【题库】腐蚀与防腐试题10

  【题库】腐蚀与防腐试题10 《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的因素有 () 、 () 和 () 等。 3(形成微电池的问题大多有 () 、 () 、 () 和 () 。 4(原电池的电化学过程是由 () 、 () 和 () 组成的。 (浓差电池有 () 和 () 两种形式。 5 6(辅助阳极材料的性能要求是 () 、 () 、 () 和 () 等四个方面的指标来衡量。 7(双电层是由()和()组成的。 8(阳极极化的原因有 () 、 () 和 () 。 9(吸氧腐蚀是以 () 的 () 反应为 () 极过程的腐蚀。 10(常用的防腐方法有 () 、 () 、 () 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(实施阴极保护的门槛是 () 、 () 、 () 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要求是 () 、 () 、 () 和 () 等四个方面的指标来衡量。 15(扩大阴极保护区的方法有()和() 。 16(牺牲阳极材料的性能要求是 () 、 () 、 () 和 () 等四个方面的指标来衡量。 17(阳极保护的三个基本信息参数为 () 、 () 和 () 。 18(目前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大于 () mV/m,确定有直流干扰。 20(四种排流方法分别是 () 、 () 、 () 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应,平衡过程包括两个含义:_____() 、 () 。 22(腐蚀原电池的腐蚀电流的大小,取决于4个因素: () 、 () 、 () 和_ () 。 23(阴极放氢的反应式: () 、 () 。 24(实践中用的最多的防腐蚀方法基本上分为: () 、 () 、 () 、 () 。 25(去除钝化膜的方法大体能分为 () 和 () 两种。 26( () 是腐蚀的原动力。 27( () 表示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。 28(金属的腐蚀是由氧化与还原反应组成的电池反应过程实现的,依据氧化与还原电极的大小及肉眼的可分辨性,腐蚀电池可分为 () 和 () 两种。 二、判断题 1(金属在干燥大气中不发生腐蚀。 ( ) 2(在腐蚀原电池中阳极进行氧化反应,阴极进行还原反应。( ) 3(微电池是其电极的阴阳极能用肉眼辨认的腐蚀电池。( ) 4(发生腐蚀的部位是腐蚀原电池的阴极。( ) 5(所需保护电流的大小与绝缘层质量的好坏无关。( ) 6(平衡电极电位只能可以通过测量得到。( ) 7(电动序是按平衡电极电位的代数值从小到大的顺序排列的表。( ) 8(宏腐蚀电池是阴阳极无法用肉眼分辨的腐蚀电池。( ) 9(极化的实质是电极反应过程发生了某些障碍。( ) 10(电化学极化的实质是电极反应速度大于电子转移速度。( ) 11(金属的电极电位可以和衡量金属变成金属离子进入溶液的倾向,负电性越强的金属,它的离子化趋势越大。( ) 12(大阴极小阳极的结构在防腐角度来看是一种危险结构。 ( ) 13(吸氧腐蚀是指以氧分子的还原反应为阴极过程的腐蚀。( ) 14(阴极保护系统中的辅助电极为阳极,阳极保护系统中的辅助电极为阴极。( ) 15(对强酸性介质中的铁,采用阳极保护最为有利,而不宜选用阴极保护。( ) 16(所需保护电流的大小与绝缘层质量的好坏无关。( ) 17(杂散电流引起埋地管道发生的腐蚀实质上属于电解腐蚀。( ) 18(缓蚀剂的缓蚀效率一般随体系的流速的增加而增大。( ) 19(钝化膜型缓蚀剂属于危险型缓蚀剂。( ) 20(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。( ) 21(不同的金属电极有不同的交换电流密度i0值。( ) 22(SCE是饱和Cu/CuSO4电极电位的英文缩写。( ) 23(任何一种金属与电解质溶液作用时,其界面上的原子或离子之间必然发生相互作用。( ) 24(阳极极化中,阳极过程是金属失去电子而溶解成水化离子的过程,在腐蚀原电池中金属失掉的电子迅速地由阳极流到阴极,但是电子地转移速度却跟不上金属地溶解速度,即。( ) 25(络合可以起到极化作用。( ) 26(不同的金属浸入同一种电解质溶液中称为电偶电池。( ) 27(扩散控制的电化学反映中,降低温度,扩散系数减小,id也减小,腐蚀速度减弱。( ) 28(相同条件下,有限长的管路的保护比无限长的保护要长。( ) 29(能穿透钝化膜,引起钝化的破坏,活化的增加,实现阳极去极化。( ) 30(阴极缓蚀剂不但可以增大阴极的面积,而且还可以改变阳极的面积。( ) 三、选择题 1(电极电位的测量可采用: ( ) A(高阻抗伏特表。 B(低阻抗伏特表。 C(普通万用表。 2(土壤腐蚀体系是由于下列控制因素造成的: ( ) A(阴极控制。 B(阳极控制。 3(外加电流阴极保护中,所谓无限长管道是指 ( ) A(管道全线上有若干个阴极保护站,两段无绝缘法兰 B(管道全线上只有一个阴极保护站,两段有绝缘法兰 C(管道全线上只有一个阴极保护站,两段无绝缘法兰 4(防蚀涂料红丹漆作为储罐、管道的 ( ) A(面漆 B(底漆 C(中层漆 5(土壤中硫酸盐还原菌参加腐蚀过程,细菌起到的作用是: ( ) A(氧化作用 B(控制作用 C(去极化作用 6(在含有碳酸盐为主的土地中有一条金属管道,现有一根新管子与其连接(均为裸管),则 覆土后腐蚀发生在: ( ) A(两管交接处附近的新管子上。 B(两管交接处附近的老管子上。 C(两管交接处新、老管子上。 7(应用阳极保护时,一般要求稳定钝化区电位范围不小于: ( ) A(50 mV。 B(500 mV。 C(200 mV。 8(下列说法不正确的是: ( ) A(不同的金属电极有不同的交换电流密度; B(交换电流密度越大,金属腐蚀速度越快,电极越易极化; C(交换电流密度越小,金属的耐蚀性越好。 9(阳极保护中的三个保护参数:致钝电流密度、维钝电流密度和稳定钝化区的电位范围,对它们的的要求是: ( ) A(致钝电流密度小、维钝电流密度合适和稳定钝化区的电位范围较宽; B(致钝电流密度合适、维钝电流密度大和稳定钝化区的电位范围较宽; C(致钝电流密度合适、维钝电流密度小和稳定钝化区的电位范围较宽。 10(在以下三种牺牲阳极中,哪一种阳极的理论发生电量最大, ( ) A(镁; B(铝; C(锌。 11(极化规律的正确表达式是 ( ) A(i×η?0; B(i×η= 0; C(i×η?0。 12(发生腐蚀的部位是腐蚀电池的 ( ) A(阳极; B(阴极; C(既可能是阳极,也可能是阴极。 13(海水中的钢桩在不同区域中的腐蚀情况不同,其中腐蚀最严重的区域是: ( ) A(飞溅区和潮差区; B(全浸区; C(海泥区。 四、简答题 1(试用腐蚀极化图说明外加电流的阴极保护的基本原理。 2(分析以下两种结构何种为危险结构,并说明原因。 (1)铁板用铜钉铆接 (2)铜板用铁钉铆接 3(画出具有活化/钝化转变行为的金属阳极极化曲线的示意图,并对曲线(阐述土壤性质对腐蚀过程的影响。 5(铁在中、碱性土壤中的腐蚀属于氧去极化腐蚀,阳极是铁,阴极是以铁中的杂质为导体的氧电极。如果测得体系的腐蚀电位为-0.25V,若铁电极的平衡电位-0.44V,氧电极的平衡电位0.40V,试求阴、阳极的控制程度,并回答哪种因素为腐蚀的控制因素, 6(简述电化学腐蚀的特点。 7(简述阳极去极化和阴极去极化的原因。 8(简述提高氢过电位,降低氢去极化,控制金属腐蚀的措施。 9(根据E,PH图在腐蚀中的应用,说明铁的防腐措施。 10(杂散电流的防护措施。 11(简述阳极地床材料的要求。 12(推导无限长管道保护长度的计算公式。 《腐蚀与防腐》综合复习资料 一、填空题 1、浓差电池有 ( ) 和 ( ) 两种形式。 2、双电层是由( )和( )组成的。 3、SCE是 ( ) 的缩写,SHE是 ( ) 的缩写。 4、混合极化是由 ( ) 和 ( ) 结合而成。 5、电极反应的标准状态是:温度为( )、离子活度为( )和分压力为( )。 6、去除钝化膜的方法大体可大致分为 ( ) 和 ( ) 两种。 7、内涂层的主要作用是 ( ) 和 ( ) 。 8、根据电化学作用机理,将缓蚀剂分为 ( ) 、 ( ) 和 ( ) 等三种类型。 、 ( ) 是腐蚀的原动力。 9 10、目前为大多数人所接受的解释金属钝化现象的主要理论有两种,即为 ( ) 和 ( ) 。 11(四种排流方法分别是 ( ) 、 ( ) 、 () 和 () 。 12(腐蚀原电池的腐蚀电流大小,取决于4个因素: () 、 () 、 () 和_ () 。 13(阳极保护的三个基本参数为 () 、 () 和 () 。 14(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应,平衡过程包括两个含义:_____() 、 () 。 15(牺牲阳极材料的性能要求是 () 、 () 、 () 和 () 等四个方面的指标来衡量。 《腐蚀与防腐》综合复习资料 一、填空题 1、浓差电池有 (离子浓差电池 ) 和 (电极浓差电池 ) 两种形式。 2、双电层是由(电位离子 )和( 反离子)组成的。 3、SCE是 (饱和甘汞电极 ) 的缩写,SHE是 (标准氢电极 ) 的缩写。 4、混合极化是由 (电化学极化 ) 和 (浓度极化 ) 结合而成。 5、电极反应的标准状态是:温度为(298.15K )、离子活度为(1MOL/L )和分压力为(101.325KPA )。 6、去除钝化膜的方法大体可以分为 (机械清除 ) 和 (溶解清除 ) 两种。 7、内涂层的主要作用是 (防腐 ) 和 (增加附着力 ) 。 8、根据电化学作用机理,将缓蚀剂分为 ( 阳极型) 、 (阴极型 ) 和 (混合型 ) 等三种类型。 9、 (金属的氧化 ) 是腐蚀的原动力。 10、目前为大多数人所接受的解释金属钝化现象的主要理论有两种,即为 (成相膜理论 ) 和 (吸附理论 ) 。 11(四种排流方法分别是 (直接 ) 、 (极性 ) 、 (强制) 和 (接地) 。 12(腐蚀原电池的腐蚀电流大小,取决于4个因素: (电极电势差) 、 (电极面积) 、 (离子浓度) 和_ (电路电阻) 。 13(阳极保护的三个基本参数为 (致钝电位) 、 (维钝电流) 和 (过钝电位) 。 14(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应,平衡过程包括两个含义:_____(电荷平衡) 、 (溶解于沉积平衡) 。 15(牺牲阳极材料的性能要求是 (足够的低电位) 、 (极化率小) 、 (腐蚀产物易脱落) 和 (电流效率高) 等四个方面的指标来衡量。 《腐蚀与防腐》综合复习资料 一、填空题 1、极化曲线) 两种。(课件,极化与去极化,极化曲线、氧去极化的阴极过程可以分为两个基本环节: (3) 过程和 (4) 过程。(课件,极化与去极化,氧去极化) 3、在腐蚀控制方式中,当R,0,PP,为 (5) 。(课件,极化与去极化,腐蚀控ac 制因素) 4、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应,平衡过程包括两个含义: (6) 、 (7) 。(课件,电极与电极电位) 5、氧浓差电池中,位于高氧浓度区域的金属为 (8) 极,位于低氧浓度区域的金属为 (9) 极。(课件,腐蚀原电池,氧浓差电池) 6、外加电流的阴极保护的三个基本参数为(10)、(11)和(12)。(课件,电化学保护,外加电流阴极保护) 7、材料具备 (1) 是能进行阳极保护的必要条件。(课件,电化学保护,阳极保护) 8、列出四种杂散电流干扰腐蚀类型:(13)、(14)、(15)和(16)。(课件,杂散电流腐蚀及保护) 9、氢去极化腐蚀的标志是 (17) 。(课件,极化与去极化,氢去极化) 10、实际腐蚀过程中,经常同时产生两种极化。在低低反应速度下,常常表现为以 (18) 为主,而在较高反应速度下表现出以 (19) 为主。(课件,极化与去极化) 11、牺牲阳极材料的性能要求是 (20) 、 (21) 、 (22) 和 (23) 等四个方面的指标来衡量。(课件,电化学保护,牺牲阳极阴极保护) 12、腐蚀原电池的作用过程由三个环节组成,缺一不可。这三个环节是 (24) 、 (25) 和 (26) 。(课件,原电池) i,0 13、可以在利用参比电极测量出在没有电流通过时,任意电极的电极电位E(),0该电极电位称为 (27) 或 (28) 。(课件,电极电位的定义方式) 14、推动电极反应的动力方向与电极反应方向具有一致性,称之为 (29) 。(课件,极化规律的概念) 15、目前为大多数人所接受的解释缓蚀作用机理的理论有 (30) 、 (31) 和 (32) 。(课件,缓蚀剂缓蚀机理) 16、防腐涂料按组分分为三种,为 (33) 、 (34) 、 (35) 。(课件,防腐涂料的品种及性能) 17、石油沥青防腐层的最小厚度分别为:普通级 (36) 、 加强级 (37) 和特加强 级 (38) 。(课件,沥青防腐层结构) 18、缓蚀剂的主要性能参数为 (39) 和 (40) 。(课件,缓蚀剂的缓蚀性能指标) 19、金属的电极电位朝(41) 值方向移动是引起钝化得原因。(课件,阳极极化的原因之三) 20、金属/溶液界面上的双电层是由 (42) 和 (43) 两大部分组成的。(课件,双电层的结构) 21、在电极表面由于电流通过生成了使欧姆电阻增加的物质,因此而产生极化现象称为 (44) 。(课件,电阻极化过电位的计算) 22、铝和不锈钢等金属在硝酸中是借助于 (45) 而耐蚀的。(课件,阳极极化的原因之三) 23、利用比被保护部件的电位更 (46) 的金属或合金制成的牺牲的阳极,从而使被保护的部件发生 (47) ,达到减缓腐蚀的目的,称为牺牲阳极保护。(课件,牺牲阳极保护原理 ) 二、判断题 1、外加电流的阴极保护,要求阳极地床的电阻小于1欧姆。 ( ) (课件,电化学保护,外加电流阴极保护) 2、阳极缓蚀剂是具有氧化性的物质。 ( ) (课件,缓蚀剂保护,阳极型缓蚀剂) 3、阴极保护可用于活化,钝化金属的电化学腐蚀保护。 ( ) (课件,电化学保护,阳极保护) 4、阴极缓蚀剂不但可以增大阴极的面积,而且还可以改变阳极的面积。 ( ) (课件,缓蚀剂保护,阴极缓蚀剂) 5、一般来说,土壤的含水量越高,其腐蚀性越强。 ( ) 6、发生氢去极化腐蚀的条件是。 ( ) EE,H阳 (课件,极化与去极化,氢去极化) 7、浓差极化是阳极极化。 ( ) (课件,极化与去极化,浓差极化) 8、不同的金属电极有不同的交换电流密度i值。 ( ) 0 (课件,电极与电极电位,单电极) 9、Cu电极浸在硫酸盐水溶液中,低温端为阴极,高温端为阳极,组成温差电池。( ) (课件,腐蚀原电池,温差电池) 10、阴极保护系统中的辅助电极为阳极,阳极保护系统中的辅助电极为阴极。 ( ) (课件,电化学保护) 11、对强酸性介质中的铁,采用阳极保护最为有利,而不宜选用阴极保护。 ( ) (课件,电化学保护) 12、防腐绝缘层和电化学保护都是积极的防腐措施。 ( ) 13、维钝电流密度决定了金属在阳极保护时的腐蚀速度,因此维钝电流密度越小越好。( )(课件,电化学保护,阳极保护) 14、在腐蚀原电池中阳极进行氧化反应,阴极进行还原反应。 ( ) (课件,腐蚀原电池) 15、极化的本质是电子转移的速度比电极反应快。 ( ) (课件,极化与去极化) 16、交换电流密度i值越小,说明电极的耐蚀性越好。 ( ) 0 (课件,电极与电极电位,单电极) 17、不同的金属分别浸入不同的电解质溶液中构成的电池称为腐蚀电池。 ( ) (课件,腐蚀原电池) 18、对于纯金属,氢的去极化腐蚀主要在整个均匀的金属表面上进行,因此腐蚀速度与阳极无关。 ( ) (课件,极化与去极化,氢去极化) 19、腐蚀原电池和原电池的本质区别是前者不对外做功。 ( ) (课件,腐蚀原电池) 20、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。 ( ) (课件,电极电位的定义方式) 21、宏电池是其电极的阴阳极能用肉眼辨认的腐蚀电池。 ( ) (课件,腐蚀电池的分类) 22、去极化作用对减小腐蚀速度有利。 ( ) (课件,金属的去极化) 23、阴极保护系统中的辅助电极为阴极。 ( ) (课件,牺牲阳极保护原理) 24、阳极保护适合在强氧化性介质中的构件的保护。 ( ) (课件,阳极保护的应用条件) 25、相同条件下,有限长的管路的保护比无限长的保护要长。 ( ) (课件,有限长管路的保护长度 ) 26、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。 ( ) (课件,阳极保护和阴极保护的比较) 27、镀锌钢管中的镀锌层是阳极覆盖层。 ( ) (课件,微观电池) 28、阳极保护可用于活化,钝化金属的电化学腐蚀保护。 ( ) (课件,阳极保护的应用条件) 29、钝化膜型缓蚀剂属于危险型缓蚀剂。 ( ) (课件,阳极型缓蚀剂) 30、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。 ( ) 31、缓蚀剂一般不适用于高温环境,通常在150?以下适用。 ( ) (课件,缓蚀剂保护的局限性) 32、电化学腐蚀的特点之一是有电流产生。 ( ) (课件,电化学腐蚀的特点) 33、金属的交换电流密度越小,说明电极反应越易进行。 ( ) (课件,一般交换电流密度小的金属,耐蚀性好) 34、非平衡电极电位可以用能斯特公式进行计算。 ( ) 35、极化曲线越平缓,说明电极反应过程中的障碍越大。 ( ) (课件,极化) 36、金属钝化是金属内部和表面都失去了化学活性。 ( ) (课件,钝化现象) 三、选择题 1、下列说法不正确的是: ( ) (课件,电极与电极电位,单电极) A(不同的金属电极有不同的交换电流密度; B(交换电流密度越大,金属腐蚀速度越快,电极越易极化; C(交换电流密度越小,金属的耐蚀性越好。 2、腐蚀电位是一个混合电位,数值 ( ) (课件,电极与电极电位) A(比阴极电位高; B(比阳极电位低; C(介于阴阳极电位之间 3、应用阳极保护时,一般要求稳定钝化区电位范围不小于: ( ) (课件,阳极保护的主要参数) A(20 mV。 B(50 mV。 C(100 mV 4、在腐蚀原电池中阴极反应为: ( ) (课件,腐蚀原电池) A(氧化反应; B(还原反应 5、下列说法哪个是正确的。 ( ) (课件,全面腐蚀,均匀腐蚀) A(局部腐蚀是由微腐蚀电池作用的结果; B(均匀腐蚀是由微腐蚀电池作用的结果; C(均匀腐蚀条件下,整个表面既是阳极又是阴极。 6、电化学保护中,下列哪一种材料在阳极使用前,通常需用树脂、沥青等浸渍,以降低其多空性。 ( ) (课件,电化学保护) A(铸铁 B(石墨 C(铂 7、在电解质溶液中,单一电极建立的电极电位是: ( ) (课件,电极电位的定义方式) A(平衡电极电位。 B(非平衡电极电位。 C(腐蚀电位 8、CSE是 ( ) 的英文缩写。(课件,电极电位的定义方式) A(饱和Cu/CuSO电极; 4 B(饱和甘汞电极; C(标准氢电极 9、我国以管地电位正向偏移多少作为遭受杂散电流腐蚀的判定指标, ( ) (课件,杂散电流腐蚀的判定指标 ) A(20 mV。 B(50 mV。 C(100 mV 10、阳极保护中的三个保护参数:致钝电流密度、维钝电流密度和稳定钝化区的电位范围,对它们的的要求是: ( ) (课件,阳极保护的主要参数) A(致钝电流密度小、维钝电流密度合适和稳定钝化区的电位范围较宽; B(致钝电流密度合适、维钝电流密度大和稳定钝化区的电位范围较宽; C(致钝电流密度合适、维钝电流密度小和稳定钝化区的电位范围较宽。 11、阴极缓蚀剂的作用( )(课件,阴极型缓蚀剂) A(在阴极表面上形成沉淀膜 B(在金属表面上形成保护膜 C(阻止金属离子进入溶液 四、简答题 1、写出干扰腐蚀的五种类型。(课件,杂散电流腐蚀剂保护) 2、陈述阴极保护和阳极保护的异同点。(课件,电化学保护) 3、写出腐蚀电化学阳极反应通式,以及阴极析氢、吸氧的反应式。(课件,腐蚀原电池) 4、试用腐蚀极化图说明牺牲阳极的阴极保护的基本原理。(课件,极化与去极化,极化图) 5、为什么铜不溶于还原酸介质中,而溶于含氧酸或氧化性酸, 6、铁在3%NaCl溶液腐蚀时,测得该腐蚀体系的腐蚀电位为-0.300V,假若经计算得到其阳极反应在该溶液中的平衡电位为-0.463V,其阴极反应在该溶液中的平衡电位为0.805V,试求阴、阳极的控制程度,并回答哪种因素为该腐蚀体系的控制因素,(课件,腐蚀控制因素) 7、根据E,PH图在腐蚀中的应用,说明铁的防腐措施。(课件,Fe,H2O系的E—PH图) 8、用腐蚀极化图说明阴极保护的基本原理。(课件,牺牲阳极保护原理,外加电流阴极保护原理) 9、陈述干扰防护工程总体设计思想和原则。(课件,杂散电流腐蚀的防护) 10、试用腐蚀极化图说明阳极保护的基本原理。(课件,阳极保护的基本原理) 11、杂散电流的防护措施。(课件,杂散电流腐蚀的防护) 12、简述阳极去极化和阴极去极化的原因。(课件,阳极去极化的原因,阴极去极化的原因) 一(选择题 1. ( A )是材料受环境介质的化学作用而破坏的现象。 A.腐蚀 B.磨损 C.断裂 D.磨蚀 2. 在以下材料失效的形式中,属于突变过程的是( C )。 A.腐蚀 B.磨损 C.断裂 D.磨蚀 3. 下列属于腐蚀的特点的是(C)。 A.自发性 B.普遍性 C.被动性 D. 隐蔽性 4. 腐蚀的发生是金属由高能级向低能级退化的过程,是(B)过程。 A.吸热 B.放热 C.升压 D. 降压 5. 下列腐蚀类型属于化学腐蚀的是(D)。 A. 土壤腐蚀 B. 电解液中腐蚀 C. 海水腐蚀 D. 非电解液中腐蚀 6. 以下物体不属于据导电能力分类的是:(D) A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 电解质 7. 下列导体属于离子导体是:(C)。 A. 金属导体 B. 半导体 C. 电解质溶液D. 绝缘体 8. 下列不属于气体电极的是:(B)。 A. 氢电极 B. 饱和甘汞电极 C. 氧电极D. 氯电极 9. 下列哪种电极不是在实际使用中常常采用的二级参比电极。(B) A.饱和甘汞电极(SCE) B.氢标准电极(SHE) C.银,氯化银电极 D.饱和硫酸铜电极 10. 下列金属按其活泼性由高到低排列,次序正确的是(A)。 A. K、Na、Zn、Cu、Ag、Au;B. Cu、K、Na、Zn、Ag、Au; C. K、Na、Cu、Zn、Au、Ag;D. Cu、K、Zn、Na、Au、Ag; 11. 下列金属()不属于负电性贱金属。 A. K B.Ca C.Mg D.Ag 12. 下列腐蚀形式(D)不属于金属的局部腐蚀 A.电偶腐蚀 B.应力腐蚀 C.氢损伤 D.析氢腐蚀。 13. 下列选项(B)不是孔蚀的破坏特征。 A.破坏高度集中 B.蚀孔的分布均匀 C.蚀孔通常沿重力方向发展 D.蚀孔小,不易发现。 14. 黄铜脱锌破坏形式属于(B)。 A.电偶腐蚀 B. 选择性腐蚀 C. 晶间腐蚀 D.缝隙腐蚀 15. 根据金属表面的潮湿程度,不属于大气腐蚀分类的是(C): A.干大气腐蚀 B. 潮大气腐蚀 C. 润大气腐蚀 D.湿大气腐蚀 16. 以下(D)不属于影响土壤腐蚀的因素。 A.土壤电阻率 B.土壤的含氧量 C.土壤的pH值 D.土壤的物化性质 17. 目前常用来解释缓蚀剂机理的理论不包括:(C) A.吸附理论; B.成膜理论;C.物理化学理论; D.电化学理论; 18. 缓蚀剂的分类按其作用机理来划分不包括:(B) A.阳极型缓蚀剂 B.电解质型缓蚀剂 C.阴极型缓蚀剂 D.混合型缓蚀剂 19. 对于长输管道,影响最小保护电流密度的主要因素不包括:(C) A.绝缘层质量; B.土壤含水量; C.大气温度; D.土壤电阻率 20. 评价牺牲阳极性能优劣的指标不包括:(A) A.阴极电位; B. 电流效率; C. 阳极消耗率; D. 腐蚀特征 21. 管道通过粘土和砂土交接处时,由于土壤中氧浓度的不同,易发生氧浓差电池腐蚀,下 列关于腐蚀部位的说法哪个是正确的( B )。 A、粘土段富氧,易发生腐蚀 B、粘土段贫氧,易发生腐蚀 C、砂土段富氧,易发生腐蚀 D、砂土段贫氧,易发生腐蚀 22. 下列哪种排流方式可有效防止逆流( B )。 A、直接排流 B、极性排流 C、强制排流 D、接地排流 23. 下列物质不能作为去极化剂的是( A ) 2+A、H B、O C、Cu D、Cl 22 224. 能够用来判断金属电化学腐蚀速度大小的是( D ) A、电位,pH图 B、电偶序 C、电动序 D、腐蚀极化图 25. 下列关于阴极保护的说法,正确的是( D )。 A、牺牲阳极法阴极保护容易造成过保护。 B、外加电流阴极保护系统中,被保护管道与电源的正极相连。 C、对管道实施外加电流保护时,管道沿线的电流和电位分布是均匀的。 D、外加电流阴极保护系统中辅助阳极的主要作用就是导通电流。 判断题 1.(×)氢电极指的是电子导体材料而不是电极反应或整个电极系统。 2.(?)从还原体的体系向氧化体的体系转化时,电极反应是阳极反应。 3.(×)从氧化体的体系向还原体的体系转化时,电极反应是阳极反应。 4.(?)电极体系中的金属有两个作用是电子导体和参与电极反应的物质。 5.(×)电极反应中,电极材料本身必须参加电极反应。 6.当有1mol金属进入溶液,引起的溶液吉布斯自由能的变化就是该金属在溶液中的化学位。 7.(×)物理学规定电流从负极流向正极,正极的电势高于负极。 8.(×)电极反应没有物质的变化,只有电荷在两种导体相之间转移。 9.(?)电极反应平衡是指电量、物质量在氧化、还原反应中都达到了平衡。 10. (?)一个电极系统的绝对电位是无法测得的。 11. (?)金属腐蚀速度与其腐蚀电流密度成正比,故可用腐蚀电流密度表示腐蚀速度的大 小。 12. (×)腐蚀原电池实质上是一个断路的原电池。 13. (×)纯锌在HCl溶液中会发生电化学腐蚀类型的腐蚀。 14. (?)金属在含氧酸中的腐蚀速度比不含氧酸中更大些。 15. (×)纯金属比含杂质金属在电解质中的腐蚀速度更大些。 16. (?)腐蚀电池可分为宏观电池和微观电池两种。 17. (×)一般交换电流密度大的金属,耐蚀性好。 18. (?)通阳极电流时,阳极电位向正的方向变化,成为阳极极化。 19. (×)通阴极电流时,阴极电位向正的方向变化,成为阴极极化。 20. (×)阳极极化和阴极极化,都能使腐蚀电池两极间的电位差增大,导致腐蚀电池所流过的电流增大。 21. (×)极化作用是加速金属腐蚀的重要因素。 22. (?)能够起到去极化作用的物质叫去极化剂,去极化剂是活性剂,它起加速腐蚀的作用。 23. (?)从防腐的观点来讲,要避免小阴极,大阳极这种不利的情况。 24. (×)电偶腐蚀防护在结构上切忌组成小阴极大阳极的面积比,这样不利于防护。 25. (×)SCC临界应力愈大,材料耐SCC性能愈差。 26. (?)SCC对环境是有选择性的。 27. (?)一般来说,温度升高,材料发生SCC的倾向增大。 28. (×)临界相对湿度越高金属越易受腐蚀。 29. (?)其它条件相同的情况下,大气温度升高,腐蚀反应速度也会加快。 30. (?)铝在大气中生成致密,不吸湿的AlO保护膜,耐蚀较好。 23 31. (?)降低大气中的有害成分,如HS、CO 、SO,是大气腐蚀的有效防护方法。 222 32. (×)一般来说,海水呈微酸性。 33. (×)海水对于钢铁的腐蚀,其腐蚀速度主要是由阴极过程中氧极化作用所控制。 34. (×)土壤宏电池腐蚀有明显的局部性,而且集中在透气性好的部位上。 35. (?)一般说来,土壤的含盐量含水量越大,土壤的电阻率越小,土壤的腐蚀性也越强。 填空题 1.金属腐蚀是金属从元素态转变为化合态的化学变化及电化学变化。 2.依据材料受腐蚀的腐蚀机理划分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 3.金属的电化学腐蚀中,金属和周围介质(水溶液电解质)接触时,在金属和介质界面发生有电子转移的氧化还原反应,而使金属受到破坏。 4.导体按形成电流的荷电粒子分为电子导体和离子导体。 5.化学变化的基本特征是价电子的得失。 6.电极反应可根据反应方向的不同分为阳极反应和阴极反应两种。 7.一种物质在失去电子后,把处于此种状态的物质称做氧化体。 8.一种物质在得到电子后,把处于此种状态的物质称做还原体。 9.金属表面的金属正离子,受到溶液中极性分子的水化作用,成为水化阳离子。 10. 电极表面上形成扩散双电层包括紧密层和扩散层。 11. 双电层的电位跃就是电极的电极电位。 12. 在电化学文献中,常把两个相之间的内电位之差叫做伽尔伐尼电位差。 13. 被选来与被测电极系统构成原电池的电极系统,称作参比电极。 14. 25?条件下,镀了铂黑的Pt浸在压力101325Pa(1atm)的H气氛下的H+活度为1mol/L2 的HCl溶液中构成的电极系统称为氢标准电极。 15. 只能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池称为腐蚀原电池。 n+16. 腐蚀电化学的阳极反应的通式Me?Me+ne;阴极反应的通式D+ne ? [D?ne] 17. 析氢反应和吸氧反应是电化学腐蚀过程中最常见的阴极反应。 18. 氧浓差电池中,高氧浓度区的金属为阴极,低氧浓度区的金属为阳极。 n+19. 金属腐蚀的本质是:Me-ne = Me 20. 将金属按照其电极电位的大小由低到高排列成序,称为金属的电动序。 21. 导致金属材料腐蚀破坏的电极反应的耦合,叫做腐蚀电偶,它的混合电位叫做腐蚀电位。 22. 溶液中存在着可以使该种金属氧化成为金属离子或化合物的物质,该物质称为去极化剂。 23. 由于电极上有电流通过而造成电位变化的现象,称为极化现象。 24. 过电位或电极电位与电流密度之间的关系曲线. 忽略电位随电流变化的细节,假设阴极和阳极的极化电位与极化电流的关系是呈线性的,这种直线表示的极化图,称为伊文思腐蚀极化图。 钝化。 26. 在特殊条件下,某些金属失去化学活性,表面处于抗腐蚀的特殊状态,该现象称为27. 金属的钝化理论主要有成相膜理论和吸附理论。 28. 由于缝隙内贫氧,缝隙内外形成氧浓差电池。缝隙内金属表面为阳极,缝外自由表面为阴极。 29. 应力腐蚀是应力和环境腐蚀的联合作用造成的金属破坏。 30. 在固定(静止)应力情况,称为应力腐蚀破裂(或应力腐蚀开裂)SCC;在循环应力情况,称为腐蚀疲劳CF。 31. SCC的机理有两种:阳极溶解(AD)机理和氢致开裂(HIC)机理。 32. 极化作用是阻滞金属腐蚀的重要因素。 33. 阴极保护方法分为外加电流法和牺牲阳极法两种方法。 34. 阴极保护通过外加负电位使被保护的金属阴极极化,从而降低金属的腐蚀速度的方法。 35. 在用量很小的情况下,能阻或减缓金属腐蚀速度的物质称为缓蚀剂(腐蚀抑制剂)。 简答分析题 1.常见的碳锌原电池外电路用导线接通时电灯发光,请写出此时两电极上发生的变化及电化 学反应,并分析该电池电化学过程的组成。5分 2,答:阳极锌皮;氧化反应;锌原子离子化;; Zn,Zn,2e ,阴极碳棒;还原反应;消耗电子; 2H,2e,H,2 整个电池的电化学过程是由阳极的氧化过程、阴极的还原过程以及电子和离子流动构成的闭合回路过程所组成。 2.腐蚀电池的特点是什么,6分 答: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,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.构成腐蚀原电池的必要条件是什么,3分 答:存在着电位不同的金属、存在着电解质溶液、构成闭合的电流通路。 4.分析微观腐蚀电池的成因。4分 1.金属化学成分不均匀性;2.金属组织的不均匀性;3. 金属表面物理状态的不均匀性;4.由于金属表面膜不完整而产生的微电池。 5.是否可以在下列说法之间建立对等关系呢,普遍性腐蚀(全面腐蚀)等价于宏观腐蚀电池 (宏电池);局部腐蚀等价于微观腐蚀电池(微电池),请分析原因。7分 答:普遍性腐蚀(全面腐蚀)不等价于宏观腐蚀电池(宏电池); 局部腐蚀不等价于微观腐蚀电池(微电池)。 宏电池的腐蚀形态是局部腐蚀,腐蚀破坏主要集中在阳极区。 如果微电池的阴、阳极位置不断变化,腐蚀形态是全面腐蚀; 如果阴、阳极位置固定不变,腐蚀形态是局部腐蚀。 6.请分析化学腐蚀与电化学腐蚀的异同点。7分 n+共同点: Me–ne = Me 主要不同点: 化学腐蚀:(1)金属与氧化剂直接得失电子;(2)反应中不伴随电流的产生;(3)金属被氧化。 电化学腐蚀:(1)利用原电池原理得失电子;(2)反应中伴随电流的产生;(3)活泼金属被氧化。 7.根据电极反应受阻碍的步骤不同,可将电极极化的原因归结为哪三种,6分 答:1.由于电极上电化学反应速度缓慢而引起的极化,称为电化学极化。(活化极化) 2.由于反应物质或反应产物传递太慢引起的极化,称为浓差极化。 3.由于电极表面生成了高阻氧化物,或溶液电阻增大等原因,使电流的阻力增大而引起的极化,称为电阻极化。 8.在阴极反应中常见的是吸氧反应和析氢反应,写出其具体反应式。6分 -+吸氧反应:O+2HO+2e ?4OH; O+4H+4e ?2HO 2222 +析氢反应:2H+2e ?2H 2 9.简述发生局部腐蚀的条件是什么,4分 答:(1) 金属方面或溶液方面存在较大的电化学不均一性,因而形成了可以明确区分的阳极区和阴极区,它们遵循不同的电化学反应规律。 (2) 阳极区和阴极区的电化学条件差异在腐蚀过程中一直保持下去,不会减弱,甚至还会不断强化,使某些局部区域的阳极溶解速度一直保持高于其余表面。这是局部腐蚀能够持续进行(发展)的条件。 10. 分析水线分 金属浸润面处,氧的扩散途径短,氧浓度高,成为腐蚀电池的阴极; 而在水线以下的区域,氧浓度低,成为腐蚀的阳极,被腐蚀。 金属的腐蚀与防护练习题 1、把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀HSO溶液中,用导线两两相连,可以组成各种原电24 池,若a、b相连,a为负极;c、d相连时,c为负极;a,c相连时,c为正极;b、d相连时,b为正极,则这四种金属的活动性顺序(由强到弱的顺序)为 ( ) A、a,b,c,d B、a,c,d,b C、c,a,b,d D、b,d,c,a 2、下列叙述的方法不正确的是( ) A、金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 B、用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀 C、钢铁在干燥空气中不易被腐蚀 D、用牺牲锌块的方法来保护船身 3、钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是( ) +-2+- A、2H,2e,H? B、Fe,2e,Fe 2--3+-2+ C、2HO,O,4e,4OH D. Fe,e,Fe 22 4、下列各种方法中:?金属表面涂抹油漆,?改变金属的内部结构,?保持金属表面清洁干燥,?在金属表面进行电镀,?使金属表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是( ) A、???? B、???? C、???? D、全部 5、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察: ?若液面上升,则溶液呈 性,发生 腐蚀,电极反应式为: 负极:_________________,正极:___________________ ?若液面下降,则溶液呈 性,发生 腐蚀,电极反应式为: 负极___________________,正极:___________________。 6、下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 ( ) 巩固 1、将金属A和金属B分别放入稀HSO中均有氢气生成。若将金属A和金属B相连24 后投入稀HSO中发现A被腐蚀;B未被腐蚀。关于B的叙述正确的是( ) 24 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 D、金属B的表面上明显有气泡产生,金属A表面无明显现象 2、在铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中容易腐蚀的原因是( ) A、形成原电池时,铝作负极 B、形成原电池时,铜作负极 C、形成原电池时,电流由铝经导线流向铜 D、铝铆钉发生了电化学腐蚀 3、白铁皮(镀锌)发生析氢腐蚀时,若有0.2mol电子发生转移,下列说法正确的是( ) A、有6.5g锌被腐蚀 B、在标准状况下有22.4L氢气放出 C、有2.8g铁被腐蚀 D、在标准状况下有2.24L气体放出 4、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 + nHO == M(OH)n+n/2H? 22 B、马口铁(镀锡)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 5、用铝饭盒盛放醋酸,一段时间后饭盒被腐蚀,这种腐蚀属于_______,反应方程式为 ____________。若用铝饭盒盛放食盐(含水),一段时间后,饭盒被腐蚀,这种腐蚀属于_______,反应原理(用电极反应式表示):______________。 6、实验室分析白铁(镀锌)样品成分,称取1.00g样品放在烧杯中加入过量的盐酸,然后用玻片盖住烧杯,首先观察到有大量的气泡冒出,后来放出气体速率变慢,最后完全反应。接着加入过量的氢氧化钠溶液,过滤,分离出灰绿色沉淀;该沉淀在空气中加热至质量不变;最后得1.20g红色粉末。已知锌及其化合物与铝及其化合物的性质相似,回答: (1)白铁镀锌的作用是______________________________________; (2)盖玻片的作用是______________________________________; (3)放出气体的速度由快到慢的原因是 ______________________________________; (4)为什么要加入过量的NaOH溶液______________________________________; (5)在空气中加热灰绿色沉淀的化学方程式是___________________; (6)锌在样品中的质量分数是___________________。 7、炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl),第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑。回答: (1)铁锅的锈蚀应属于________,腐蚀的原因是________; (2)铁锅锈蚀的电极反应式为:负极________,正极________。正负电极反应产物会继续发生反应,反应的离子方程式或化学方程式为________。 答案 1、B 解析:根据题意:a、b相连,a为负极,活泼性a,b;c、d相连,c为负极,活泼性c,d;a、c相连时,c为正极,活泼性a,c;b、d相连时,b为正极,活泼性d,b 2、B 解析:铝铁组成原电池,铝为负极,更易被腐蚀。 +-- 3、C 解析:析氢腐蚀正极:2H,2e,H?;吸氧腐蚀正极:2HO,O,4e222-,4OH 4、D 解析:金属防护思路:防止金属与氧化性介质直接接触、防止金属形成表面电解质溶液层。 5、 【思路分析】根据原电池的构成条件,两种不同的材料在有电解质溶液时,若形成闭合回路,即可构成原电池。铁钉实际上是钢制成的,在这种情况下具备形成原电池的条件,此时发生的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件、原理及结果可知:试管内液面上升,说明试管内压强减小,气体被吸收所致,是铁钉吸氧腐蚀的结果;试管内液面下降,说明试管内气体压强变大,试管内产生了气体,是铁钉的析氢腐蚀的结果,写出电极反应。 -2+-- 【答案】?中性或弱酸 吸氧 2Fe -4e,2Fe 2HO,O,4e,4OH 22-2+ +- ?较强酸 析氢 Fe -2e,Fe2H,2e,H? 2 6、 【思路分析】金属腐蚀的快慢: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。其中(2)(3)是原电池,Fe分别作负极、正极;(4)(5)是电解池,Fe分别作阴极、阳极。 【答案】(5),(2),(1),(3),(4) 巩固: 1、A 解析:题目所给信息可判断,金属A与金属B组成原电池,A做负极。 2、AD 解析:在潮湿空气中,组成铝做负极的原电池,发生铝的吸氧腐蚀。 +2+- 3、AD 解析:锌做负极,反应方程式:Zn+2H=Zn+H?,转移电子2e。当2 有0.2mol电子发生转移时,有6.5g锌被腐蚀、在标准状况下有2.24L气体放出。 4、C 解析:金属被腐蚀类型有多种,A项只代表其中之一;马口铁镀层破损后,形成铁做负极的原电池,加快铁的腐蚀;置于空气中的金属主要发生电化学腐蚀,特别是吸氧腐蚀。 5、 【思路分析】铝饭盒为合金,电解质溶液酸性较强,发生铝的析氢腐蚀;食盐水呈中性,发生铝的吸氧腐蚀。 【答案】析氢腐蚀 2Al+6CHCOOH=2(CHCOO)Al+3H? 3332-3+-- 吸氧腐蚀 负极:4Al-12e=4Al,正极:3O+6HO+12e=12OH 223+-Al+3OH=Al(OH)? 3 6、 【思路分析】过程分析:开始组成铁锌原电池,锌做负极,反应较快;后来 2+-锌完全反应,又发生铁与盐酸直接反应(非原电池),速率较慢;Fe+2OH=Fe(OH)?;24Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH); 2223 2Fe(OH)FeO+3HO;即最后的红色粉末是FeO。另外本题还考查锌及其化合物323223 的两性。 【答案】 (1)在铁表面增加保护层,防止铁被空气氧化; (2)防止溶液溅出烧杯; (3)锌先被溶解,失去原电池功能,另外随着反应的进2+行,HCl浓度降低,导致反应速率由快到慢; (4)使溶液中Zn转化为可溶性锌酸盐与铁的沉淀分离; (5)4Fe(OH)+ O +2HO = 4Fe(OH) ,2Fe(OH)FeO+3HO; 2 223323 2 (6)16%(FeO的物质的量是0.0075mol,铁的物质的量是0.015mol,即0.84g。 23 7、 【思路分析】考查有关铁的吸氧腐蚀。 【答案】 (1)电化学腐蚀;铁锅材料为铁合金,其中铁和少量碳及NaCl残液构成原电池; -2+--2+- (2)2Fe,4e,2Fe,2HO,O,4e,4OH,Fe,2OH,Fe(OH)?, 222 4Fe(OH),O,2HO,4Fe(OH),2Fe(OH),(n,3)HO,FeO?nHO 222332232金属腐蚀与防护考试 第二章:化学腐蚀 1. 金属表面保护膜:由腐蚀产物所组成的,能够把金属表面和腐蚀环境隔离开,从而降低 金属腐蚀进行速度的薄膜。 2. 金属表面膜具有保护性的条件:1.膜要完整地覆盖于金属的全部表面。 ——膜在所处的环境中是稳定的,不挥发、不被分解或溶解。 ——金属表面上所生成的化合物的体积略大于它所消耗的金属原子的体积。 2.膜与基体金属的结合要牢,不容易脱落 ——金属表面膜要有一定的强度和塑性,与金属基体的热膨胀系数要相近。 ——金属表面膜的内应力不应过大。 3. 为什么铝在大气中有较好的耐腐蚀性(从表面膜形成规律方面阐述): Al在常温下氧化,氧化膜成长速率与厚度成反比,遵循对数速率规律,因此当其暴露在空气中几天后,膜的生长实际就停止了,这就是铝具有优良耐大气氧化的理由之一。 4. 化学腐蚀基本原理:金属与非电解质相接处?介质中的分子被金属表面所吸附并分解为原子?介质中的氧化性的原子X与金属原子Me化合,形成腐蚀产物MeX。 mn 1.产物挥发性的:在金属表面形成不了保护膜,腐蚀反映急促进行下去,金属不断被 腐蚀。 2.产物可附着在金属表面上:反应初期,金属表面膜很薄,不足以将金属表面与介质 完全隔离,金属原子、离子或电子以及介质的原子将相向地通过膜进行扩散,并在已 形成膜中相遇发生反应使膜加厚,这种过程要进行到膜足以阻止金属原子、离子、电 子、介质原子扩散,即形成稳定的保护膜为止。 第三章:电化学腐蚀热力学 5. 电化学腐蚀:金属材料与电解质溶液相互接触时,在界面上将发生有自由电子参加的广 义氧化与还原反应,导致界面处的金属变为离子、络离子而溶解,或生成氧化物、氢 氧化物等稳定的化合物,从而破坏了金属材料的特性,这个过程称为电化学腐蚀。 6. 电极系统:如果系统有电子导体和离子导体两个相组成,且当有电荷通过它们互相接触 的界面时,有电荷在两相间转移,这样的系统称为电极系统。 7. 电极系统的主要特征是:伴随着电荷在两相间的转移,不可避免地在两相的界面上发生 物质的变化,即发生化学变化。 8. 电极反应:在电极系统中,伴随着两个非同类导体之间的电荷转移,在两相的界面上所 发生的电化学反应。 9. 腐蚀电池:只导致金属材料破坏而不能对外界作有用功的短路原电池称为腐蚀电池。 特点:不可逆,只能导致金属材料破坏,电流不对外做功,以热能的形式散发。 10. 去极化剂:电解质溶液中的接受阳极迁移来的电子的氧化性物质。 11. 腐蚀电池的类型:1. 宏观腐蚀电池 1)异质金属接触电池:电位较负的作为阳极被腐蚀 2)浓差电池:溶液浓差:稀溶液中的金属是阳极,被溶解 氧浓差电池:氧含量高的部位得到保护 3)温差电池:有电极电位决定 2. 微观腐蚀电池:因金属表面电化学不均匀引起的。点蚀、晶间腐蚀。 3. 亚微观腐蚀电池 12. 为了使铁免于腐蚀,可设法将E\PH条件移出腐蚀区。途径有三种: 1)降低铁的电极电位,对铁进行阴极保护。 2)把铁的电位升高,使之进入钝化区。 3)调整溶液PH=9~13,可使铁进入钝化区。 第四章 化学腐蚀动力学 阳极过程:腐蚀电池中电势较低的金属为阳极,发生氧化反应。阳极过程就是阳极金属发生电化学溶解或者阳极钝化的过程。 晶体缺陷处往往易于溶解。溶液中某些组分也容易被吸附到晶体的缺陷处,起到加速或抑制阳极溶解的作用。 阴极过程:电解质溶液中的氧化剂在金属阳极溶解后释放出来,并与转移到阴极区的电子相结合的反应过程。 阴极去极化剂和阴极还原反应:1、氢离子还原反应或析氢反应;2、溶液中溶解氧的还原反应;3、溶液中高价离子的还原;4、溶液中贵金属离子的还原;5、氧化性酸或某些阴离子的还原;6、溶液中某些有机化合物的还原。 阳极极化:由于腐蚀电池中阳极区域的自由电子移向电极电势较高的阴极区,使阳极区的电子缺乏,而阳极反应产生的电子又来不及补充,而使阳极产生极化。即由于电流的通过,使电极电势偏离其平衡电势,而向正方向移动称为阳极极化。 阴极极化:由于腐蚀过程中阳极区域释放出的电子进入邻近的阴极区,如果阴极反应还来不及吸收这些电子,则电子在阴极积累,使阴极区的电势偏离平衡电势而向负方向变化,称为阴极极化。 电路接通后,电位差减小,电流减小,是因为发生了极化。把电极上有电流通过阳极时,电极电位变化的现象成为电极的极化。有电流通过阳极(阴极)时,阳极(阴极)电位变正(负),成为阳极(阴极)极化。 通常把减小电极极化的过程叫做去极化,把能减小电极极化的物质叫做去极化剂。1、活化极化2、浓差极化3、电阻极化。 对一个电极反应来说,把有电流通过的电极电位E与开路电位E0之差叫过电位。阳极过电位为正,阴极过电位为负。n代表电极反应的推动力。 无论是阳极极化还是阴极极化,都会减小腐蚀电池的电位差,故极化作用是减小金属腐蚀的重要因素。 发生电化学腐蚀的基本条件是腐蚀电池和去极化剂同时存在。 平衡状态:指一个电极反应过程中,正逆两个方向的物质交换和电荷交换都达到平衡,电极上不会有额外的物质积累和电荷积累的状态。 第五章:析氢与吸氧腐蚀 1. 析氢腐蚀的必要条件:E〉E 原动力:E-E HMHM 2. 控制析氢腐蚀:1)减小或消除金属中析氢过电位小的阴极性杂质。加入析氢过电位大的 合金成分。 2)加入缓蚀剂。大大提高η。 H 3)降低溶液中的活性阴离子。 3. 耗氧腐蚀的必要条件:E〈E MO2 4. 影响耗氧腐蚀的因素:1)溶O2浓度的影响。2)溶液温度的影响。3)盐浓度的影响 第六章:金属的钝化 1. 钝化:在一定条件下金属或合金失去了原来的化学活性,成为惰性,其耐蚀性提高的状态称为钝化。 2. 钝化的方法:1)加入钝化剂(化学钝化)2)外加电流阳极极化(电化学钝化) 第七章:局部腐蚀 1. 电偶腐蚀:将两种金属接触后一起放入酸性溶液中,电位较负的金属腐蚀加剧,而电位较正的金属得到保护。 2. 电偶序:根据金属或合金在一定介质中测得的非平衡电极电位的相对大小排列的次序表。 3. 电偶腐蚀的防护:1)阴阳极面积比。切忌形成小阳极大阴极的面积比。 2)材料。不同金属偶合时,它们在电偶序中的上下位置相距越远,电 偶腐蚀越严重。 3)牺牲阳极。用比被保护金属电位更负的金属做牺牲阳极。 4. 缝隙腐蚀:指介质中金属表面在有缝隙或附着物处发生的局部腐蚀。0.025~0.1mm 5. 缝隙腐蚀原因:氧浓差电池与闭塞电池自催化效应共同作用所致。 缝隙越窄腐蚀越严重,外部面积越大缝内腐蚀越严重。 6. 孔蚀发生的条件:1)金属或合金表面钝化膜有缺陷、机械损伤。 - - 2)介质中有ClOH 等离子。 3)孔蚀的发生需要在孔蚀电位以上。 7. 点蚀防护措施:1)改善金属或合金的电化学性质,降低介质的侵蚀性。 2)介质方面,加入缓蚀剂,可抑制孔蚀。 3)采取阴极保护或阳极保护。 8. 晶间腐蚀:在金属晶界上或其临界区发生剧烈腐蚀,而晶粒的腐蚀相对很小,称为晶间 腐蚀。 9. 选择性腐蚀:合金在某些腐蚀介质中,一种或几种元素部分溶出,剩余部分呈网状或蜂 窝结构,称为选择性腐蚀。 黄铜脱锌,铸铁的石墨化 10. 应力腐蚀SCC:破裂开始只有一些微小裂纹。后发展为宏观裂纹,裂纹穿透金属,其他 大部分表面不会腐蚀。裂纹有穿晶型,晶间型,混合型。 11. 影响SCC的因素:1)应力:残余应力、热应力、结构应力、工作应力 2)环境介质 3)界面电位 12. 磨损腐蚀:由于腐蚀性流体和金属表面间的相对运动而引起金属的加速破坏。 13. 氢损伤:由于氢的存在或与氢发生反应而引起金属设备破坏称为金属的氢损伤。分为脱 碳、氢腐蚀、氢鼓泡和氢脆。 第八章:应力作用下的腐蚀 1. SCC条件:1)特定环境。2)足够大的拉伸应力。3)特定的合金成分组织 2. SCC特点:1)造成应力腐蚀破坏的是静应力,远低于材料的屈服强度,而且一般是拉伸 应力。 2)应力腐蚀造成的破坏,是脆性断裂,没有明显的塑形变形。 3)只有特定的合金成分与特定的介质相组合时才会造成应力腐蚀。 -9-8 4)应力腐蚀的裂纹扩展速率一般在10~10m/s,有点像疲劳,是渐进缓慢的。 5)应力腐蚀的裂纹对起源于表面蚀坑处,裂纹传播途径常垂直于拉力轴。 6)应力腐蚀破坏的断口,其颜色灰暗,表面常有腐蚀产物。 7)应力腐蚀的主裂纹扩展时常有分枝。 8)应力腐蚀引起的断裂可以是穿晶断裂也可以是晶间断裂。 3. 腐蚀疲劳:指在循环应力与腐蚀介质联合作用下所引起的破坏,是疲劳的一种特例。 4. 疲劳裂纹的生成过程:1)首先生成点蚀坑(疲劳源);2)在应力作用下点蚀坑处优先 发生滑移,形成滑移台阶;3)滑移台阶上发生金属阳极溶解;4)在反方向应力 作用下金属表面上形成初始裂纹。 第九章:金属在某些环境中的腐蚀与防护 1. 大气腐蚀的类型:干的、潮的、湿的 大气腐蚀。 2. 大气腐蚀的影响因素:1)气候条件;2)大气污染物质。 3. 土壤腐蚀的特点:1)阴极过程:主要是氧分子还原反应。土壤的结构和湿度决定了氧的 输送速度,从而决定了阴极反应速度。 2)阳极过程:在中性和碱性土壤中,腐蚀产物与土壤粘结在一起,形 成一种紧密层,使阳极过程受到阻碍,对金属起到保护作用。 3)控制特征:微电池腐蚀属于阳极极化控制;大多数土壤中属阴极极 化控制;大电池腐蚀情况属于阴极极化和欧姆电阻混合控制。 4. 土壤腐蚀的几种常见形式:1)全面腐蚀;2)氧浓差电池腐蚀;3)杂散电流腐蚀;4) 细菌腐蚀或微生物腐蚀。 5. 海水腐蚀的特点:1)由于海水导电性好,腐蚀电池中的欧姆电阻很小,因此异金属接触 能造成阳极性金属发生显著的电偶腐蚀破坏。 2)海水中含有大量氯离子,容易造成金属钝态局部破坏。 3)碳钢在海水中发生吸氧腐蚀,凡是使氧极限扩散电流密度增大的因 素,如充气良好,流速增大,都会使碳钢腐蚀速度增大。 4)海洋环境的腐蚀分为几个区域。(海洋大气区、飞溅区、潮差区、 全浸区、海泥区) 6. 高温气体腐蚀的形式:1)钢铁脱碳:一是反应生成气体,使钢铁表面膜的完整性受到破 坏,保护性能下降;二是钢表面层中渗碳体转变为铁素体,表面硬度和 强度降低。 2)铸铁肿胀:铸铁在发生气体腐蚀时,如果侵蚀性气体沿着晶粒边界, 石墨夹杂物和微细裂纹渗入到铸铁内部,发生氧化反应;由于生成的氧 化物体积比消耗的金属体积大,将导致铸件体积增大,这种现象叫铸铁 肿胀。 3)氢损伤:?氢脆:把氢对金属的物理作用所引起的损伤叫氢脆。即 氢溶解于金属中形成固溶体,氢原子在金属的缺陷中复合为氢分 子。 ?氢腐蚀:把氢与金属化学作用引起的损伤叫做氢腐蚀。 氢腐蚀比氢脆的破坏作用大得多。 7. 高温气体腐蚀的防护:1)合金化;2)覆盖层;3)控制气体组成 8. 缓蚀剂:在腐蚀环境中,加入少量某种物质,可以降低金属在介质中的腐蚀速度或阻止腐 蚀的继续发生,这种物质就被称为缓蚀剂。 第10章 高温腐蚀;在高温下金属材料与周围介质直接发生化学反应而引起的损坏。 高温腐蚀的类型:1、高温气体腐蚀2、高温液态介质腐蚀3、高温固态介质腐蚀。 一( 名词解释(15分) 1.晶间腐蚀(3分): 2.小孔腐蚀(3分): 3. 标准电极电位(3分): 4. 电化学保护(3分): 5.(3分): 二. 请回答以下问题: 1(什么是极化现象,极化的基本原因是什么? (10分) 2(应力腐蚀的特征是什么? 应力腐蚀阳极溶解的机理是什么?影响应 力腐蚀的主要因素是什么? (15分) 3(简述高温化学腐蚀的基本原理和提高金属材料耐高温化学腐蚀的 基本方法。(15分 4. 白口铁(镀锌铁)和马口铁(镀锡铁)比较,镀层被破坏后,哪 个更容易腐蚀,为什么,(15分) 5. 运用电化学腐蚀的基本理论,简述提高铝阳极合金材料的设计思 路。(15分) 6. )何谓电位―pH图?举例说明其用途及局限性。(15分) 一 判断题:判断下面的论述是否正确,在答题纸上相应的题号后面标“?”(正确)或“×”(错误)(本大题共15小题,每小题2分,共30分) 1(电极上电极反应正逆过程的电荷达到平衡时的电位称为平衡电极电位。 2(铁―水体系的电位,pH图中,斜的线段代表既有化学反应,又有电化学反应。 3(原电池阳极发生的是氧化反应。 4(出现浓差极化极限扩散电流密度时,电极表面反应物浓度最低。 (大气腐蚀是一种化学腐蚀。 5 6(碳钢在任何腐蚀介质都可能发生应力腐蚀开裂。 7(用重量法可以准确评价点蚀的严重程度。 8(形状复杂的构件不宜采用阴极保护办法。 9(铅在硫酸中有很好的耐蚀性是由于其本身很好的化学稳定性。 10(玻璃钢是一种新型的钢铁材料,具有很好的耐腐蚀性能。 11(极化的发生会加速腐蚀的进行。 12(能够最终靠合理的选材及结构设计来防止电偶腐蚀。 13(对于处在钝态的金属设备不宜采用阴极保护的防腐方法。 14(发生孔蚀时,孔内金属表面的电位比孔外金属表面的电位负。 15(电极的绝对电位值可以用能斯特公式计算。 二 选择题:在每一论述后面有1个正确答案,选择正确的答案,在答题纸上写出正确答案的号码,多选无分。(本题共15小题,每小题2分,共30分) 1(能够耐“王水”腐蚀的材料有 C. 铝 D.高硅铸铁 A.铜 B. 钛 2(在Evans图中,如果阳极极化率显著小于阴极极化率,则该体系属于 A.阴极控制 B.阳极控制 C.混合控制 D.电阻控制 3(腐蚀疲劳发生的条件是 A. 特定材料和敏感介质 B. 静应力和腐蚀介质C交变应力和腐蚀介质D.特定材料和静应力 4(能够用来判断金属电非物理性腐蚀速度大小的是 A(电极电位 B(能斯特公式 C(电位,pH图 D(腐蚀极化图 5(中性盐水的阴极极化曲线 A. 只反映氢去极化行为B. 只反映氧去极化行为C. 先反映氢去极化行为后反映氢和氧共同去极化行为D. 先反映氧去极化行为后反映氧和氢共同去极化行为 6(为了控制奥氏体不锈钢的晶间腐蚀,以下方法无效的是: A(重新固溶处理B(稳定化处理C(降低含碳量D(低温回火处理 7(钢铁设备在封闭系统的水中发生耗氧腐蚀时,腐蚀速度随着温度的升高而: A(增大 B(减小 C(先增大后减小 D(不变 8(下列金属中最不易发生钝化的是: A(铬 B(铜 C(钛 D(钼 9(牺牲阳极保护法的依据是: A. 钝化机理 B. 成膜理论 C. 线性极化理论 D. 电偶腐蚀原理 10(下列体系中,不属于应力腐蚀的体系是: A(低碳钢在热浓氢氧化钠溶液中B黄铜在氨水溶液中C低碳钢在海水中D不锈钢在热的氯离子溶液中 11(不能用来解释不锈钢点蚀机理的是: A(能斯特公式B自催化酸化作用C(闭塞电池 D(“环状”阳极极化曲线(金电极放在通氢气的盐酸(浓度为0.1mol/L)溶液中所构成的电极系统是: A.标准电极 B. 气体电极 C.腐蚀电极 D.混合电极 13(下列电极中通常不用作参比电极的是: A.饱和硫酸亚铁电极 B. 饱和甘汞电极 C.标准甘汞电极 D. 标准氢电极 14(下列物质中不能作为腐蚀过程去极化剂的是: A(H2 B(O2 C(Cu2+ D(Cl2 15(进行阴极保护时: A(被保护设备是阳极 B(辅助电极是阳极C(设备的极化电位比自腐蚀电位正 D辅助电极不受腐蚀 三 填空题:(在答题纸上写出下列各题中每一划线(腐蚀是指 。按照腐蚀机理可以将腐蚀分为物理腐蚀、 腐蚀和 腐蚀。按照破坏的特征,可以将腐蚀分为 腐蚀和 腐蚀。 2(构成微观腐蚀原电池的金属表面电化学不均一性主要体现为 、 、 和 3(能够阻止或减缓金属在腐蚀性介质中腐蚀速度的物质称为 。 4(常用作钢铁设备的牺牲阳极的材料有 、 和 。 5(要使不锈钢不发生点蚀,应把它的电极电位控制在 电位和 电位之间。 四 简答题(本大题共5题,每题6分,共30分) 1(请用贫铬理论解释奥氏体不锈钢的晶间腐蚀机理。 2(阳极保护的主要参数有哪些,与阴极保护相比,哪种方法对被保护设备的电位控制要求更加严格,为什么, 3(写出塔菲尔公式,并说明它适用于什么体系和什么范围。 4(常用的腐蚀监测方法有哪些,(列出10种以上) 5(应力腐蚀的发生一定要满足的条件是什么, 五 综合题(本大题共2小题,每题15分,共30分) 1(请用腐蚀极化图及混合电位的原理来解释电偶腐蚀的过程,画出草图。 2(在用极化电阻探针的方法对某钢铁设备做腐蚀监控时,测得钢探针在某介质中25?的极化电阻为10000Ω?cm2,已知在该介质中B,100mV,Fe以Fe2+形式溶解,ρ铁,7.9g/cm3,Fe的摩尔质量为56 g?mol-1,腐蚀为全面腐蚀,求腐蚀速度,并分别用电流法、重量法和深度法表示。

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