Коррозия и защита металлов и сплавов

76. Исходя из величины , определите, какие из при­веденных ниже металлов будут корродировать во влажном воздухе по уравнению

Me + H₂O + 1/2 O₂ Me(OH)₂ (Me–Mg, Cu, Au)

77. Какие металлы (Fe, Ag, Ca) будут разрушаться в ат­мосфере влажного воздуха, насыщенного диоксидом уг­лерода? Ответ дайте на основании вычисления соответствующих процессов.

78. Алюминий склепан с медью. Какой из металлов будет подвергаться коррозии, если эти металлы попадут в кислую среду? Составьте схему гальванического эле­мента, образующегося при этом. Подсчитайте ЭДС и этого элемента при стандартных условий.

79. Железо покрыто никелем. Какой из металлов будет корродировать в случае разрушения поверхности пок­рытия? Коррозия происходит в кислой среде. Составьте схему гальванического элемента, образующегося при этом.

80. Олово спаяно с серебром. Какой из металлов будет окисляться при коррозии, если эта пара металлов по­падет в щелочную среду? Ответ дайте на основании вычисления ЭДС и образующегося гальваничес­кого элемента.

81. Железо покрыто хромом. Какой из металлов будет кор­родировать в случае нарушения поверхностного слоя покрытия в атмосфере промышленного района (влаж­ный воздух содержит СО₂, Н₂S, SO₂ и др.)? Составьте схему процессов, происходящих на электродах образу­ющегося гальванического элемента.

82. При работе гальванического элемента:

(–) 4Al/4Al³⁺ | H₂O, O₂ | (Cr) 12OH^–/6H₂O, 3O₂ (+)

образовавшегося при коррозии алюминия, который на­ходится в контакте с хромом, за 1 мин 20 с его работы на хромовом катоде восстановилось 0,034л кислорода. Определите, на сколько уменьшилась при этом масса алюминиевого электрода и чему равна сила тока, про­текающего во внешней цепи гальванического элемен­та.

83. Гальванический элемент:

(–) 2Cr/2Cr³⁺ | H₂SO₄ | (Pb) 3H₂/6H⁺ (+)

образовавшийся при коррозии хрома, спаянного со свинцом, дает ток силой 6 А. Какая масса хрома окис­лится и сколько литров водорода выделится за 55 с ра­боты этого элемента?

84. Медь покрыта оловом. При нарушении оловянного пок­рытия работает гальванический элемент:

(–) Sn/Sn²⁺ | Hcl | (Cu) H₂/2H⁺ (+)

который дает ток силой 7,5 А. Какая масса олова раст­ворится и сколько литров водорода выделится на мед­ном катоде за 25 мин?

85. При работе гальванопары:

(–) 2Fe/2Fe²⁺ | H₂O, O₂ | (C) 4OH^–/2H₂O, O₂ (+)

за 1,5 мин образовалось 0,125 г Fe(OH)₂. Вычислите объем кислорода, израсходованный на получение Fe(OH)₂. Сколько электричества протекло во внешней цепи гальванического элемента за это время?

86. При нарушении поверхностного слоя цинкового покры­тия на железе идет процесс коррозии вследствие рабо­ты гальванопары:

(–) Zn/Zn²⁺ | H₂SO₄ | (Fe) H₂/2H⁺ (+)

За 48 с работы этой гальванопары через внешнюю цепь протекло 550 Кл электричества. Какая масса Zn растворилась при этом и какой объем водорода вы­делился на железном катоде?

87. При коррозии железа, покрытого кадмием, в кислой среде работает гальванический элемент:

(–) Fe/0,1 моль/л Fe²⁺ | 1н HCl | (Cd) H₂/2H⁺ (+)

Определите, как изменится ЭДС гальванического элемента, если концентрация иона Fe²⁺ возросла до 0,15 моль/л.

88. Никель находится в контакте с золотом во влажном воздухе, насыщенном сероводородом. Коррозия никеля происходит вследствие работы гальванопары:

(–) Ni/Ni²⁺ |H₂O; 0,1 М (=0,07%) H₂S | (Au) H₂/2H⁺ (+)

ЭДС этого гальванического элемента равна 0,285 В. Определите, как изменится ЭДС гальванического эле­мента при его работе, если концентрация ионов Ni²⁺ возрастает до 0,25 моль/л.

89. При нарушении целостности поверхностного слоя мед­ного покрытия на алюминии будет коррозия вследствие работы гальванопары:

(–) 2 /2Al³⁺ | H₂SO₄ | (Cu) 3H₂/6H⁺ (+)

За 45 с работы этой гальванопары на катоде выдели­лось 0,09 л водорода (измеренного при н.у.). Какая масса алюминия растворилась за это время и какую силу тока дает эта гальванопара?

90. В раствор хлороводородной (соляной) кислоты помес­тили цинковую пластинку и цинковую пластинку, час­тично покрытую медью. В каком случае процесс кор­розии цинка происходит интенсивнее? Ответ мотивируйте, составив электронные уравнения соответствую­щих процессов и вычислить указанных процессов.

91. 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?

92. 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.

93. 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.

94. Железные бочки 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.

95. В раствор электролита, содержащего растворенный кислород, опустили цинковую пластинку и цинковую пластинку, частично покрытую медью. В каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее? Сос­тавьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

96. Как влияет рН среды на скорость коррозии железа и цинка? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии этих металлов.

97. Цинковую и железную пластинки опустили в раствор сульфата меди. Составьте электронные и ионные уравнения реакций, происходящих на каждой из этих пластинок. Какие процессы будут проходить на плас­тинках, если наружные концы их соединить провод­ником?

98. Какой металл целесообразней выбрать для протек­торной защиты от коррозии свинцовой оболочки кабе­ля: цинк, магний или хром? Почему? Составьте элек­тронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии. Каков состав продуктов кор­розии?

99. 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 соляной кислоте. Ка­кие продукты коррозии образуются в первом и во вто­ром случаях?

100. 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 и в силь­нокислой среде.