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膜的實驗記錄：

反應時間t/h	1	4	9	16	25
MgO層厚Y/nm NiO層厚Y’/nm	0.05a b	0.20a 26	0.45a 3b	0.80a 4b	1.25a 5b

注：a、b 均為與溫度有關的常數

請填空回答：

（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所呈現的關系是_________________（填直線、拋物線、對數或雙曲線等類型）；MgO氧化膜膜厚Y屬_________型，NiO氧化膜膜厚Y’屬_______型。

（3）Mg與Ni比較，哪種金屬具有更良好的耐氧化腐蝕性？_________________，

其理由是：________________________________________________。

Answer 1

【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′＝bt^1/2

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。

【答案】 （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