Коррозия металлов

Контрольные вопросы

326. Какое покрытие металла называют анодным, катодным? Приведите примеры анодного и катодного покрытий железа. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих в случае нарушения анодного, катодного покрытий.

327. В раствор электролита погружены железная пластинка и железная пластинка, скрепленная с цинковой. В каком случае процесс коррозии железа протекает интенсивнее? Составьте электронные уравнения происходящих процессов.

328. Почему химически чистое железо является более стойким против коррозии, чем техническое железо? Составьте электронные уравнения коррозии железа в кислой среде.

329. Железное изделие покрыли кадмием. Какое это покрытие – анодное или катодное? Ответ мотивируйте. Какой металл будет корродировать при повреждении защитного слоя? Составьте электронные уравнения соответствующих процессов (среда нейтральная).

330. Две железные пластинки, частично покрытые, одна – оловом, другая – медью, находятся во влажном воздухе. На какой из этих пластинок быстрее образуется ржавчина? Ответ мотивируйте.

331. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих при атмосферной коррозии луженого железа и луженой меди в случае нарушения целостности покрытия.

332. Почему технический цинк взаимодействует с разбавленными кислотами более интенсивно, чем химически чистый цинк? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих при растворении цинка в соляной кислоте.

333. В раствор электролита погружены цинковая пластинка и цинковая пластинка, частично покрытая оловом. В каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее? Ответ мотивируйте.

334. Две железные пластинки, частично покрытые, одна – свинцом, другая – медью, находятся во влажном воздухе. На какой из этих пластинок быстрее образуется ржавчина? Ответ мотивируйте.

335. Чем отличается процесс коррозии в случае оцинкованного железа от процесса коррозии в случае луженого железа при нарушении целостности покрытия? Составьте электронные уравнения происходящих процессов.

336. Железное изделие покрыли свинцом. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении целостности покрытия во влажном воздухе и соляной кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и втором случаях?

337. Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот. Почему? Однако если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов.

338. Если пластинку из чистого цинка опустить в разбавленную кислоту, то начинающееся выделение водорода вскоре почти прекратится. Однако при прикосновении к цинку медной палочкой на последней начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов.

339. Железное изделие покрыли никелем. Какое покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в соляной кислоте.

340. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии гальванической пары магний – никель. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

341. В чем сущность протекторной защиты металлов от коррозии? Какой металл целесообразней выбрать для протекторной защиты от коррозии свинцовой оболочки кабеля: цинк, магний или хром? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии. Каков состав продуктов коррозии?

342. Если опустить в разбавленную серную кислоту пластинку из чистого железа, то выделение на ней водорода идет медленно и со временем совсем прекращается. Однако если цинковой палочкой прикоснуться к железной пластинке, то на последней начинается бурное выделение водорода. Почему? Какой металл при этом растворяется? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

343. Цинковые и железные пластинки опустили в раствор сульфата меди. Составьте электронные уравнения реакций, происходящих на каждой из этих пластинок. Какие процессы будут проходить на пластинках, если наружные концы их соединить проводником?

344. Как влияет pH среды на скорость коррозии железа и цинка? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии этих металлов.

345. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии гальванической пары алюминий – железо. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

346. В раствор электролита, содержащего растворенный кислород, опустили цинковую пластинку и цинковую пластинку, частично покрытую медью. В каком случае процесс коррозии цинка проходит интенсивнее? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

347. Две железные пластинки, частично покрытые, одна – серебром, другая – оловом, находятся во влажном воздухе. На какой из этих пластинок быстрей образуется ржавчина? Ответ мотивируйте.

348. Железное изделие при никелировании в некоторых случаях покрывают сначала медью, а потом никелем. Какие процессы происходят в случае повреждения никелевого покрытия на изделии, находящемся во влажном воздухе.

349. Если гвоздь вбить во влажное дерево, то ржавчиной покрывается та часть его, которая находится внутри дерева. Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

350. В каком случае скорость коррозии цинка больше: при контакте со свинцом или с никелем. Составьте электронные уравнения коррозии цинка в кислой среде.


ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

  Номер варианта Номера задач, относящихся к данному заданию
    1, 26, 51, 76, 101, 126, 151, 176, 201, 226, 251, 276, 301, 326
    2, 27, 52, 77, 102, 127, 152, 177, 202, 227, 252, 277, 302, 327
    3, 28, 53, 78, 103, 128, 153, 178, 203, 228, 253, 278, 303, 328
    4, 29, 54, 79, 104, 129, 154, 179, 204, 229, 254, 279, 304, 329
    5, 30, 55, 80, 105, 130, 155, 180, 205, 230, 255, 280, 305, 330
    6, 31, 56, 81, 106, 131, 156, 181, 206, 231, 256, 281, 306, 331
    7, 32, 57, 82, 107, 132, 157, 182, 207, 232, 257, 282, 307, 332
    8, 33, 58, 83, 108, 133, 158, 183, 208, 233, 258, 283, 308, 333
    9, 34, 59, 84, 109, 134, 159, 184, 209, 234, 259, 284, 309, 334
    10, 35, 60, 85, 110, 135, 160, 185, 210, 235, 260, 285, 310, 335
    11, 36, 61, 86, 111, 136, 161, 186, 211, 236, 261, 286, 311, 336
    12, 37, 62, 87, 112, 137, 162, 187, 212, 237, 262, 287, 312, 337
    13, 38, 63, 88, 113, 138, 163, 188, 213, 238, 263, 288, 313, 338
    14, 39, 64, 89, 114, 139, 164, 189, 214, 239, 264, 289, 314, 339
    15, 40, 65, 90, 115, 140, 165, 190, 215, 240, 265, 290, 315, 340
    16, 41, 66, 91, 116, 141, 166, 191, 216, 241, 266, 291, 316, 341
    17, 42, 67, 92, 117, 142, 167, 192, 217, 242, 267, 292, 317, 342
    18, 43, 68, 93, 118, 143, 168, 193, 218, 243, 268, 293, 318, 343
    19, 44, 69, 94, 119, 144, 169, 194, 219, 244, 269, 294, 319, 344
    20, 45, 70, 95, 120, 145, 170, 195, 220, 245, 270, 295, 320, 345
    21, 46, 71, 96, 121, 146, 171, 196, 221, 246, 271, 296, 321, 346
    22, 47, 72, 97, 122, 147, 172, 197, 222, 247, 272, 297, 322, 347
    23, 48, 73, 98, 123, 148, 173, 198, 223, 248, 273, 298, 323, 348
    24, 49, 74, 99, 124, 149, 174, 199, 224, 249, 274, 299, 324, 349
    25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 325, 350
    1, 27, 53, 79, 105, 131, 157, 183, 209, 235, 261, 287, 313, 339
    2, 28, 54, 80, 106, 132, 158, 184, 210, 236, 262, 288, 314, 340
    3, 29, 55, 81, 107, 133, 159, 185, 211, 237, 263, 289, 315, 341
    4, 30, 56, 82, 108, 134, 160, 186, 212, 238, 264, 290, 316, 342
    5, 31, 57, 83, 109, 135, 161, 187, 213, 239, 265, 291, 317, 343
    6, 32, 58, 84, 110, 136, 162, 188, 214, 240, 266, 292, 318, 344
    7, 33, 59, 85, 111, 137, 163, 189, 215, 241, 267, 293, 319, 345
    8, 34, 60, 86, 112, 138, 164, 190, 216, 242, 268, 294, 320, 346
  Продолжение табл.  
Номер варианта Номер задач, относящихся к данному заданию  
    9, 35, 61, 87, 113, 139, 165, 191, 217, 243, 269, 295, 321, 347
    10, 36, 62, 88, 114, 140, 166, 192, 218, 244, 270, 296, 322, 348
    11, 37, 63, 89, 115, 141, 167, 193, 219, 245, 271, 297, 323, 349
    12, 38, 64, 90, 116, 142, 168, 194, 220, 246, 272, 298, 324, 350
    13, 39, 65, 91, 117, 143, 169, 195, 221, 247, 273, 299, 325, 326
    14, 40, 66, 92, 118, 144, 170, 196, 222, 248, 274, 300, 301, 327
    15, 41, 67, 93, 119, 145, 171, 197, 223, 249, 275, 276, 302, 328
    16, 42, 68, 94, 120, 146, 172, 198, 224, 250, 251, 277, 303, 329
    17, 43, 69, 95, 121, 147, 173, 199, 225, 226, 252, 278, 304, 330
    18, 44, 70, 96, 122, 148, 174, 200, 201, 227, 253, 279, 305, 331
    19, 45, 71, 97, 123, 149, 175, 176, 202, 228, 254, 280, 306, 332
    20, 46, 72, 98, 124, 150, 151, 177, 203, 229, 255, 281, 307, 333
    21,47, 73, 99, 125, 126, 152, 178, 204, 230, 256, 282, 308, 334
    22, 48, 74, 100, 101, 127, 153, 179, 205, 231, 257, 283, 309, 335
    23, 49, 75, 76, 102, 128, 154, 180, 206, 232, 258, 284, 310, 336
    24, 50, 51, 77, 103, 129, 155, 181, 207, 233, 259, 285, 311, 337
    25, 26, 52, 78, 104, 130, 156, 182, 208, 234, 260, 286, 312, 338
    2, 29, 56, 83, 110, 137, 164, 191, 218, 245, 272, 299, 316, 326
    3, 30, 57, 84, 111, 138, 165, 192, 219, 246, 273, 300, 317, 327
    4, 31, 58, 85, 112, 139, 166, 193, 220, 247, 274, 286, 318, 328
    5, 32, 59, 86, 113, 140, 167, 194, 221, 248, 275, 287, 319, 329
    6, 33, 60, 87, 114, 141, 168, 195, 222, 249, 261, 288, 320, 330
    7, 34, 61, 88, 115, 142, 169, 196, 223, 250, 262, 289, 321, 331
    8, 35, 62, 89, 116, 143, 170, 197, 224, 235, 263, 290, 322, 332
    9, 36, 63, 90, 117, 144, 171, 198, 225, 236, 264, 291, 323, 333
    10, 37, 64, 91, 118, 145, 172, 199, 201, 237, 265, 292, 324, 334
    11, 38, 65, 92, 119, 146, 173, 200, 202, 238, 266, 293, 325, 335
    12, 39, 66, 93, 120, 147, 174, 176, 203, 239, 267, 294, 301, 336
    13, 40, 67, 94, 121, 148, 175, 177, 204, 240, 268, 295, 302, 337
    14, 41, 68, 95, 122, 149, 151, 178, 205, 241, 269, 296, 303, 350
    15, 42, 69, 96, 123, 150, 152, 179, 206, 242, 270, 297, 304, 349
    16, 43, 70, 97, 124, 126, 153, 180, 207, 243, 271, 298, 305, 348
    17, 44, 71, 98, 125, 127, 154, 181, 208, 244, 272, 299, 306, 347
    18, 45, 72, 99, 101, 128, 155, 182, 209, 245, 273, 300, 307, 326
  Продолжение табл.  
Номер варианта Номер задач, относящихся к данному заданию  
    19, 46, 73, 100, 102, 129, 156, 183, 210, 246, 274, 276, 308, 329
    20, 47, 74, 76, 103, 130, 157, 184, 211, 247, 275, 277, 309, 328
    21, 48, 75, 77, 104, 131, 158, 185, 212, 248, 251, 278, 310, 326
    22, 49, 51, 78, 105, 132, 159, 186, 213, 249, 252, 279, 311, 331
    23, 50, 52, 79, 106, 133, 160, 187, 214, 250, 253, 280, 312, 332
    24, 26, 53, 80, 107, 134, 161, 188, 215, 226, 254, 281, 313, 333
    25, 29, 54, 81, 108, 135, 162, 189, 216, 227, 255, 282, 314, 334
    1, 28, 55, 82, 109, 136, 163, 190, 217, 228, 256, 283, 315, 335
    2, 30, 58, 86, 114, 142, 170, 198, 209, 229, 257, 284, 312, 336
    3, 31, 59, 87, 115, 143, 171, 199, 210, 230, 258, 285, 311, 337
    4, 32, 60, 88, 116, 144, 172, 200, 211, 231, 259, 286, 310, 338
    5, 33, 61, 89, 117, 145, 173, 176, 212, 232, 260, 287, 309, 339
    6, 34, 62, 90, 118, 146, 174, 177, 213, 233, 262, 288, 308, 340
    7, 35, 63, 91, 119, 147, 175, 178, 214, 234, 263, 289, 307, 330
    8, 36, 64, 92, 120, 148, 151, 179, 215, 235, 264, 292, 313, 341
    9, 37, 65, 93, 121, 149, 152, 180, 216, 236, 265, 293, 314, 342
    10, 38, 66, 94, 122, 150, 153, 181, 217, 237, 266, 294, 315, 343
    11, 39, 67, 95, 123, 126, 154, 182, 218, 238, 267, 295, 316, 344
    12, 40, 68, 96, 124, 127, 155, 183, 219, 239, 268, 296, 317, 345
    13, 41, 69, 97, 125, 128, 156, 184, 220, 240, 269, 297, 318, 346
    14, 42, 70, 98, 101, 129, 157, 185, 221, 241, 270, 298, 319, 347
    15, 43, 71, 99, 102, 130, 158, 186, 222, 242, 271, 299, 320, 348
    16, 45, 72, 100, 103, 131, 159, 187, 223, 243, 272, 300, 321, 349
    17, 46, 73, 76, 104, 132, 160, 188, 224, 244, 273, 290, 322, 350
    18, 47, 74, 77, 105, 133, 161, 189, 225, 245, 274, 291, 323, 328
    19, 48, 75, 78, 106, 134, 162, 190, 201, 228, 275, 281, 324, 327
    20, 49, 51, 79, 107, 135, 163, 191, 202, 229, 275, 282, 325, 330
    21, 50, 52, 80, 108, 136, 164, 192, 203, 230, 251, 283, 301, 331
    22, 26, 58, 81, 109, 137, 165, 193, 204, 231, 252, 284, 302, 332
    23, 27, 54, 82, 110, 138, 166, 194, 205, 232, 253, 285, 303, 333
    24, 28, 55, 83, 111, 139, 167, 195, 206, 233, 254, 286, 304, 334
    25, 29, 60, 84, 112, 140, 168, 196, 207, 234, 255, 287, 305, 335
    4, 27, 57, 85, 113, 141, 169, 197, 208, 235, 256, 288, 306, 336
         

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П1. Значения некоторых фундаментальных постоянных

Величина Обозначение Значение
Атомная единица массы а.е.м. 1,6606×10–27 кг
Масса покоя электрона me 9,10953×10–31 кг
Молярный объём идеального газа Vn=R× T0 / р0 22,4138 л× моль–1
Постоянная Больцмана k = R × NA–1 1,38066×10–23 Дж×К–1
Постоянная Планка h 6,62618×10–34 Дж×с
Постоянная Фарадея F 96484,56 Кл× моль–1
Скорость света в вакууме c 2,99792×108 м×с–1
Универсальная газовая постоянная R 8,31441 Дж× моль–1 ×К–1
Элементарный заряд e 1,60219× 10–19 Кл

Таблица П2. Стандартные теплоты (энтальпии) образования
(DfH°(298 K)) некоторых веществ

Вещество Состояние DfH°(298 K), кДж/моль Вещество Состояние DfH°(298 K) кДж/моль
Al2O3 к –1669,80 H2S г – 20,15
CO г –110,52 NH3 г – 46,19
CO2 г –393,51 NH4Cl к – 315,39
CS2 г 115,28 NO г 90,37
CaCO3 к –1206,00 CH4 г – 74,85
CaO к –635,10 C2H4 г 52,28
Ca(OH)2 к –986,50 C2H6 г – 84,67
Fe2O3 к –822,10 C6H6 г 82,93
HCl г –92,31 CH3OH г – 201,17
H2O ж –285,84 C2H5OH г – 235,31
H2O г –241,83      

Таблица П3. Стандартные абсолютные энтропии (S°(298 K)) некоторых веществ

Вещество Состояние S° (298 K), Дж/(моль×К) Вещество Состояние S° (298K), Дж/(моль×К)
C Алмаз 2,44 HCl г 186,68
C Графит 5,69 H2O ж 69,94
Cl2 Г 222,95 H2O г 188,72
Fe К 27,15 H2S г 205,64
H2 Г 130,59 NH3 г 192,50
N2 Г 191,49 NH4Cl к 94,50
O2 Г 205,03 NO г 210,20
S Ромб. 31,90 NO2 г 240,46
CO Г 197,91 PCl3 г 311,66
CO2 Г 213,65 PCl5 г 352,71
CaO К 39,70 CH4 г 186,19
CaCO3 К 92,90 C2H2 г 200,82
FeO К 54,00 C2H4 г 219,45
Fe2O3 К 89,96 C2H6 г 229,50
Fe3O4 К 146,40 CH3OH ж 126,80

Таблица П4. Стандартная энергия Гиббса образования (DfG°(298 K)) некоторых веществ

Вещество Состояние DfG°(298 K), кДж/моль Вещество Состояние DfG°(298 K), кДж/моль
Al2O3 к – 1582,26 HI г 1,80
BaCO3 к – 1138,80 H2O ж – 237,19
BaO к –528,40 H2O г – 228,59
BeCO3 к – 944,75 H2S г – 33,80
BeO к – 581,61 HgCl2 к – 180,87
CO г – 137,27 Hg2Cl2 к – 210,79
CO2 г –394,38 NO г 86,69
CaCO3 к – 1128,75 NO2 г 51,84
CaO к –604,20 NiO к – 211,58
CuO к – 129,37 PbO к – 189,12
FeO к – 244,30 CH4 г – 50,79
Fe3O4 к –1014,20 C2H2 г 209,20
HCl г – 95,20      

Таблица П5. Растворимость солей и оснований в воде (Р – растворимое, М – малорастворимое, Н – практически нерастворимое вещество, прочерк означает, что вещество не существует или разлагается водой)

Анионы Катионы
  Li+ Na+,K+ NH4+ Cu2+ Ag+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Zn2+ Hg2+ Al3+ Sn2+ Pb2+ Bi3+ Cr3+ Mn2+ Fe3+ Fe2+
Cl Р Р Р Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М Р Р Р Р
Br Р Р Р Р Н Р Р Р Р Р М Р Р М Р Р Р Р
J Р Р Р Н Р Р Р Р Р Н Р Р Н Р Р Р
NO3 Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
CH3COO Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
S2– Р Р Р Н Н Р Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н
SO32– Р Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
SO42– Р Р Р Р М Р М Н Н Р Р Р Н Р Р Р Р
CO32– Р Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
SiO32– Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
CrO42– Р Р Р Н Н Р М М Н Н Н Н Н Р Н
PO43– Н Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
OH Р Р Р Н Н М М Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н

Таблица П6. Стандартные электродные потенциалы при 25 0С

Электрод j0 Электрод j0
Li+/Li –3,024 Sn2+/Sn –0,136
K+/K –2,924 Pb2+/Pb –0,126
Ca2+/Ca –2,866 H+/H2,Pt 0,000
Na+/Na –2,714 Cu2+/Cu 0,337
Mg2+/Mg –2,363 I2/I,Pt 0,535
Al3+/Al –1,662 Hg2+/Hg 0,798
Ti2+/Ti –1,628 Ag+/Ag 0,799
Mn2+/Mn –1,180 Br2/Br,Pt 1,065
Zn2+/Zn –0,761 Pt2+/Pt 1,200
Cr3+/Cr –0,744 Cl2/Cl,Pt 1,358
Fe2+/Fe –0,441 Au3+/Au 1,680
Cd2+/Cd –0,402 S2O82–/SO42–,Pt 2,010
Co2+/Co –0,283 F2/F,Pt 2,870
Ni2+/Ni –0,236    

Программа, методические указания и контрольные задания

для студентов 1 курса заочного факультета

Составители: ИОНОВ Александр Валентинович

ТРОФИМЕНКО Михаил Иванович

ЛУКИНА Валентина Борисовна

Редактор Н.Б. МИХАЛЁВА

Лицензия ЛР №020264 от 15.08.96г.

Подписано в печать... Формат 60´84 1/16

Печать плоская. Усл. печ.: л. 5,58.Тираж 300 экз. Заказ

Ивановский государственный энергетический университет.

Отпечатано в ОМТ МИБИФ.

153003 Иваново, ул. Рабфаковская,34


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: