发生缝隙腐蚀的机理,开始是(),蚀坑加深和扩展的是()。A. 酸化自催化,氧浓差B. 氧浓差,酸化自催化

本题考查缝隙腐蚀的机理相关知识点。解题思路是需要明确缝隙腐蚀过程中不同阶段的主要作用机制。

缝隙腐蚀是一种局部腐蚀形式，通常发生在金属表面的缝隙处。下面详细分析缝隙腐蚀的两个阶段：

1. 开始阶段：
   • 当金属表面存在缝隙时，缝隙内外的介质环境会产生差异。在缝隙内，由于介质的交换受到限制，氧气的供应相对不足。而缝隙外的氧气供应相对充足。
   • 根据能斯特方程$E = E^{\ominus}+\frac{RT}{nF}\ln\frac{[氧化态]}{[还原态]}$，对于氧的还原反应$O_{2}+4H^{+}+4e^{-}=2H_{2}O$，氧气浓度不同会导致电极电位不同。缝隙外氧气浓度高，电极电位高，成为阴极；缝隙内氧气浓度低，电极电位低，成为阳极。
   • 这样就形成了氧浓差电池，缝隙内的金属作为阳极发生溶解，所以开始阶段是氧浓差起主要作用。
2. 蚀坑加深和扩展阶段：
   • 随着缝隙内金属的溶解，会产生金属离子。同时，由于缝隙内氧气供应不足，金属的溶解主要以析氢反应为主，如$M + 2H^{+}=M^{2 +}+H_{2}\uparrow$（$M$代表金属）。
   • 金属溶解产生的金属离子与溶液中的阴离子结合形成盐，这些盐在缝隙内积累，使得缝隙内溶液的酸度增加。
   • 酸度增加又会进一步加速金属的溶解，形成一种自催化的过程，即酸化自催化，从而使蚀坑不断加深和扩展。