内容正文:
化学反应与电能——课时5金属的腐蚀和防护
课时5金属的腐蚀与防护
从钢铁腐蚀到轮船防护
学习任务一 金属的腐蚀
【浅想一下】
钢铁生锈除了是被空气中的氧气氧化还会有那些反应呢?
【浅练一下】
1.北溪1号和2号天然气管道被炸毁,导致管道中被包裹的金属材料Fe被腐蚀。下列有关说法正确的是
A.钢铁在海水中主要发生析氢腐蚀
B.钢铁在海水中构成原电池,负极反应为
C.可利用外加电流法保护输气管道
D.可以在钢铁表面镀一层铜,当铜破损时,仍能保护钢铁
2.下列说法正确的是
A.金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子被还原的过程
B.镀层破损后,白铁皮(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易腐蚀
C.钢铁水闸可用牺牲阳极法或外加电流法等方法防止其腐蚀
D.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,负极发生的反应不相同
3.在如图所示的两个烧杯中分别插入形状和大小几乎一样的破损的镀铜铁片和破损的镀锌铁片,一段时间后,下列说法正确的是
A.甲和乙烧杯中的铁均被保护
B.甲中破损处的铁片溶解,铜层上会产生气泡
C.相比甲,乙中镀锌铁片中的铁被腐蚀得更严重
D.向两个烧杯中分别滴加KSCN溶液,溶液均变红
4.黄鹤楼世称“天下江山第一楼”。 黄鹤楼主楼为钢筋混凝土框架仿木结构,飞檐五层,攒尖楼顶,顶覆金色琉璃瓦;楼外有铸铜黄鹤造型,正面悬书法家舒同题“黄鹤楼”三字金匾。下列有关化学视角解读错误的是
A.铜在湿空气中易发生析氢腐蚀
B.钢筋在湿空气中主要发生吸氧腐蚀
C.金色琉璃瓦被腐蚀速率比铸铜的小
D.铸铜黄鹤在冬天电化学腐蚀速率比夏天慢
5.铆接工艺是钢与铝连接的主要方法之一,在长期使用过程中接头的腐蚀是影响连接强度,导致连接失效的重要原因。钢板与铝板采用的镀锌钢铆钉连接示意图如图,下列有关说法错误的是
A.腐蚀发生时,铝板会优先腐蚀
B.若接触到酸性电解质溶液,GC2处会发生析氢腐蚀
C.为减缓腐蚀,可将多个零件设计成一个整体,尽量减少铆接点
D.钢板与铝板之间若存在间隙,会造成电解质溶液侵入,加速腐蚀
6.文物的腐蚀是指出土前由于自然的侵蚀、损坏而破坏文物的原貌,电化学腐蚀也是重要因素之一。三星堆是中华文明的重要组成部分,下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是
A
B
C
D
青铜神树
玉璋
陶瓷马头
黄金面罩
A.A B.B C.C D.D
学习任务二 金属的防护
【浅想一下】
轮船在大海中航行,怎么避免被海水腐蚀呢?
【浅练一下】
7.全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失,如图所示是为了保护地下埋藏的铁管所采取的措施。下列有关说法正确的是
A.地下铁管主要发生的是电化学腐蚀 B.潮湿的土壤有利于保护铁管不受腐蚀
C.将导线与金属铜相连可保护地下铁管 D.将导线与外接电源的正极相连可保护地下铁管
8.下列各种方法中:①金属表面涂抹油漆;②改变金属形状;③保持金属表面干燥;④在金属表面进行电镀;⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜,其中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
9.“外加电流法”和“牺牲阳极法”均可有效防止铁发生电化学腐蚀。下列说法错误的是
A.两种保护法中都要采用辅助电极 B.利用“外加电流法”时,铁连接电源负极
C.“牺牲阳极法”利用了电解池原理 D.钢铁在潮湿空气中生锈发生了电化学腐蚀
10.下列说法错误的是
A.在钢铁设备上安装若干镁合金块或锌块,可保护设备不被腐蚀
B.将钢闸门通过导线与直流电源的正极相连,保护闸门不被腐蚀
C.厨房中炒完菜的铁锅应及时清洗并擦干,防止发生电化学腐蚀
D.镀锌铁表面的镀层如发生破损,被腐蚀的仍然是镀层
11.港珠澳大桥设计寿命为120年,桥体钢构件防腐是使用过程中面临的重要问题,下列说法错误的是
A.海水的pH一般在8.0~8.5,则钢构件的腐蚀主要是析氢腐蚀
B.钢构件可采用不锈钢材料以减缓腐蚀
C.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等
D.后期采用牺牲阳极的阴极保护法时,可使用铝作为负极
【浅读一下】
《造船业的启示~一文读懂轮船防腐蚀原理》
一、造船业的启示
在实际应用领域中,金属船体的出现,使得其对防腐蚀技术的需求日益迫切。从十九世纪开始,造船行业的工程师们就不断寻找各种方法抵御海水对船体的腐蚀。直到二十世纪五十年代,防止海水腐蚀轮船船体的方法终于找到了!
这是一种电子防腐技术,俗称外加电流阴极保护法,其基本原理是:此法也是通过牺牲阳极实现阴极保护,让带负电的电流从阳极经由导体流到船只的钢制母板(阴极)上,同时一股带正电的电流则流经海水(电解质),从而形成有方向的封闭电流,这样船只的船体就可以连接在直接电流的负极上,而将一个阳极连接在正极上,通常用生铁、石墨、银或者镀铂的钛作为阳极材料。
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