金属腐蚀学习题

1、腐蚀学第一章习题 2 间的一般关系式。mg/dmd、 导出腐蚀速度mm/a与1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 ZnSO溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少 4-6+2+pH的平衡电极电位以及第三个电极的O/HFe/Fe、计算离子活度为10mol/L时，Ag/

2、Ag、Cu/Cu和3322+ o=0)=0, uo=mol , uo= mol , uo= KJ/mol, u=0 , u值。(已知：uo=0 , uooH+CuFeFeAgOAg+Cu324、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=时氢电极在PH=7的溶液中电极电位。 H27、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 ZnCl溶液中组成电池的电动势为+，求溶液的pH值。

3、211、把Zn浸入pH=2的 mol/LZnCl溶液中，计算该金属发生析氢腐蚀的理论倾向。(以电位表示) 212、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H和Ni(OH), Ni(OH)的溶度222-16 10。积为2+的硫酸铜溶液中组成电池，求该电池的电动势，p=浸在Cu活度为且13、铜电极和氢电极(PH2 并判断电池的极性。2+，并以电位差（活度为）和H（）14、计算在pH=0的充空气的CuSO溶液中铜是否因腐蚀而生成Cu24 表示腐蚀倾向的大小。- 离子，KCN溶液中(CN活度为是否腐蚀，假定生成Cu(CN)的充空气的类似的，计算在pH1020 -4 =。其活度为1

4、0；且下列反应的E + e =2 CNCu(CN)+ Cu2+ +2+ 2+3+ ，并写出该电池的自Fe(Ag= = (= ，FeAg(Pt15、计算下列电池的电动势：3+ AgFeFe 发反应，判定哪个电极为阳极和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LCuSO16、计算铜电极在4 出哪个电极为阳极，并指出该电池的极性，哪个电极、计算1740OH，（）O时下列电池的电动势：PtO，Pt（）222为阳极 18、计算氢电极(PH=1atm)和氧电极(PO= atm)在溶液中组成电池的电动势，并指出该电池的极性，22哪个电极为阳极 19、计算银浸在是否会腐蚀而生成AgCl

5、，其腐蚀倾向有多大（用电位表示） - Ag(CN)活度为时，是否会发生析氢腐蚀的充空气的KCN溶液中，CN活度为，20、当银浸在pH922+2+ 溶液中将发生什么反应当Zn/Cu的活度比是多少时此反应将停止21、Zn浸入CuCl22+ 2+ 溶液中组成电池的电动势。当此电池短路时，哪个电极和Pb22、计算由铁和铅电极在等活度的Fe 倾向于腐蚀的被空气饱和的碱溶液中的电动势。若此电池被短路，哪个电极被腐蚀假定腐、计算上题在pH=1023 ，其活度为，而铁是钝化的，其电位接近氧电极，且蚀产物为HPbO20 + H HPbOO +2e = Pb +3OH E=222+2+3+ ；=24、已知Fe+2

6、e = Fe, Eo= , Fe+e = Fe, Eo3+ 计算Fe+3e = Fe的标准电位Eo。+ 的标准电位Eo。 +4e = 2 H, Eo= , 计算O + 4 HO O +4e = 4OH25、已知O + 2 H2222 逸度)、计算使26Fe在PH=3的溶液中腐蚀停止所需的氢气压力。(的的腐蚀停止所需的氢气压力。Fe(OH)27、计算如上题中使铁在充空气的水中具有腐蚀产物Fe(OH)22-15 溶度积为10。 28、计算停止镉在25充空气的水中腐蚀所需的氢气压力。-14 10作为腐蚀产物，Cd(OH)的溶度积为2是多少如果表示)mol/L29、在装有pH=的稀硫酸并有1atm氢气

7、覆盖的铜槽中，酸中的最大污染量(以2+-4 氢分压减小到10atm，求相应的污染量。Cu2+ 的O和FeOO、图，写出对应于线Fe和FeOFe和Fe及Fe电位、根据本章图30112pH32434233-62+ 平衡反应。计算每条线的斜率）。10dE/dpH及线和的交点（设Fe的活度为在充空气的中性水中的腐蚀的电池的驱动电动势（在没有特别指在pH=0的酸中和FeZn31、 计算-6 。mol/L明的情况下，一般假定电极表面附近金属离子的浓度为10） 计算下列反应的自由能变化： O (l) = (g) ； Fe (s) +1/2O+ HFe(OH)(aq)(g)(aq) (aq) = Zn (s)

8、 + 2HCl ZnCl+ H2 2 2 22 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。 思考题 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 腐蚀学第三章习题 2时的氢)甘汞电极1mol/L相对(的电流密度阴极极化到电位0.001A/cm的电解液中以

9、pH=铁电极在 、1过电位是多少(已知：1mol/L甘汞电极相对标准氢电极的标准电极电位为 2+问相对，Ag/AgCl电极)放电时的阴极电位为(相对25、LKCl溶液中的2、 当H离子以0.001A/cm 的阴极电位是多少SHE ，氢过电位多大 如果电解液的PH=1 电极相对标准氢电极的标准电极电位为25、溶液中的Ag/AgCl(已知： ，求氧的析出过电位。pH=10的电解液中，铂电极上氧的析出电位为(SCE)3、 在2+，计算该电极的极化值。该电极发1M甘汞电极)Cu离子从溶液中沉积到Cu电极上的电位为(相对4、 生的是阴极极化还是阳极极化 =。电子电荷传递过程的阳极Tafel常数b，对每一

10、过程的传递系数都取下5、 计算251-电子和2-A 计算下列二过程的电荷传递过电位：6、2 的速度溶解；1） Zn以10A/m（2 氢在Zn上以10 A/m的速度析出。（2）oZn溶解反应的b=，i对于Zn的溶解，取b得算术平均值和io的几何平均值（从有关表中查得A2-12-3 。=10 A/m10 A/m），每一过程的|=2b7、 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。假定|b=AC2-1 A/m,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io=10-62+，Zn表面附近的c=10mol/L时，8、 25Zn在海水中的腐蚀电位为(SCE)，计算其腐蚀速度（认为

11、Zn2-12-3 b=Zn溶解反应的，io=10 A/m10 A/m）。2-102+扩散层10m/s，下从 计算251mol/kgCuSO溶液中阴极电沉积时的极限电流密度。已知D=29、Cu4 100。m厚度为22+ 50当的溶液轻微搅动时，从含Ni离子的溶液中沉积Ni的极限电流密度为500A/m，10、 。时的i计算60下反应活化能Q= 50KJ/mola)L i。b)若温度升高至65，同时增加搅拌速度使扩散层厚度减半，计算这时的L2 50下以480A/m的电流沉积时的浓差过电位。c)计算，可以导出的关系为 k=Aexp(-Q/RT)T(提示：根据Arrhenius方程，反应速度常数k与温度

12、下的/i)=- Q/R(1/Tln(V/V-1/T),或ln(i)= Q(T-T)/(RTT和T分别为温度T),式中i和i212T11T2T1T2T2T12211 为气体常数)反应电流，Q为活化能，R2时，溶液中短路，HCl当每个电极的总暴露面积为10cm电极和汞电极浸在、11 将ZnpH=的除去空气的2的腐蚀电位为（相Zn问通过电池的电流多大Zn相应的腐蚀速度是多少（以g/md为单位）已知 对1mol/L甘汞电极）。对于同样的钢CuSO电极）的除去空气的溶液中，腐蚀电位为（相对饱和碳钢在pH=2Cu 12、低42假定所有的钢表面近似的作为阴极，。单位为=+（单位为的氢过电位V）遵循下列关系：

13、，式中iA/cm 计算腐蚀速度（以mm/a为单位）。2+的溶液中，忽略浓差极化，并假定汞齐近似作为整个阴极。对 于稀的镉汞齐在除去空气的含Cd13、 pH的斜率的表达式。试推导腐蚀速度相对于22A/cm中，HPH=在除空气的的SO以而以0.1 ，的电流进行阴极极化时的电位为0.01 A/cm(SCE)t 14、P42+ o和塔菲尔常数上放电的交换电流密度在。计算在此溶液中阴极极化时的电位为(SCE)HPtib。C 已知： (SCE相对标准氢电极的标准电极电位为o的关与交换电流密度k，推导，阳极活化过电位遵循关系式：I于小的外加电流密度 、15对=kii b常数Tafel系。假定= b。=CA1

14、6、 25的0. 5mol/L的硫酸，以0.2m/s的流速通过铁管。假定所有的铁表面作为阴极，Tafel斜率2+-3-22，求铁管的腐蚀电位和腐 A/m和10为，而且Fe /Fe和氢在Fe上的交换电流密度分别为10 。mm/a为单位）蚀速度（以-2，试计算其= Acm)，假定bb17、 Fe在腐蚀溶液中，低电流密度下线性极化的斜率dE/di=2mV/(CA2 腐蚀速度（以g/md为单位）。2 。i，求和V已、 知铁电极发生的电化学腐蚀受活化极化控制，如果b=、 b=和 R=185/cm18LpCka思考题 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

15、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定腐蚀速度的主要因素是什么 4、 浓差极化控制下决定腐蚀的主要因素是什么 5、 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 6、 什么是腐蚀极化图举例说明其应用。 7、 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计算方法。 8、 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影响。 9、 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。 10、什么是差异效应产生负差异效应的原因是什么 第三章

16、和第四章习题 1假定所有的Zn表面起阴极作用，Tafel斜率为，Zn和H在Zn上的交换电流密度分别为0.1 22-42 mm/a为单位)Zn在1N盐酸中的腐蚀电位和腐蚀速度(以，求A/m和10A/m的氧。假定所有的腐的流速流进钢管，流出的水中含有LL的O(25，的水以40L/min2含有222 。d为单位）30m蚀集中在的形成FeO的加热区域，求腐蚀速度（以g/m32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3 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。 溶液中的腐蚀速度。不加搅拌的4估算Fe和45号钢在203%NaClD5不锈钢搅拌轴，放

17、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225。试问以下两种情况中不锈钢所处的状态，为/sec10cm。假设不锈钢在这种酸中的I2A/m致钝 什么 0.05cm1）当搅拌轴不动时，氧的扩散层厚度（ ）当搅拌轴转动时，氧的扩散层厚度（20.001cm对氧去极化腐蚀为什么有时提到当阴极面积加大时腐蚀加快，而有时说，合金中微阴极数量增6 加时，对腐蚀速度没有什么影响这是否矛盾如何解释 请比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的特点。7 )铁(8画出金属的阳极钝化曲线，并说明该曲线上各特性点的物理意义。 铁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之。9第四章 思考题 1 什么是析

18、氢腐蚀发生析氢腐蚀的必要条件是什么 2+为什么会降低锌的腐蚀速离子， 在稀酸中工业锌为什么比纯锌腐蚀速度快酸中若含有Pb2 度 说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法，并解释其理由。3 什么是吸氧腐蚀发生吸氧腐蚀的必要条件是什么4 说明吸氧腐蚀的阴极控制过程及其特点。5 影响吸氧腐蚀的主要因素是什么为什么6 比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的特点。7 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8 和稀盐酸中的腐蚀速度及杂质的影响。 分析比较工业锌在中性NaCl9第五章习题 2时，问跨越此=2A/m4nm。当电流密度i 上钝化膜的电阻率为108m，平均厚度为1 如果Fep+的的理论平衡电极电位

19、间的差值，试计算Fe与Fe/FeO，H膜的iR降多大假定此iR降是造成E43pp条件而变。此差值也随着pH钝化膜的厚度、成分和电阻率都可能与pH值有关，因此，E。（注意：pp ，这要能是由于吸附氧层引起的。）（SHE）可设pH=0进行计算。实验值为5/3的质量HNO 式中m为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： i =L 5m 。3L2，求钝化这两种金属各需多大浓度2000A/m5和分别为摩尔浓度。如果Ti和Fe在此酸中的i pp 的硝酸。为单mL/LSO中的钝化所必须的氧的最低浓度（以和Fe18Cr8Ni不锈钢在3%Na3 分别计算Fe422-5不锈钢Fe和Fe18Cr8N

20、i在溶液中的扩散系数位计）。25下OD=210cm/s，从实验测得的2242 和A/m。在此溶液中的阳极钝化曲线中得到的临界钝化电流密度i 分别为10A/mpp 在25除去空气的硫酸中，测得下表中的数据：4 22 金 (A/m i /V(SHE)/(A/m)i E合 ppppp Fe + Fe14Cr Fe18Cr Fe18Cr5Mo Fe 18Cr8Ni根据此表中的数据，对FeCr合金，可求出i 和i 对Cr含量的函数关系： ppp lgi = Cr pp lg i =0。3Cr p 式中Cr为Cr在Fe中的重量百分数。从这两个表达式可看出i 对Cr的敏感性要比i 对Cr的ppp22 22

21、。试用上述 2A/m为1.5A/m3kA/m3%的Cr钢的i 为 4kA/m，i 敏感性大得多。现在实验测得ppp ，并与实测值进行比较。和经验公式求出3%的Cr钢的i i ppp 计算下列电池的电动势：5 Zn pH=）（）不锈钢O，L ZnSO42 O的压力，电动势改变多少假定钝化的不锈钢作为可逆氧电极。别外问每改变22 原子从光滑电极表面上除去SOL HFe6 在Fe，计算每分钟有多层A/cm7中稳态钝化电流密度为42思考题 1 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 2 画出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。 3 衡量金属钝化性能好坏的电化学参数

22、是什么 4 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 5 什么是过钝化现象过钝化对金属的腐蚀有何影响 6 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。 7 金属发生自钝化的条件是什么试举例用极化图说明。 8 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。 9 试用极化图分析氧对金属腐蚀影响的双重性。 - 离子对金属钝化的影响，为什么试述Cl10 有哪些措施可使处于活化钝化不稳定状态的金属进入稳定的钝态用极化图说明。11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面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、

23、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，金属和12，A/m = 2b =，阴、阳极电极反应的交换电流都是10阴极去极化反应的初始电位差为，假定bAC 求该金属的腐蚀速度并与假定R=0时的腐蚀速度进行比较。的深度增长，这个速度相当于蚀坑底8型不锈钢中的一个蚀坑以每年0.5cm3、 曝露于海水中的18 部流过多大的平均电流密度22此板浸入一充空气的铜板中，5个铁铆钉，每个的总暴露面积为3.2cm，插入暴露面积为7430cm4、 的速度腐蚀。的搅拌着的电解液中。已知该溶液中未铆接时的铁以0.165mm/a 1） 问铆接后铁铆钉的腐蚀速度多大（以mm/a计）（ ） 若同样尺寸的5个铜铆钉插入同样尺寸的铁板，问铁板的腐蚀速度多大（2思考题 1、 全面腐蚀和局部腐蚀有哪些主要区别 2、 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 3、 点蚀电位E和再钝化电位E是怎么得到的它们能说明什么问题 rpbr4、 点蚀产生的条件和诱发因素是什么衡量材料耐点蚀性能好坏的电化学指标有哪些 5、 简要阐述点蚀机理及防止措施。 6、 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 7、 为什么说丝状腐蚀是缝隙腐蚀的