1-4 金属的腐蚀与防护 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

1-4 金属的腐蚀与防护 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个正确答案） 1.下列关于金属腐蚀的说法，正确的是（ ） A. 金属腐蚀仅指金属被氧气氧化的过程 B. 金属腐蚀会导致加工零件失效，增加生产成本 C. 金属在干燥环境中最易发生腐蚀 D. 金属腐蚀不会影响产品的机械性能 2.加工制造中，钢铁零件在潮湿环境中生锈，该腐蚀类型属于（ ） A. 化学腐蚀 B. 电化学腐蚀 C. 物理腐蚀 D. 生物腐蚀 3.下列因素中，能加速金属腐蚀的是（ ） A. 干燥的空气 B. 纯净的水 C. 含有盐分的水 D. 真空环境 4.汽车制造中，为防止车身钢板腐蚀，常用的防护方法是（ ） A. 打磨除锈 B. 涂覆油漆 C. 高温加热 D. 浸泡在水中 5.下列关于电化学腐蚀的说法，错误的是（ ） A. 需具备电解质溶液、两个电极和闭合回路 B. 钢铁的吸氧腐蚀是最常见的电化学腐蚀 C. 电化学腐蚀速率通常慢于化学腐蚀 D. 金属表面的杂质会促进电化学腐蚀 6.机械加工中，不锈钢比普通钢铁更耐腐蚀的主要原因是（ ） A. 不锈钢不含铁元素 B. 不锈钢表面形成致密氧化膜 C. 不锈钢硬度更高 D. 不锈钢熔点更高 7.下列防护方法中，属于“牺牲阳极法”的是（ ） A. 在船舶外壳焊接锌块 B. 给自行车链条涂润滑油 C. 钢闸门与电源负极相连 D. 金属零件表面镀铬 8.加工制造中，鉴别金属是否发生腐蚀的简便方法是（ ） A. 测量密度 B. 观察表面是否出现锈迹或破损 C. 测试导电性 D. 检测硬度变化 9.下列关于金属防护的说法，与加工制造需求不符的是（ ） A. 防护方法需兼顾成本与效果 B. 精密零件优先选择镀层防护 C. 室外设备需重点考虑防水防锈 D. 防护措施仅在使用阶段实施 10.下列金属材料中，在加工和使用过程中最易发生腐蚀的是（ ） A. 纯铝 B. 纯铜 C. 铸铁 D. 不锈钢 二、填空题（本大题共5小题，每空1分，共15分） 1.金属腐蚀是指金属或合金与周围环境中的______或______发生化学反应而______的现象；根据腐蚀原理，可分为______和______两大类。 2.电化学腐蚀中，较活泼的金属作为______极，发生______反应而被腐蚀；较不活泼的金属或杂质作为______极，发生______反应；钢铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀时，正极反应的核心是______被还原。 3.加工制造中，金属腐蚀的主要危害有______、______、______等；控制金属腐蚀的核心思路是______金属与腐蚀介质的接触。 4.常见的金属防护方法有______、______、______和______等；其中______是通过在金属表面形成保护膜实现防护。 5.在机械制造行业，针对不同工况选择防护方法：潮湿环境优先选择______，精密零件常用______，大型钢结构可采用______。 三、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”） 1.金属腐蚀都是有害的，没有任何利用价值。（ ） 2.电化学腐蚀的发生必须有氧气参与。（ ） 3.给金属零件涂润滑油，既能减少磨损又能防止腐蚀。（ ） 4.牺牲阳极法中，被牺牲的阳极材料需比保护的金属更活泼。（ ） 5.金属的纯度越高，越不容易发生电化学腐蚀。（ ） 四、命名题（本大题共4小题，每小题3分，共12分。根据要求完成命名或判断） 1.根据金属防护原理，命名下列方法：通过在金属表面覆盖一层耐腐蚀性金属实现防护的方法是______。 2.指出下列防护方法的名称及应用场景：“在金属表面涂覆一层有机涂层，隔绝空气和水”的方法是______，应用场景为______；“将被保护金属与电源负极相连，抑制其氧化”的方法是______，应用场景为______。 3.根据金属腐蚀类型，命名一种加工制造中最常见的腐蚀现象______，其发生的关键条件是______。 4.判断下列金属防护方法与应用的对应关系是否正确：“自行车车架采用牺牲阳极法防护”（ ），若错误请改正______。 五、简答题（本大题共2小题，每小题8分，共16分） 1.结合加工制造实际，简述钢铁零件在潮湿车间发生腐蚀的过程（从腐蚀类型、条件到结果），说明该腐蚀对零件质量的影响。 2.对比“涂漆防护”与“镀层防护”的优缺点，结合机械加工中“精密齿轮”和“大型机床床身”的不同需求，说明应如何选择防护方法。 六、推断题（本大题共2小题，每小题8.5分，共17分） 1.某机械加工厂有三组钢铁零件A、B、C，放置环境及腐蚀情况如下：① A零件放置在干燥通风的仓库，表面无明显锈迹，仅轻微氧化；② B零件放置在潮湿且含少量油污的车间，表面出现红褐色锈斑，局部出现孔洞；③ C零件表面涂有油漆，放置在室外雨中，油漆完好处无腐蚀，油漆破损处出现锈迹。 请回答：（1）推断A、B、C三组零件的腐蚀类型及腐蚀程度；（2）说明B零件腐蚀比A严重的主要原因；（3）为该工厂提出B零件的修复及后续防护方案。 2.某船舶制造厂为防止船体钢板腐蚀，设计了两种防护方案：方案① 在船体表面焊接锌块；方案② 在船体表面涂覆特种防锈漆。现场测试发现：焊接锌块的船体在海洋环境中使用1年后，锌块损耗明显但钢板完好；涂漆的船体在油漆划伤处出现局部腐蚀。 请回答：（1）推断两种方案的防护原理及所属防护类型；（2）说明方案①中锌块损耗的原因及防护优势；（3）为涂漆船体提出改进措施，避免油漆划伤后的腐蚀问题。 参考答案 一、选择题 1. B 2. B 3. C 4. B 5. C 6. B 7. A 8. B 9. D 10. C 二、填空题 1. 物质；能量；损耗；化学腐蚀；电化学腐蚀 2. 负；氧化；正；还原；氧气 3. 零件失效；精度下降；成本增加；隔绝 4. 涂覆保护层；改变金属成分；电化学保护；改善环境；涂覆保护层 5. 涂漆防护；镀层防护；牺牲阳极防护 三、判断题 1. × 2. × 3. √ 4. √ 5. √ 四、命名题 1. 镀层防护法 2. 涂漆防护法；汽车车身/机械外壳；外加电流阴极保护法；钢闸门/大型储罐 3. 钢铁吸氧腐蚀；潮湿空气（氧气和水） 4. ×；自行车车架采用涂漆防护法 五、简答题 1. 腐蚀过程：钢铁零件在潮湿车间发生电化学腐蚀，属于吸氧腐蚀。条件：车间内潮湿环境提供电解质溶液（水），钢铁中的碳杂质与铁形成原电池，空气中的氧气作为氧化剂，构成闭合回路。过程中，铁作为负极被氧化为铁离子，进而生成氢氧化亚铁，最终转化为红褐色的氧化铁（铁锈）。对零件质量的影响：锈迹会降低零件精度和表面光洁度，导致装配困难；局部腐蚀形成的孔洞会削弱零件强度，可能引发机械故障；腐蚀产物还会加速后续腐蚀，缩短零件使用寿命。 涂漆防护优点：成本低、操作简便、适用范围广，可根据需求选择不同颜色和性能的油漆；缺点：涂层易磨损、脱落，防护寿命较短，对精密零件的精度有轻微影响。镀层防护优点：防护效果好、寿命长，可保持零件精度，部分镀层还能提升零件硬度；缺点：成本较高、工艺复杂，不适用于大型构件。选择建议：精密齿轮需保证精度和耐磨腐蚀性，应选择镀层防护（如镀铬）；大型机床床身体积大、精度要求相对较低，优先选择涂漆防护，降低成本且便于施工和维护。 六、推断题 1. （1）A：化学腐蚀，腐蚀程度轻微；B：电化学腐蚀，腐蚀程度严重；C：局部电化学腐蚀，腐蚀程度中等（仅破损处腐蚀）。（2）主要原因：B零件所处环境潮湿，提供了电化学腐蚀的电解质条件，油污加速了电解质溶液的形成，同时车间环境中氧气充足，促进了吸氧腐蚀的发生，而A零件处于干燥环境，仅发生缓慢的化学腐蚀。（3）修复方案：清除B零件表面锈迹（可用砂纸打磨或酸洗），对孔洞部位进行补焊修复，恢复零件尺寸和强度；后续防护：修复后在零件表面涂覆防锈漆，再喷涂耐磨涂层，将零件转移至干燥通风的车间存放，定期检查表面涂层状态。 2. （1）方案①：防护原理是牺牲阳极法，锌块比铁活泼，作为负极被氧化，保护船体钢板（正极）不被腐蚀，属于电化学防护；方案②：防护原理是涂漆隔绝船体与海洋环境（氧气、水、盐分），属于涂覆保护层防护。（2）锌块损耗原因：锌作为牺牲阳极，在电化学腐蚀中发生氧化反应被消耗，从而阻止钢板被腐蚀。防护优势：无需外部电源，防护范围广，即使局部锌块损耗，未损耗部分仍能继续发挥作用，适合海洋等复杂环境。（3）改进措施：在涂漆前对船体钢板进行除锈和磷化处理，增强油漆附着力；采用“底漆+面漆+清漆”的多层涂覆工艺，提升涂层耐磨性和耐腐蚀性；在油漆划伤处及时补漆，或在涂层下预先焊接少量锌块，形成双重防护。 学科网（北京）股份有限公司 $