Question

下表數據是在某高溫下，金屬鎂和鎳分別在氧氣中進行氧化反應時，在金屬表面生成氧化薄膜的實驗紀錄：

反應時間t/h	1	4	9	16	25
MgO層厚Y/nm	0.05a	0.20a	0.45a	0.80a	1.25a
NiO層厚Y′/nm	B	2b	3b	4b	5b

(表中a和b均為與溫度有關的數據)

請完成下列問題：

（1）金屬高溫氧化腐蝕速率可以用金屬氧化膜的生長速率來表示，其理由是：_______________________________________。

（2）金屬氧化膜的膜厚Y跟時間t所呈現的關系類型：MgO氧化膜厚Y與t屬___________型，NiO氧化膜Y′與t屬______________型（填“直線”“拋物線”“對數”或“雙曲線”等類型）。

（3）Mg與Ni比較，哪一種金屬具有更良好的耐氧化腐蝕性：________________，其理由是：________________________________________________________。

Answer 1

（1）反應速率可以用反應物的消耗速率，也可以用產物的生成速率來表示

（2）直線  拋物線

（3）Ni  它的腐蝕速率隨時間的增長比鎂的慢

解析：金屬高溫氧化反應，遭到破壞是常見的一種現象。然而，不同的金屬形成的氧化膜致密程度不同，它們的耐腐蝕性也不同。化學反應的快慢，既可以用反應物的消耗速率，也可用產物的生成速率來表示，故金屬腐蝕速率可以用其氧化膜的生長速率來表示。根據題中表列數據，可導出以下關系式：

MgO膜厚Y與時間t的關系為：Y=0.05at

NiO膜厚Y′與時間t的關系為：Y′=

前者為直線型，而后者為拋物線型。這表明Y′隨時間t增長要比Y隨時間t增長得慢，所以鎳的耐高溫腐蝕性要比鎂的好。