过电流而引起原电池两极间电位差减小并因而引起电池工作电流强度降低的现象，称为原电池的极化作用。 当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象，称为阳极极化。 当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象，称为阴极极化。 消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用或去极化过程 根据控制步骤的不同，可将极化分为两类：电化学极化和浓度极化 极化分类： 电化学极化：电子转移步骤最慢为控制步骤所导致 浓度极化：电子转移步骤快，而反应物从溶液相中向电极表面运动成产物自由电极表面向溶液相内部运动的液相传质成为控制步骤 电阻极化：电流通过电解质溶液和电极表面的某种类型膜而产生的欧姆降。 产生阳极极化的原因： 1、阳极的电化学极化 2、阳极的浓度极化 3、阳极的电阻极化。 析氢腐蚀以氢离子作为去极化剂的腐蚀过程，称为氢离子去极化腐蚀 吸氧腐蚀以氧作为去极化剂的腐蚀过程，称为氧去极化腐蚀 氢去极化腐蚀的特征 1、阴极反应的浓度极化小,一般可以忽略。 2、与溶液PH值关系很大。 3、与金属材料的本质及表面状态有关。 4、与阴极面积有关。
《液压与气动》教学大纲 课程名称：《液压与气动》 课程性质：专业任选课 学时学分：80学时 先修课程：《机械设计基础》 适用专业：模具设计与制造 一、课程性质、目的和要求 《液压传动与气动》课程是模具设计与制造专业的专业任选课之一。本课程的教学任务是：通过对本课程的学习，使学生能够熟悉的掌握液压与气压传动的基础知识、液压元件、液压基本回路和系统，气源装置、气动元件、气动基本回路和系统，熟悉掌握液压系统的安装、使用和故障的排除方法，为学生毕业后能尽快的适应工作，成为应用性专门人才，打下一个良好的基础。通过本课程的学习，使学生在了解液压与气压传动的基础知识和应用上达到以下要求： 1、熟悉液压与气压传动的基础知识； 2、了解液压元件、液压基本回路和系统； 3、了解气源装置和气动元件、气动基本回路和系统； 4、掌握液压与气压传动系统的组成，掌握液压与气动元件的结构、原理和性能； 5、熟悉液压与气压系统常见故障判断与维修。 二、课程内容 (一)课程重点与难点 课程重点：液压与气压传动的基础知识，液压与气动元件的的结构、原理和性能， 液压与气压传动系统的组成。 课程难点：液体动力学连续性方程和伯努利方程、液压和气动基本回路、液压系统的安装、使用和维修。 (二)课程内容 绪论 1.液压与气压传动研究的对象 2.液压与气压传动的工作原理 3.液压与气压传动系统的组成 4.液压与气压传动的优缺点 5.液压与气压传动的应用及发展 第一章液压传动基础知识 1.液压传动工作介质 2.液体静力学 3.定常管流的压力损失计算 4孔口和缝隙流动 第二章液压动力元件 1.液压泵概述 2.齿轮泵 3.叶片泵 4.柱塞泵
金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案) 《金属的电化学腐蚀与防护》 一、选择题 1. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是 A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线 连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 2. 以下现象 与电化学腐蚀无关的是 A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗 3. 埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是 A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中 C. 在干燥 致密不透气的土壤中 D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是①金属表面涂抹油漆②改变金属的内部结构③保持金属表面清洁干燥④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部 5. 下列对金属及其制品的防护措施中，错误的是 A. 铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置于潮湿处 B. 通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜 C. 对于易生锈的铁制品要定期刷防护漆 D. 把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢 6. 为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是 A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 7. 下列关于金属腐蚀正确的是： A. 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M + n H2O === M(OH)n + n/2 H2↑ B. 金属的化学腐蚀的实质是：M ?C ne- ＝ Mn+ ，电子直接转移给氧化剂 C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D. 在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 8. 随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程，其首要原因是 A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池
[连载]《液压与气动技术》第六章液压基本回路（1） 所谓基本回路就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。例如用来调节液压泵供油压力的调压回路，改变液压执行元件工作速度的调速回路等都是常见的液压基本回路，所谓全局为局部之总和，因而熟悉和掌握液压基本回路的功能，有助于更好地分析、使用和设计各种液压传动系统。 第一节压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路，这类四路包括调压、减压、增压、卸荷和平衡等多种回路。 一、调压回路 功用：使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。 在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中，用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要二种以上的压力，则可采用多级调压回路。 （1）单级调压回路 如图4-16a所示，在液压泵1出口处设置并联的溢流阀2，即可组成单级调压回路，从而控制了液压系统的最高压力值。
（2）二级调压回路 如图6-1a，可实现两种不同的压力控制。
（3）多级调压回路如图6-1b所示的由溢流阀1、2、3分别控制系统的压力，从而组成了三级调压回路。在这种调压回路中，阀2和阀3的调定压力要小于阀1的调定压力，但阀2和阀3的调定压力之间没有什么一定的关系。
? 二、减压回路 减压回路的功用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。最常见的减压回路通过定值减压阀与主油路相连，如图6－2所示。回路中的单向阀供主油路压力降低（低于减压阀调整压力）时防止油液倒流，起短时保压之用。减压回路中也可以采用类似两级或多级调压的方法获得两级或多级减压，图6－2b所示为利用先导型减压阀1的远控口接一远控溢流阀2，则可由阀1、阀2各调得一种低压，但要注意，阀2的调定压力值一定要低于阀1的调定压力值。
第一章 耐蚀性：指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。 腐蚀性：指环境介质腐蚀材料的强弱程度。 高温氧化：在高温条件下，金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化，亦称高温腐蚀。 毕林—彼得沃尔斯原理或P-B 比：氧化时所生成的金属氧化膜的体积2MeO V 与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积Me V 之比。 腐蚀过程的本质：金属 → 金属化合物 (高温）热腐蚀：指金属材料在高温工作时，基体金属与沉积在其工作表面上的沉积盐及周围工作气体发生总和作用而产生的腐蚀现象称为热腐蚀. p 型半导体：通过电子的迁移而导电的半导体； n 型半导体：通过空穴的迁移而导电的半导体。 n 型：加Li （低价），导电率减小，氧化速度增加；加Al （高价），导电率增加，氧化速度降低。 p 型：加Li （低价），导电率增加，氧化速度降低；加Cr （高价），导电率减小，氧化度增加。 腐蚀的危害 1)造成巨大的经济损失；2)造成金属资源和能源的浪费造成设备破坏事故,危及人身安全；3)引起环境污染。 金属一旦形成氧化膜，氧化过程的继续进行将取决于两个因素 1)界面反应速度，包括金属／氧化物界面以及氧化物/气体两个界面上的反应速度；2)参加反应物质通过氧化膜的扩散速度。（这两个因素实际上控制了继续氧化的整个过程，也就是控制了进一步氧化速度。在氧化初期，氧化控制因素是界面反应速度，随着氧化膜的增厚，扩散过程起着愈来愈重要的作用，成为继续氧化的速度控制因素）反映物质通过氧化膜的扩散，一般可有三种传输形式 1)金属离子单向向外扩散；2)氧单向向内扩散；3)两个方向的扩散。 反应物质在氧化膜内的传输途径 1)通过晶格扩散：温度较高，氧化膜致密，而且氧化膜内部存在高浓度的空位缺陷的情况下，如钴的氧化；2)通过晶界扩散。在较低的温度下，由于晶界扩散的激活能小东北大学 材料腐蚀与防护 整理人 围安 E-mail jr_lee@https://www.doczj.com/doc/1a4167015.html, 2016.1.2
《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计三维目标： 知识与技能：1．了解金属腐蚀及其危害。 2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3．了解金属防护的一般方法，特别是电化学防护的方法。 过程与方法：事例引入，激发兴趣；分组实验，总结结论，典型题例，强化理解。 情感态度与价值观：通过生活事例引发学生思考，体现化学与生活的紧密联系，激发学生的探索精神，并让学生体会到学以致用的科学精神。 教学重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。 教学难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。 教具：提供试剂：锌片铜片稀硫酸氯化钠溶液 提供仪器：水槽导管电流表 教学过程： 【事例引入（配合投影）】在我们的生活中经常可以看到这些现象（投影图片）。这些现实均显示：我们辛苦制备的材料，尤其是金属材料在使用
中往往会被腐蚀，造成损坏，浪费，甚至引起恶性事故。如：这是位于美国的俄亥俄桥，突然塌入河中，死亡46人。事后调查，是由于桥梁的钢梁被腐蚀产生裂缝所致。又如，这是日本大阪地下铁道的输气管道，因腐蚀而折断，造成瓦斯爆炸，乘客当场死亡75人。 这样的例子举不胜举，可见，金属腐蚀给人类造成的损失有多么巨大。据统计：（投影）。这些数据都说明金属腐蚀造成的损失已经远远超过了各种自然灾害造成的损失的总和。所以我们要有这样的使命感：用自己学过的知识，去研究金属腐蚀的原理，并尝试找出“防止腐蚀的方法”，甚至想想利用腐蚀原理为我们服务。今天这堂课我们就来走进“金属的腐蚀与防护”。 【板书】金属的电化学腐蚀与防护 [预设问题1] 钢铁生锈，铁锈的主要成分：Fe 2O 3 ·xH 2 O 铜器生锈，铜绿的主要成分：Cu 2(OH) 2 CO 3 思考：金属腐蚀的本质是什么？ [板书] 第四节金属的电化学腐蚀与防护[板书] 一、金属的电化学腐蚀
液压与气动技术习题集解答 绪论 一．填空题 1．压力能，动能。液压，液力。 2．动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质；动力元件、执行元件。 3．液压，液力，液力，液压。 4．半结构式，图形符号，图形符号。 5．翻转，控制油路。 6．压力能，静。 7．帕斯卡定律，流量，负载，压力损失。 8．能容量大能实现严格的传动比且传动平稳，阻力损失和泄漏较大，不能得到严格的传动比。 9．没有严格的传动比。 二．判别题 1、对。 2、错。 3、对。 三．分析题 1．液压系统的组成部分及各部分的作用如下： 动力元件：将机械能转换成液压能 执行元件：将液压能转换成机械能 控制元件：控制液体的压力、速度和方向 辅助元件：除上述作用以外的辅助作用 2、液压传动与机械传动、电传动相比如下优点： 能容量大，能实现无级调速，传动平稳，易实现过载保护和自动化要求。 第一章液压流体力学基础 一．填空题 1．较大，泄漏；较大。 2．小，摩擦损失，泄漏。 3．μ，单位速度梯度，液层单位接触面积。 4．单位速度梯度下，液层单位接触面积上的牛顿内摩擦力，Pa·S，动力粘度与密度的比值，cSt，降低。 5．曲面在该方向投影面积。 6．帕斯卡。 7．0.46×105 Pa ，-0.55×105 Pa 。 8．P=P0+ρgh；静止液体中任一质点具有压力能和势能两种形式的能量，且它们可互相转换其总和不变。 9．没有粘性，不可压缩。 10．压力能，动能，势能，恒量，米。 11．小，气穴。 12．局部阻力损失ΔP，产生一定流速所需的压力，把油液提升到高度h所需的压力，增大，0.5m。 13．层流；紊流；雷诺数。 14．粘性；沿程压力；局部压力。
论化工设备的腐蚀与防护 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
论化工设备的腐蚀与防护示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备，其对 于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用 过程中，因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方 法上选择以及使用年限过长等因素的促在，很容易造成化 工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现，不仅会降 低化工设备的使用效果，还会带来极大的安全隐患，做好 对化工设备的防护工作，降低化工设备的腐蚀情况对于我 国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经 验，在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析，并探讨 了提高化工设备防护水平的策略。 在化工设备的实际工作当中，化工设备在工作时自身 所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方
法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化，一旦化工设备腐蚀到一定程度，那么化工设备的工作性能就必然会降低，腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废，想要保证化工设备的工作状态，实现化工产业的发展，做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 1.化工设备腐蚀的因素分析 在化工产业当中，化工设备的腐蚀情况较为常见，其属于化工设备的合理损耗，根据对化工设备实际使用情况来看，导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看，化工设备以金属材质为主，而金属自身的化学属性较为活跃，其在企业使用过程中，工作环境必须与化工生产介质发生接触，如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看，化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化
金属材料的腐蚀和防护 罗--（学号：1230060054） （-----大学物理与材料科学学院物理学1202班） 专题授课老师：---- 摘要：自从人类发现并使用金属到如今已有5000年的历史，然而人类在享受金属材料的使用带来便利的同时，也在苦恼着金属腐蚀带来的烦恼。人类在使用金属的同时，也在尽最大的努力对金属进行防护。金属的有效防护，一方面可以降低成本，提高劳动生产率，赢得最大的经济效应；另一方面对加强国防建设也有重要的意义。 关键词：金属材料腐蚀防护 引言：当金属和周围气态或液态介质接触时常常由于发生化学作用或电化学作用而逐渐损坏的过程成为金属腐蚀，每年金属腐蚀给国家带来巨大的经济损失，所以金属的有效防护对于一个企业和国家是至关重要的。 1.金属材料的腐蚀机理 1.1金属腐蚀的分类 按照金属的腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程；电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极，组成腐蚀原电池。金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转化成金属阳离子的过程。 1.2金属腐蚀的发生
自然界中只有极少数金属（例如金、铂等）能以游离状态存在，而大多数金属都需要从它们的矿石中用不同的能量冶炼出来。因此，金属受周围介质的化学及电化学作用而被破坏，这种现象叫做金属的腐蚀。 1.3金属腐蚀的危害 金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。这种损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗。由于腐蚀,使大量有用材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的10% 。间接损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。 2.金属腐蚀防护的方法 2.1 改变金属的组成 这种方法最常见的是不锈钢材料。通过在钢铁中加入12-30%的金属铬而改变钢铁原有的组成，从而改善性能，不易腐蚀。如目前迅速发展起来的不锈钢炊具，餐具等就是以此为材料的。2.2 形成保护层 在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法。可以形成以下几种保护层来对金属腐蚀进行防护： （1）磷化处理: 钢铁制品去油、除锈后，放入特定组成的磷酸
设备防腐蚀办法引言 防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类：一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施；二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程，可以消除不应当发生的腐蚀现象，而即使采用良好的耐腐蚀材料，在操作工艺上不腐蚀规程，也会引起严重的腐蚀。目前，化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。 1 正确选材和设计 了解不同材料的耐蚀性能，正确地、合理地选择防腐蚀材料是最行之有效的方法。众所周知，材料的品种很多，不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同，选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料，以便设备获得经济、合理的使用寿命。 2 调整环境 如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素，腐蚀就会终止或减缓，但是多数环境是无法控制的，如大气和土壤中的水分，海水中的氧等都不可能除去，且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的，如锅炉进水先去除氧（加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等），可保护锅炉免遭腐蚀；又如空气进入密闭的仓库前先出去水分，也可避免贮存的金属部件生锈；为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔，可在水中加入碱或酸以调节PH值至最佳范围（接近中性）；炼油工艺中常加碱或 氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时，可在器壁冷却降温，或在设备内壁砌衬耐火砖隔热，等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法，在允许的前提下，建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。 3
加入缓蚀剂 通常，在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀，我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类，其缓蚀机理也各不相同。 1无机缓蚀剂 有些缓蚀剂会使阳极过程变慢，称之为阳极型缓蚀剂，它包括促进阳极钝化的氧化剂（铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等）或阳极成膜剂（碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等），它们主要在阳极区域反应，促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜，这种情况下的缓蚀效果较好，但也存在一定风险，因为如果剂量不充足，会造成保护膜不完整，膜缺陷处暴露的裸金属面积小，阳极电流密度大，更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应，如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子，形成不溶性的氢氧化物，以厚膜形态覆盖在阴极表面，因而阻滞氧扩散到阴极，增大浓差极化。除此之外，也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂，但加入量一般都需要先通过试验才可确定。 2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是吸附型的，吸附在金属表面，形成几个分子厚的不可视膜，可同时阻滞阳极和阴极反应，但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物，其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键（不定位电子）吸附。有机缓蚀剂的发展很快，用途十分广泛，但是使用它同时也会产生一些缺点，如污染产品，特别是食品类，缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利，但进入另一部分则变为有害物质，也有可能会阻抑需要的反应，如酸洗时使去膜速度过缓，等。 3气相缓蚀剂 这类缓蚀剂是挥发性很高的物质，含有缓蚀基团，一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件，以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团，吸附在金属表面，达到减缓腐蚀的目的。另外，它也是一种吸附性缓蚀剂，被保护的金属表面不需要除锈处理。
上海开放大学开放本科（专科起点）机械电子工程专业 《液压与气动技术》（补）教学大纲 （2013-1审定） 第一部分课程的性质、目的与任务 一、课程的性质、目的与任务 本课程是机械电子工程专业学生的补修课程，本课程的任务是使学生掌握液压技术、气动技术的基本理论和基础知识。学会液压、气动控制系统的组成原理，性能特点，为从事自动化系统设计及使用维护方面打下基础。 二、先修后续课程 先修课程：《机械技术基础》、《可编程序控制器及应用》； 后续课程：《毕业设计》。 第二部分教学内容与要求 第一章绪论 2学时 一、教学要求 1．掌握液压、气压传动的工作原理 2．掌握液压传动中两个重要参数压力，流量及其相互关系 3．了解液压、气压传动的优缺点及应用发展 二、内容要点 1．液压、气压传动的特点、原理和组成 2．液压传动中两个重要参数压力，流量及其相互关系 3．液压、气压传动的优缺点及应用发展 三、教学重点和难点 液压、气压传动的原理、特点、组成和作用 第一篇液压传动基础 第二章液压传动流体力学基础 10学时 一、教学要求 1．了解液压油的主要性质与选用 2．掌握静力学基本方程、连续性方程、伯努利方程 3．掌握管路压力损失计算 4．掌握孔口液流特性 5．了解液压冲击及空穴现象
二、内容要点 1．液压油的主要性质与选用 2．液体静力学基础 （1）静压力及性质（2）静力学基本方程（3）静压力对固体壁面的作用力 3．液体动力学基础 （1）基本概念（2）连续性方程（3）伯努利方程（4）动量方程 4．管路压力损失计算 （1）流体的流动状态（2）沿程及局部压力损失（3）管路系统压力损失计算 5．孔口及缝隙流动特性 （1）孔口液流特性（2）缝隙液流特性 6．液压冲击及空穴现象 （1）液压冲击（2）空穴现象 三、教学重点和难点 静力学基本方程、连续性方程、伯努利方程，管路压力损失计算，孔口液流特性。第三章液压动力元件 6学时 一、教学要求 1．掌握泵的基本工作原理、主要性能参数、分类 2．了解各种泵的结构与工作原理 二、内容要点 1．概述 （1）泵的基本工作原理（2）主要性能参数（3）分类 2．齿轮泵 （1）外啮合齿轮泵（2）内啮合齿轮泵 3．叶片泵与叶片马达 （1）单作用叶片泵（2）双作用叶片泵（3）限压式变量叶片泵 4．柱塞泵 （1）轴向柱塞泵（2）径向柱塞泵 5．液压泵的性能比较及应用 6．液压泵的安装、常见故障及排除方法 三、教学重点和难点 泵的基本工作原理、主要性能参数
金属材料的腐蚀与防护 摘要：扼要介绍了金属的腐蚀机理，腐蚀发生的原因。金属的腐蚀现象和机理比较复杂，但可以通过合理地选用材料、有效地采取防腐蚀措施来减缓金属材料的腐蚀速度，这对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率都具有十分重要的意义。 关键词：金属材料;腐蚀;防护 钢铁生锈、铜器泛绿、银具变黑等都是材料(通常是指金属)及其结构物，制件与其所处环境介质之间的化学反应或电化学反应所引起的破坏或变质。这类破坏或变质被称之为材料的腐蚀。腐蚀科学则是一门涉及化学、物理、冶金学、表面科学、力学、机械学和生物学等多学科的应用科学。金属的腐蚀严重破坏了国民经济和国防建设，研究金属的腐蚀这门科学对于提高国民经济和加强国防建设都有重要的意义。 1 金属材料的腐蚀机理 1.1金属腐蚀的分类 按照金属的腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程；电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极，组成腐蚀原电池，因为铁的电极电位总比氧的电极电位低，所以铁是阳极。遭到的腐蚀不管是化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转化成金属阳离子的过程[1] 1.2金属腐蚀的发生 自然界中只有极少数金属（例如金、铂等）能以游离状态存在，而大多数金属都需要从它们的矿石中用不同的能量冶炼出来。因此，从热力学观点来看，金属的腐蚀是很自然的事。金属受周围介质的化学及电化学作用而被破坏，这种现象叫做金属的腐蚀。由于腐蚀导致的金属破坏都从表面开始，而破坏的程度，一般来说也是表面最大。在液态和固态电解质中腐蚀过程是电化学过程。因此，腐蚀能否进行取决于金属能否离子化，而金属离子化的趋势可以用电极电位（E）表示。 金属在电解质中的腐蚀是一种电化学变化[2]，它的进行依照法拉第定律及欧姆定律，△W=（Ec－Ea）te/(96500AR) 式中，e为常数，如粗略地认为R不变时，则腐蚀速率（△W/t）与（Ec－Ea）成正比，而与A成反比。（Ec－Ea）因极化关系有所变化，因此腐蚀率也会随时间变化；阳极面积（A）较小时，腐蚀率将会随着提高。金属腐蚀时，阳极释放电子的阳极过程和阴极获得电子的阴极过程是在同一金属表面进行的。 2 金属防护的方法
金属的电化学腐蚀与防 护习题 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
训练5 金属的电化学腐蚀与防护 一、金属的腐蚀 1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是 ( ) A ．金属被腐蚀的本质是M ＋n H 2O===M(OH)n ＋n 2 H 2↑ B ．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C ．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D ．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 2．下列事实与电化学腐蚀无关的是 ( ) A ．光亮的自行车钢圈不易生锈 B ．黄铜(Cu 、Zn 合金)制的铜锣不易生锈 C ．铜、铝电线一般不连接起来作导线 D ．生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 3．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说 法不正确的是( ) A ．锡青铜的熔点比纯铜低 B ．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C ．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D ．生成Cu 2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 4．下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ( ) A ．铁为正极 B ．碳为正极 C ．溶液中氢离子浓度不变 D ．析氢腐蚀在任何溶液中都会发生 5．在铁的吸氧腐蚀过程中，下列5种变化可能发生的是 ( ) ①Fe 由＋2价转化成＋3价 ②O 2被还原 ③产生H 2 ④Fe(OH)3失水 形成Fe 2O 3·x H 2O ⑤杂质C 被氧化除去 A ．①②④ B ．③④ C ．①②③④ D ．①②③④⑤ 6．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe ＋2H 2O ＋ O 2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是 ( ) A ．负极发生的反应为Fe －2e －===Fe 2＋
热力设备腐蚀与防护习 题 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
热力设备腐蚀与防护习题 二、电力设备的材料及腐蚀特点 1、试述热力设备水器系统的介质特点及其对腐蚀的影响 答：（1）热力设备水器系统的介质是水和蒸汽。（2）热力设备的结垢（它可使金属壁温过高，金属强度下降，致使锅炉的管道发生局部变形、鼓包、甚至爆管，还会降低锅炉传热效率）；热力设备腐蚀（缩短设备服役期，形成新腐蚀源使水中杂质增多，促进结构过程，加剧炉管腐蚀，形成恶性循环）；过热器和汽轮机内积盐（过热器管内积盐会引起金属管壁温度过高，以致爆管；汽轮机内积盐会大大降低出力和效率） 2、简述热力腐蚀的类型和特点 答：（1）氧腐蚀：运行氧腐蚀在水温较高条件下发生，停用氧腐蚀在低温下发生。 （2）酸腐蚀：热力设备和管道可能与酸接触，产生析氢腐蚀。 （3）应力腐蚀：包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳，锅炉和汽轮机都会产生应力腐蚀。 （4）酸性磷酸盐腐蚀：由于锅炉内部添加较多酸式磷酸盐而引起的腐蚀。 （5）锅炉的介质浓缩腐蚀：腐蚀主要发生在水冷壁管。 （6）亚硝酸盐腐蚀：在水冷壁管发生腐蚀。 （7）汽水腐蚀：当过热蒸汽温度超过450摄氏度时，蒸汽会和碳钢发生反应生成铁的氧化物，使管壁变薄。
（8）核电站蒸汽发生器凹陷：是对压水反应堆蒸汽发生器危害最严重的问题。 （9）电偶腐蚀：锅炉化学清洗时，可能在炉管表面产生铜的沉积，即“镀铜”。由于镀铜部分电位正，其余部位电位负，形成腐蚀电池，产生电偶腐蚀。 （10）铜管选择性腐蚀：发生在水侧，可使机械性能下降，会引起穿孔甚至破裂。 （11）晶间腐蚀：在表面还看不出破坏时，晶粒之间已丧失了结合力，失去金属声音，严重时轻敲可碎，甚至形成粉末。 （12）磨损腐蚀：高速流体或流动截面突然变化形成了湍流或冲击，对金属材料表面施加切应力，使表面膜破坏。 （13）空泡腐蚀：使表面膜局部毁坏，裸露金属受介质腐蚀形成蚀坑。蚀坑表面再钝化，气泡破灭再使表面膜破坏。 （14）锅炉烟侧高温腐蚀：发生在锅炉水冷壁管、过热器管及再热器管外表面。 （15）锅炉尾部的低温腐蚀：低温腐蚀是由于烟气中三氧化硫和烟气中的水分发生反应生成硫酸造成的。 四、氧腐蚀 1、停炉腐蚀的危害有哪些 答：（1）在短期内使停用设备金属表面遭到大面积破坏（2）加剧热力设备运行时的腐蚀。 2、论述火力发电厂停炉保护方法有哪些
【关键字】高中 训练5 金属的电化学腐蚀与防护 [基础过关] 一、金属的腐蚀 1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是 ( ) A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑ B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 2．下列事实与电化学腐蚀无关的是 ( ) A．光亮的自行车钢圈不易生锈 B．黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈 C．铜、铝电线一般不连接起来作导线 D．生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 3．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是 ( ) A．锡青铜的熔点比纯铜低 B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 4．下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ( ) A．铁为正极 B．碳为正极 C．溶液中氢离子浓度不变 D．析氢腐蚀在任何溶液中都会发生 5．在铁的吸氧腐蚀过程中，下列5种变化可能发生的是 ( ) ①Fe由＋2价转化成＋3价②O2被还原③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O ⑤杂质C被氧化除去 A．①②④ B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 6．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是 ( ) A．负极发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋ B．正极发生的反应为2H2O＋O2＋2e－===4OH－ C．原电池是将电能转变为化学能的装置