当前位置：文档库 › 第4章电化学基础与金属腐蚀(课后习题及参考答案)Yao

第4章电化学基础与金属腐蚀(课后习题及参考答案)Yao

第四章电化学基础与金属腐蚀

1）查出下列电对的标准电极电势值，判断各组中哪种物质是最强的氧化剂？哪种物质是最强的还原剂？

① MnO -4/Mn +2, Fe +3/Fe +2; ② Cr 2O -

27/Cr +3，CrO 2-

/Cr ;

③ Cu +2/Cu ，Fe +3/Fe +2，Fe +2/Fe 。

解：① MnO -

4/Mn +2, Fe +3/Fe +2

?O (MnO -4/Mn +2) = 1.51 V ; ?O (Fe +3/Fe +2) = 0.771

MnO 4- (+ H +)是最强的氧化剂，Fe 2+是最强的还原剂。

② Cr 2O -

27/Cr +3，CrO 2-

/Cr

?O (Cr 2O -27/Cr +3) = 1.232 V ; ?O ( CrO 2-/Cr) = －1.2 V

Cr 2O 72- (+ H +)是最强的氧化剂，Cr 是最强的还原剂。

③ Cu +2/Cu ，Fe +3/Fe +2，Fe +2/Fe

?O (Cu +2/Cu) = 0.3419 V ; ?O (Fe +3/Fe +2) = 0.771 V ; ?O

(Fe +2/Fe) = －0.447 V

Fe 3+是最强的氧化剂，Fe 是最强的还原剂。 2）对于下列氧化还原反应：

① 指出哪个物质是氧化剂，哪个物质是还原剂? ② 写出氧化反应以及还原反应的半反应式(需配平)。 ③ 根据这些反应组成原电池，分别写出各原电池表示式。 (a) 2Ag ++ Cu(s) ＝ 2Ag(s) + Cu +2 (b) Ni(s) + Sn 4+

＝ Ni +2+ Sn +2

+ 2Fe

＝I 2 + 2Fe 2+

(d) Pb(s) +2H ++ 2Cl -＝ PbCl 2(s) + H 2(g) 解: (a) 2Ag ++ Cu(s) ＝ 2Ag(s) + Cu +2 Ag +是氧化剂，Cu(s) 是还原剂。

半反应：还原反应 Ag ++ e = Ag 氧化反应 Cu = Cu +2+ 2e - 原电池符号：－) Cu ∣Cu +2‖ Ag +

∣Ag (+

(b) Ni(s) + Sn 4+

＝ Ni +2+ Sn +2

是氧化剂，Ni(s) 是还原剂。

半反应：还原反应 Sn

+ 2e -= Sn +2 氧化反应 Ni(s) = Ni +2+ 2e -

原电池符号：－) Ni ∣Ni +2‖ Sn 4+

, Sn

2∣Pt (+

+ 2Fe 3+

＝I 2 + 2Fe

是氧化剂，I －

是还原剂。

半反应：还原反应 Fe 3+

+ e -= Fe 2+

氧化反应 2I －

＝I 2 + 2e -

原电池符号：－) Pt, I 2∣I －

‖ Fe

, Fe

∣Pt (+

(d) Pb(s) +2H ++ 2Cl -＝ PbCl 2(s) + H 2(g) H +是氧化剂，Pb(s)是还原剂。半反应：还原反应 2H ++ 2e -= H 2(g)

氧化反应 Pb(s) + 2Cl -＝PbCl 2(s) + 2e -

原电池符号：－) Pb, PbCl 2∣Cl -‖ H +∣H 2，Pt (+

3）根据电对Cu +2/Cu 、Fe +3/Fe

2、Fe +2/Fe 的标准电极电势值，指出下列各组物质中，哪

些可以共存，哪些不能共存，并说明理由。 ① Cu +2, Fe

2; ② Fe +3, Fe; ③ Cu +2, Fe; ④ Fe +3, Cu; ⑤ Cu , Fe +2。

解：?O (Cu +2/Cu) = 0.3419 V ; ?O (Fe +3/Fe +2) = 0.771 V ; ?O (Fe +2/Fe) = －0.447 V

(1)，(5)能共存，(2)，(3)，(4)不能共存。

理由：??O O

?还

氧

电对之间会发生反应。

4）求下列电极在25℃时的电极反应的电势。 ① 金属铜放在0.50 mol ?L -1Cu 2+离子溶液中；

② 在上述①的溶液中加入固体Na 2S ，使溶液中的2s c -= 1.0 mol ?L -1 (忽略加入固体引起的溶液体积变化)。

解: ① 电极反应为 Cu 2+ + 2e → Cu

?(Cu +2/Cu) =?O (Cu +2/Cu) +

0.059172

V lg 2Cu c c +θ

= 0.3419+

0.05917

lg 0.5 = 0.333 0V ② ?(Cu +2/Cu) =?O (Cu +2/Cu) +

0.059172

lg 2Cu c θ+

∵2s c -= 1.0 mol ?L -1，∴ 2Cu c += O

sp K (CuS)，则：

?(Cu +2/Cu) =?O (Cu +2/Cu) +

0.059172

V lg O

sp K (CuS) = 0.3419V +0.059172

lg(6.3×1036-)

= －0.6995 V 5）写出下列原电池的电极反应和电池反应

① （－）Ag , AgCl(s)∣Cl -‖ Fe 3+, Fe 2+∣Pt （＋）;

② （－）Pt ∣Fe 2+, Fe 3+‖ MnO -4, Mn +2, H +∣Pt （＋）。

解：① 电极反应为：

（－）Ag + Cl -= AgCl(s) + e - （＋）Fe

+ e -= Fe

电池反应为：Ag + Fe 3+

+ Cl -

= AgCl(s) + Fe

② 电极反应为：（－）Fe

= Fe

+ e -

（＋）MnO -4+ 8H ++ 5e -= Mn +

2+ 4 H 2O 电池反应为：MnO -

4+ 5Fe

+ 8H += Mn +2+ 5Fe

+ 4H 2O

6）将下列反应设计成原电池 Sn +2+2 Fe +3＝ 2Fe +2+ Sn 4+

① 计算原电池的标准电动势；

② 计算反应的标准摩尔吉布斯函数变； ③ 写出此电池表示式；

④ 计算2Sn c +=1.00×10-2 mol ?L -1以及3210Fe Fe c c ++= 时，原电池的电动势。解：①3242θ

θθθ

Fe /Fe Sn /Sn =E ???

???++++=-=--正还负氧

= 0.771V - 0.151V =0.620 V

② θ

θr m

G nFE ?=-= －2×96485×0.620 =－119.64 kJ · mol —1 ③ 此电池表示式为：（－）Pt ∣Sn +2, Sn 4+‖ Fe 3+, Fe 2+∣Pt （＋）

④ 4242θ

/Sn

Sn /Sn =?

+++ 0.059172

V lg 42Sn Sn

c c c

c θ

= 0.151V + 0.059172

V lg 211.0010-? = 0.2102 V

3232θFe /Fe

Fe /Fe

?++

+++ 0.059172

32Fe Fe c c c c θθ

= 0.771V + 0.059172

V lg 110= 0.7118V

E ??=-=正负 0.7118V －0.2102 V = 0.5016 V

7）由钴电极和标准氢电极组成原电池。若2Co c +=0.0100 mol ?L -1时，原电池的电动势为0.339 V ，其中钴为负极，计算钴电极的标准电极电势。解：∵22

H /H Co /Co E ???

?++=-=-正负=0.339V

∴ 2Co /Co ?+= 2Co /Co θ

?+ +

0.059172

V lg 2+Co c θ

=－0.339V 又 ∵2Co c += 0.0100 mol ?L -1， ∴ 2Co /Co θ

?+= －0.2798V 8）已知原电池

（－）Pt ，H 2 (100 kPa)∣H +(0.10 mol ?L -1) ‖ H +(x mol ?L -1) ∣H 2 (100 kPa), Pt （＋）的电

动势为0.016 V 。求H +离子的浓度x 值为多少？解：∵E ??=-正负= 0.016 V

?正= H /H 2θ

?++

0.05917V 2 lg ()

+22

H H c c p p θθ= 0

+ 0.05917V 2

lg 2

x = 0.05917V lg x ?负= H /H 2θ?++ 0.05917V 2 lg ()

+22

H H c c p p θθ= 0 + 0.05917V 2

lg ()2

0.10 = －0.005917 V ∴ E ??=-正负= 0.05917V lg x + 0.005917 V =0.016 V x = 0.1863 mol ?L -1

9）计算25℃ 时下列电对的标准电极电势 ① Ag 2CrO 4 + 2e －

2Ag + CrO 24-

② Fe(OH)3 + e

－

Fe(OH)2 + OH －

解: ① ++24/Ag /Ag /Ag ==+Ag CrO Ag Ag ???θθ0.05917V

2 lg +2

Ag c c θ?? ???

∵2-4CrO c

= 1.0 mol ?L -1，∴

+Ag c

查表得 /Ag +=0.7996V Ag ?θ

，2412

sp =1.1210

Ag CrO K θ

-?，

/Ag +24/Ag ==Ag CrO Ag ??θ

0.7996V + 0.05917V

lg 121.1210-? =0.4460V ② ()()3+Fe OH /Fe OH 2+3+2+

32//==Fe Fe Fe Fe ???θθ

+0.05917V 2

32Fe Fe c c c c ++θ

∵c

-OH = 1.0 mol ?L -1，∴ ()+33sp Fe OH Fe =c K θ

，，()+22sp Fe OH Fe =c K θ

，查表得 3+2+/0.771V Fe Fe ?θ

=，()339

sp Fe OH 2.7910

K θ-=?，，

()

17sp Fe OH 4.8710K θ-=?， ()()3+2+32Fe OH /Fe OH /==0.771V Fe Fe ??θ

+0.05917V

2 lg 39

2.79104.8710--??

=－0.545V

10）判断下列氧化还原反应进行的方向（设离子浓度均为 1 mol ?L -1

）：

① Sn +2+2Fe +

3 Sn 4+ + 2Fe +2

② 2Cr +3+3I 2 + 7H 2O Cr 2O -

27 + 6I －

+14H +

③ Cu + 2FeCl 3 CuCl 2 + FeCl 2

解：① Sn +2+2Fe +

3 Sn 4+ + 2Fe +2

?O (Fe +3/Fe +2) = 0.771 V ﹥?O (Sn 4+/Sn +2) = 0.151 V 此反应正向进行。 ② 2Cr +3+3I 2 + 7H 2O

Cr 2O -

27 + 6I －

+14H +

?O ( Cr 2O -

27/ Cr +3) = 1.232 V ﹥?O ( I 2/ I －) = 0.5353 V

此反应逆向进行。

③ Cu + 2FeCl 3 CuCl 2 + FeCl 2

?O (Fe +3/Fe +2) = 0.771 V ﹥?O (Cu 2+/Cu) = 0.3419 V

此反应正向进行。

11）在pH=3.0时，下列反应能否自发进行？试通过计算说明之(除H +外，其它物质均处于

标准状态下)。

① Cr 2O -

27 + H + + Br －

→ Br 2 + Cr +3+ H 2O

② MnO 4-

+ H + + Cl －

→ Cl 2 + Mn 2++ H 2O

解：① Cr 2O -

27 + H + + Br －

→ Br 2 + Cr +3+ H 2O

氧化反应: 2Br －

= Br 2 + 2e -

?( Br 2/ Br －) =?O ( Br 2/ Br －

) =1.066V

还原反应: Cr 2O -

27 + 14H + + 6e - = 2Cr +3+ 7 H 2O

(Cr 2O -

/ Cr

3) =?

( Cr 2O -

/ Cr +

3) +0.05917V

(

)

()

-3+2+27

H Cr Cr O c c c c c c O O O

= 1.232V +

0.05917V

lg(10-3)14 = 0.8178V ∵?(Cr 2O -

27/ Cr +3) ＜?( Br 2/ Br －

)

∴ 反应不能自发向右进行。

② MnO 4-

+ H + + Cl －

→ Cl 2 + Mn 2++ H 2O

氧化反应: 2Cl －

= Cl 2 + 2e -

?(Cl 2/Cl －) =?O ( Cl 2/Cl －

) =1.35827V

?(MnO 4-/ Mn 2+) =?O (MnO 4-

/ Mn 2+) +

0.05917V

(

)

()

+24

+M H n 8

Mn O c c c c c c O O O

?—

= 1.507V +

0.05917V

lg(10-3)8 = 1.223V ∵?( MnO 4-

/ Mn 2+) ＜?( Cl 2/Cl －

) ∴ 反应不能自发向右进行。

12）计算下列氧化还原反应的标准平衡常数

① 2Fe +3 + Fe 3Fe +2 ② Fe +3 + I

－

Fe +2 + 1/2I 2(s)

③ 3Cu + 2NO 3-

+ 8H +

3Cu 2+ + 2NO + 4H 2O 解：① 2Fe +3 + Fe

3Fe +2

?O (Fe +3/Fe +2) = 0.771 V ; ?O

(Fe +2/Fe) = －0.447 V

lg 0.05917V

nE K O

= =(0.771+0.447)V 0.05917V 2?=41.17

411.4810K θ=?

② Fe +3 + I

－

Fe +2 + 1/2I 2(s)

?O (Fe +3/Fe +2) = 0.771 V ; ?O ( I 2/I －

) =0.5353V

lg 0.05917V nE K O

= =

1(0.7710.5353)V =3.980.05917V ?—

9.6310K θ=?

③ 3Cu + 2NO 3-

+ 8H +

3Cu 2+ + 2NO + 4H 2O

?O (Cu 2+/Cu) = 0.3419 V; ?O ( NO 3-

/ NO) = 0.957 V

lg 0.05917V nE K O

= =

6(0.9570.3419)V =62.370.05917V ?—

2.3610K θ=?

13）已知下列两个电对的标准电极电势如下:

Ag + + e －

Ag(s); ?O (Ag +/Ag) = 0.7996V

AgI(s) + e

－

Ag(s) + I －

; ?O (AgI/Ag) =－0.1524V

试计算AgI 的溶度积。解：?O

(AgI/Ag) =++Ο

/Ag A g g

A Ag /=+φφ

0.05917V

1 lg +Ag c c θ?? ???

∵I c —= 1.0 mol ?L -1，∴ +sp AgI Ag =c K θ

，，则:

?O (AgI/Ag) = 0.7996V + 0.05917V lg sp AgI K θ

，=－0.1524V

lg sp AgI K θ，=－16.089，sp AgI K θ，=8.14×10

-17

14）用两极反应表示下列物质的主要电解产物。 ① 电解ZnSO 4溶液，阳极用锌，阴极用铁； ② 电解熔融CuCl 2，阳极用石墨，阴极用铁；

③ 电解NaOH 溶液，两极都用铂。

解: ① 电解ZnSO 4溶液，阳极用锌，阴极用铁；

阳极反应：Zn Zn 2+ + 2e －

阴极反应：Zn 2+ + 2e － Zn

总反应: Zn(阳) + Zn 2+ = Zn(阴) + Zn 2+

② 电解熔融CuCl 2，阳极用石墨，阴极用铁；

阳极反应：Cl － Cl 2 + 2e －

阴极反应：Cu 2+ + 2e － Cu 总反应: CuCl 2(熔融)= Cu + Cl 2

③ 电解NaOH 溶液，两极都用铂。

阳极反应：4OH － O 2 +2H 2O + 4e －

阴极反应：2H + + 2e － H 2 总反应: 2H 2O = 2H 2 + O 2

15）电解镍盐溶液，其中2Ni c +﹦0.10 mol ?L -1，如果在阴极上只要Ni 析出，而不析出氢气，

计算溶液的最小pH 值(设氢气在镍上的超电势0.21V)。解：镍的析出电势：?(Ni 2+/Ni) =?O (Ni 2+/Ni) +

0.05917V

2 lg 2+Ni c c θ?? ???

=－0.257V +

0.05917V

lg0.10 =－0.287V

H 2的析出电势：?(H +/ H 2) =?O (H +/

H 2) + 0.05917V

H c c θ??

???

－η阴

=0V + 0.05917V lg +H c c θ??

?－0.21V

为了不使H 2析出，?(Ni 2+/Ni) ≥ ?(H +/ H 2)

－0.287V ≥ 0.05917V lg +H c c θ??

???

－0.21V

pH = －lg +H c c θ??

???≥ 1.30

金属腐蚀与防护

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） 1．在中性溶液中，Fe +2=106-mol/L ，温度为25℃，此条件下碳钢是否发生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 = - ） 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 = + H 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = + 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。 (25 15 20 pH o C) 9.809.609.409.209.008.80 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R =2.8R =2.6 R =2.4R =2.3R =2.2R =2.1

金属腐蚀与防护课后答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》习题解答第一章 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V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。解：由题意得：（1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。（2）对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△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 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=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?h Vp=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?h Vp=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。

金属的电化学腐蚀与防腐

金属的电化学腐蚀与防腐李泽升宁夏大学资源环境学院 12级环境科学1班摘要：腐蚀现象都是由于金属与一种电解质（水溶液或熔盐）接触，因此有可能在金属／电解质界面发生阳极溶解过程（氧化）。这时如果界面上有相应的阴极还原过程配合，则电解质起离子导体的作用，金属本身则为电子导体，因此就构成了一种自发电池，使金属的阳极溶解持续进行，产生腐蚀现象。关键词：电化学腐蚀原理晶间腐蚀均匀腐蚀应力腐蚀防护与应用镀层阳极保护一、引言随着社会生产力的发展，人民生活水平的提高，金属的使用在日常生活中应用的越来越普遍，由金属腐蚀所带来的损失也越来越严重，这样研究金属的腐蚀与防护便显得非常的重要，本论文主要综合讲述了金属的电化学腐蚀的基本原理和分类，以及讨论了有关现实生产生活中具体的防护措施，以更好的指导现实实践。二、电化学腐蚀原理金属表面由于外界介质的化学或电化学作用而造成的变质及损坏的现象或过程称为腐蚀。介质中被还原物质的粒子在与金属表面碰撞时取得金属原子的价电子而被还原，与失去价电子的被氧化的金属“就地”形成腐蚀产物覆盖在金属表面上，这样一种腐蚀过程称为化学腐蚀。由于金属是电子的良导体，如果介质是离子导体的话，金属被氧化与介质中被还原的物质获得电子这两个过程可以同时在金属表面的不同部位进行。金属被氧化成为正价离子（包括配合离子）进入介质或成为难溶化合物（一般是金属的氧化物或含水氧化物或金属盐）留在金属表面。这个过程是一个电极反应过程，叫做阳极反应过程。被氧化的金属所失去的电子通过作为电子良导体的金属材料本身流向金属表面的另一部位，在那里由介质中被还原的物质所接受，使它的价态降低，这是阴极反应过程。在金属腐蚀学中，习惯地把介质中接受金属材料中的电子而被还原的物质叫做去极化剂。经

金属的电化学腐蚀与防护习题

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＋

金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示：反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ）当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的?值氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关

知识讲解_金属的电化学腐蚀与防护(基础)

高考总复习金属的电化学腐蚀与防护编稿：房鑫审稿：曹玉婷【考纲要求】 1．金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因。 2．了解金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。【考点梳理】考点一：金属腐蚀 1．定义：金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 2．本质：金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化生成金属阳离子的过程。 M－ne－==M n+（M代表金属元素）。 3．类型：（1）化学腐蚀：金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程。（2）电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。考点二：金属的电化学腐蚀 1 2．电化学腐蚀的种类：（1）种类：吸氧腐蚀与析氢腐蚀（2）吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较（以钢铁为例） 3．金属腐蚀的快慢一般规律 (1) 在同一电解质溶液中，电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。 (2) 在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3) 有保护措施的条件下，无防护条件的腐蚀>有一般防护条件下的腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀>外接电源（负极）的阴极保护法条件下的腐蚀。 (4) 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 (5) 由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属腐蚀时只能是吸氧腐蚀。考点三：金属的电化学防护 1．在金属表面覆盖保护层。 ①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；

金属材料的电化学腐蚀与防护

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)微电池腐蚀在由于?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。

②金属铁和锌直接接触，环境同上，则由于?O(Zn2＋/Zn)< ?O(Fe2＋/Fe)，锌作为阳极受到腐蚀，而铁作为阴极，铁表面的氧气得电子后不断生成氢氧根离子，导致酚酞变红（属于吸氧腐蚀）。两极的电极反应式分别如下：阳极反应式： Zn = Zn2＋＋2e－ 3Zn2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Zn3[Fe(CN)6]2 (黄色沉淀) 阴极（铁表面）反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－三、实验用品仪器：0mL小烧杯，小试管（3支），10mL小量筒（1只）铁片，铜丝，锌丝，滤纸片（若干），塑料镊子，洗瓶，细砂纸（约3×3cm2）。药品：NaCl（0.1 mo1·L－1），K3[Fe(CN)6]（0.1 mo1·L－1），乌洛托品(CH2)6N4（20％），CuSO4（0.1 mo1·L－1），HCl（0.1 mo1·L－1、6 mo1·L－1，浓），酚酞（0.5％），洗洁精，检验液（3％的CuSO4），磷化液（配方：H3PO4（85％）：45g·L－1，ZnO：28 g·L－1，Zn(NO3)2：28 g·L－1，NaF：2 g·L－1 ，HNO3（浓）：29 g·L－1）。四、实验内容 1．金属的电化学腐蚀

金属腐蚀与防护实验指导书

金属腐蚀与防护实验指导书课程编号：03030101 适用专业：金属材料工程专业课程类别：专业教育课程郝小军徐宏妍编

实验一金属极化曲线测试一、目的要求 1、掌握恒电位法测定阳极极化曲线的原理和方法。 2、绘制并比较一般金属（镁合金）和有钝化性能（铝合金、不锈钢）的金属的阳极极化曲线的异同，初步掌握有钝化性能的金属在腐蚀体系中的临界孔蚀电位的测定方法。 3、通过阳极极化曲线的测定，判定实施阳极保护的可能性，初步选取阳极保护的技术参数，了解击穿电位和保护电位的意义。 4、掌握恒电位仪的使用方法，了解恒电位技术在腐蚀研究中的重要作用。二、基本原理阳极电位和电流的关系曲线叫做阳极极化曲线。为了判定金属在电解质溶液中采取阳极保护的可能性，选择阳极保护的三个主要技术参数——致钝电流密度、维钝电流密度和钝化区的电位范围，需要测定阳极极化曲线。阳极极化曲线可以用恒电位法和恒电流法测定。图1是一条较典型的阳极极化曲线。一般金属（镁合金）的阳极极化曲线为ax 曲线。对有钝化性能的金属（铝合金、不锈钢），曲线abcdef 是恒电位法（即维持电位恒定，测定相应的电流值）测得的阳极极化曲线。当电位从a 逐渐向正移动到到b 点时，电流也随之增加到b 点，当电位过b 点以后，电流反而急剧减小，这是因为在金属表面上生成了一层高电阻耐腐蚀的钝化膜，钝化开始发生。人为控制电位的增高，电流逐渐衰减到c 。在c 点之后，电位若继续增高，由于金属完全进入了钝态，电流维持在一个基本不变的很小的值——维钝电流。当使电位增高到d 点以后，金属进入了过钝化状态，电流又重新增大。从 a 点到 b 点的范围叫活性溶解区，从b 点到c 点叫钝化过渡区，从c 点到d 点叫钝化稳定区，过d 点以后叫过钝化区。对应于b 点的电流密度叫致钝电流密度，对应于cd 段的电流密度叫维钝电流密度。若把金属作为阳极，通以致钝电流使之钝化，再用维钝电流去保护其表面的钠化膜，可使金属的腐蚀速度大大降低，这就是阳极保护的原理。用恒电流法测不出上述曲线的bcde 段。在金属受到阳极极化时其表面发生了复杂的变化，电极电位成为电流密度的多值函数，因此当电流增加到b 点时，电位即由b 点跃增到很正的e 点，金届进入了过钝化状态，反映不出金属进入钝化区的情况。由此可见只有用恒电位法才能测出完整的阳极极化曲线。本实验采用恒电位仪逐点恒定阳极电位，同时测定对应的电流值，并在半对数坐标上绘成E-i 曲线，即为恒电位阳极极化曲线。 E ,m V i ,mA/cm 2 图1 阳极极化曲线有钝化性能的金属： abcdef ——恒电位法测定；abef ——恒电流法测定一般金属：ax 曲线

金属的电化学腐蚀与防护

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

《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．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．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 – 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．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中石墨电极 9. 将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中均有氢气生成．若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀；B未被腐蚀．关于B的叙述正确的是 A．金属活动性A＞B B．还原性B＞A C．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应

高中化学复习知识点：金属的化学腐蚀与电化学腐蚀

高中化学复习知识点：金属的化学腐蚀与电化学腐蚀一、单选题 1．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护，下列说法正确的是（） A．钢管道表面发生了还原反应 B．该方法将电能转化为了化学能 C．该方法称为外加电流阴极保护法 D．镁块上发生的电极反应：O2+2H2O+4e→4OH- 2．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是（） A．图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．图2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主要是发生电化学腐蚀 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电化学腐蚀 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负极 3．美籍华裔化学家钱永健获得诺贝尔化学奖。少年时代，他就对化学产生了浓厚的兴趣。16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获有“少年诺贝尔”

之称的著名奖项。下列说法正确的是 A．金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程 B．合金都比纯金属易被腐蚀 C．将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀。D．镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀 4．各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（） A．④②①③B．④③①②C．②①③④D．③②④①5．关于金属腐蚀和防护原理的叙述中，错误的是（） A．镀锌铁皮发生电化腐蚀时，锌发生还原反应 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁析氢腐蚀的正极反应：2H+＋2e → H2↑ D．埋在地下的钢管与电源负极连接可以减缓腐蚀 6．埋在地下的铸铁输油管道，在下列情况下被腐蚀得最慢的是 A．在潮湿疏松的碱性土壤中B．在干燥致密的酸性土壤中 C．将输油管道与电源负极相连D．在输油管道接口处包上铜皮 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→c D．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( ) A．埋在地下的钢管与电源负极连接可以减缓腐蚀 B．原电池负极和电解池阳极发生的都是氧化反应 C．钢铁析氢腐蚀的正极反应：2H+＋2e → H2↑ D．为了避免青铜器生成铜绿，将青铜器放在银质托盘上 9．有关金属腐蚀的叙述正确的是

电化学腐蚀和防护

电化学腐蚀和防护 1、金属腐蚀内容：金属的腐蚀是指金属或者合金跟周围接触到的化学物质发生化学反应而腐蚀损耗的过程 2、金属腐蚀的本质：金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应 3、金属腐蚀的类型： (1)化学腐蚀——金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生 (2)电化学腐蚀——不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。电化学腐蚀过程有电流产生 (3)化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 4、电化学腐蚀的分类————以钢铁的腐蚀为例进行分析类型析氢腐蚀(腐蚀过程中不断有氢气放出) 吸氧腐蚀(反应过程吸收氧气) 条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－===Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋正极2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3 Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·xH2O (铁锈主要成分) 联系吸氧腐蚀更普遍 5 (1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀 (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 6、金属的防护 (1)电化学防护 ①牺牲阳极的阴极保护法—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 c．应用：在被保护的钢铁设备上装上若干锌块，腐蚀锌块保护钢铁设备，负极：锌块被腐蚀；正极：钢铁设备被保护 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：惰性金属或石墨 c．应用：把被保护的钢铁设备作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，均存在于电解质溶液中，接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累，抑制了钢铁失去电子的反应 (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 7、两种保护方法的比较：外加电流的阴极保护法保护效果大于牺牲阳极的阴极保护法【课后作业】 1、判断正误，正确的划“√”，错误的划“×” (1)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀() (2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样() (3)干燥环境下金属不被腐蚀() (4)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物() (5)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋() (6)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用() (7)外加电流的阴极保护法，构成了电解池；牺牲阳极的阴极保护法构成了原电池。二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀() 2、如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为() A．②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥D．⑤③②④①⑥ 3、下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是()

金属腐蚀与防护课后习题及实验答案

腐蚀与防护试题 1、Fe—H2O的E—pH图说明该钢铁的防腐应用。金属的E—pH图的应用预计一定条件下的金属腐蚀行为；反应金属自发腐蚀热力学倾向；指明金属实施保护的可能性与方向。总结E—pH图的规律：上腐蚀、下稳定、两边（左右）腐蚀、中间钝化。常见金属在中性介质中都比较稳定。应用举例：当一定环境条件时，通过调整酸度可使其进入钝化区；实行阴极保护可使其进入保护区。 2、 3、大阴极小阳极会加速腐蚀速率如钢管的氧化膜是金属热轧后与空气反应生成蓝黑色氧化铁层。该氧化层不仅比金属目材还硬，而且相对于目材金属他是阴极，而目材纯金属相对是阳极。腐蚀纯金属阳极来保护相对是阴极氧化皮地坪漆。如果大面积氧化皮之中有破损，破损部位是阳极，周围的氧化皮就是阴极，这就形成了大阴极小阳极。大阴极小阳极会加速腐蚀速率。如果储罐的底部有泥沙沉积，泥沙和钢接触的部位氧气含量就很低，而泥沙周围的钢的表面氧气含量就相对很高。氧气含量高的区域相对其他氧气含量低位置是阴极，氧气含量低的位置就相对是阳极，从而形成氧气浓度电池，促进氧气含量低的位置的腐蚀。相互搭接的表面，开裂涂层的下面阴极保护，空洞位置等都会形成氧气浓度腐蚀电池，腐蚀也都很快，因为在他们四周氧气含量相对都很高。 4、腐蚀极化图说明其应用。腐蚀极化图是一种电位—电流图，它是把表征腐蚀电池特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上构成的。腐蚀极化图的应用（1）极化图用于分析腐蚀速度的影响因素 (a)腐蚀速度与腐蚀电池初始电位差的关系：腐蚀电池的初始电位差（EO,C- EO,A )，是腐蚀的原动力；（例氧化性酸对铁的腐蚀；不同金属平衡电位对腐蚀电流的影响） (b)极化性能对腐蚀速度的影响：若腐蚀电池的欧姆电阻很小，则极化性能对腐蚀电流有很大的影响；（例钢在非氧化酸中的腐蚀极化图） (c)溶液中含氧且及络合剂对腐蚀速度的影响；（例铜在含氧酸及氰化物中腐蚀极化图） (d)其他影响腐蚀速度的因素，如阴、阳极面积比和溶液电阻等。（2）腐蚀速度控制因素：阳极控制、阴极控制、混合控制和欧姆控制。 5、阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制，阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类，它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。因此有时又被称作阳极型缓蚀剂或危险型缓蚀剂，阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度，以使全部阳极都被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的部位造成点蚀。 1化学腐蚀的概念、及特点

知识讲解_金属的电化学腐蚀与防护(基础)

高考总复习金属的电化学腐蚀与防护【考纲要求】 1．金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因。 2．了解金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。【考点梳理】考点一：金属腐蚀 1．定义：金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 2．本质：金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化生成金属阳离子的过程。 M－ne－==M n+（M代表金属元素）。 3．类型：（1）化学腐蚀：金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程。（2）电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。考点二：金属的电化学腐蚀 1 2．电化学腐蚀的种类：（1）种类：吸氧腐蚀与析氢腐蚀（2）吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较（以钢铁为例）【高清课堂：399291金属腐蚀的一般规律】 3．金属腐蚀的快慢一般规律 (1) 在同一电解质溶液中，电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。 (2) 在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3) 有保护措施的条件下，无防护条件的腐蚀>有一般防护条件下的腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀>外接电源（负极）的阴极保护法条件下的腐蚀。 (4) 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 (5) 由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属腐蚀时只能是吸氧腐蚀。考点三：金属的电化学防护 1．在金属表面覆盖保护层。 ①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；

电化学腐蚀的种类和金属

电化学腐蚀的种类和金属金属是以稳定状态的氧化物、硫化物、碳酸盐等物质存在于大自然的矿石之中，经开采、冶炼得到较纯金属。金属不是十分稳定的，它与大自然中的水、氧接触，会使其表面发生氧化还原反应，生成多种金属氧化物或氢氧化物。氧、水与金属反应生成的这些金属氧化物有固态的、液态的和气态的，其物理化学性质对金属都是有害的，因为它们存在与金属表面可以加快金属的腐蚀过程。即使给金属提供各种较好的存放条件，若不采取防腐措施，也是无济于事的。金属在干燥条件中或理想环境中，只能降低或减缓腐蚀的进程。因此，必须认真研究金属腐蚀的机理，了解金属遭受腐蚀过程、腐蚀的种类及表现形式，以便有针对性地采取有效的防腐措施。金属腐蚀的种类很多，依据腐蚀过程中表现的不同特点，可分化学腐蚀、电化学腐蚀两大类。其腐蚀分类的含义如下：化学腐蚀顾名思义，化学腐蚀就是金属表面在各种化学介质作用下所受到的腐蚀，称为化学腐蚀。化学腐蚀又分为在气体中腐蚀和在下导电溶液中的腐蚀。气体腐蚀是指干燥气体同金属相接触，使金属表面生成化合物，例如氧化物、氯化物、硫化物等。又如钢材在扎制、焊接、热处理过程中，因高温氧化而生成氧化皮。有时在常温下，放置一段时间后的电镀件表面光泽发暗等也属此类腐蚀。金属在不导电溶液中的腐蚀是指金属在诸如石油、乙醇等有机液体中受到腐蚀（是硫化物作用的结果）。电化学腐蚀电化学腐蚀是金属与周围的电解质溶液相接触时，由于电流作用而产生的腐蚀。电化学腐蚀是很普遍的，为人们所常见，其腐蚀原理与原电池一样。电化学腐蚀的表面形式很多，又可分为：空气腐蚀、导电介质中的腐蚀和其它条件下的腐蚀。空气腐蚀，是金属在潮湿的空气中的腐蚀。导电介质中的腐蚀，是金属在受到雨水浇淋，或在各种酸、碱、盐类的水溶液中的腐蚀。其它条件下的腐蚀，是指地下铺设的金属管道、构件等，长期受到潮湿土壤中的多种腐蚀介质的侵蚀而遭到的腐蚀破坏。我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生产钢材37117.02万吨），每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%；约合人民币：3000亿元（ 2005年我国国内生产总值将达15万亿元）。根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。

电化学腐蚀的种类和金属防护常用的方法

电化学腐蚀的种类和金属防护常用的方法在日常生活中，学生对于金属的腐蚀较为熟悉，但只停留在简单的对于金属腐蚀的条件的理解，知道金属腐蚀需要水和氧气，但是对于电化学腐蚀的原理还不了解，电化学反应也是比较难以理解和掌握的，因此，要使学生能够掌握电化学腐蚀的种类和金属防护常用的方法需要我们联系实际，从生活中的实际入手，提高学生的化学素养。例如，首先介绍金属腐蚀会导致国民经济的巨大损失，美国在20世纪80年代初期的统计年损失达1千多亿美元；估计我国的年损失在300亿元以上。电化学腐蚀与防护问题既有我们日常生活常见到的钢铁生锈、电池的点蚀等问题，也与当前新能源、新材料等领域密切相关，使学生了解金属防护的重要性，树立节约保护的意识。根据学生的了解知道在有氧气和水的条件下，金属容易腐蚀，铁会生成四氧化三铁，铜会生成硫酸铜，再通过阅读课本内容，了解一般化学腐蚀和电化学腐蚀的区别，金属腐蚀的本质是电子的得失，并使学生考虑环境的影响是否对金属的腐蚀有所影响，引导学生分析酸性环境和碱性环境下，电化学腐蚀的反应原理。以钢铁为例，经过分析后，分别写出在酸性环境下和碱性环境下的反应原理。归纳出电化学腐蚀的种类： 1.析氢腐蚀 (酸性较强的溶液) 负极: Fe – 2e- = Fe2+ 正极: 2H+ + 2e- = H 2 ↑ 总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H 2 ↑ 2. 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液) 负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+ 正极: O 2+4e- +2H 2 O = 4OH- 总式：2Fe + O 2 +2H 2 O =2 Fe(OH) 2 离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3 进而，根据金属腐蚀的条件分析出影响金属腐蚀快慢的因素一是本性（1）金属的活动性（2）纯度（3）氧化膜；二是介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液），最后根据影响因素思考金属防护的方法： 1、改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬） 2、覆盖保护膜。在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，

2019-2020学年高中化学人教版选修四第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防护(II)卷

2019-2020学年高中化学人教版选修四第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防护（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、 2017_2018学年高中化学新人教版选修4第四章电化学基础 (共12题；共47分) 1. （2分） (2016高二上·广州期末) 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是（） A . 在潮湿疏松的土壤中 B . 在含铁元素较多的酸性土壤中 C . 在干燥致密不透气的土壤中 D . 在含碳较多的潮湿透气的中性土壤中 2. （2分） (2017高二上·莆田期末) 下列说法不正确的是（） A . 用电解法精炼粗铜的时候纯铜做阳极 B . 将镁块与钢铁输水管相连，可以防止钢铁腐蚀 C . 熔融烧碱的时候，不能使用石英坩埚 D . 可以用硫酸或者CO2中和碱性废水 3. （2分） (2016高二上·汕头期中) 能有效防止铁质栏杆锈蚀的措施是（） A . 接上铜网 B . 与石墨相连 C . 定期涂上油漆 D . 定期擦去铁锈 4. （2分） (2017高二上·辽宁期末) 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 5. （2分）下列叙述中，正确的是（） A . 钢铁腐蚀的负极反应为：Fe﹣3e﹣=Fe3+ B . 碱性介质甲烷燃料电池的正极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ C . Mg﹣Al及NaOH溶液构成的原电池中负极材料为Mg D . 氯碱工业中阳极上产生的气体比阴极上产生的气体多 6. （2分） (2016高一下·湛江期末) 下列叙述不正确的是（） A . 铁制品表面镀锌可以增强其抗腐蚀性 B . 在海轮外壳上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 C . 马口铁（镀锡）外层镀层被破坏后，里面的铁更易被腐蚀 D . 利用外加电流的阴极保护法，可以将水下的钢闸门与电源正极相连 7. （2分）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是（）

第4章 电化学基础与金属腐蚀(课后习题及参考答案)Yao

金属腐蚀与防护

金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案

最新整理《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计讲课稿

金属腐蚀与防护课后答案

金属的电化学腐蚀与防腐

金属的电化学腐蚀与防护习题

金属腐蚀与防护课后习题答案

知识讲解_金属的电化学腐蚀与防护(基础)

金属材料的电化学腐蚀与防护

金属腐蚀与防护实验指导书

金属的电化学腐蚀与防护

高中化学复习知识点：金属的化学腐蚀与电化学腐蚀

电化学腐蚀和防护

金属腐蚀与防护课后习题及实验答案

知识讲解_金属的电化学腐蚀与防护(基础)

电化学腐蚀的种类和金属

电化学腐蚀的种类和金属防护常用的方法

2019-2020学年高中化学人教版选修四 第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防护(II)卷

第4章电化学基础与金属腐蚀(课后习题及参考答案)Yao

2019-2020学年高中化学人教版选修四第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防护(II)卷