金属腐蚀理论总复习题
- 格式:docx
- 大小:120.51 KB
- 文档页数:17
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)。
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。
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。
《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。
高考化学知识点复习《金属的腐蚀与防护》十年真题汇总含答案1.【2022年广东卷】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3AgNO 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()36K Fe CN ⎡⎤⎣⎦溶液无蓝色沉淀生成【答案】D【解析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀,则将其放入到酸化的3%NaCl 溶液中,会构成原电池,由于锌比铁活泼,作原电池的负极,而铁片作正极,溶液中破损的位置会变大,铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气,溶液中会有亚铁离子生成,据此分析解答。
A .氯化钠溶液中始终存在氯离子,所以加入硝酸银溶液后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,故A 不符合题意;B .淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质,但不论铁片是否被腐蚀,均无氧化性物质与碘化钾发生反应,故B 不符合题意;C .KSCN 溶液可检测铁离子的存在,上述现象中不会出现铁离子,所以无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN 溶液后,均无红色出现,故C 不符合题意;D .K 3[Fe(CN)6]是用于检测Fe 2+的试剂,若铁片没有被腐蚀,则溶液中不会生成亚铁离子,则加入K 3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀,故D 符合题意。
综上所述,答案为D 。
2.(2021·全国乙卷真题)沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率,为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。
下列叙述错误的是A .阳极发生将海水中的Cl -氧化生成2Cl 的反应B .管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC .阴极生成的2H 应及时通风稀释安全地排入大气D .阳极表面形成的2Mg(OH)等积垢需要定期清理【答案】D【解析】海水中除了水,还含有大量的Na +、Cl -、Mg 2+等,根据题干信息可知,装置的原理是利用惰性电极电解海水,阳极区溶液中的Cl -会优先失电子生成Cl 2,阴极区H 2O 优先得电子生成H 2和OH -,结合海水成分及电解产物分析解答。
期末复习专题之四原电池、金属的腐蚀(一)原电池基础知识回顾:正负极的判断、电极反应式、总反应式、电子的流动方向、电流方向、阴离子移动方向、阳离子移动方向。
练习:1.右图为化学能与电能相互转化的装置示意图。
(1)在甲图中,Zn极为极(填“正”或“负”),该极的电极反应式是;有H2逸出的电极为极(填“Zn”或“C”)。
溶液中SO42-向极(填“Zn”或“C”)移动。
2.某小组同学在实验室中组装如右图所示装置,请回答:(1)从能量转化的角度看,该装置是将(填能量转化的形式),符合该装置的化学反应类型一定是反应。
(2)若a为锌片,b为铜片,左右两侧烧杯中分别盛有ZnSO4溶液和CuSO4溶液,则b极的电极反应式是,a极可观察到的现象是;导线中电子流动的方向是(用“a→b”或“b→a”表示),盐桥中的阳离子向(填“a”或“b”)极方向移动。
3.右图所示原电池的叙述中,正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)A.反应中,盐桥中的K+会移向CuSO4溶液B.Cu片上有氢气冒出C.电子的流动方向是由Cu→ZnD.反应前后铜片质量不改变4.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②连接时,外电路电流从②流向①;①③连接时,③为正极;②④连接时,②有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A①③②④B①③④②C③④②①D③①②④5.某原电池装置如下图所示。
下列有关叙述中,正确的是A. Fe作正极,发生氧化反应B. 负极反应:2H++2e-==H2↑C. 工作一段时间后,两烧杯中溶解pH均不变D. 工作一段时间后,NaCl溶液中Cl- 离子浓度增大6.以下是三种常见的原电池装置,依据图示回答下列问题:乙(1)甲中存在的能量转化形式有 ,甲和乙装置相比,装置中的能量转化效率更高。
写出乙装置中Cu 片上的电极反应式 ,K +向 溶液移动(填化学式)(2)丙装置中石墨上的电极反应式为 ,一段时间后可观察到的现象为 。
《腐蚀与防腐》综合复习资料(二)一、填空题1.列举四种常见的局部腐蚀()、()、()和()。
2.影响土壤腐蚀性的重要因素有()、()和()等。
3.形成微电池的因素重要有()、()、()和()。
4.原电池的电化学过程是由()、()和()构成的。
5.浓差电池有()和()两种形式。
6.辅助阳极材料的性能规定是()、()、()和()等四个方面的指标来衡量。
7.双电层是由()和()构成的。
8.阳极极化的因素有()、()和()。
9.吸氧腐蚀是以()的()反映为()极过程的腐蚀。
10.惯用的防腐办法有()、()、()和()。
11.石油沥青防腐层的最小厚度分别为:普通级()、加强级()和特加强级()。
12.实施阴极保护的基本条件是()、()、()和()。
13.钢铁的阴极保护准则为()(相对于()参比电极)。
14.辅助阳极材料的性能规定是()、()、()和()等四个方面的指标来衡量。
15.扩大阴极保护区的办法有()和()。
16.牺牲阳极材料的性能规定是()、()、()和()等四个方面的指标来衡量。
17.阳极保护的三个基本参数为()、()和()。
18.现在为大多数人所接受的解释缓蚀作用机理的理论有()、()和()。
19.当在管道上任意点的管地电位较自然电位()向偏移() mV 或管道附近土壤电位梯度不不大于() mV/m,拟定有直流干扰。
20.四种排流办法分别是()、()、()和()。
21.平衡电位是指当金属电极于溶液界面的电极过程建立起平衡反映,平衡过程涉及两个含义:()、()。
22.腐蚀原电池的腐蚀电流大小,取决于 4 个因素:()、()、()和_ ()。
23.阴极放氢的反映式:()、()。
24.实践中用的最多的防腐蚀办法基本上分为:()、()、()、()。
25.去除钝化膜的办法大致能够分为()和()两种。
26.()是腐蚀的原动力。
27.()表达了阳极保护正常操作时耗用电流的多少,同时也决定了金属在阳极保护时的腐蚀速度。
金属腐蚀学习题(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--腐蚀学第一章习题1、导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。
思考题2、什么是腐蚀为何提出几种不同的腐蚀定义3、举例说明研究腐蚀的意义.4、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么5、金属的主要腐蚀形态有哪些10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些它们之间有什么联系这些腐蚀速度表达式中,哪些是量方程式哪些是数值方程式它们之间的主要区别是什么腐蚀学第二章习题1、计算在25℃和50℃下的F值。
2、计算Zn在L ZnSO4溶液中的电极电位(相对于SHE),换算成SCE电位值是多少3、计算离子活度为10-6mol/L时,Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH值。
(已知:uºAg=0 , uºCu=0 , uºFe=0, uºFe2O3=mol , uºAg+= mol , uºCu 2+= KJ/mol, uºH+=0)4、计算25℃时,下列电极的标准电极电位a)、Cu在氰化物溶液中(注意铜为1价)b)、Ni在氨溶液中c)、Zn在碱溶液中5、计算Ag/AgCl电极在1mol/L NaCl溶液中的电位。
6、计算40℃氢分压P H2=时氢电极在PH=7的溶液中电极电位。
7、计算25℃时,铁在pH=的L NaCl溶液中的电极电位。
10、Zn(阳极)与氢电极(阴极)在L ZnCl2溶液中组成电池的电动势为+,求溶液的pH 值。
11、把Zn浸入pH=2的 mol/LZnCl2溶液中,计算该金属发生析氢腐蚀的理论倾向。
(以电位表示)12、计算镍在pH =7的充空气的水中的理论腐蚀倾向。
假定腐蚀产物为H2和Ni(OH)2, Ni(OH)2的溶度积为×10-16。
13、铜电极和氢电极(P H2=浸在Cu2+活度为1且pH=1的硫酸铜溶液中组成电池,求该电池的电动势,并判断电池的极性。
金属的腐蚀与防护练习题一、选择题1. 下列哪种金属最易发生腐蚀?A. 铝B. 铁C. 铜D. 金2. 下列哪种方法不属于金属的防护措施?A. 涂层保护B. 阴极保护C. 提高金属纯度D. 添加腐蚀剂3. 金属腐蚀的主要类型有:A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. A和B4. 下列哪种环境最容易导致金属腐蚀?A. 干燥空气B. 潮湿空气C. 纯净水D. 酸性溶液5. 下列哪种材料最适合作为金属防护涂层?A. 橡胶B. 塑料C. 玻璃D. 木材二、填空题1. 金属腐蚀是指金属与周围环境中的氧气、水分等发生反应,导致金属__________、__________和__________的过程。
2. 防止金属腐蚀的方法有__________、__________、__________等。
3. 电化学腐蚀分为__________和__________两种类型。
4. 在金属防护中,__________是一种常用的方法,通过在被保护金属表面施加一个外部电流,使其成为__________,从而减缓腐蚀速率。
5. 金属腐蚀的影响因素有__________、__________、__________等。
三、判断题1. 金属腐蚀只会导致金属质量减轻,不会影响其性能。
()2. 涂层保护是防止金属腐蚀最经济、最有效的方法。
()3. 提高金属纯度可以减缓金属腐蚀速率。
()4. 阴极保护只适用于海水环境。
()5. 金属腐蚀是一种自发的化学反应,无法避免。
()四、简答题1. 请简要说明金属腐蚀的危害。
2. 简述电化学腐蚀的原理。
3. 常用的金属防护措施有哪些?4. 影响金属腐蚀速率的因素有哪些?5. 如何选择合适的金属防护方法?请举例说明。
五、计算题1. 已知铁在海水中的腐蚀速率大约为0.5毫米/年,计算一块厚度为2厘米的铁板在海水中完全腐蚀所需的时间。
2. 一根铜导线的横截面积为1平方毫米,长度为10米,如果在某腐蚀性环境中,每年腐蚀掉0.01毫米的铜,计算该导线在5年内减少的横截面积。
高考化学总复习考点知识专项训练---金属的腐蚀与防护一、选择题1、相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )答案 C2.下列有关金属铁的腐蚀与防护,说法正确的是( ) A .在钢铁表面进行发蓝处理,生成四氧化三铁薄膜保护金属 B .当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时,后者更易被腐蚀 C .铁与电源正极连接可实现电化学保护D .阳极氧化处理铝制品生成致密的保护膜属于电化学保护法答案 A3、下列关于金属腐蚀的说法正确的是( ) A .金属在潮湿空气中腐蚀的实质是: M +n H 2O===M(OH)n +n2H 2↑B .金属的化学腐蚀的实质是:M -n e -===M n +,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.在潮湿的环境中,金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀答案 B4.(2019·福建上杭第一中学高二上10月月考)如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图,下列说法正确的是()A.若B处液面上升,A溶液可能是酸性溶液B.若A为NaCl溶液,B、C液面始终保持不变C.可能产生Fe2O3·n H2OD.腐蚀的总反应式一定是2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2答案 C5、(2019·吉林白城一中高二上期末)下列装置图有关说法正确的是()A.装置①中K键闭合时,片刻后CuSO4溶液中c(Cl-)增大B.装置①中K键闭合时,片刻后可观察到滤纸a附近变红色C.装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开D.装置③中当铁制品上析出1.6 g铜时,电源负极输出的电子数为0.025N A答案 B6、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()pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14腐蚀快慢较快慢 较快主要产物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeO-2A.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-===2H2OB.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀C.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀D.在煮沸除氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓答案 A7、我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。
2021年中考化学实验专题复习专题四金属的腐蚀一、单选题(共3题;共6分)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二、填空(共2题;共6分)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________。
三、实验探究题(共6题;共39分)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。
下面哪项特征不属于丝状腐蚀所选答案:A. 铆钉头周围有黑圈,且在背气流方向有尾迹正确答案:A. 铆钉头周围有黑圈,且在背气流方向有尾迹问题2得1 分,满分1 分清除钛合金的腐蚀产物,不能用所选答案: C. 动力打磨工具正确答案: C. 动力打磨工具问题3得1 分,满分1 分下列哪种说法正确?所选答案:A. 易生成氧化膜或钝化层的金属容易产生缝隙腐蚀正确答案:A. 易生成氧化膜或钝化层的金属容易产生缝隙腐蚀下面四种说法,哪种正确?所选答案: D. 超声波不能在真空中传播正确答案: D. 超声波不能在真空中传播燃油箱底部容易发生所选答案: C. 微生物腐蚀正确答案: C. 微生物腐蚀问题6得1 分,满分1 分下列四种说法,哪种正确?所选答案:B. 阿洛丁(Alodine)进入结构缝隙内会引起腐蚀正确答案:B. 阿洛丁(Alodine )进入结构缝隙内会引起腐蚀问题 7 得 1 分,满分 1 分当清除结构件的腐蚀产物时,( )所选答案: B. 最起码要用10倍以上放大镜检查腐蚀产物是否彻底清除掉正确答案:B. 最起码要用10倍以上放大镜检查腐蚀产物是否彻底清除掉铝合金的丝状腐蚀所选答案: D. 其特征是漆层下面有隆起正确答案: D. 其特征是漆层下面有隆起问题 9 得 1 分,满分 1 分金属产生缝隙腐蚀的缝隙宽度通常为()所选答案: C. 0.025~0.100mm正确答案: C. 0.025~0.100mm海洋大气的特点是:所选答案: B. 湿度高,含盐量高正确答案: B. 湿度高,含盐量高渗透检测法可以检测所选答案:B. 所有内部缺陷正确答案:D. 除多孔性材料之外的各种材料表面开口的缺陷或损伤问题12得1 分,满分1 分对于铝合金蒙皮表面缺陷来说所选答案: B. 首选的无损检测方法是涡流检测正确答案: B. 首选的无损检测方法是涡流检测采用低频涡流检查法可以检查出()所选答案: A. 损伤合金钢构件隐藏面的腐蚀损伤正确答案: D. 铝合金外层构件隐藏面的腐蚀损伤应力腐蚀是所选答案:B. 发生在受恒定拉应力作用的合金构件中的一种腐蚀开裂正确答案:B. 发生在受恒定拉应力作用的合金构件中的一种腐蚀开裂问题 15 得 0 分,满分 1 分下列四种说法,哪种正确?所选答案: B. 铝合金构件的丝状腐蚀不能采用喷丸法清除正确答案:D. 铝合金构件的腐蚀产物,不能采用钢丝棉或钢丝刷清除具有镉镀层的合金钢构件,其使用温度不能超过( )所选答案: C. 700︒F正确答案: D. 450︒F在航空器结构损伤检查中所选答案:A. 进行无损检测之前,凡是能目视到的部分都必须进行目视检查正确答案:A. 进行无损检测之前,凡是能目视到的部分都必须进行目视检查应力腐蚀的三要素是所选答案: D. 合金,恒定拉应力,腐蚀介质正确答案: D. 合金,恒定拉应力,腐蚀介质问题19得1 分,满分1 分下列四种说法,哪种正确?所选答案: C.用于切出沉孔(埋头窝)的工具是划钻正确答案: C.用于切出沉孔(埋头窝)的工具是划钻在金属产生电化腐蚀过程中,()所选答案: A. 金属的价态升高正确答案: A. 金属的价态升高问题21得0 分,满分10 分下面哪种说法是错误的?所选答案:C. 较低温度(200~300°F)下进行烘烤,可以使钢脱氢,从而预防氢脆破坏正确答案:D. 镉脆只与温度有关,与是否存在应力无关下列四种说法,哪种正确?所选答案:B. 电偶序是根据金属或合金在一定条件下测得的平衡电位的相对大小排列而成的表正确答案:C. 通常而言,中短程飞机的腐蚀问题比远程飞机严重下列哪一类金属的腐蚀产物为灰色粉末?所选答案: B. 铝及其合金正确答案: B. 铝及其合金清除不锈钢的腐蚀产物,不能用所选答案: B. 砂纸正确答案: D. 喷丸方法航空器蒙皮上出现针眼大小的小孔,这是一种所选答案: C. 点腐蚀正确答案: C. 点腐蚀当采用超声波测量构件厚度时,其测量精度可达到所选答案: A. 0.001mm正确答案: A. 0.001mm下列哪一种金属能够用磁粉检测?所选答案: B. 铁基合金正确答案: B. 铁基合金合金钢氢脆所选答案:D. 可以通过酸洗来除氢正确答案:A. 是在一定的温度范围内(-100°C~ +150°C)发生的含铬酸锌底漆的颜色是()所选答案: A. 黄色正确答案: B. 黄绿色或暗绿色下列哪一类金属的腐蚀产物为绿色?所选答案: A. 铜及其合金正确答案: A. 铜及其合金金属电偶腐蚀所选答案:D. 取决于两种相接触金属之间的电位差正确答案:D. 取决于两种相接触金属之间的电位差铝合金大气腐蚀的相对湿度大约为()所选答案: B. 65%正确答案: B. 65%问题33得1 分,满分1 分铝合金板件表面的包铝层,()所选答案:A. 能生成致密的Al2O3薄膜,起防腐作用正确答案:A. 能生成致密的Al2O3薄膜,起防腐作用采用下列哪种方法能够检查结构缝隙中是否存在水银?所选答案: A. 射线检查正确答案: A. 射线检查下面哪种腐蚀,构件外观可能没有明显变化?所选答案: D. 晶间腐蚀正确答案: D. 晶间腐蚀当采用x射线检测结构的腐蚀损伤时,腐蚀损伤的厚度至少达到被测结构组合厚度的百分之多少,才能检测出腐蚀损伤?所选答案: C. 5%以上正确答案: A. 20%以上剥层腐蚀是哪种腐蚀的特殊形式?所选答案: c. 点状腐蚀正确答案: c. 点状腐蚀下列四种说法,哪种正确?所选答案:B. 海洋大气中的氯离子对金属构件有催化腐蚀的作用正确答案:B. 海洋大气中的氯离子对金属构件有催化腐蚀的作用问题39得1 分,满分1 分下面四种说法,哪种正确?所选答 B. 两种金属之间电位差越大,两者相案:接触时,电位低的金属越容易腐蚀正确答案:B. 两种金属之间电位差越大,两者相接触时,电位低的金属越容易腐蚀下列哪种说法正确?所选答案:D. 化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤正确答案:D. 化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤问题41得1 分,满分1 分影响丝状腐蚀的最主要因素是大气的相对湿度和海洋大气环境,下列哪种相对湿度下,易产生丝状腐蚀?所选答案: D. 相对湿度高于65%正确答案: D. 相对湿度高于65%在合金钢紧固件上镀镉,()所选答案: D. 镉镀层可能会发生牺牲性腐蚀正确答案: D. 镉镀层可能会发生牺牲性腐蚀问题43得0 分,满分1 分下列哪种无损检测方法可以留下可保存的永久性记录?所选答案: D. 渗透检测法正确答案: B. X射线检测法在进行化学清洗时,在搭接处留下清洗剂,会在搭接处存在什么问题?所选答案: B. 电化学腐蚀正确答案: B. 电化学腐蚀问题 45 得 1 分,满分 1 分下列哪种说法是错误的?所选答案: b. 化学腐蚀过程中有电流产生正确答案: b. 化学腐蚀过程中有电流产生对于镀镉的合金钢,下列说法正确的是:所选答案: B. 镉脆是在一定温度和应力下发生的正确答案: B. 镉脆是在一定温度和应力下发生的问题 47 得 1 分,满分 1 分下面哪种说法是正确的?所选答案: A. 任何腐蚀环境及交变应力的联合作用都会出现腐蚀疲劳断裂现象正确答案:A. 任何腐蚀环境及交变应力的联合作用都会出现腐蚀疲劳断裂现象问题 48 得 0 分,满分 1 分在着色渗透检测中,所用显像剂的用途是?所选答案: C. 使渗透剂在黑暗中发光正确答案: D. 将渗透剂吸到表面下列说法错误的是:所选答案: C. 氢氧化钠基的碱性除锈剂可用于浸泡法和刷洗法正确答案:C. 氢氧化钠基的碱性除锈剂可用于浸泡法和刷洗法问题 50 得 1 分,满分 1 分电化学腐蚀过程中所选答案: A. 有自由电子流动正确答案: A. 有自由电子流动。
学年高二化学金属的腐蚀和防护期末复习题化学是重要的基础科学之一,为大家推荐了高二化学金属的腐蚀和防护期末复习题,请大家仔细阅读,希望你喜欢。
一.选择题1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是:① 金属的腐蚀全部是氧化还原反应。
② 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀,只有电化腐蚀才是氧化还原反应,③ 因二氧化碳普遍存在,所以钢铁的电化腐蚀以析氢腐蚀为主。
④ 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,总是金属被氧化。
A. ①③B. ②③C. ①④D. ①③④2.下列事实不能用电化学理论解释的是A.轮船水线以下的船壳上装上一定数量的锌块B.银质奖章久置后表面变暗C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿D.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈3.5月,保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝:铜铸的牛首、猴首和虎首。
普通铜器时间稍久容易出现铜绿,其主要成分是Cu2(OH)2CO3 。
这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,下列对其原因的分析,最可能的是A.它们的表面都电镀上一层耐腐蚀的黄金B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C.铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金4.在铁制品上镀上一定厚度的锌层,以下设计方案正确的是A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子D.锌用阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子5.下列过程需要通电才可进行的是:①电离;②电解;③电镀:④电化腐蚀。
A.①②③B.②③C.②④⑤D.全部6. 菜刀上沾有食盐水后,置于空气中一段时间会生锈,其原理是正极负极A .Fe= Fe2+ +2eˉ 2H2O+O2+4eˉ= 4OHˉB.2H++2eˉ= H2 Fe= Fe2++2eˉ目C.2H2O+O2+4eˉ = 4OHˉ Fe= Fe3++3eˉD.2H2O+O2+4eˉ = 4OHˉ Fe= Fe2++2eˉ7.金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀,其使用寿命大为降低。
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 。