题目内容
下列数据是在某高温条件下,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物薄膜的实验数据:
*注:a和b均为与温度有关的常数
请填空回答:
(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所呈现的关系是(填直线、抛物线、对数或双曲线等类型):MgO氧化膜膜厚Y属________型,NiO氧化膜膜厚
属________型.
(3)Mg和Ni比较,哪一种金属具有更良好的耐氧化腐蚀性:________,其理由是:________________.
解析:
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(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′=bt1/2 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。 |
提示:
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本题着重考查研究与解决实际问题的能力,需要综合运用化学和数学的某些基本知识.从实验数据出发,建立数学模型(定量规律),进而从物质内部结构作出解释,这是化学研究问题常用的一种方法,本题有所体现.该题答案为: (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 (2)直线,抛物线. (3)Ni,它的腐蚀速率随时间的增长比镁的要慢. |
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:________________________________________________________。
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:
_______________________________________________________________________________。