金属腐蚀与防护模拟题五参考答案.doc

模拟题五参考答案 一、判断题 1.发生电化腐蚀时都有能量的转变，且被腐蚀的金属总是失电子。（×） 2.放在水中的铁块，加入少量的NaCl后腐蚀速率加快。（√） 3.铁片在沙漠中的氧化属化学腐蚀，而在土壤中的生锈属于电化学腐蚀。（√） 4.氧化膜的PBR比小于1是氧化膜对金属基体具有保护作用的必要条件。（×） 5.钛合金中加入Al元素可降低其高温氧化速度。（√） 6.非平衡电极电位的物质交换和电荷交换均不平衡。（×） 7.在充氧的H2SO4中Cu片首先发生吸氧腐蚀，然后发生析氢腐蚀。（×） 8.金属在海水中随含盐量增加腐蚀速度急剧增加。（×） 9.海水中的船壳和土壤中的铁管均可用外加电流的阴极保护法进行保护。（×） 二、填空题 1.如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，（2）中铁的腐蚀速度最快，（3）中铁的腐蚀速度最慢。 2.工业纯锌中的杂质，碳钢中的渗碳体Fe3C，铸铁中的石墨，工业纯铝中的杂质Fe和Cu等，都是微电池的阴极。当电解液存在时，它们都可加速基体金属的腐蚀。 3.金属表面膜由于存在孔隙或破损，则孔隙或破损处常与表面膜形成膜-孔电池，孔隙或破损处遭到腐蚀。 4.分析下图，按要求写出有关反应方程式： （1）铁棒上的电极反应式为：。 （2）碳棒上的电极反应式为：。 5.就腐蚀的危害性而言，局部腐蚀和全面腐蚀，局部腐蚀的危害更大。 6.材料腐蚀是材料受环境介质的化学或电化学作用而破坏的现象。 7.在氧去极化的电化学反应中，对于敞开体系，当温度升高时，腐蚀速度降低。 8.在海水中，小面积的不锈钢和大面积的黄铜接触时不锈钢遭受腐蚀，而大面积的不锈钢和小面积的黄铜接触时黄铜遭受腐蚀。 9.发生析氢腐蚀的条件 介质中必须有H+存在和腐蚀电池的阳极金属电位必须低于氢的平衡电极电位 。 10.制备金相时金属材料发生了晶间腐蚀，不锈钢管在海水中主要发生小孔腐蚀。 三、简答题 1.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：，，问：铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀？为什么？ 答：铜在含氧酸中发生吸氧腐蚀，因为,所以发生吸氧腐蚀。而铜在无氧酸中不发生腐蚀，因为。 2.用晶体结构的特点分析奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢在氯化物溶液中发生应力腐蚀有什么差异？ 答：奥氏体不锈钢具有面心立方结构，滑移主要限于（111）面，所以在应力作用易产生层状位错，位错易在基体与膜的界面塞积，在位错塞积的顶端造成很大的应力集中，致使表面膜破裂，裸露出新鲜金属表面与表面膜间构成膜孔电池。发生瞬时溶解。当滑移台阶生成速度、滑移台阶溶解速度及表面膜修复速度适宜时就会产生应力腐蚀断裂。又由于热的高浓度MgCl2阻止再钝化，裂纹尖端快速溶解，而裂纹两侧仍保持钝态，裂纹迅速扩展，裂纹尖端溶液的急剧酸化进一步加剧了裂纹扩展直至断裂。铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢耐氯化物应力腐蚀，这是由于铁素体不锈钢是体心立方结构，（112）、（110）、（123）晶面都容易产生滑移，形成网状位错结构。由于产生交叉滑移，没有粗大的滑移台阶，因而降低了SCC敏感性。 3.金属在极化过程中为什么腐蚀速度会减慢？请简述之。 答：金属在极化过程中腐蚀速度减慢是由于发生了阳极极化或阴极极化。发生阳极极化的原因有：（1）活化极化；（2）浓差极化；（3）电阻极化。发生阴极极化的原因有：（1）活化极化；（2）浓差极化。 4.埋在土壤中的钢管经过干燥的沙土和潮湿密实的粘土两个区域，钢管的哪个部位发生腐蚀？为什么？ 答：潮湿密实的粘土端发生腐蚀。（1）干燥沙土端因沙土较疏松，空气易于进入，含氧量较高，而潮湿密实的粘土端因土壤结构密实，且土壤中含大量水分，空气难以进入，含氧量较低，从而构成氧浓差电池，潮湿密实端发生腐蚀。（2）干燥沙土中由于缺乏水分，Fe难以水化成，从而不易发生腐蚀，而潮湿密实的粘土中由于水分充足，具有使Fe成为的必要条件，从而易于发生电化学腐蚀。（2）干燥沙土中由于水分较少，其中的盐不宜电离，这使得电化学过程难以进行；而潮湿密实的粘土中由于水分较多，土壤中的盐易于电离，这为电化学腐蚀提供了条件。所以，潮湿密实的粘土端发生腐蚀。 5.在大气中用热轧的方法制备一块钢板，为什么钢板的表面易生成氧化皮？埋在地下的碳钢管为什么易生锈？两种材料发生性能降级的原因一样吗？如不一样，有何差异？ 答：用热轧的方法制备钢板时发生了高温氧化而生成氧化皮；埋在地下碳钢管发生了电化学腐蚀而生锈。两种材料发生性能降级的原因不一样。前者发生的是化学腐蚀，而后者发生的是电化学腐蚀。两者的主要差异在于：化学腐蚀是金属在高温条件下非电解质溶液中发生的腐蚀，腐蚀中没有自由电子的传递，腐蚀的发生是参与反应的物质碰撞后瞬时完成，腐蚀产物直接在碰撞点上生成；电化学腐蚀是指金属