Question

下表所列數(shù)據(jù)是在某高溫下金屬鎂和鎳分別在氧氣中進(jìn)行氧化反應(yīng)時(shí)，在金屬表面生成氧化薄膜的實(shí)驗(yàn)記錄：

反應(yīng)時(shí)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

注：a和b均為與溫度有關(guān)的常數(shù)。

（1）金屬高溫氧化腐蝕速率可用金屬氧化膜的生長(zhǎng)速率來表示，其理由是_______________。

（2）金屬氧化膜的膜厚Y跟時(shí)間t所呈現(xiàn)的關(guān)系是_____________，_____________；MgO氧化膜膜厚Y屬_____________型，NiO氧化膜膜厚Y′屬_____________型（填“直線”或“拋物線”，“對(duì)數(shù)”或“雙曲線”等類型）。

（3）Mg與Ni相比較，金屬具_(dá)____________有更良好的耐高溫氧化腐蝕性，其理由是______________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)化學(xué)反應(yīng)速率既可用反應(yīng)物消耗速率來表示，也可用生成物的生成速率來表示。

（2）Y=0.05t  Y′=  直線  拋物線

（3）Ni  Y′隨時(shí)間t增長(zhǎng)要比Y隨時(shí)間t增長(zhǎng)得慢，故鎳的耐高溫氧化腐蝕性比鎂的好。

解析:

本題考查我們獲取、分析和處理圖表信息的能力及應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決化學(xué)問題的能力，體現(xiàn)了學(xué)生的綜合素質(zhì)。（1）金屬因高溫被氧化而遭到破壞是常見的一種腐蝕現(xiàn)象。不同的金屬因其形成的氧化膜質(zhì)密程度不同，它們的耐腐蝕性亦不同�；瘜W(xué)反應(yīng)的快慢既可由反應(yīng)物的消耗速率表示，也可由生成物的生成速率表示，顯然，金屬的腐蝕速率可用其氧化膜的生長(zhǎng)速率表示。（2）根據(jù)題給數(shù)據(jù)不難導(dǎo)出以下數(shù)學(xué)關(guān)系式：MgO膜厚Y與時(shí)間t的關(guān)系為Y=0.05 t;NiO膜厚Y′與時(shí)間t的關(guān)系為Y′=bt^1/2。由數(shù)學(xué)知識(shí)知，前者為直線型，后者為拋物線型。（3）據(jù)此可知Y′隨時(shí)間t增長(zhǎng)要比Y隨時(shí)間t增長(zhǎng)得慢，故而鎳的耐高溫氧化腐蝕性要比鎂的好。