金属腐蚀学_安成强_试卷DOC
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高二化学金属的腐蚀与保护考试题(有答案)高二化学金属的腐蚀与保护考试题(有答案):第1章第3节第3课时一、选择题1.关于牺牲阳极的阴极保护法的叙述正确的是A.正极就是阳极B.负极就是阴极C.阳极上发生氧化反应 D.正极上发生氧化反应分析:此保护法是被保护的金属做原电池的正极,在电极上发生还原反应,被消耗的金属做原电池的负极,发生氧化反应,在电池内部称为阳极。
答案: C2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是①纯银器表面在空气中因化学腐蚀日渐变暗②当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护用途③在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是使用了牺牲阳极的阴极保护法④可将地下输油钢管与外加直接电源的正极相连以保护它不受腐蚀A.①②③ B.①③④C.①③ D.全部分析:纯银器在空气中不可以形成原电池,主要发生化学腐蚀;当镀层破损时,SnFe可形成原电池,Fe做负极,腐蚀速度加快,不再起到保护用途;C与Zn块形成原电池,Zn做负极,从而保护Fe正极;外加电流保护法应该与直流电源的负极相连。
答案: C3.以下现象说明是化学腐蚀的是A.黄铜制作的铜锣不容易产生铜绿B.生铁比软铁芯容易生锈C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈D.铝制品擦亮后,几天后表面又变暗分析:A项中Zn比Cu活泼,Zn易被腐蚀,而Cu被保护,铜锣不容易产生铜绿说明的是电化腐蚀;B项中生铁因为易发生电化腐蚀造成比纯铁易生锈;C项发生电化腐蚀时铁作负极易被腐蚀。
答案: D4.下列说法不正确的是A.电化学腐蚀比化学腐蚀常见B.钢铁发生吸氧腐蚀时负极反应为:Fe―Fe3++3e-C.钢铁在干燥的环境中不容易被腐蚀D.镀锌铁比镀锡铁耐用分析:在干燥不透气的环境中,最不容易构成原电池。
答案: C5.缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中,如图所示,可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。
则该金属丝可能是A.镁 B.铝C.锌 D.铜分析:在金属丝一边的溶液中出现粉红色,是因为铁钉发生吸氧腐蚀,则铁钉作原电池的负极:2Fe―2Fe2++4e-;比铁不活泼的金属作正极:O2+2H2O+4e-―4OH-,因为[OH-]增大,溶液显红色,D正确。
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。
《金属的腐蚀与防护》学习任务单一、学习目标1、了解金属腐蚀的概念和类型,包括化学腐蚀和电化学腐蚀。
2、掌握金属电化学腐蚀的原理,能分析常见金属的腐蚀情况。
3、学习金属防护的方法和原理,包括改变金属的内部结构、覆盖保护层、电化学保护法等。
4、培养观察、分析和解决实际问题的能力,增强环保意识和节约资源的观念。
二、学习重点1、金属电化学腐蚀的原理。
2、金属防护的常用方法及其原理。
三、学习难点1、理解电化学腐蚀中吸氧腐蚀和析氢腐蚀的差异和发生条件。
2、如何根据实际情况选择合适的金属防护方法。
四、学习方法1、理论学习:通过教材、网络资源等学习金属腐蚀与防护的相关理论知识。
2、实验探究:观察金属腐蚀的实验现象,加深对腐蚀原理的理解。
3、案例分析:分析实际生活中金属腐蚀的案例,探讨防护措施的应用和效果。
4、小组讨论:与同学交流学习心得,共同解决学习中遇到的问题。
五、学习过程(一)知识回顾1、回忆金属的化学性质,如金属与氧气、酸、盐溶液的反应。
2、思考金属在这些反应中的变化,为理解金属腐蚀做铺垫。
(二)金属腐蚀的概念和类型1、金属腐蚀的概念金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应而腐蚀损耗的过程。
2、化学腐蚀(1)定义:金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
(2)实例:铁与氯气反应生成氯化铁,铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜。
3、电化学腐蚀(1)定义:不纯的金属或合金与电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。
(2)分类吸氧腐蚀:在弱酸性或中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀。
负极反应:Fe 2e⁻= Fe²⁺;正极反应:O₂+ 2H₂O + 4e⁻= 4OH⁻。
总反应:2Fe + O₂+ 2H₂O = 2Fe(OH)₂,后续进一步被氧化为铁锈。
析氢腐蚀:在酸性较强的条件下,钢铁发生析氢腐蚀。
负极反应:Fe 2e⁻= Fe²⁺;正极反应:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑。
最大腐蚀速度计算公式为vmax =h/t。
(1)式中, vmax为最大腐蚀速度; h 为最大腐蚀孔深度; t 为埋藏年限。
采用深度计测量接地体上h ,精确到0101 mm。
为了测量试件上最大深度,至少要测量5 个最深的孔,每一腐蚀坑测量3 次,取其平均值,然后利用式(1) 计算接地体的vmax 。
接地体原始重量则根据接地体的体积和密度进行计算,原始重量与除锈后的称重之差即为接地体的腐蚀失重。
对于金属全面腐蚀的程度的判定包括腐蚀前后重量变化和厚度(深度) 变化表示的腐蚀率。
金属局部腐蚀表现为孔蚀,孔蚀在小孔部位反映出腐蚀深度的变化,其他部位基本没有变化,金属损失很小,而引起破坏事故的往往是最深的孔[14 ] ,所以用最大腐蚀速度判定局部腐蚀。
以腐蚀重量变化表示的腐蚀率是单位时间内被腐蚀物的单位面积上因腐蚀引起的重量变化,称为平均腐蚀率。
其计算公式为Ra =Δm/A t。
式中, Ra 为平均腐蚀率; A 为试件曝露面积;Δm 为质量损失。
以腐蚀深度表示的腐蚀率是在单位时间内被腐蚀金属的厚度变化,称为深度腐蚀率。
其计算公式为Rh =Δm/dA t。
式中, Rh 为深度腐蚀率; d 为材料密度。
采用孔蚀因素α评价接地体的腐蚀不均匀程度, α越大,腐蚀的不均匀性愈高。
其中α= vmax / Rh 。
[ 1 ] 谢广润. 电力系统接地技术[M] . 北京:中国电力出版社,1991. [ 2 ] 刘健,王树奇,李志忠,等. 接地网腐蚀故障诊断的可测性研究[J ] . 高电压技术,2008 ,34 (1) :64269.[ 3 ] DL/ T 62121997 交流电气装置的接地[ S] ,1997.[ 4 ] 胡毅. 关于变电站接地网的腐蚀及解决措施[J ] . 高电压技术,1987 ,13 (2) :62263.[ 5 ] 杨道武,朱志平,李宇春,等. 电化学与电力设备的腐蚀与防护[M] . 北京:中国电力出版社,2004.[ 6 ] 黄小华,邵玉学. 变电站接地网的腐蚀与防护[J ] . 全面腐蚀控制,2007 ,21 (5) :22225.[ 7 ] 胡学文,许崇武,王钦. 接地网防蚀材料性能试验[J ] . 高电压技术,2002 ,28 (5) :21223.[ 8 ] 詹约章. 变电站接地网的腐蚀及防护[J ] . 高电压技术,1990 ,16 (2) :82285.[ 9 ] 肖新华,刘华,陈先禄,等. 接地网腐蚀和断点的诊断理论分析[J ] . 重庆大学学报(自然科学版) ,2001 ,24 (3) :72275.[ 10 ] 蔡崇积. 我国依国外标准设计电力交流接地网运行状况调研电力设备[J ] . 电力设备,2005 ,6 (5) :21225.[ 11 ] IEEE Std 8022000 IEEE guide for safety of AC substation grounding[ S] , 2000.[ 12 ] 刘秀晨,安成强. 金属腐蚀学[M] . 北京,国防工业出版社,2002. [ 13 ] GB/ T 1654521996 金属和合金的腐蚀2腐蚀试样上腐蚀产物的清除[ S] ,1996.[ 14 ] 中国腐蚀与防护学会. 金属的局部腐蚀[M] . 北京:化学工业出版社,1995.[15 ] 国家科学技术委员会国家自然科学基金委员会全国土壤腐蚀试验网站. 材料土壤腐蚀试验方法[M] . 北京:科学出版社,1990.[ 16 ] SY 000721999 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范[ S] ,220kV水贝变电站地网腐蚀原因分析及改进措施2009-05-06 14:43:30来源: 网上搜集作者:佚名摘要:通过对水贝变电站地网开挖检查,发现地网腐蚀很严重,其原因主要是电化学腐蚀的作用,它与变电站地网的土壤结构和施工质量有关,并针对地网的电缆沟内接地带、接地引下线、水平地网的腐蚀原因进行了分析,提出了防止腐蚀的办法,如增大导体的截面积、改用铜材敷设、改善施工工艺、及时开挖检查等措施。
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迷信之一,查字典化学网为大家引荐了高二化学金属的腐蚀和防护期末温习题,请大家细心阅读,希望你喜欢。
一.选择题1.以下有关金属腐蚀的说法中正确的选项是:① 金属的腐蚀全部是氧化恢复反响。
② 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀,只要电化腐蚀才是氧化恢复反响,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.以下理想不能用电化学实际解释的是A.轮船水线以下的船壳上装上一定数量的锌块B.银质奖章久置后外表变暗C.黄铜(铜锌合金)制造的铜锣不易发生铜绿D.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈3.2021年5月,保利集团在香港拍卖会上破费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年后看上去依然熠熠生辉不生锈,以下对其缘由的剖析,最能够的是A.它们的外表都电镀上一层耐腐蚀的黄金B.环境污染日趋严重,它们外表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选项是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.以下进程需求通电才可停止的是: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,其运用寿命大为降低。
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________。
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。
沈阳理工大学试卷参考答案及评分标准
(2004-2005学年第二学期)
课程名称《金属腐蚀学原理》
考试班级02080301
命题教师孙杰
答案 [A或B] 考核形式[开、闭] 闭
考试类型[考查、考试] 考试
2005年7月1日
第一大题填空题(每空1分,共10分)
1.金属钝化理论可用成相膜理论和(吸附理论)来解释。
2.应力腐蚀断裂是金属在(拉伸应力和腐蚀介质)的共同作用下产生的破坏。
3. 根据腐蚀倾向的热力学判据,金属发生腐蚀的电化学判据为((△G)T,P<0)。
4.在酸性溶液的电化学反应中,溶解氧发生还原反应,其反应方程式为
(O2+4H++4e→2H2O )。
5.氧去极化腐蚀速度主要取决于(溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面的放电速
度)。
6.在氧去极化的电化学反应中,对于敞开体系,当温度升高时,腐蚀速度(降低)。
7.产生严重大气腐蚀的条件是:(潮湿环境与盐分)。
8.点蚀通常发生在(有钝化膜)金属表面上,并且介质条件为(含有Cl-离子)。
9.缝隙腐蚀发生应满足的条件为:(氧浓差电池与闭塞电池自催化效应共同作用)。
第二大题名词解释题(每题2分,共10分)
1.Cathodic polarisation
在电流通过时,阴极电极电位偏离平衡电位,向负方向移动。
2.缝隙腐蚀
由于缝隙的存在,使缝隙内溶液中与腐蚀有关的物质迁移困难而引起缝隙内金属的腐蚀的现象。
3.Mixed potential
指腐蚀过程可分为两个或两个以上的氧化反应和还原反应,且反应过程不会有净电荷的积累,也称为自腐蚀电位。
4.局部腐蚀
是指仅局限或集中在金属的某一特定部位的腐蚀,其腐蚀速度远大于其他部位的腐蚀速度。
5.保护电位
在阳极极化曲线中,在极化电流上升时进行回扫,与正扫曲线相交,此点的电位称为保护电位。
第三大题简述题(每题4分,共16分)
1.腐蚀极化图不能由实验直接测定,试画图说明使用Tafel极化曲线反推法如何得到腐蚀极化图。
测得Tafel曲线后,将两条曲线做切线,切线交点为S,过S做平行线,得E corr。
将S与两平衡电位,E O,A,E O,C连接起来就得到腐蚀极化图。
2.简述电化学腐蚀与化学腐蚀的区别。
电化学腐蚀所在环境要有电解液,阴阳极反应可以不在同一区域上发生,通过导线导电,化学能转变为电能,破坏金属。
化学腐蚀所在环境干燥,氧化还原反应同时发生,无电流产生,化学能转变为热能等。
3.简述析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别
主要都是阴极的反应,区别主要为去极化剂的性质,去极化剂的浓度,阴极控制的因素,阴极反应的产物不同。
4.简述阴极极化产生的原因。
由于阴极的还原反应速度小于电子进入阴极的速度,造成了电子在阴极的积累,使阴极电位向负方向移动。
(3)
或是由于浓差极化引起的。
由于阴极附近反应物或反应产物扩散速度慢,造成阴极附近浓差极化(2)
第四大题论述题(共54分)
1.阐述腐蚀速度与腐蚀电池的初始电位差的关系。
(10分)
初始电位差是腐蚀的原动力。
在其他情况相同的情况下,初始电位差越大,腐蚀电流越大(4)
作图。
(3)
由于不同金属的平衡电位不同,发生阳极极化,当阴极反应相同时,金属的平衡电位越低,其服饰电流越大。
(4)
2.论述点蚀的机理,并阐述点蚀与缝隙腐蚀的区别。
(10分)
点蚀是闭塞性腐蚀,在金属面上首先有金属的溶解,形成蚀坑,在蚀坑内氧浓度比外界低,形成浓差腐蚀。
使腐蚀进一步加速蚀孔生长。
由于金属的腐蚀而产生金属离子的浓度升高,吸引负离子和水解产生H+形成HCl等继续维持了点蚀(5)。
点蚀先前没有蚀孔,形成之后继续腐蚀,在回扫形成的包络曲线所环绕的面积上,点蚀只继续生长,不会有新的点蚀生成。
(2)
缝隙腐蚀是在腐蚀前就已经有了缝隙,在腐蚀介质中继续沿缝隙进行腐蚀,在回扫形成包络曲线所环绕的范围内,缝隙腐蚀不但继续生长还有新的腐蚀生长。
(3)
3.试画出氧去极化过程的阴极极化曲线并解释图中各拐点的意义(12)。
作图(3)
当阴极电流密度较小且供氧充分时,相当于计划曲线的E0AB段,这时过电位与电流密度的对数呈直线关系,阴极过程的速度取决于氧的离子化反应。
(3)
当阴极电流密度增大时,相当于图中的BCD段,由于氧的扩散速度有限,供氧受阻,出现了明显的浓差极化。
阴极过程受氧的离子化反应和扩散共同控制。
(3)当i C大约等于i L时,氢的去极化过程就开始与氧的去极化过程同时进行,得到总的阴极去极化曲线。
(3)
4.什么是金属的自钝化?阐述产生自钝化的必要条件。
(10分)
在没有任何外加极化的情况下,由于腐蚀介质的氧化剂(去极化剂)的还原引起的金属的钝化。
(3)
画图(1)
氧化剂的氧化-还原平衡电位要高于该金属的致钝电位。
(3)
在致钝电位下,氧化剂阴极欢原反应得电流密度必须大于该金属的致钝电流密度,(3)5.写出吸氧腐蚀在不同pH条件下的反应方程式,论述氧的阴极还原过程,讨论可能的控制步骤并说明原因。
(10分)
在中性或酸性条件下:O2+4H++4e→2H2O
在碱性条件下:O2+2H2O+4e→4OH-
氧的阴极还原过程:(1)氧由空气/溶液界面溶解进入溶液;
(2)氧在扩散和对流的作用下进入阴极附近;
(3)氧在扩散作用下进入双电层,吸附在电极表面;
(4)氧在阴极上得到电子,发生吸氧腐蚀。
控制步骤: (1) 3 为控制步骤,因为氧不足以消耗阴极上的电子,使腐蚀减慢。
(2) 4 为控制步骤 。
第五大题 计算题 (共10分)
Fe 在25℃,3%NaCL 中腐蚀时,欧姆电阻不计。
其腐蚀电位E corr =-0.54V(SCE)。
试计算此腐蚀体系中阴极、阳极控制程度。
已知Fe(OH)2的 溶度积K sp =1.65x10-15,饱和甘汞电极(SCE )电位为0.244V ,氧还原标准电位为0.401V ,Fe 溶为Fe 2+的标准电位为-0.44V 。
Fe-2e →Fe 2+ Fe 2++2OH —=Fe(OH)2
因为 [OH -]=10-7 所以 165.0101065.1][][1415
22=⨯==---+
OH K Fe SP V Fe Fe F RT E E O A 46.0]lg[2
0592.044.0]lg[23.222-=+-=+
=++ O 2+2H 2O+4e=4OH —
V OH OH F RT E E O C 8154.0]
[1lg 40592.0401.0][1lg 43.244=+=+=-- V E SH E corr 296.0244.054.0)(-=+-=
V A 164.0=η
V C 11.1=η
阳极占:
%1311
.1164.0164.0=+ 阴极占: %8711.1164.011.1=+ 所以腐蚀属于阴极控制。