中国科学院金属研究所2017年硕士研究生入学考试试题--金属腐蚀与防护理论
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(讲义)含答案
金属的腐蚀与防护（讲义）一、知识点睛1.金属的腐蚀（1）定义金属表面与周围物质发生_________或因________作用而遭到破坏的过程。
（2）实质金属失去电子被_________的过程，其过程可表示为：M-n e-M n+。
2.金属腐蚀类型（1）化学腐蚀金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接发生_______而引起的腐蚀。
（2）电化学腐蚀①定义两种金属_________且又同时暴露在______空气里或与_____________接触时，由于形成________而发生的腐蚀。
②实质被腐蚀金属成为原电池的______而被溶解。
③分类：a．吸氧腐蚀（以铜板上的铁铆钉为例）通常情况下水膜呈____性或___性，正极上____参加反应。
负极：_____________；正极________________；总反应：__________________________。
b．析氢腐蚀（以铜板上的铁铆钉为例）特殊情况下水膜呈___性，正极上___参加反应。
负极：____________；正极：____________；总反应：__________________________。
注：①纯金属只会发生化学腐蚀，不会发生电化学腐蚀；不纯的金属可能发生化学腐蚀，也可能发生电化学腐蚀，腐蚀类型取决于是否接触到电解质溶液。
②在金属腐蚀中，以电化学腐蚀为主，而电化学腐蚀中又以吸氧腐蚀为主。
3.金属腐蚀的影响因素（1）金属本性①金属越活泼，越易____电子而被腐蚀；②两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速率越______。
（2）介质①金属在潮湿的空气或电解质溶液中，容易腐蚀；②强电解质＞弱电解质＞非电解质。
（3）环境温度温度越高，金属腐蚀速率越____。
（4）金属腐蚀快慢的一般规律（同一种金属的腐蚀）电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极4.金属的防护（1）本质：阻止金属发生_________反应。
金属腐蚀理论复习题
金属腐蚀理论复习题金属腐蚀理论及腐蚀控制复习题第一章绪论思考题1.举例说明腐蚀的定义，腐蚀定义中的三个基本要素是什么，耐蚀性和腐蚀性概念的区别。
答：腐蚀的定义：工程材料和周围环境发生化学或电化学作用而遭受的破坏举例：工程材料和周围环境发生相互作用而破坏三个基本要素：腐蚀的对象、腐蚀的环境、腐蚀的性质。
耐蚀性：指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。
腐蚀性：指环境介质对材料腐蚀的强弱程度。
2.金属腐蚀的本质是什么，均匀腐蚀速度的表示方法有哪些？答:⑴金属腐蚀的本质：金属在大多数情况下通过发生化学反应或是电化学反应后，腐蚀产物变为化合物或非单质状态；从能量观点看，金属与周围的环境组成了热力学上不稳定的体系，腐蚀反应使体系能量降低。
⑵均匀腐蚀速度的表示方法：①深度：年腐蚀深度?hV-VP==△h 是试样腐蚀后厚度的减少量，单位mm;V-代表失重腐蚀速度；t td是腐蚀时间，单位y；d是金属材料的密度；VP所以的单位是mm/y。
②增重：W0?W1?W?V= =W0代表腐蚀前金属试样的质量，单位g；W1代表腐蚀以StSt+后经除去腐蚀产物处理的试样质量，单位g；S代表试样暴露的表面积，单位m2；t代表腐蚀的时间，单位h。
③失重：失重腐蚀速度(V?) ?W?W0?W1V= = W0代表腐蚀前金属试样的质量，单位g；W1代表腐StSt?蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量，单位g；S代表试样暴露的表面积，单位m2；t 代表腐蚀的时间，单位h。
计算题计算题 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Vp，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
表1 解：题意得：对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有：Vˉ=△Wˉ/st =()/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×= g/㎡?h 又d=m/v=/20×40×=/cm2?h Vp=ˉ/d=×/=/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有：Vˉ=△Wˉ铝/st =()/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6 =/㎡?h d=m铝/v=/(30×40×5×)=/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝在腐蚀的时候产生的是点腐蚀对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有：表面积S=2π×＋2π××= m2 Vˉ=△Wˉ/st=()/×400= g/ m2?h 试样体积为：V=π××= cm3 d=W/V=/= g/cm3 Vp=ˉ/d=×/=/y 对铝有：表面积S=2π×＋2π××= m2 Vˉ=△Wˉ/st=()/×20= g/ m2?h 试样体积为：V=π×22×= cm3 d=W/V=/= g/cm3 Vp=ˉ/d=×/=/y 试样在98% HNO3(85℃)时有：对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =()/×2= g/ m2?h Vp=ˉ/d=×/=/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=()/×40=/ m2?h Vp=ˉ/d=×/=/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。
金属腐蚀与防护课后习题答案解析
病蚀与防护试题1化学膺蚀的概念-及特点答案：化学病蚀：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痛蚀。
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，没有痛蚀电流产生，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病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，举例说明哪些金厲氣化膜有保护作用，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/r m■摩尔质量氧化物的体积：VMO = m7L用j = V MO/ V M = m1 r / ( m r 1 )当j> 1金属氧化膜具备完整性条件部分金属的j值氧化物j 氧化物j 氧化物jMOO3 3.4 wo3 3.4 V2O5 3.2Nb2O5 2.7 Sb2°5 2.4Bi2O5 2.3Cr2°3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8FeO 1.8 C UQ O 1.7 ZnO 1.6Ag2O 1.6 NiO 1.5 Pb°2 1.4SnC)2 1.3 如2°3 1.3 CdO 1.2MgO 1.0 CaO 0.7MoO^ WO3v2o5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由干j值太大矣使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度・塑性时，矣发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。
62O3 TiC)2 MnO FeO Cu?。
ZnO Ag?。
NiO PbO? SnOg Al2o3这些氧化物在一定温度围稳定存在，j值适中。
金属的腐蚀和防护(基础知识+经典题型)
金属的腐蚀与防护一、金属的腐蚀1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的现象。
一般可分为腐蚀和腐蚀。
（1）化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如、、等）或非电解质液体（如）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如：钢管被原油中的腐蚀，温度越高，化学腐蚀越。
（2）电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，的金属失去电子而被。
如在潮湿的空气中生锈。
两种腐蚀往往发生，但腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。
电化学腐蚀(以钢铁为例)（1）析氢腐蚀(酸性较强的溶液)负极: 正极:总方程式：（2）吸氧腐蚀(中性或极弱的酸性或碱性溶液)负极: 正极:总方程式：Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：2、影响金属腐蚀快慢的因素内因：（1）金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀（2）纯度：不纯的金属比纯金属腐蚀，如纯铁比钢腐蚀。
电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。
（3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如、如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如外因：介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）金属腐蚀的快慢比较：电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极。
二、金属的防护(1)牺牲的保护法（被保护金属作为原电池的极）(2)外加电流的保护法（被保护金属作为电解池的极）(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1．(2010·北京理综，6)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋2．下列叙述正确的是（）①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe 2O 3·nH 2OA ．①②③④⑤B ．①③④⑤C ．①③⑤D ．②④3．以下现象与电化腐蚀无关的是 （ ）A ．黄铜（铜锌）制作的铜锣不易产生铜绿B ．生铁比纯铁易生锈C ．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D ．银质奖牌久置后表面变暗4．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）A ．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B ．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C ．在海轮外壳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D ．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀5．关于金属腐蚀的如下各叙述中，正确的是（ ）A ．金属被腐蚀的本质是：M+n H 2O=M(OH)n +2n H 2↑ B ．马口铁（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6．(2011·北京理综，8)结合下图判断，下列叙述正确的是( )A ．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B ．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe －2e －===Fe 2＋C ．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －D ．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量NaOH 溶液，均有红褐色沉淀生成7．(2011·山东理综，15)以KCl 和ZnCl 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( )A ．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用8.(2011·泰州高二调研)有关如图装置的叙述不正确的是( )A．这是电解NaOH溶液的装置B．该装置中Pt为正极，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．该装置中Fe为负极，电极反应为：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2D．这是一个原电池装置9．(2011·浙江理综，10)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)，如右图所示。
金属的化学腐蚀与防护练习题及答案解析
4-4 《金属的化学腐蚀与防护》课时练双基练习1．下列各种方法中能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是 ( ) 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 解析： 防止金属腐蚀的常用方法有： a.改变金属的内部结构； b.覆盖保护层，如 ①④⑤ ；c.电化学防护法，如 ③可以防止在金属表面形成原电池而发生 腐蚀。
答案： D2．相同材质的铁在图中的四种情况下不易被腐蚀的是 ( )解析：在 A 中，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个 金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；在 B 中，食盐水提供电解质溶液 环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负 极，碳作正极；在 D 中，酸雨提供电解质溶液环境， 铁铆钉和铜板分别作负极、 正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀；在 C 中，铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。
答案：C3．大雪后常使用融雪盐来清除道路积雪。
过去常用氯化钠等无机盐，降低冰雪的冰点， 而现在往往用环保型有机盐与缓蚀剂，但它们的融雪原理相C ．A ． B.同。
下列叙述不正确的是( )A．环保型有机盐与缓蚀剂的融雪原理为盐溶于水后，使冰雪的冰点降低B．使用环保型融雪盐可以减缓对路面和桥梁中钢筋的腐蚀C．使用环保型融雪盐可以减少对植物的危害D．使用环保融雪盐主要是给植物补充养分解析：本题关键是弄清钢铁的电化学腐蚀原理，使用氯化钠等无机盐易形成电解质溶液，加速了钢铁的腐蚀，而使用环保型有机盐与缓蚀剂，不仅能够起到融雪的效果，而且能够减少钢铁的腐蚀。
答案：D4．把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的混合溶液的玻璃皿中(如下图所示)，经一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是( )A．Ⅰ和Ⅲ附近B．Ⅰ和Ⅳ附近C．Ⅱ和Ⅲ附近D．Ⅱ和Ⅳ附近解析： a 是电解池，Zn 为阴极，电极产物为H2 和NaOH ，b 是原电池，Zn 发生吸氧腐蚀，Fe 为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
金属零部件腐蚀与防护技术考核试卷
B.酸雨
C.污染气体
D.所有以上选项
（答题括号：________）
10.金属腐蚀防护的化学方法包括哪些？
A.阴极保护
B.阳极保护
C.缓蚀剂处理
D.表面钝化
（答题括号：________）
11.以下哪些技术可以用于金属表面处理？
A.清洗
B.打磨
C.化学转化
D.热处理
（答题括号：________）
7. ×
8. √
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.金属腐蚀的主要原因有电化学反应、化学腐蚀和生物腐蚀。常见的金属腐蚀类型有均匀腐蚀、点腐蚀和晶间腐蚀。
2.阴极保护通过施加外部电流保护金属，适用于大型结构如船舶、管道等；阳极保护通过施加电流使金属表面形成保护层，适用于不易形成保护膜的金属如钛、不锈钢等。
10.金属腐蚀防护技术的选择只需考虑金属的种类，无需考虑使用环境。（答题括号：_______）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述金属腐蚀的主要原因，并列举三种常见的金属腐蚀类型。
（答题括号：________）
2.描述阴极保护和阳极保护的区别，并说明它们各自适用的场合。
（答题括号：________）
A.提高金属的导电性
B.防止静电积累
C.提高涂层的附着力
D.所有以上选项
（答题括号：________）
20.金属腐蚀防护技术的发展趋势是什么？
A.环保型防护技术
B.高性能防护技术
C.智能化防护技术
D.所有以上选项
（答题括号：________）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
腐蚀与防护习题
腐蚀与防护习题第一章绪论1．根据你对腐蚀的理解、给材料腐蚀下一个你认为比较完善的定义。
2．简述研究金属腐蚀的主要目的和内容。
3．为什么有人把金属的高温氧化归为电化学腐蚀？4．腐蚀控制的主要方法有哪些?控制腐蚀有何意义?腐蚀可否根除? 5．腐蚀学科的发展可以划分为几个主要阶段?各阶段有何特点?6．腐蚀的分类方法有哪些?为什么要从多种角度对腐蚀进行分类?按腐蚀形态可将腐蚀分为哪些类型?7．化学腐蚀和电化学府蚀有何区别?8．试评述重量法、深度法和电流密度表征法用于腐蚀速率大小表示时的特点及适用条件。
为何这些方法不能评定局部腐蚀?局部腐蚀应该如何评定才合理?对于腐蚀速率随时间改变的均匀腐蚀情况，怎样评定腐蚀程度更为科学?请给出你认为合理的方案。
9．通过理论推导，试铜在充空气的中性水溶液中的腐蚀产物为二价铜离子，阳极腐蚀电流密度icorr=10-2A／m3。
请分别计算出以重量法和深度法表示的铜的腐蚀速率大小，并指出铜在该环境中的腐蚀等级和耐蚀情况。
第二章电化学腐蚀的基本原理1．电极电位是如何产生的?能否测量电极电位的绝对值? 2．电极体系分为几种类型?它们各有什么特点?3．化学位和电化学位有什么不同?电化学位由几个部分组成? 5．如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向? 6．如何使用电极电位判断金属腐蚀的倾向? 7．什么是腐蚀电池?腐蚀电池有几种类型?8．何谓腐蚀电池?腐蚀电池和原电池有无本质区别?原因何在?9．腐蚀电池由几个部分组成?其基本过程是什么?二次反应产物对金属腐蚀有何影响?10．腐蚀电池分类的根据是什么?它可分为几大类?11．什么是异金属接触电池、浓差电池和温差电池?举例说明这三类腐蚀电池的作用？何谓标准电极电位?试指出标准电位序和电偶序的区别。
12．含有杂质的锌片在稀H2SO4中的腐蚀是电化学腐蚀，是由于锌片中的杂质形成的微电池引起的，这种说法正确吗?为什么? 13．什么是电位-pH图?举例说明它的用途及局限性。
金属腐蚀与防护原理及控制习题答案
金属腐蚀与防护原理及控制习题答案《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，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
p 表1 碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据试验介质 30% HNO，25:C 3试样材料碳钢铝矩形薄板试样尺寸(mm) 20，40，3 30，40，5腐蚀前重W(g) 18.7153 16.1820 0浸泡时间t (hr) 45 45腐蚀后重W(g) 18.6739 16.1347 1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?h2又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm?hVp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y对铝在30%HNO3(25?)中有:Vˉ=?Wˉ铝/st-6=(16.1820-16.1347)/2×(30×40，30×5，40×5)×45×10=0.3391g/??h3d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm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%HNO( 25?)有: 322表面积S=2π×0.015，2π×0.015×0.004=0.00179 m2Vˉ=?Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m?h23试样体积为:V=π×1.5×0.4=2.827 cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cmVp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y220.02对铝有:表面积S=2π×，2π×0.02×0.005=0.00314 m2Vˉ=?Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m?h232试样体积为:V=π××0.5=6.28 cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cmV p=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y试样在98% HNO(85?)时有: 3对不锈钢:Vˉ=?Wˉ/st2=(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m?hVp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y2对铝:Vˉ=?Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m?hVp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02m m/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。
金属的腐蚀与防护练习题
金属的腐蚀与防护练习题一、选择题1. 下列哪种金属最易发生腐蚀？A. 铝B. 铁C. 铜D. 金2. 下列哪种方法不属于金属的防护措施？A. 涂层保护B. 阴极保护C. 提高金属纯度D. 添加腐蚀剂3. 金属腐蚀的主要类型有：A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. A和B4. 下列哪种环境最容易导致金属腐蚀？A. 干燥空气B. 潮湿空气C. 纯净水D. 酸性溶液5. 下列哪种材料最适合作为金属防护涂层？A. 橡胶B. 塑料C. 玻璃D. 木材二、填空题1. 金属腐蚀是指金属与周围环境中的氧气、水分等发生反应，导致金属__________、__________和__________的过程。
2. 防止金属腐蚀的方法有__________、__________、__________等。
3. 电化学腐蚀分为__________和__________两种类型。
4. 在金属防护中，__________是一种常用的方法，通过在被保护金属表面施加一个外部电流，使其成为__________，从而减缓腐蚀速率。
5. 金属腐蚀的影响因素有__________、__________、__________等。
三、判断题1. 金属腐蚀只会导致金属质量减轻，不会影响其性能。
（）2. 涂层保护是防止金属腐蚀最经济、最有效的方法。
（）3. 提高金属纯度可以减缓金属腐蚀速率。
（）4. 阴极保护只适用于海水环境。
（）5. 金属腐蚀是一种自发的化学反应，无法避免。
（）四、简答题1. 请简要说明金属腐蚀的危害。
2. 简述电化学腐蚀的原理。
3. 常用的金属防护措施有哪些？4. 影响金属腐蚀速率的因素有哪些？5. 如何选择合适的金属防护方法？请举例说明。
五、计算题1. 已知铁在海水中的腐蚀速率大约为0.5毫米/年，计算一块厚度为2厘米的铁板在海水中完全腐蚀所需的时间。
2. 一根铜导线的横截面积为1平方毫米，长度为10米，如果在某腐蚀性环境中，每年腐蚀掉0.01毫米的铜，计算该导线在5年内减少的横截面积。
金属腐蚀与防护考试试卷及答案多套
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。（E0Fe2+/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 = Cu2+ + 2e E0Cu2+/Cu = + H2 = 2H+ + 2e E02H+/H = 2H2O = O2 + 4H+ + 4e E0O2/H2O = + 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
将金属试样的所有面金属都用砂纸打磨光亮，用水冲洗干净后待 用。 2．给电烙铁通电加热，待电烙铁尖端呈红色时，蘸少许焊油且 接触焊锡丝待焊锡丝熔化后，将带塑料套圈的铜杆焊在金属试样 上。 3．将锯好的 5mm 厚的塑料套圈打磨平整待用。 4．称取 100g 环氧树脂于烧杯中，再称取 5～8g 固化剂乙二胺也 倒入该烧杯中，用玻璃棒搅拌 10min，然后把塑料圈放在光滑的 玻璃板上，将金属试样放在塑料圈内中央部分。 5．把配制好的环氧树脂倒入摆好金属试样的塑料圈内。 6． 24h 固化好金属试样可以进行磨制、抛光。 四、注意事项 1．焊接金属试样时，因电烙铁尖端部位的温度最高，要用尖端 部位进行焊接。焊接时，要先在金属试样上焊上点焊锡丝，再将 铜杆尖端也焊上些锡丝，然后把 2 个锡点进行焊接，这样，即容 易焊上又容易焊牢。 2．不要触摸电烙铁及金属部分，以免烫伤。 实验 2 恒电位法测定阳极极化曲线 一、目的 1．了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在研究腐蚀与防护 中的作用。 2．熟悉恒电位测定极化曲线的方法。
金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及规范标准答案
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 = - 0.44）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 = + 0.337V H 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V 2H 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。
专题04 金属的腐蚀与防护(考题猜想)(6大题型)(解析版)
专题04 金属的腐蚀与防护题型1化学腐蚀与电化学腐蚀题型2析氢腐蚀与吸氧腐蚀【例1】以下现象与电化学腐蚀无关的是A．生铁比纯铁容易生锈B．银质物品久置表面变暗C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿【答案】B【解析】生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池，金属铁为负极，易被腐蚀而生锈，和电化学腐蚀有关，故A不符合题意；银质物品久置表面变暗是由于金属银和空气中的成分发生反应的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故B符合题意；铁质器件附有铜质配件，在接触处形成原电池装置，其中金属铁为负极，易生铁锈，和电化学腐蚀有关，故C不符合题意；黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中，金属锌为负极，金属铜做正极，Cu被保护，不易腐蚀，和电化学腐蚀有关，故D不符合题意；故选B。
【变式1-1】炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。
腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是()A．腐蚀过程中，负极是CB．Fe失去电子经电解质溶液转移给CC．正极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑D ．C 作正极，O 2在C 表面上发生还原反应 【答案】D【解析】A 项，铁锅中含有的Fe 、C 和电解质溶液构成原电池，活泼金属作负极，Fe 易失电子，故腐蚀过程中，负极是Fe ，错误；B 项，原电池中电子由负极Fe 经外电路向正极C 流动，在电解质溶液中依靠离子的移动导电，错误；C 项，该原电池中，C 作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －，C 错误、D 正确。
【变式1-2】某地下了一场酸雨，在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。
对该条件下铁制品发生电化学腐蚀的叙述正确的是A ．该电化学腐蚀是析氢腐蚀B ．正极反应式：22O 4e 2O --+=C ．原电池反应减缓了铁制品的腐蚀D ．负极反应式：3Fe 3e Fe -+-=【答案】A【解析】铁制品中含有铁和碳，酸雨使水膜呈酸性，构成了原电池，会发生析氢腐蚀，故A 正确；酸性环境中发生析氢腐蚀，正极反应为氢离子得电子生成氢气：2H ++2e -=H 2↑，故B 错误；原电池反应会加快铁制品的腐蚀，故C 错误；发生电化学腐蚀时金属铁被氧化为Fe 2+，负极反应式为︰Fe -2e -=Fe 2+，故D 错误； 故选A 。
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/? m-摩尔质量氧化物的体积：V MO = m'/ ? '用? = V MO/ V M = m' ? /（m ? ' ）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 3.2Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2MgO 1.0 CaO 0.7MoO3WO3V2O5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。
Cr2O3TiO2MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2SnO2Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。
腐蚀与防护复习题-研究生2011.6
《金属腐蚀与防护》复习题2011.6第一章绪论1．什么是金属的腐蚀？局部腐蚀主要有哪些类型？2．金属腐蚀速度的三种主要表达方式？为什么可以用阳极溶解电流来评价金属腐蚀的速度？3．化学腐蚀和电化学腐蚀的共性与差异？第二章电化学腐蚀热力学1．平衡电极电位是如何定义的？在什么条件下才可能建立体系的平衡电极电位？铁放在酸性溶液中能够建立起平衡电极电位吗？平衡电极电位对金属的腐蚀的倾向和腐蚀的速度有什么影响？2．什么是非平衡电极电位？它通常是如何获得的？3．标准电极电位的定义？标准电极电位是如何获得的？4．对参比电极的最基本要求是什么？5．电化学腐蚀发生的根本条件是什么？合金中杂质或第二相的存在对金属腐蚀倾向和腐蚀速度有何影响？6．金属发生腐蚀时，表面至少会有几个电极反应？金属在无氧的自身离子中性溶液中会一直发生溶解腐蚀吗？为什么？金属在有氧的自身离子中性溶液中会一直发生溶解腐蚀吗？7．一根装运弱酸性化学溶液的碳钢管，因为均匀腐蚀，一年要更换一次。
为了改善管子的耐腐蚀性能，提高使用寿命，对管子内表面实施了化学镀Ni-P非晶镀层的处理，可是管子在投入使用不到2个月却发生了穿孔泄漏。
请从电化学腐蚀的角度分析其可能成因。
第三章电化学腐蚀动力学1．什么是电极的极化现象？极化发生的本质原因是什么？极化对金属腐蚀的速度有什么影响？2．试解释金属的自腐蚀电位和自腐蚀电流的含义？自腐蚀电位是平衡电极电位吗？他们与金属的腐蚀速度有什么关系？金属铁板放置在3％NaCl水溶液中，稳定一段时间后，通过实验测得的开路电位是平衡电位吗？3．阳极极化有几种类型？成因是什么？4．由图3.11，分析溶液中硫化物及金属中第二相的存在对金属腐蚀速度的影响。
5．塔菲尔方程的基本表达式η= a＋b lg i成立的前提条件是什么？线性极化方程i corr =p R B 成立的前提条件是什么？6．电化学极化（活化极化）和浓差极化的形成原因是什么？第四章 析氢腐蚀与吸氧腐蚀1．根据ηH ＝a H +b H .log i c ，分析影响析氢过电位的因素。
腐蚀与防护复习题
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. KB.CaC.MgD.Ag12.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。
金属腐蚀理论复习题
金属腐蚀理论复习题金属腐蚀理论及腐蚀控制复习题第一章绪论思考题1.举例说明腐蚀的定义，腐蚀定义中的三个基本要素是什么，耐蚀性和腐蚀性概念的区别。
答：腐蚀的定义：工程材料和周围环境发生化学或电化学作用而遭受的破坏举例：工程材料和周围环境发生相互作用而破坏三个基本要素：腐蚀的对象、腐蚀的环境、腐蚀的性质。
耐蚀性：指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。
腐蚀性：指环境介质对材料腐蚀的强弱程度。
2.金属腐蚀的本质是什么，均匀腐蚀速度的表示方法有哪些？答:⑴金属腐蚀的本质：金属在大多数情况下通过发生化学反应或是电化学反应后，腐蚀产物变为化合物或非单质状态；从能量观点看，金属与周围的环境组成了热力学上不稳定的体系，腐蚀反应使体系能量降低。
⑵均匀腐蚀速度的表示方法：①深度：年腐蚀深度（Vp）?hV-VP==△h是试样腐蚀后厚度的减少量，单位mm;V-代表失重腐蚀速度； ttd是腐蚀时间，单位y；d是金属材料的密度；VP所以的单位是mm/y。
②增重：W0?W1?W?V= = W0代表腐蚀前金属试样的质量，单位g；W1代表腐蚀以StSt+后经除去腐蚀产物处理的试样质量，单位g； S代表试样暴露的表面积，单位m2； t代表腐蚀的时间，单位h。
③失重：失重腐蚀速度(V?)?W?W0?W1V= = W0代表腐蚀前金属试样的质量，单位g； W1代表腐StSt?蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量，单位g； S代表试样暴露的表面积，单位m2； t代表腐蚀的时间，单位h。
计算题计算题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Vp，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
表1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=0.4694 g/�O?h又d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?hVp=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/�O?hd=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，因为铝在腐蚀的时候产生的是点腐蚀（2）对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有：表面积S=2π×0.0152＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2Vˉ=△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 cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y对铝有：表面积S=2π×0.022＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×22×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3Vp=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?hVp=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?hVp=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。
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中国科学院金属研究所2017年硕士研究生入学考试试题
金属腐蚀与防护理论
一、简答题：（25分）
1）在某腐蚀介质中，含有一定量Cl-、Br-、I-离子，如此时加入强氧化剂，哪一种优先被氧化？为什么？（ψ0(Cl
2
/Cl-)=1.36V, ψ
0(Br
2/Br-)=1.08V, ψ0(F
2
/F-)=0.53V。
2）什么是液接电位？说明消除它的
途径和依据。
3）图1为一典型的腐蚀体系的电化
学交流阻抗（EIS）的全频段复平面
图，说明①、②、③频段的图形所表
示的含义。
4）写出能斯特（Nernst）公式，并
说明其适用条件。
5）电化学反应或相应的电化学方法可概括为两类，是哪两类？说明其内容。
二、在图2中，用粗线表示的电流J
ex
是可以测定的。
试叙述（推算）用细
的虚线表示的各个部分电流（如J
cor 、J
lim
）值的获得方法。
（15分）
图4.5 腐蚀系统电流-电位曲线（Evans 图）
(a)活化极化时的情况；
(b)是阴极电流成为极限电流时的情况。
三、结合图示阐述下列防护措施的腐蚀电化学原理。
（20分） 1）外加电流阴极保护。
2）缓蚀剂的缓蚀作用（以一种类型缓蚀剂进行说明即可）。
四、已知下列反应：（15分） Cu 2++2e →Cu, 01ϕ Cu +
+e →Cu ， 0
2ϕ 1）推导出反应Cu 2+
+e →Cu +
2) V 337.00
1=ϕ, V 521.00
2=ϕ, 求03
ϕ。
以下五、六中任选一题（25分）：
五、镍在水溶液中的热力学稳定性，可以根据热力学数据及由此计算而建
立的电位-pH图进行判断。
根据下面给定条件绘制的电位-pH如图3所示。
从酸性到弱碱性溶液中，将Ni、Ni2+、Ni(OH)
2
作为镍的稳定的化
学物质时可以看成：①Ni和Ni2+的平衡；②Ni和Ni(OH)
2
平衡；③Ni2+
和Ni(OH)
2的平衡。
将Ni2+、Ni(OH)
2
及H
2
O的标准化学位分别为μ0(Ni2+)、
μ0(Ni(OH)2)、μ0（H2O），用α(x)表示某种化学物质x的活度。
1）写出①、②、③的反应式及①、②平衡电位E的表达式。
2）Ni2+的活度α(Ni2+)=10-5时，表示在电位-pH图中的①和②平衡电位有直线在pH=7.0相交，将求Ni(OH)
2
的溶度积Ksp的表达式及其值。
水的
电离常数K
w
=10-14。
3）描述α(Ni2+)=10-5时，电位-pH图的概况。
六、磷酸型燃料电池的设计性能是输出电压为0.7V以上，输出电流密度为
200mA/cm2(140mA/cm2以上，190℃)。
设：反应2H
2+O
2
=2H
2
O在190℃时的ΔG=-439.6kJ, ΔH=-482.8kJ。
试
求：
1）理论转化效率。
2）电池的理论电动势（190℃）
3）如果燃料利用率为80%时，电池能量转化率的最低限度是多少？。