Question

下表所列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记录：

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

注：a和b均为与温度有关的常数。

（1）金属高温氧化腐蚀速率可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_____________，_____________；MgO氧化膜膜厚Y属_____________型，NiO氧化膜膜厚Y′属_____________型（填“直线”或“抛物线”，“对数”或“双曲线”等类型）。

（3）Mg与Ni相比较，金属具_____________有更良好的耐高温氧化腐蚀性，其理由是______________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)化学反应速率既可用反应物消耗速率来表示，也可用生成物的生成速率来表示。

（2）Y=0.05t  Y′=  直线  抛物线

（3）Ni  Y′随时间t增长要比Y随时间t增长得慢，故镍的耐高温氧化腐蚀性比镁的好。

解析:

本题考查我们获取、分析和处理图表信息的能力及应用数学工具解决化学问题的能力，体现了学生的综合素质。（1）金属因高温被氧化而遭到破坏是常见的一种腐蚀现象。不同的金属因其形成的氧化膜质密程度不同，它们的耐腐蚀性亦不同。化学反应的快慢既可由反应物的消耗速率表示，也可由生成物的生成速率表示，显然，金属的腐蚀速率可用其氧化膜的生长速率表示。（2）根据题给数据不难导出以下数学关系式：MgO膜厚Y与时间t的关系为Y=0.05 t;NiO膜厚Y′与时间t的关系为Y′=bt^1/2。由数学知识知，前者为直线型，后者为抛物线型。（3）据此可知Y′随时间t增长要比Y随时间t增长得慢，故而镍的耐高温氧化腐蚀性要比镁的好。