Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Кафедра общей и аналитической химии
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ
Новокузнецк
2014
УДК 544.653 (07)
К 689
Рецензент:
кандидат химических наук,
ведущий специалист по хроматографии ОАО «Западно-Сибирский
испытательный центр»
Н.В. Журавлева
К 689
Коррозия металлов : метод. указ. / Сиб. гос. индустр. ун-т;
сост.: П.Г. Пермяков, Р. М. Белкина, С.В. Зенцова. – Новокузнецк:
Изд. Центр СибГИУ, 2014. – 42 с.
Приведены теоретические сведения, лабораторный практикум и
примеры решения задач по разделу «Коррозия металлов». Представлены разработанные авторским коллективом задания тестового контроля текущих знаний и задания для выполнения контрольной и самостоятельной работы в интерактивной форме.
Предназначено для студентов первого курса всех направлений
подготовки и специальностей, изучающих учебные дисциплины
«Химия», «Неорганическая химия», «Общая и неорганическая химия».
2
СОДЕРЖАНИЕ
Термины, определения, понятия .............................................................. 4
Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы ................. 9
Лабораторная работа «Коррозия и защита металлов» ........................... 9
Вопросы для защиты лабораторной работы ......................................... 11
Примеры решения задач .......................................................................... 11
Контрольные задания............................................................................... 15
Тестовые задания...................................................................................... 22
Список рекомендованной литературы ................................................... 37
ПРИЛОЖЕНИЕ А Периодическая система элементов Д.И.
Менделеева................................................................................................ 38
ПРИЛОЖЕНИЕ B Окислительно-восстановительные потенциалы
металлов .................................................................................................... 40
3
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЁ
Общая масса металлических материалов, используемых в виде
различных изделий в мировом хозяйстве, очень велика. Несмотря на
то, что обычно скорость коррозии мала, ежегодно из-за коррозии безвозвратно теряются огромные количества металла. По ориентировочным подсчетам безвозвратные потери металла от коррозии составляет
10–15 % мировой продукции стали (прямые потери). Но еще больший
вред связан не с потерей металла, а с порчей изделий (косвенные потери), вызываемой коррозией: затраты на ремонт или на замену деталей судов, автомобилей, аппаратуры химических производств, приборов во много раз превышают стоимость металла, из которого они
изготовлены. К существенным косвенным потерям, вызванных коррозией, можно отнести, например, утечку нефти или газа из подвергшихся коррозии трубопроводов, порчу продуктов питания, потерю
здоровья, а иногда и жизни людей в тех случаях, когда это вызвано
коррозией. Борьба с коррозией представляет собой важную проблему,
а на защиту от коррозии тратятся большие средства.
Коррозия – процесс самопроизвольный и не может быть полностью предотвращена, однако существует ряд методов, которые позволяют ее замедлить. Разработка новых, более совершенных методов
защиты от коррозии остается актуальной задачей.
Термины, определения, понятия
Коррозия металлов – самопроизвольный процесс разрушения
металлических материалов, происходящий под химическим воздействием реагентов окружающей среды. К важнейшим случаям коррозии относят химическую и электрохимическую коррозии.
Химическая коррозия металлов протекает при взаимодействии металлов с сухими газами или растворами неэлектролитов. Её
называют ещё газовой коррозией. Взаимодействие металлов с газами (чаще всего с кислородом воздуха) происходит при повышенных
температурах, когда конденсация влаги на поверхности металла невозможна. Газовой коррозии подвергаются металлические конструкции печей, двигатели внутреннего сгорания, лопатки газовых турбин,
а также, металлы, подвергаемые термической обработке (прокатка,
плавка, литьё, ковка металла).
4
Механизм газовой коррозии связан с протеканием на поверхности металла (поверхности раздела фаз) двух сопряженных неразделимых реакций: окисления металла и восстановление газообразного
окислителя, а именно
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
0
Окисление железа: Fe – 3ē → Fe3+
Восстановление кислорода: О2 + 4ē → 2О2–
О2
Fe2О3 (FeO, Fe3O4)
Fe
На поверхности металла происходит накопление продуктов коррозии. В зависимости от свойств образующихся продуктов может
происходить торможение процесса окисления. Так, при окислении
алюминия кислородом на поверхности образуется плотная оксидная
пленка – Al2O3, которая защищает металл от дальнейшей коррозии. В
случаи окисления железа, на поверхности металла образуются оксиды (FeO, Fe2О3, Fe3O4) разного молекулярного объема, поэтому оксидная пленка рыхлая и неспособна защитить металл от дальнейшей
коррозии. С повышением температуры процесс химической коррозии
усиливается, поскольку увеличивается диффузия атомов и ионов металла, с одной стороны, и атомов и ионов кислорода, с другой, в зону
реакции.
Чаще встречается электрохимическая коррозия, которая возможна в электропроводных средах, протекающая за счёт образования
и работы короткозамкнутых микрогальванопар, причинами её могут
быть самые различные обстоятельства. Гальванопары образуются:
а) при контакте металлов различной активности;
б) при контакте металлов с растворами различной концентрации;
в) при наличии различных примесей в металле (графит в чугуне,
карбид в стали и т.д.)
Электрохимическая коррозия металлов – процесс окисления
металлов протекающей в воде, водных растворах и расплавах электролитов. Разрушение металла происходит под действием окружающей среды в результате возникновения гальванических пар. Итак,
5
любой металл содержит примеси других металлов, поэтому в среде
электролита система из основного металла (Мe1) и металла-примеси
(Мe2) образуют большое число микрогальванических элементов:
Мe1│электролит║электролит│Мe2,
где более активный металл, например Мe1, является анодом (А)
и на аноде идут процессы окисления (окисляется сам металл):
А(Мe1): Мe1 – nē = Ìå 1n 
Менее активный металл (Мe2) является катодом (К), на катоде
идет процесс восстановления окислителя среды. При электрохимической коррозии в кислой среде на поверхности катода (менее активного металла) происходит восстановление катионов водорода:
К(Мe2): 2H+ + 2ē =H2.
В нейтральной (а также в щелочной) среде на менее активном
металле происходит восстановление молекулярного кислорода с образованием гидроксид-ионов:
К(Мe2): O2 +H2O + 4ē = 4OH-.
В качестве примера рассмотрим процессы, протекающие при
погружении цинка в водный раствор CuCl2:
CuCl2 + Zn = Cu + ZnCl2
В ходе реакции на поверхности цинка концентрируется медь и,
одновременно, выделяются пузырьки газа. Выделение газа (молекулярный водород) можно объяснить тем, что в системе образовалась
гальваническая пара Cu–Zn, работа которой протекает в кислой среде,
поскольку водные растворы солей CuCl2 и ZnCl2 дают кислую реакцию среды:
Me2+ + H2O = MeOH+ + H+,
где Me – Cu, Zn.
Далее рассмотрим процесс электрохимической коррозии Cu–Zn
в кислой среде:
А(Zn): Zn – 2ē = Zn2+ 1
К(Cu): 2H+ + 2ē = H2. 1
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
Образование гальванической пары Cu–Zn ускоряет процесс разрушения цинка. На рисунке представлена схема основных процессов
электрохимической коррозии цинка, находящегося в контакте с медью, в кислой среде:
Катионы водорода, восстанавливаясь на катоде, принимают
электроны на медной поверхности, а на аноде происходит окисление
6
цинка. Таким образом, при электрохимической коррозии происходит
возникновение электрического тока, обусловленное перемещением
электронов по поверхности металлов.
H2
H+
H+
Zn2+
2ē
1ē
1ē
Zn
Zn
среда
1ē
Cu
Сu
Рассмотрим пример поведения одинакового железа, где железоосновной конструкционный материал, во влажной атмосфере (О2,
Н2О). В ходе эксплуатации данного материала цинк окисляется (до
ZnO, Zn(OH)2, то есть разрушается, но пока цинк находиться на поверхности железа, защита конструкционного материала осуществляется. Даже при нарушении цинкового покрытия, например, от гвоздя,
осуществляется электрохимическая защита:
А(Zn): Zn – 2ē = Zn2+
2
К(Fe): O2 +H2O + 4ē = 4OH- 1
2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn2+ + 4OH2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2
То есть с железом (катодом) ничего не происходит, оно в целости и сохранности. При значительном удалении цинка с поверхности
оцинкованного железа в результате электрохимической коррозии
возможно разрушение (окисления) основной конструкции - железа.
Покрытие основного конструкционного металла (Fe) для защиты более активным металлом (Zn) является наиболее целесообразным
(анодное покрытие).
К важным случаем электрохимической коррозии относятся коррозия в природных водах, атмосферная коррозия, коррозия в грунте
(почвенная коррозия), контактная коррозия.
Методы защиты металлов от коррозии
1) Изоляция металла от внешней среды
7
Это покрытие металла лаками, красками, эмалями, фенолоформальдегидными и другими смолами, а также покрытия, создаваемые химической или электрохимической обработкой металла, которые представляют собой защитные оксидные и солевые пленки. Примерами могут служить оксидирование поверхности металла сильными окислителями (создание на поверхности плотных оксидных пленок), фосфатирование стальных изделий (создание защитных фосфатных пленок), сульфатирование (создание пленки PbSO4 на свинцовой облицовке цистерн для перевозки серной кислоты) и так далее.
2) Электрохимическая защита
Это покрытие металла другим металлом. Покрытие осуществляется, как правило, путем электролиза. Различают катодное и анодное
покрытие. Катодное покрытие – это покрытие менее активными металлами. Для железа такими покрытиями являются олово, никель,
хром, медь, золото и другие, то есть металлы, имеющие более положительный электродный потенциал по сравнению с защищаемым металлом. При катодной защите конструкция может быть подключена к
отрицательному полюсу постоянного электрического поля и становится катодом. В качестве анода используется металлолом. При определенной силе тока на защищаемой конструкции происходит восстановление окислителя среды, на аноде – окисление (разрушение металла анода).
Анодное покрытие (протекторная защита) – осуществляется
путем нанесения на защищаемую поверхность более активного металла (металла, имеющего более отрицательный электродный потенциал). Протекторная защита является наиболее целесообразной, так
как катодом будет являться защищаемая конструкция, на которой будет идти восстановление среды, а анод (более активный металл) будет разрушаться (процесс окисления).
3) Изменение свойств коррозийной среды
Данное средство защиты пригодно для случаев, когда защищаемое изделие эксплуатируется в ограниченном объеме жидкости. Метод состоит в удалении из раствора растворенного кислорода (деэрация) или добавлении к раствору веществ, замедляющих коррозию, ингибиторов. При атмосферной коррозии применяют хорошо адсорбирующиеся на металле вещества: карбонат аммония, уротропин,
нитрит натрия. Для нейтральной коррозийной среды. И растворов солей в качестве ингибиторов используют соли хромовых кислот, фос8
форной, кремниевой, азотной и азотистой кислот. В кислых средах
используют органические ингибиторы, содержащие атомы азота, серы, фосфора и другие. Защитное действие ингибиторов обусловлено
тем, что их молекулы, адсорбируясь на поверхности металла, уменьшают площади анодных и катодных участков.
Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
1. Что такое коррозия металлов?
2. Понятие химической и электрохимической коррозии. Отличительная особенность.
3. Выбор анода и катода при электрохимической коррозии.
4. Процессы, протекающие на аноде и катоде при электрохимической коррозии в зависимости от среды.
5. Защитите металлов от коррозии. Примеры изоляции металлы от
внешней среды.
6. Электрохимическая защита. Анодная и катодная защита. Приведите примеры.
7. Защита металлов от коррозии. Изменение свойств коррозийной
среды. Приведите примеры.
Лабораторная работа
«Коррозия и защита металлов»
Лабораторное занятие проводится в интерактивной форме обучения – работа в малых группах. Эта стратегия даёт всем студентам
группы возможность участвовать в работе, практиковать навыки сотрудничества, межличностного общения (умение активно слушать,
вырабатывать общее мнение, разрешать возникающие разногласия).
Перед началом выполнения опытов проводится инструктаж по
технике безопасности. Каждая малая группа (3-6 студентов) получает
допуск к лабораторной работе.
Выполнение лабораторной работы
ОПЫТ 1. Коррозия амальгамы алюминия
В пробирку опустить 2 кусочка алюминия и налить 1 мл раствора щелочи для удаления оксидной пленки с поверхности алюминия.
9
После удаления оксидной пленки, раствор слить, промыть металл дистиллированной водой и добавить соль ртути – Hg(NO3)2. Выдержать
некоторое время, чтобы на поверхности алюминия выделилась металлическая ртуть, слить соль в раковину и промыть амальгаму водой. Выложите кусочки амальгаму на бумагу и оставить на некоторое
время на воздухе. Через 10 – 15 минут на поверхности амальгамы
начнут расти белые кристаллы, которые являются продуктами коррозии. Составьте уравнение проходящих реакций.
ОПЫТ 2. Коррозия при контакте двух различных металлов
В пробирку налейте 5 – 6 мл раствора серной кислоты и опустите туда алюминиевую пластинку. Наблюдайте медленное выделение
водорода. Опустите в раствор медную пластинку и приведите в контакт с алюминиевой пластинкой. Объясните бурное выделение водорода на меди.
Составьте уравнение проходящих реакций. Как повлиял контакт
с медью на скорость коррозии алюминия?
ОПЫТ 3. Образование микрогальванопар
В пробирку с раствором сульфата (хлорида) меди добавить гранулированного цинка. Через некоторое время наблюдаем выделение
меди на поверхности кусочков цинка, а также энергичное выделение
пузырьков газа. Составить уравнение происходящих реакций. Составить схемы электронных процессов протекающих при электрохимии
коррозии в системе Zn–Сu (H+).
ОПЫТ 4. Анодные и катодные покрытия
В две пробирки налейте по 3 – 4 мл дистиллированной воды и 2
– 3 капли раствора серной кислоты и красной кровяной соли
К3[Fе(СN)6], являющейся реактивом на ион Fe2+. В одну из пробирок
опустите оцинкованное железо, соединенную с цинком, а в другую –
луженое железо, имеющих открытые анодные и катодные поверхности. Наблюдайте через некоторое время посинение раствора в одной
из пробирок. Чем оно объясняется? Почему в другой пробирке не появляется посинение? Какие гальванические пары образовались? Составьте уравнение коррозии оцинкованного и луженого железа в кислой среде.
ОПЫТ 5. Действие замедлителей коррозии
В четыре пробирки налейте равные объемы раствора соляной
кислоты и в каждую опустите немного железных стружек. В одну из
пробирок добавьте 3–4 капли уротропина, во вторую 3–4 капли рас10
твора иодида калия, в третью – кристаллик бихромата калия, четвертую оставить для сравнения. Что наблюдаете? Чем объяснить замедление и прекращение выделения водорода?
После выполнения всех опытов необходимо оформить отчет о
проделанной работе, сделать вывод и ответить на вопросы преподавателя для защиты лабораторной работы.
Вопросы для защиты лабораторной работы
1. Какое покрытие (анодное или катодное) является более надёжным.
2. Как электрохимически защитить воздушный вентилятор (корпус
стальной), располагающейся на открытом воздухе вне помещения, от коррозий?
3. Можно ли использовать оцинкованное железо для изготовления
консервных банок?
4. Чем можно объяснить замедление коррозии при добавлении ингибиторов?
5. Какой газ и на какой поверхности выделяется при погружении
оцинкованного железа в кислотный раствор? Составить уравнения происходящих реакций.
Примеры решения задач
Пример 1. Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот.
Почему? Однако, если к медной пластинке, опущенной в кислоту,
прикоснутся алюминиевой, то на поверхности меди начинается бурное выделение газообразного водорода. Дать этому объяснение.
Решение: Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот
(кислот, которых окислители для металлов является катион Н+) потому, что данная окислительно-восстановительные реакции (Cu + 2Н+ =
Cu2+ +H2) термодинамически невозможно, так как потенциал окислителя ( ÅÍ / 2 Í   0 Â ) меньше потенциала восстановителя
2
( ÅCu / Cu 2   0,34 Â).
Однако при контакте медной и алюминиевой в кислой среде образуется гальванопара Cu – Al (H+), где Al является анодом, Cu – катодом:

11
А(Al): Al – 3ē = Al3+
2
К(Cu): 2H+ + 2ē = H2.
3
+
3+
2Al + 6H = 2Al + 3H2
Таким образом, на медной поверхности идет восстановление катионов водорода до H2.
Пример 2. Две серебряные пластинки склёпаны алюминиевой
шпилькой. Что будет происходить с изделием во влажном воздухе?
Решение: Два металла Al – Ag в контакте с влажным воздухом.
Идёт электрохимическая коррозия более активного металла (Al) в
нейтральной среде. Катодом является (менее активный металл) – Ag.
На его поверхности идёт восстановление окислителя среды (О2, Н2О):
А(Al): Al – 3ē = Al3+
4
К(Ag): O2 +H2O + 4ē = 4OH 3
4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al3+ + 12OH4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3
В ходе разрушения алюминиевой заклёпки образуется рыхлый
порошок – Al(OH)3.
Пример 3. Привести примеры гальванопар, работающих в кислой среде, когда никель, в оном случае, является анодом, а другом
случае – катодом.
Решение: Выбираем в пару к никелю ( ÅNi / Ni2   0,22 Â) металл,
он будет анодом, с меньшим значением электродного потенциала,
например Al ( ÅAl / Al3   1,66 Â).
Гальванопара Al – Ni(H+):
А(Al): Al – 3ē = Al3+
2
К(Ni): 2H+ + 2ē = H2.
3
+
3+
2Al + 6H = 2Al + 3H2
Выбираем в пару к никелю ( ÅNi / Ni2   0,22 Â) металл, он будет катодом, с большим значением электродного потенциала, например Cu
( ÅCu / Cu 2   0,34 Â).
Гальванопара Ni – Cu(H+):
А(Ni): Ni – 2ē = Ni2+
1
К(Cu): 2H+ + 2ē = H2.
1
+
2+
Ni + 2H = Ni + H2
Пример 4. Алюминиевую и железную пластинки опустим в раствор хлорида меди (+2). Составить электронные и ионно12
молекулярные уравнения реакций, происходящих на каждой из этих
пластинках, если наружные концы их соединить проводником?
Решение:
1) Al и Fe пластинки опущены в раствор CuCl2 и не соприкасаются
друг с другом:
а) Al + CuCl2 = Cu + AlCl3
в-ль
ок-ль
Al – 3ē = Al3+ 2 Åâîñ ëÿ   1,66 Â
Cu2+ + 2ē = Cu 3 Åîê ëÿ   0,34 Â
2Al + 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu
Реакция термодинамически возможно и идёт, так как Åîê ëÿ

âîñ  ëÿ
Å
>
.
Среда кислая, так как обе соли CuCl2 и AlCl3гидролизуясь дают
кислую среду:
Cu2+ + H2O = CuOH+ + H+
Al3+ + H2O = AlOH2+ + H+
Таким образом, два металла в контакте (Cu-Al) образуют гальванопару, работающего в кислой среде:
А(Al): Al – 3ē = Al3+
2
+
К(Cu): 2H + 2ē = H2.
3
2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2
В связи с этим идет дополнительное разрушение алюминия в результате работы гальванического элемента.
б) Fe + CuCl2 = Cu + FeCl2
в-ль
ок-ль
Fe – 2ē = Fe2+ 1 Åâîñ ëÿ   0,47 Â
Cu2+ + 2ē = Cu 1 Åîê ëÿ   0,34 Â
Fe + Cu2+ = Fe3+ + Cu
Реакция термодинамически возможно и идёт, так как Åîê ëÿ

âîñ  ëÿ
Å
>
.
Среда кислая, так как обе соли CuCl2 и FeCl2, в растворе дают
кислую среду:
Cu2+ + H2O = CuOH+ + H+
Fe3+ + H2O = FeOH+ + H+
Образующаяся пара металлов (Cu-Fe) подвергается электрохимической коррозии в кислой среде:
13
А(Fe): Fe – 2ē = Fe2+
1
К(Cu): 2H+ + 2ē = H2.
1
+
2+
Fe + H = Fe + H2
Не соприкасаясь друг с другом железная и алюминиевая пластинки активно разрушаются не только в результате химического
взаимодействия с солью, но и электрохимически.
2) Al и Fe пластики опущены в раствор CuCl2 и соприкасаются
проводником друг с другом.
В этом случае протекают все процессы описанные в пунктах 1
(а, б), а также образуется новая гальванопара Fe – Al (H+) в кислой
среде, работа которой приводит, к разрушению более активного металла (Al):
А(Al): Al – 3ē = Al3+
2
+
К(Fe): 2H + 2ē = H2.
3
+
3+
2Al + 6H = 2Al + 3H2
14
Контрольные задания
Вариант 1
1. Как протекает атмосферная коррозия луженого железа и луженой
меди при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения
катодного и анодного процессов.
2. Железные бочки, покрытые изнутри свинцом, применяют для
транспортировки концентрированной серной кислоты, но после освобождения от кислоты бочки часто совершенно разрушаются вследствие коррозии. Чем это можно объяснить? Что является анодом и
что – катодом? Составьте электронные уравнения соответствующих
процессов.
Вариант 2
1. Олово спаяно с серебром. Какой из металлов будет окисляться при
коррозии, если эта пара металлов попадает в щелочную среду?
2. Железо покрыто хромом. Какой из металлов будет коррозировать в
случае нарушения поверхностного слоя покрытия в атмосфере промышленного района, где влажный воздух содержит, в частности, оксид углерода (IV), оксид серы (IV), сероводород? Составите схемы
протекающих химических реакций.
Вариант 3
1. Никель находится в контакте с золотом во влажном воздухе, насыщенном сероводородом. Какой металл подвергнется коррозии?
Составьте электронные уравнения катодного и анодного процессов,
протекающих при коррозии металла.
2. Алюминий склепан с медью. Какой из металлов будет подвергаться
коррозии в кислой среде? Запишите уравнения протекающий реакций.
15
Вариант 4
1. Какое покрытие металла называется анодным и какой – катодным?
Назовите несколько металлов, которые могут служить для анодного и
катодного покрытия железа. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов, происходящих при коррозии железа, покрытого медью, во влажном воздухе и в кислой среде.
2. Почему химически чистое железо более стойко против коррозии,
чем техническое железо? Составьте электронные уравнения анодного
и катодного процессов, происходящих при коррозии технического
железа в кислой среде.
Вариант 5
1. 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. Напишите уравнения протекающей химической
реакции.
2. Две железные пластинки, частично покрытые одна оловом, другая
– медью, находятся во влажном воздухе. На какой из этих пластинок
быстрее образуется ржавчина? Почему? Составьте электронные
уравнения анодного и катодного процессов коррозии этих пластинок.
Каков состав продуктов коррозии.
Вариант 6
1. Серебро не вытесняет водород из разбавленных кислот. Почему?
Однако, если к серебряной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на серебре начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения
анодного и катодного процессов.
16
2. В раствор соляной кислоты поместили две цинковые пластинки,
одна из которых частично покрыта никелем. В какой случае процесс
коррозии цинка происходит интенсивнее. Ответ мотивируйте, составив уравнения соответствующих процессов.
Вариант 7
1. Изложите сущность протекторной защиты металлов от коррозии.
Приведите несколько металлов, которые могут быть использованы
для протекторной защиты железа от коррозии.
2. Приведите примеры катодных и анодных покрытий для кобальта.
Составьте уравнения катодных и анодных процессов во влажном воздухе и в растворе соляной кислоты при нарушении целостности покрытия.
Вариант 8
1. Какое железо коррозирует быстрее – находящееся в контакте с
оловом или с медью? Составьте электронные уравнения катодного и
анодного процессов, протекающих при коррозии железа в этих случаях.
2. Железо покрыто никелем. Какой из металлов будет коррозировать
в случае разрушения поверхности покрытия? Коррозия происходит в
кислой среде. Составьте схему гальванического элемента, образующегося при этом.
Вариант 9
1. Как происходит атмосферная коррозия луженого и оцинкованного
железа при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения
анодного и катодного процессов.
17
2. 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.. Напишите уравнения протекающей химической
реакции.
Вариант 10
1. Как происходит атмосферная коррозия луженого железа и луженой
меди при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения
анодного и катодного процессов.
2. Если пластинку из чистого цинка опустить в разбавленную кислоту, то начинающееся выделение водорода вскоре почти прекращается. Однако при прикосновении к цинку медной палочкой на последней начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение,
составив электронные уравнения анодного и катодного процессов.
Напишите уравнение протекающей химической реакции.
Вариант 11
1. Железное изделие покрыли никелем. Какое это покрытие – анодное
или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и
катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?
2. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов
с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары
магний – никель. Какие продукты коррозии образуются в первом и во
втором случаях?
Вариант 12
1. В раствор хлороводородной (соляной) кислоты поместили цинковую пластинку и цинковую пластинку, частично покрытую медью. В
18
каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее? Ответ мотивируйте, составив уравнения соответствующих процессов.
2. Почему химически чистое железо более стойко против коррозии,
чем техническое железо? Составьте электронные уравнения анодного
и катодного процессов, происходящих при коррозии технического
железа во влажном воздухе и в кислой среде.
Вариант 13
1. Какое покрытие металла называется анодным и какое – катодным?
Назовите несколько металлов, которые могут служить для анодного и
катодного покрытия железа. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов, происходящих при коррозии железа, покрытого медью, во влажном воздухе ив кислой среде.
2. Железное изделие покрыли кадмием. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении
покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях.
Вариант 14
1. Железное изделие покрыли свинцом. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении
покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях.
2. В раствор соляной кислоты поместили две цинковые пластинки,
одна из которых частично покрыта никелем. В каком случае процесс
коррозии цинка происходит интенсивнее. Ответ мотивируйте, составив уравнения соответствующих процессов.
19
Вариант 15
1. Приведите примеры катодных и анодных покрытий для кобальта.
Составьте уравнения катодных и анодных процессов во влажном воздухе и в растворе соляной кислоты при нарушении целостности покрытия.
2. Серебро не вытесняет водород из разбавленных кислот. Почему?
Однако, если к серебряной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на серебре начинается бурное выделение водорода. Объясните это явление, составьте уравнения анодного и анодного процессов.
Вариант 16
1. Какое железо коррозирует быстрее – находящееся в контакте с
оловом или с медью? Составьте электронные уравнения катодного и
анодного процессов, протекающих при коррозии железа в этих случаях.
2. Железо покрыто никелем. Какой из металлов будет коррозировать
в случае разрушения поверхности покрытия? Коррозия происходит в
кислой среде. Составьте схему гальванического элемента, образующегося при этом.
Вариант 17
1. Две железные пластинки, частично покрытые одна оловом, другая
медью, находятся во влажном воздухе. На какой из этих пластинок
быстрее образуется ржавчина? Почему? Составьте электронные
уравнения анодного и катодного процессов коррозии этих пластинок.
Каков состав продуктов коррозии железа?
2. Какой метал целесообразно выбрать для протекторной защиты от
коррозии свинцовой оболочки кабеля: цинк, магний или хром? Поче20
му? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии. Какой состав продуктов коррозии?
Вариант 18
1. Если опустить в разбавленную серную кислоту пластинку из чистого железа, то выделение на ней водорода идет медленно и со временем почти 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.
2. Цинковую и железную пластинки опустили в раствор сульфата меди. Составьте электронные и ионно-молекулярные уравнения реакций, происходящих на каждой из этих пластинок. Какие процессы
будут происходить на пластинках, если наружные концы их соединить проводником?
Вариант 19
1. 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.
2. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов
с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары
алюминий – железо. Какие продукты коррозии образуются в первом
и во втором случаях?
Вариант 20
1. Как происходит атмосферная коррозия луженого и оцинкованного
железа при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения
анодного и катодного процессов.
21
2. 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. Напишите уравнения протекающей химической
реакции.
Тестовые задания
Тестирование проходит в интерактивной форме с обсуждением
результатов в группах, работе над ошибками. Прохождение тестового
контроля знаний возможно в компьютерном классе кафедры.
Вариант 1
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из железа:
1) Co
2) Zn
3) Ni
4) Ag
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из олова:
1) Zn
2) Cu
3) Fe
4) Cr
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов железо-олово:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Fe0 – 2ē → Fe2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Sn0 – 2ē → Sn2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов олово-медь:
1) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Cu2+ + 2ē → Cu0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
22
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов цинксеребро в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Ag0 – 1ē → Ag+
3) K: Zn2+ + 2ē → Zn0
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 2
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из кобальта:
1) Zn
2) Sn
3) Hg
4) Ag
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из олова:
1) Ni;
2) Zn;
3) Cu;
4) Co
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов кобальт-олово:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Co0 – 2ē → Co2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2;
4) A: Sn0 – 2ē → Sn2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов цинк-олово:
1) K: Zn2+ + 2ē → Zn0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов хроммедь в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Cu2+ + 2ē → Cu0
3) K: Cr0 – 3ē → Cr3+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
23
Вариант 3
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из железа:
1) Sn
2) Cr
3) Ni
4) Ag
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из никеля:
1) Cu
2) Zn
3) Cr
4) Fe
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов цинк-медь:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Zn0 – 2ē → Zn2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Cu0 – 2ē → Cu2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов железо-никель:
1) K: Fe2+ + 2ē → Fe0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Ni0 – 2ē → Ni2+
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов никельмедь в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Cu0 – 2ē → Cu+
3) K: Ni2+ + 2ē → Ni0
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 4
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из цинка:
1) Co
2) Al
3) Ni
4) Ag
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из меди:
1) Zn
2) Ag
3) Fe
24
4) Cr
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов железо-олово:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Fe0 – 2ē → Fe2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Sn2+ + 2ē → Sn0
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов медь-серебро:
1) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Ag+ + 1ē → Ag0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов цинколово в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Sn0 – 2ē → Sn2+
3) K: Zn2+ + 2ē → Zn0
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 5
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из никеля:
1) Cu
2) Sn
3) Zn
4) Hg
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из железа:
1) Cr
2) Zn
3) Cu
4) Mg
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов хром-олово:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Cr0 – 3ē → Cr3+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Sn2+ + 2ē → Sn0
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов олово-медь:
25
1) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Cu2+ + 2ē → Cu0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов магнийжелезо в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Fe2+ +2ē → Fe0
3) K: Mg2+ + 2ē → Mg0
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 6
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из меди:
1) Fe
2) Ag
3) Hg
4) Au
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из железа:
1) Zn
2) Sn
3) Fe
4) Mg
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов железо-медь:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Fe0 – 2ē → Fe2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Cu0 – 2ē → Cu2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов железо-медь:
1) K: Fe2+ + 2ē → Fe0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Cu2+ + 2ē → Cu0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов никельсеребро в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Ag0 – 1ē → Ag+
3) K: Ni0 – 2ē → Ni2+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
26
Вариант 7
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из серебра:
1) Hg
2) Al
3) Au
4) Pt
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из олова:
1) Zn
2) Ni
3) Cu
4) Co
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов алюминий-серебро:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Al0 – 3ē → Al3+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Ag0 – 1ē → Ag2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов алюминий-железо:
1) K: Al3+ + 3ē → Al0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Fe2+ + 2ē → Fe0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов железоникель в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Ni0 – 2ē → Ni+
3) K: Fe0 – 2ē → Fe2+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 8
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из олова:
1) Cu
2) Zn
3) Ag
4) Au
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из никеля:
1) Cu
2) Fe
3) Al
27
4) Cr
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов никель-олово:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Ni0 – 2ē → Ni2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Sn0 – 2ē → Sn2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов алюминий-никель:
1) K: Al3+ + 3ē → Al0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Ni2+ + 2ē → Ni0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов сереброзолото в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Au0 – 3ē → Au3+
3) K: Ag0 – 1ē → Ag+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 9
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из цинка:
1) Al
2) Fe
3) Cu
4) Co
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из меди:
1) Co
2) Fe
3) Sn
4) Ag
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов цинк-кобальт:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Zn0 – 2ē → Zn2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Co0 – 2ē → Co2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов серебро-золото:
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
1) K: Au0 – 3ē → Au3+
28
3) K: Ag0 – 1ē → Ag+
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов цинкзолото в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Au0 – 3ē → Au3+
3) K: Zn2+ + 2ē → Zn0
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 10
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из цинка:
1) Co
2) Ni
3) Fe
4) Al
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из серебра:
1) Al
2) Fe
3) Zn
4) Hg
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов цинк-серебро:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Zn0 – 2ē → Zn2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Ag+ + 1ē → Ag0
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов никель-олово:
1) K: Ni0 – 2ē → Ni2+
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов оловосеребро в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Ag+ + 1ē → Ag0
3) K: Sn0 – 2ē → Sn2+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 11
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из олова:
29
1) Cu
2) Al
3) Ag
4) Au
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из никеля:
1) Cu
2) Fe
3) Al
4) Cr
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов никель-олово:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Ni0 – 2ē → NI2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Sn0 – 2ē → Sn2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов алюминий-никель:
1) K: Al3+ + 3ē → Al0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Ni2+ + 2ē → Ni0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов сереброзолото в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Au0 – 3ē → Ag3+
3) K: Ag0 – 1ē → Ag+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 12
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из цинка:
1) Al;
2) Fe;
3) Cu;
4) Ni
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из кадмия:
1) Sn;
2) Al;
3) Cr;
4) Fe
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов цинк-кадмий:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Zn0 – 2ē → Zn2+
30
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Cd2+ + 2ē → Cd0
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов хром-кадмий:
1) K: Cr3+ + 3ē → Cr0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Cd0 – 2ē → Cd2+
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов оловосеребро в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Ag+ + 1ē → Ag0
3) K: Sn0 – 2ē → Sn2+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 13
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из хрома:
1) Cu
2) Ag
3) Co
4) Al
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из меди:
1) Ni
2) Fe
3) Ag
4) Al
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов хрома-меди:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Cr0 – 3ē → Cr3+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Cu0 – 2ē → Cu2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов никель-медь:
1) K: Ni0 – 2ē → Sn0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Cu0 – 2ē → Cu2+
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов кадмийолово в кислой среде:
31
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Sn0 – 2ē → Sn2+
3) K: Cd0 – 2ē → Cd2+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 14
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из хрома:
1) Al
2) Ni
3) Co
4) Cu
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из никеля:
1) Sn
2) Fe
3) Al
4) Zn
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов хром-никель:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Cr0 – 3ē → Cr3+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Ni0 – 2ē → Ni2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов кобальт-олово:
1) K: Co2+ + 2ē → Con0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов никельмедь в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Cu0 – 2ē → Cu2+
3) K: Ni2+ + 2ē → Ni0
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 15
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из железа:
1) Au
2) Al
3) Ni
32
4) Co
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из кобальта:
1) Ag
2) Fe
3) Al
4) Cr
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов железо-кобальт:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Fe0 – 2ē → Fe2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Co0 – 2ē → Co2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов железо-серебро:
1) K: Fe2+ + 2ē → Fe0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Ag+ + 1ē → Ag0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов алюминий-железо в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Fe2+ + 2ē → Fe0;
3) K: Al0 – 3ē → Al3+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 16
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из никеля:
1) Fe
2) Sn
3) Ag
4) Cu
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из никеля:
1) Al
2) Fe
3) Ag
4) Sn
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов никель-медь:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Ni0 – 2ē → Ni2+
33
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Cu2+ + 2ē → Cu0
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов медь-серебро:
1) K: Cu2+ + 2ē → Cu0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–;
3) K: Ag0 – 1ē → Ag+
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов алюминий-серебро в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Al3+ + 3ē → Al0
3) K: Al0 – 3ē → Al3+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 17
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из никеля:
1) Sn
2) Zn
3) Cu
4) Hg
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из серебра:
1) Cu
2) Fe
3) Hg
4) Zn
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов хром-медь:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Cr0 – 3ē → Cr3+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Cu0 – 2ē → Cu2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов цинк-кобальт:
1) K: Zn0 – 2ē → Zn2+
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Co0 – 2ē → Co2+
4) K: 2H+ + 2ē → H2
34
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов магнийолово в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
3) K: Mg0 – 2ē → Mg2+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 18
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из олова:
1) Zn
2) Ag
3) Hg
4) Cu
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из никеля:
1) Sn
2) Fe
3) Zn;
4) Al
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов цинк-серебро:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Zn0 – 2ē → Zn2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Ag0 – 1ē → Ag+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов олово-медь:
1) K: Cu2+ + 2ē → Cu0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов медьртуть в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Hg2+ + 2ē → Hg0
3) K: Cu2+ + 2ē → Cu0
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 19
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из олова:
1) Hg
2) Ni
3) Ag
35
4) Cu
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из цинка:
1) Mg
2) Cu
3) Al
4) Cr
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов цинк-железо:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Zn0 – 2ē → Zn2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Fe0 – 2ē → Fe2+
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов олово-серебро:
1) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Ag+ + 1ē → Ag0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов никельмедь в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Cu2+ + 2ē → Cu0
3) K: Ni2+ + 2ē → Ni0
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Вариант 20
1. Какой из металлов является анодным покрытием изделия из хрома:
1) Fe
2) Al
3) Cu
4) Ni
2. Какой из металлов является катодным покрытием изделия из алюминия:
1) Ca
2) Fe
3) Mg
4) K
3. Как протекает анодный процесс атмосферной коррозии пары металлов магний-железо:
1) A: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
2) A: Mg0 – 2ē → Mg2+
3) A: 2H+ + 2ē → H2
4) A: Fe2+ + 2ē → Fe0
36
4. Как протекает катодный процесс атмосферной коррозии пары металлов кобальт-медь:
1) K: Co0 – 2ē → Co2+
2) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
3) K: Cu2+ + 2ē → Cu0
4) K: 2H+ + 2ē → H2
5. Как протекает катодный процесс коррозии пары металлов никельолово в кислой среде:
1) K: 2H+ + 2ē → H2
2) K: Sn2+ + 2ē → Sn0
3) K: Ni0 – 2ē → Ni2+
4) K: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH–
Список рекомендованной литературы
1. Глинка Н.Л. Общая химия : учеб. пособие для вузов /Н.Л.
Глинка ; под общ. ред. А.И. Ермакова. –30–е, 28–е изд., перераб. и
доп. – М.: Интеграл–Пресс, 2006. – 728 с.
2. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии : учеб.
пособие для вузов / Н.Л. Глинка ; под общ. ред. В.А. Рабиновича,
Х.М. Рубиной. – 25–е изд., стереотип. – М.: Интеграл–Пресс, 2006. –
240 с.
3. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник для
вузов / Н.С. Ахметов. – 3–е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк.,
1998. – 743 с.
4. Коровин Н.В. Общая химия: учебник для вузов / Н.В. Коровин. – М.: Высш. шк., 2000. – 558 с.
5. Сайт кафедры общей и аналитической химии – Режим доступа: http://www.sibsiu.ru/koax
37
Периоды
Ряды
ПРИЛОЖЕНИЕ А Периодическая система элементов Д.И. Менделеева
1
1
2
3
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева
I
А
2
3
II
В
А
4
5
6
VII
В
А
VIII
В
В
А
1s2
4,003
1
5B
6C
7N
8O
9F
Бериллий
2s2
9,012
Бор
Углерод
2s22p2
12,011
Азот
Кислород
2s22p4
15,999
Фтор
1
2
11Na
12Mg
Натрий
3s1
22,990
Магний
Калий
4s1
39,098
Медь
3d104s1
63,546
Рубидий
5s1
85,468
Серебро
4d105s1
107,868
Цезий
6s1
132,905
Золото
4f145d106s1
87Fr
10
А
4Be
196,967
7
VI
В
Литий
2s1
6,941
79Au
9
А
3Li
55Cs
8
V
В
Гелий
47Ag
7
А
2Нe
37Rb
6
IV
В
Водород
1s1
1,008
1
8
2
Франций
7s1
223,020
2
2
2p1
10,811
3s2
Алюминий
3s23p1
26,982
2
8
8
2
Скандий
3d14s2
44,956
24,305
4s2
40,078
1
8
18
8
2
1
18
18
8
2
1
8
18
18
8
2
1
18
32
18
8
2
1
8
18
32
18
8
2
Цинк
3d104s2
65,390
38Sr
Стронций
5s2
87,620
48Cd
Кадмий
4d105s2
112,411
56Ba
Барий
6s2
137,327
80Hg
Ртуть
4f145d106s2
200,590
88Ra
Радий
7s2
226,025
2
8
18
8
2
2
18
18
8
2
2
8
18
18
8
2
2
18
32
18
8
2
2
8
18
32
18
8
2
39Y
Иттрий
4d15s2
88.906
49In
Индий
4d105s25p1
114,818
57La*
Лантан
5d16s2
138,906
81Tl
Таллий
4f145d106s26p1
204,383
89Ас**
Актиний
6d17s2
227,028
5
2
6
2
2s22p5
18,998
15P
16S
17Cl
Кремний
3s23p2
28,086
4
8
2
Фосфор
3s23p3
30,974
Сера
Хлор
2
9
8
2
Титан
3d24s2
47,967
2
10
8
2
Ванадий
3d34s2
50,943
22Ti
3
18
8
2
2
9
18
8
2
3
18
18
8
2
2
9
18
18
8
2
3
18
32
18
8
2
2
9
18
32
18
8
2
Германий
3d104s24p2
72,610
40Zr
Цирконий
4d25s2
91,220
50Sn
Олово
4d105s25p2
118,710
72Hf
Гафний
4f145d26s2
178,490
82Pb
Свинец
4f145d106s26p2
207,199
104Rf
Резерфордий
5f146d27s2
261,000
5
8
2
23V
32Ge
Галлий
3d104s24p1
69,723
2s22p3
14,007
14Si
31Ga
2
18
8
2
4
2
2
10
18
8
2
4
18
18
8
2
2
10
32
18
8
2
4
18
32
18
8
2
2
10
32
32
18
8
2
Мышьяк
3d104s24p3
74,922
41Nb
Ниобий
4d35s2
92,906
51Sb
Сурьма
4d105s25p3
121,760
73Ta
Тантал
4f145d36s2
180,948
83Bi
Висмут
4f145d106s26p3
208,980
105Db
Дубний
5f146d37s2
262,000
6
8
2
Хром
3d54s1
51,996
1
13
8
2
34Se
5
18
8
2
2
11
18
8
2
5
18
18
8
2
2
11
32
18
8
2
5
18
32
18
8
2
2
11
32
32
18
8
2
Селен
3d104s24p4
78,960
42Mo
Молибден
4d55s1
95,940
52Te
Теллур
4d105s25p4
127,600
74W
Вольфрам
4f145d46s2
183,840
84Po
Полоний
4f145d106s26p4
208,982
106Sg
Сиборгий
5f146d47s2
265,000
3s23p5
35,453
Неон
Марганец
3d54s2
54,938
2s22p6
20,180
7
2
Аргон
3s23p6
39,948
7
8
2
26Fe
2
13
8
2
Железо
3d64s2
55,849
27Co
2
15
8
2
Кобальт
3d74s2
58,933
1
13
18
8
2
6
18
18
8
2
2
12
32
18
8
2
6
18
32
18
8
2
2
12
32
32
18
8
2
Бром
3d104s24p5
79,904
43Tc
Технеций
4d65s1
98,906
53I
Йод
4d105s25p5
126,904
75Re
Рений
4f145d56s2
186,207
85At
Астат
4f145d106s26p5
209,987
107Bh
Борий
5f146d57s2
267,000
8
8
2
28Ni
2
15
8
2
Никель
3d84s2
58,693
2
16
8
2
35Br
6
18
8
2
8
2
18Ar
25Мn
24Cr
2
11
8
2
33As
4
18
8
2
3s23p4
32,066
2
10Ne
3
8
2
21Sc
Кальций
30Zn
1
18
8
2
3
2
13Al
2
8
2
20Ca
1
8
8
2
29Сu
5
А
1Н
19K
4
III
В
36Kr
Криптон
3d104s24p6
83,800
7
18
8
2
1
14
18
8
2
44Ru
Рутений
4d75s1
101,070
1
15
18
8
2
45Rh
Родий
4d85s1
102,906
1
16
18
8
2
46Pd
Палладий
4d105s0
106,420
0
18
18
8
2
54Xe
7
18
18
8
2
2
13
32
18
8
2
Ксенон
4d10525p6
131,290
76Os
Осмий
4f145d66s2
190,230
2
14
32
18
8
2
77Ir
Иридий
4f145d76s2
192,217
2
15
32
18
8
2
78Pt
Платина
4f145d86s2
195,078
86Rn
Радон
4f145d106s26p6
222,018
108Hs
Хаccий
5f146d67s2
269,000
2
14
32
32
18
8
2
109Mt
Мейтнерий
5f146d77s2
266,000
2
15
32
32
18
8
2
110Ds
Дармштадтий
9 1
14
5f 6d 7s
269,000
8
18
18
8
2
1
17
32
18
8
2
7
18
32
18
8
2
2
13
32
32
18
8
2
8
18
8
2
1
17
32
32
18
8
2
8
18
32
18
8
2
La 57
*
Лантан
138, 91
Tb 65
Тербий
158,93
Ac 89
Атиний
227,03
**
Актиноиды Лантаноиды
Продолжение приложения А
Bk 97
Берклий
247,07
2
8
18
18
8
2
2
8
18
18
8
2
Ce
58
Церий
140,12
Dy
66
Диспрозий
162,50
2
8
32
32
18
8
2
Th
2
8
32
32
18
8
2
Cf
90
Торий
232,04
98
Калифорний
251,08
2
8
18
18
8
2
2
8
18
18
8
2
Pr
59
Празеодим
140,91
Ho
67
Гольмий
164,93
2
8
32
32
18
8
2
Pa
2
8
32
32
18
8
2
Es
91
Протактиний
231,04
99
Эйнштейний
252,08
2
8
18
18
8
2
2
8
18
18
8
2
Nd
60
Неодим
144,24
Er
68
Эрбий
167,26
2
8
32
32
18
8
2
U
92
2
8
32
32
18
8
2
Fm 100
Уран
238,03
Фермий
257,10
2
8
18
18
8
2
2
8
18
18
8
2
2
8
32
32
18
8
2
2
8
32
32
18
8
2
Pm
61
Прометий
144,91
Tm 69
Тулий
168,93
Np 93
Нептуний
237,05
Md 101
Менделевий
258,10
2
8
18
18
8
2
2
8
18
18
8
2
Sm 62
Самарий
150,36
Yb
70
Иттербий
173,04
2
8
32
32
18
8
2
Pu
94
2
8
32
32
18
8
2
No 102
Плутоний
244,06
Нобелий
259,10
2
8
18
18
8
2
2
8
18
18
8
2
Eu
63
Европий
151,97
Lu
71
Лютеций
174,97
2
8
32
32
18
8
2
Am
2
8
32
32
18
8
2
Lr
95
Америций
243,06
103
Лоуренсий
260,11
2
8
18
18
8
2
Gd
64
Гадолиний
157,25
2
8
18
18
8
2
2
8
18
18
8
2
2
8
32
32
18
8
2
2
8
32
32
18
8
2
Cm
96
Кюрий
247,07
2
8
32
32
18
8
2
39
ПРИЛОЖЕНИЕ B
Окислительно-восстановительные потенциалы металлов
Окисленная
форма
+n ē
Восстановленная
форма
Е0, В
Ag+
+1ē
Ag
+0,80
Al3+
+3ē
Al
–1,66
Au2+
+2ē
Au
+ 1,70
Au3+
+3ē
Au
+ 1,50
Bа2+
+2ē
Bа
– 2,90
Be2+
+2ē
Be
–1,97
Bi3+
+3ē
Bi
+ 0,215
Ca2+
+2ē
Ca
–2,79
Cd2+
+2ē
Cd
–0,403
Co3+
+ē
Co2+
+1,96
Co3+
+3ē
Co
+0,46
Co2+
+2ē
Co
–0,29
Cr3+
+ē
Cr2+
–0,41
Cr3+
3ē
Cr
–0,74
Cr2+
+2ē
Cr
–0,91
Cu2+
+2ē
Cu
+0,345
Cu+
+ē
Cu
+0,531
Cs+
+ē
Cs
– 2,923
Fe3+
+ē
Fe2+
+0,771
Fe3+
+3ē
Fe
–0,058
Fe2+
+2ē
Fe
–0,473
2H+
+2ē
H2
0,000
2Hg2+
+2ē
Hg22+
+0,907
Hg2+
+2ē
Hg
+0,850
Hg22+
+2ē
Hg
+0,792
K+
+ē
K
– 2,924
Li+
+ē
Li
– 3,045
Mg2+
+2ē
Mg
–2,37
Mn3+
+ē
Mn2+
+1,51
Продолжение В
Окисленная
форма
+n ē
Восстановленная
форма
Е0, В
Mn2+
+2ē
Mn
–1,17
Mo3+
+3ē
Mo
–0,20
Na+
+ē
Na
– 2,714
Ni2+
+2ē
Ni
–0,228
Pb2+
+2ē
Pb
–0,126
Pb4+
+2ē
Pb2+
+1,66
Pb4+
+4ē
Pb
+0,77
Pt2+
+2ē
Pt
+ 1,19
Rb+
+ē
Rb
– 2,925
Sb3+
+3ē
Sb
+0,20
Sn2+
+2ē
Sn
–0,14
Sn4+
+2ē
Sn2+
+0,15
Sn4+
+4ē
Sn
+0,01
Ti2+
+2ē
Ti
–1,603
V3+
+ē
V2+
–0,255
V2+
+2ē
V
–1,18
V3+
+3ē
V
–0,87
Zn2+
+2ē
Zn
–0,764
Zr4+
+4ē
Zr
– 1,58
41
Учебное издание
Составители:
Пермяков Павел Григорьевич
Белкина Римма Марковна
Зенцова Светлана Витальевна
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ
Методические указания по дисциплинам «Химия»,
«Неорганическая химия», «Общая и неорганическая химия»
Напечатано в полном соответствии с авторским оригиналом
Подписано в печать 01.10.2014
Формат бумаги 60 × 84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная.
Усл. печ. л. 6,54. Уч.–изд. л. 7,04. Тираж 45 экз. Заказ 7393678
Сибирский государственный индустриальный университет
654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Типография ИЦ СибГИУ