金属腐蚀学习题Word下载.docx
- 文档编号:5737985
- 上传时间:2023-05-05
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:28.85KB
金属腐蚀学习题Word下载.docx
《金属腐蚀学习题Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属腐蚀学习题Word下载.docx(14页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
7、汁算40°
C氢分压Ph2=时氢电极在PH=7的溶液中电极电位。
8、计算25°
C时,铁在卩2的LNaCl溶液中的电极电位。
10、Zn(阳极)与氢电极(阴极)在LZnCh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、讣算線在pH=7的充空气的水中的理论腐蚀倾向。
假左腐蚀产物为H2和Ni(OHb,Ni(0H)2的溶度枳为X1016o
13、铜电极和氢电极(P计浸在C庐活度为1且pll=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。
14、计算在pH=O的充空气的CuSOa溶液中铜是否因腐蚀而生成CZ+(活度为1)和山(),并以电位差表示腐蚀倾向的大小。
类似的,计算在pH=10的充空气的KCN溶液中(CK活度为是否腐蚀,假左生成Cu(CN)2离子,其活度为IO®
且下列反应的E°
=-o
Cu(CN)2+e=2CN+Cu
15、计算下列电池的电动势:
PtIFe3*(afe3*=,Fe2+(aFe2+=IIAg*(aAg*=丨Ag,并写出该电池的自发反应,判定哪个电极为阳极
16、汁算铜电极在LCuSCU柯中构成的浓差电池的电动势,忽略液界电位,写出该电池的自发反应并指
出哪个电极为阳极
17、讣算40'
C时下列电池的电动势:
Pt|02(),H20,02()丨Pt,并指出该电池的极性,哪个电极为阳极
18、汁算氢电极(PH2=latm)和氧电极(P02=atm)在溶液中组成电池的电动势,并指出该电池的极性,哪个电极为阳极
•••
19、计算银浸在是否会腐蚀而生成AgCL英腐蚀倾向有多大(用电位表示)
20、当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中,CK活度为,Ag(CN)2活度为时,是否会发生析氢腐蚀
21、Zn浸入CuCb溶液中将发生什么反应当Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止
22、计算由铁和铅电极在等活度的Fe2+和Pb2+溶液中组成电池的电动势。
当此电池短路时,哪个电极倾向于腐蚀
23、汁算上题在pH=10的被空气饱和的碱溶液中的电动势。
若此电池被短路,哪个电极被腐蚀假左腐蚀产物为HPbO2,其活度为,而铁是钝化的,其电位接近氧电极,且
HPbO2+H2O+2e=Pb+3OHE°
=-
24、已知Fe2++2e=FezE°
=,Fe3++e=Fe2+#E°
=:
计算Fe3*+3e=Fe的标准电位E°
-
25、已知。
2+2H2O+4e=4OH,E,计算O?
+4H++4e=2H2O的标准电位EJ
26、计算使Fe{£
PH=3的溶液中腐蚀停止所需的氢气压力。
(逸度)
27、汁算如上题中使铁在充空气的水中具有腐蚀产物Fe(0H)2的腐蚀停止所需的氢气压力。
Fe(0H)2的溶度积为xio-«
6
28、计算停止镉在25'
C充空气的水中腐蚀所需的氢气压力。
作为腐蚀产物,Cd(0H)2的溶度积为X1014
29、在装有pH=的稀硫酸并有latm氢气覆盖的铜槽中,酸中的最大污染量(以mol/L表示)是多少如果氢分压减小到10-4atm,求相应的Ci?
+污染量。
30、根据本章图1-12电位-pH图,写出对应于线⑥Fe和Fed⑤Fe©
和Fg及®
Fe2+和Fe2O3
的平衡反应。
计算每条线的斜率dE/dpH及线②和⑤的交点(设Fe?
+的活度为106)o
31、
(1)讣算Zn在pH=0的酸中和Fe在充空气的中性水中的腐蚀的电池的驱动电动势(在没有特別指明的情况下,一般假泄电极表而附近金属离子的浓度为lO^mol/Do
(2)计算下列反应的自由能变化:
Zn(s)+2HCI(aq)=ZnCI2(aq)+H2(g);
Fe(s)+l/2O2(g)+H2O(I)=Fe(OH)2(aq)
(3)将你从电动势得到的结果与由标准摩尔生成自由能算出的结果进行比较。
1、腐蚀倾向的热力学判据是什么以Fe为例,说明它在潮湿大气中可否自发生锈。
3、什么是电位一pH图举例说明其用途及局限性。
4、什么是腐蚀电池有哪些类型举例说明可能引起的腐蚀种类。
5、举例说明腐蚀电池的工作历程。
6、有人说,工业纯锌在稀硫酸中的腐蚀属于电化学腐蚀。
是由于锌中含有杂质形成微电池引起的,
这种说法对吗为什么
7、金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么
腐蚀学第三章习
1、铁电极在pH=的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极极化到电位(相对lmol/L甘汞电极)时的氢过电位是多少(已知:
lmol/L甘汞电极相对标准氢电极的标准电极电位为
2、当H+离子以0.001A/cm2放电时的阴极电位为(相对25°
C、LKCI溶液中的Ag/AgCl电极),问①相对SHE的阴极电位是多少
<
②如果电解液的PH=1,氢过电位多大
25°
C、溶液中的Ag/AgCl电极相对标准氢电极的标准电极电位为
3、在pH=10的电解液中,钳电极上氧的析出电位为(SCE),求氧的析岀过电位。
4、Ct?
+离子从溶液中沉枳到Cu电极上的电位为(相对1M甘汞电极),计算该电极的极化值。
该电极发生的是阴极极化还是阳极极化
5、计算25'
C下1-电子和2-电子电荷传递过程的阳极Tafel常数对每一过程的传递系数都取u=。
6、计算下列二过程的电荷传递过电位:
(1)Zn以10A/m2的速度溶解:
(2)氢在Zn上以10A/m2的速度析出。
对于Zn的溶解,取bA得算术平均值和i°
的几何平均值(从有关表中査得Zn溶解反应的b=~,i°
7、金属在溶液中平衡电位与该金属上阴极还原反应的平衡电位之差为。
假^|bc|=2bA=,每一过程的i^lOWm2,计算该金属的腐蚀速度。
为了进行有效的计算需做什么假设
8、《
9、25°
C时,Zn在海水中的腐蚀电位为-(SCE),计算苴腐蚀速度(认为Zn表而附近的czn2+=10-6mol/L,Zn溶解反应的b=~,i°
=10"
3A/m^lO1A/m2)<
>
10、计算259下从imol/kgCuSO4溶液中阴极电沉积时的极限电流密度。
已Dcu2+=2X10-«
m2/s>
扩散层厚度为lOOpm^
11、当50°
C的溶液轻微搅动时,从含Ni2+离子的溶液中沉枳Ni的极限电流密度为500A/m2,
a)汁算60°
C下反应活化能Q=50KJ/mol时的
b)若温度升高至65°
C,同时增加搅拌速度使扩散层厚度减半,讣算这时的L
c)计算50°
C下以480A/m2的电流沉积时的浓差过电位。
(提示:
根据Arrhenius方程,反应速度常数k仃温度T的关系为k=Aexp(-Q/RT),可以导出ln(VT2/VTi)=-Q/RfVTz-l/Tx),或ln(iT“iT护Q(T2・T】)/(RTjT2),式中%和论分别为温度「和T?
F的反应电流,Q为活化能,R为气体常数)
12、将Zn电极和汞电极浸在pH=的除去空气的HCI溶液中短路,当每个电极的总址壺而枳为10cm2时,问通过电池的电流多大Zn相应的腐蚀速度是多少(以g/m2d为单位)已知Zn的腐蚀电位为-(相对lmol/L甘汞电极)。
13、低碳钢在pH=2的除去空气的溶液中,腐蚀电位为-(相对饱和Cu-CuSO4电极)。
对于同样的钢的氢过电位(单位为V)遵循下列关系:
=+,式中i单位为A/cm2o假左所有的钢表而近似的作为阴极,计算腐蚀速度(以mm/a为单位)。
14、对于稀的镉汞齐在除去空气的含CcP的溶液中,忽略浓差极化,并假定汞齐近似作为整个阴极。
试推导腐蚀速度相对于pH的斜率的表达式。
15、-
込Pt在除空气的卩店的H2SO4中,以0.01A/cm2的电流进行阴极极化时的电位为(SCE),而以0.1A/cm2阴极极化时的电位为(SCE)。
讣算在此溶液中屮在Pt上放电的交换电流密度i°
和塔菲尔常数氏。
SCE相对标准氢电极的标准电极电位为
17、对于小的外加电流密度I,阳极活化过电位遵循关系式:
n=ki.推导k与交换电流密度i。
的关系。
假進Tafel常数bA=bc=»
18、25°
C的0.5mol/L的硫酸,以0.2m/s的流速通过铁管。
假沱所有的铁表而作为阴极,Tafel斜率为士,而且Fe/Fe2+和氢在Fe上的交换电流密度分别为103和IO'
2A/m2,求铁管的腐蚀电位和腐蚀速度
(以mm/a为单位)。
19、Fe在腐蚀溶液中,低电流密度下线性极化的斜率dE/di=2mV/(PAcm-2),假怎bc=,试讣算其腐蚀速度(以g/m2-d为单位)。
20、已知铁电极发生的电化学腐蚀受活化极化控制,如果ba=、匕产和Rp=185Q/cm2,求ic和Vl。
思考
1、举例说明有哪些可能的阴极去极化剂当有几种阴极去极化剂同时存在时,如何判断哪一种发生还
原的可能性最大自然界中最常见的阴极去极化反应是什么
2、从腐蚀电池出发,分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。
3、在活化极化控制下决左腐蚀速度的主要因素是什么
4、>
“浓差极化控制下决左腐蚀的主要因素是什么
6、混合电位理论的基本假说是什么它在哪些方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论
7、什么是腐蚀极化图举例说明其应用。
8、试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的讣算方法。
9、什么是腐蚀电位试用混合电位理论说明氧化剂对腐蚀电位和腐蚀速度的彫响。
10、试用混合电位理论分析多电极腐蚀体系中各金属的腐蚀行为。
11、什么是差异效应产生负差异效应的原因是什么
第三章和第四章习题
1•假泄所有的Zn表而起阴极作用,Tafel斜率为土,Zn和出任Zn上的交换电流密度分別为0.1A/m2和10-4A/m2,求Zn在1N盐酸中的腐蚀电位和腐蚀速度(以mm/a为单位)
2.含有L的O2(25*C,的水以40L/min的流速流进钢管,流出的水中含有L的氧。
假立所有的腐蚀集中在30川的形成FezOs的加热区域,求腐蚀速度(以g/m2-d为单位)。
3.浸在除去空气的稀硫酸中的两种钢以不同的速度腐蚀,当它们连成一个电池时,发现它们之间有小的电位差,试问在此电池中哪种钢为阳极,用极化图说明。
4.估算Fe和45号钢在20°
C不加搅拌的3%NaCI溶液中的腐蚀速度。
5.不锈钢搅拌轴,放在含氧酸的贮槽中,氧在该酸中溶解度为0.0005M,溶解氧的扩散系数D=
105cm2/sec°
假设不锈钢在这种酸中的丨如=2A/m2。
试问以下两种情况中不锈钢所处的状态,为什么
(1)当搅拌轴不动时,氧的扩散层厚度«
=0.05cm
(2)当搅拌轴转动时,氧的扩散层厚度6=0.001cm
6.对氧去极化腐蚀为什么有时提到当阴极而积加大时腐蚀加快,而有时说,合金中微阴极数量增加时,对腐蚀速度没有什么影响这是否矛盾如何解释
7.请比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的特点。
&
画出金属(铁)的阳极钝化曲线,并说明该曲线上各特性点的物理意义。
9.铁在稀硝酸和浓硝酸中的腐蚀行为有何区別试用极化图分析之。
第四章思考题
1.什么是析氢腐蚀发生析氢腐蚀的必要条件是什么
2.在稀酸中工业锌为什么比纯锌腐蚀速度快酸中若含有Pb2+离子,为什么会降低锌的腐蚀速度
3.说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法,并解释英理由。
4.什么是吸氧腐蚀发生吸氧腐蚀的必要条件是什么
5.说明吸氧腐蚀的阴极控制过程及其特点。
6.影响吸氧腐蚀的主要因素是什么为什么
7.比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的特点。
9碳钢的成分和组织对其在酸中和海水中的腐蚀的影响如何为什么
10.分析比较工业锌在中性NaCI和稀盐酸中的腐蚀速度及杂质的影响。
第五章习
1.如果Fe上钝化膜的电阻率P为108Q・m,平均厚度为4nm.当电流密度ip=2A/m2时,问跨越此
膜的iR降多大假立此iR降是造成Epp与Fe/Fe3O4,十的理论平衡电极电位间的差值,试计算Fe的
Epp.(注意:
钝化膜的厚度、成分和电阻率都可能与pH值有关,因此,此差值也随着pH条件而变。
可设pH=0进行计算。
实验值为~(SHE),这要能是由于吸附氧层引起的。
2.不搅拌的硝酸的还原极限电流密度可近似的由下式表示:
iL=L5m^。
式中m为HNOj的质量
摩尔浓度。
如果Ti和Fe在此酸中的ipp分别为5和2000A/m2,求钝化这两种金属各需多大浓度的硝酸。
3.分别il•算Fe和Fe-18Cr-8Ni不锈钢在3%Na2SO4中的钝化所必须的氧的最低浓度(以mL/L为单位计)。
259下在溶液中的扩散系数D=2X10-5cm2/s,从实验测得的Fe和Fe-18Cr-8Ni不锈钢在此溶液中的阳极钝化曲线中得到的临界钝化电流密度ipp分别为104A/m2和A/m2。
4.在25C除去空气的硫酸中,测得下表中的数据:
厶4口亚
EPP/V(SHE)
ipp/(A/m2)
iP(A/m2)
Fe
+-
Fe-14Cr
一
Fe-18Cr
A
Fe-18Cr-5Mo
-
Fe-18Cr-8Ni
•
根据此表中的数据,对Fe-Cr合金,可求出ipp和ip对Cr含量的函数关系:
Igipp=-[Cr]lgip=Ou3-[Cr]
式中[Cr]为Cr在Fe中的重量百分数。
从这两个表达式可看出ip对[Cr]的敏感性要比ipp对[Cr]的敏感性大得多。
现在实验测得3%的Cr钢的ipp为3kA/m2~4kA/m2,ip为1.5A/m2~2A/m2o试用上述经验公式求岀3%的Cr钢的ipp和ip.并与实测值进行比较。
5.计算下列电池的电动势:
不锈钢I02(),LZnSOd(pH=)|Zn
假泄钝化的不锈钢作为可逆氧电极。
别外问每改变02的压力,电动势改变多少
6.Fe在LH2SOd中稳态钝化电流密度为7yA/cm2,汁算每分钟有多层Fe原子从光滑电极表而上除去
1.<
2.什么是金属的钝化金属的阳极钝化和自钝化的差别是什么
3.画岀金属的阳极钝化曲线,并说明该曲线上各特性区和特性点的物理意义。
4.衡量金属钝化性能好坏的电化学参数是什么
5.简要阐述钝化的成相膜理论和吸附理论,这两种理论有何不同之处
6.什么是过钝化现象过钝化对金属的腐蚀有何影响
7.Fe在稀硝酸和浓硝酸中的腐蚀行为有何区别试用极化图分析。
金属发生自钝化的条件是什么试举例用极化图说明。
9.若金属自钝化的阴极过程由扩散控制,试用极化图分析影响腐蚀速度的因素。
10.试用极化图分析氧对金属腐蚀影响的双重性。
11.试述cr离子对金属钝化的影响,为什么
12.%
U.有哪些措施可使处于活化一钝化不稳立状态的金属进入稳定的钝态用极化图说明。
第六章习题
1、在阴极氧的扩散控制下,发生电偶腐蚀的两金属的而积比对电偶的影响如何导出电偶效应与两金属面积比的关系。
2、如果一金属部分浸入电解液中,使阴、阳极区永久固定且阴、阳极间的溶液电阻R为Q,金属和阴极去极化反应的初始电位差为,假^bc=2bA=,阴、阳极电极反应的交换电流都是10Wm2,求该金属的腐蚀速度并与假定20时的腐蚀速度进行比较。
3、曝需于海水中的18-8型不锈钢中的一个蚀坑以每年0.5cm的深度增长,这个速度相当于蚀坑底部流过多大的平均电流密度
4、5个铁钏钉,每个的总集露而积为3.2cm2,插入址爾而积为7430cm2的铜板中,此板浸入一充空气的搅拌着的电解液中。
已知该溶液中未钏接时的铁以0.165mm/a的速度腐蚀。
(1)问钏接后铁钏钉的腐蚀速度多大(以mm/ai|)
(2)若同样尺寸的5个铜钏钉插入同样尺寸的铁板,问铁板的腐蚀速度多大
1、全而腐蚀和局部腐蚀有哪些主要区别2、/
3、什么叫电偶腐蚀用混合电位理论阐述其基本原理。
影响电偶腐蚀的主要因素是什么
4、点蚀电位Ebr和再钝化电位E「p是怎么得到的它们能说明什么问题
5、点蚀产生的条件和诱发因素是什么衡屋材料耐点蚀性能好坏的电化学指标有哪些
6、简要阐述点蚀机理及防止措施。
7、阐述缝隙腐蚀的作用机理和影响因素。
比较缝隙腐蚀和点蚀有何相同和不同处
8、为什么说丝状腐蚀是缝隙腐蚀的一种特殊形式貝影响因素和防止办法有哪些
9、晶间腐蚀焊缝腐蚀和刀线腐蚀产生的原因分别是什么热处理制度对奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢产生晶间腐蚀有何不同之处
10、哪些金属材料易产生选择性腐蚀阐述黄铜脱锌的机理和防止办法。
11、什么叫石墨化腐蚀这种腐蚀有什么特点
1.比较应力腐蚀断裂、氢致开裂和腐蚀疲劳在产生条件上各有何特点
2.应力腐蚀断裂有何特征
3.防止应力腐蚀断裂的主要措施有哪些
4.金属中的氢是怎么来的在金属中以什么形式存在
5.什么是腐蚀疲劳与纯机械疲劳和应力腐蚀断裂相比有何特点
6.什么是孔蚀,也孔蚀与缝隙腐蚀有什么异同点
7.什么叫磨损腐蚀有几种腐蚀形态说明其作用机理。
第八章习题
1、农村大气、工业大气和海洋大气的主要组成有何区别对大气腐蚀有何影响
2、大气腐蚀有几种类型其腐蚀机理各有何特点
3、什么叫相对湿度在相对湿度小于200%时,金属表而上为什么会形成水膜
4、影响大气腐蚀的主要因素有哪些SO2和固体尘粒为什么会加速大气腐蚀
5、防止大气腐蚀的主要措施有哪些
6、海水腐蚀的主要特征是什么与海水的组成和性质有何关系
7、影响海水腐蚀的主要因素和防止方法是什么
8、上壤腐蚀有哪些类型说明引起各■种上壤腐蚀的原因。
9、阐述上壤腐蚀的主要影响因素和防止方法。
10、丄壤中细菌和杂散电流为什么会引起土壤中金属的腐蚀如何抑制这两种腐蚀
第十章
习题
1.为了控制腐蚀,在选材上应考虑哪些问题
2.如何从设计上减少或防止金属腐蚀
3.什么是缓蚀剂从缓蚀机理角度缓蚀剂分为几类
4.试分析不同缓冲剂的作用机理。
5.阴极保护的基本参数是什么如何确左
6.实现阴极保护的方法有哪些不同方法常用哪些材料作为阳极
7.阴极保护有何特点如何确定阳极保护参数
电流腐蚀”,如何防止和减轻这类腐蚀造成的危害(20分)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金属腐蚀 习题