金属腐蚀与防护课后习题--陈颖敏-李志勇编知识分享.ppt

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1、金属腐蚀与防护课后习题--陈颖敏-李志勇编第二章（P31)解：在无氧酸中，E0Cu2+/Cu=+0.337>E02H+/H2=0Cu不发生腐蚀；在含氧酸中，E0Cu2+/Cu

2、首先求出EFe2+/Fe阳极反应：FeFe2++2e阴极反应：O2+2H2O+4e4OH-次生反应：Fe2++2OH-Fe(OH)2总反应：Fe+H2O+O2Fe(OH)2因为Fe(OH)2是难溶化合物，25℃时Ksp[Fe(OH)2]＝1.65×10-15KH2O=1.01×10-1412.试判断铁在25oC，中性溶液中是否可能发生耗氧腐蚀。因为，EO2/OH-=+0.815(V)EO2/OH->EFe2+/FeE电=+0.815-(-0.463)=+1.278(V)>0故发生耗氧腐蚀。13.铜电极和氢电极（PH2=2atm）浸在C

3、u2+活度为1且pH=1的CuSO4溶液中组成电池，25°C，求该电池的电动势，并判断电池的极性。解：已知E0Cu=+0.337V,aCu=1已知PH2=2atm,pH=1(aH=10-1)E电=+0.337-(-0.029)=+0.3665(V)铜电极为正极，氢电极为负极。第三章（P50)解:已知pH=2,Ecorr=-0.64V(相对饱和Cu/Cu2+）饱和Cu/Cu2+的E=+0.32V故Ecorr=-0.64+0.32=-0.32V(SHE)E0,C=EH+/H2=-0.059pH=-0.0592=-0.118(V)ηC=E

4、corr-E0,C=-0.32-(-0.118)=-0.202(V)根据η=0.7+0.1lgi可求出lgicorr8.低碳刚在pH＝2的无氧水溶液中，腐蚀电位为-0.64V（相对饱和Cu/CuSO4电极）。对于同样钢的氢过电位（单位为V）遵循下列关系：η＝0.7+0.1lgi，式中i的单位为A·cm-2。假定所有钢表面近似作为阴极，计算腐蚀速度（mm·a-1)。9.25°C时，浓度为0.5M的硫酸溶液以0.2m/s的流速通过铁管，假定所有铁表面作为阴极，Tafel斜率为±0.100V，而且Fe/Fe2+和氢在铁上的交换电密分别为10

5、-3A/m2和10-2A/m2，求铁管的腐蚀电位和腐蚀速度。按[Fe2+]=10-6M估算已知C=0.5M,b=0.100V,iFe0=10-3A/m2iH0=10-2A/m2因不知icorr,所以忽略a,可用E0,a估算Ecorr,即E0,a=EcorrEFe=E0Fe解：求出此腐蚀体系中阳、阴极反应的平衡电位。阳极反应:FeFe2++2e已知，EFe2+/Fe=-0.44(V),3%NaCl溶液为中性，pH=7,[OH-]=10-7M,Fe2+与OH-相遇，当[Fe2+][OH-]2>Ksp[Fe(OH)2]时会生成Fe(OH)

6、2沉淀:Fe2++2OH-=Fe(OH)2已知，Ksp[Fe(OH)2]=1.65×10-15即[Fe2+][OH-]2=1.65×10-1510.25oC时，铁在3％NaCl水溶液中腐蚀，欧姆电阻很小，可忽略不计。测得其腐蚀电位Ecorr＝-0.544V（SCE)，试计算该腐蚀体系中阴、阳极控制速度。Ksp[Fe(OH)2]=1.65×10-15，EFe2+/Fe=-0.44(V)阴极反应为：O2+H2O+4e4OH-大气中PO2=0.21atm已知E0O2/OH-=+0.401V(SHE)所以因为测得Fe在该腐蚀体系中的Ecorr

7、=-0.544(SCE)而饱和甘汞电极的电位为0.242V(SHE)故Ecorr=-0.544+0.242=-0.302V(SHE)（需将Ecorr(SCE)换成Ecorr(SHE））阴、阳极控制程度：阴极：阳极：可得在Ecorr下阴、阳极过电位：ηc=EO2/OH-Ecorr=0.805–(-0.302)=1.107(V)ηa=Ecorr-EFe2+/Fe=-0.302–(-0.463)=0.161(V)11.下列数据为钢样在约10mol/LHCl溶液中（有缓蚀剂）的电流－电位关系。作i－E和lgi－E图，写出阴极反应和阳极反应，分

8、别求其交换电流密度（溶液中的Fe2＋＝10-1mol/L），确定钢在HCl溶液中的腐蚀电位和腐蚀电流，并求出腐蚀速度。阴极极化：+E（mV,对SCE)406410420430440450460i（A/cm2)02.25