Question

下表数据是在某高温下，金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化薄膜的实验纪录：

反应时间t/h	1	4	9	16	25
MgO层厚Y/nm	0.05a	0.20a	0.45a	0.80a	1.25a
NiO层厚Y′/nm	B	2b	3b	4b	5b

(表中a和b均为与温度有关的数据)

请完成下列问题：

（1）金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示，其理由是：_______________________________________。

（2）金属氧化膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系类型：MgO氧化膜厚Y与t属___________型，NiO氧化膜Y′与t属______________型（填“直线”“抛物线”“对数”或“双曲线”等类型）。

（3）Mg与Ni比较，哪一种金属具有更良好的耐氧化腐蚀性：________________，其理由是：________________________________________________________。

Answer 1

（1）反应速率可以用反应物的消耗速率，也可以用产物的生成速率来表示

（2）直线  抛物线

（3）Ni  它的腐蚀速率随时间的增长比镁的慢

解析：金属高温氧化反应，遭到破坏是常见的一种现象。然而，不同的金属形成的氧化膜致密程度不同，它们的耐腐蚀性也不同。化学反应的快慢，既可以用反应物的消耗速率，也可用产物的生成速率来表示，故金属腐蚀速率可以用其氧化膜的生长速率来表示。根据题中表列数据，可导出以下关系式：

MgO膜厚Y与时间t的关系为：Y=0.05at

NiO膜厚Y′与时间t的关系为：Y′=

前者为直线型，而后者为抛物线型。这表明Y′随时间t增长要比Y随时间t增长得慢，所以镍的耐高温腐蚀性要比镁的好。