Question

下表数据是某科研机构在某温度下测得的金属镁、锌和镍分别在氧气中进行氧化反应时，金属表面生成氧化物薄膜的实验数据记录：

反应时间t （h）	1	4	9	16	25
MgO膜厚Y （nm）	0.02a	0.08a	0.18a	0.32a	0.50a
ZnO 膜厚Y （nm）	1.0×10-3b	4.0×10-3b	9.0×10-3b	1.6×10-2b	2.5×10-2b
NiO 膜厚Y （nm）	0.3c	0.6c	0.9c	1.2c	1.5c

（说明：a、b、c均为与温度有关的常数）
请回答下列问题：
（1）根据表中数据，分别建立金属氧化物的膜厚Y与时间t的函数关系式：
MgO：

 

；ZnO：

 

．
（2）金属在一定温度下氧化腐蚀速率可以用金属氧化物薄膜的生长率来表示，计算金属锌在此高温下1-25h内的氧化腐蚀速率．氧化腐蚀速率：

 

．
（3）为了比较三种金属的氧化腐蚀速率，实验中除了要控制相同的温度外，还应该控制的变量是

 

．
（4）根据表中数据绘出NiO膜厚与时间的关系曲线：

（5）综合以上信息，判断三种金属中哪种金属具有更良好的耐腐蚀性：

 

．

Answer 1

分析：（1）由表中数目可知MgO膜厚Y是时间的0.02a倍，ZnO 膜厚Y是时间的1.0×10^-3b倍；
（2）利用厚度除以时间计算；
（3）比较三种金属的氧化腐蚀速率，应在相同的条件下比较；
（4）镍的膜厚Y与时间t的函数关系式为y=0.3

t

c，为抛物线；
（5）根据氧化膜的增长速率计算．

解答：解：（1）由表中数目可知MgO膜厚Y是时间的0.02a倍，膜厚Y与时间t的函数关系式为Y=0.02at，ZnO 膜厚Y是时间的1.0×10^-3b倍，膜厚Y与时间t的函数关系式为Y=1.0×10^-3bt，
故答案为：Y=0.02at；Y=1.0×10^-3bt；
（2）金属锌在此高温下1-25h内的氧化腐蚀速率为

2.5×10-2bnm

25h

=1.0×10^-3b（nm/h），
故答案为：1.0×10^-3b（nm/h）；
（3）比较三种金属的氧化腐蚀速率，应在相同的条件下比较，除了温度相同外，氧气的浓度、固体的表面积和形状应相同，
故答案为：氧气的浓度（相等）和金属的表面积（相同）或金属的形状（相同）；
（4）根据表中数据可得出镍的膜厚Y与时间t的函数关系式为y=0.3

t

c，图象为，
故答案为：
（5）镍的氧化膜生长曲线为抛物线型，氧化膜随时间增长较慢，故答案为：镍．

点评：本题考查化学反应速率的测定，侧重于学生的分析能力，数据处理能力以及化学反应速率的影响因素等考查，有利于培养学生良好的科学素养，难度中等．