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本质，说法正确的是（ ） A. 金属与氧气发生化合反应 B. 金属被氧化为金属离子的过程 C. 金属表面产生锈迹的过程 D. 金属被还原的过程 2.加工车间中，钢铁零件在潮湿空气中发生的腐蚀类型主要是（ ） A. 化学腐蚀 B. 电化学腐蚀 C. 物理腐蚀 D. 生物腐蚀 3.下列防护措施中，属于“覆盖保护层法”的是（ ） A. 轮船外壳焊接锌块 B. 钢铁管道连接外加电源负极 C. 机械零件表面喷漆 D. 制造零件时加入铬元素制成不锈钢 4.下列环境因素中，会加速金属腐蚀的是（ ） A. 干燥的空气 B. 纯净的水 C. 含盐分的潮湿空气 D. 真空环境 5.电化学腐蚀中，作原电池负极的金属材料（ ） A. 被保护，不发生腐蚀 B. 被氧化，发生腐蚀 C. 被还原，质量增加 D. 不参与电极反应 6.工业中常用“牺牲阳极法”保护金属设备，选择牺牲阳极材料的关键是（ ） A. 该金属的活泼性比被保护金属弱 B. 该金属的活泼性比被保护金属强 C. 该金属的硬度比被保护金属大 D. 该金属的熔点比被保护金属高 7.下列关于不锈钢防锈原理的说法，正确的是（ ） A. 表面形成致密氧化膜 B. 属于电化学保护 C. 阻止金属与氧气接触 D. 改变金属内部结构提高抗腐蚀性 8.下列金属中，在空气中最易发生腐蚀的是（ ） A. 金 B. 铝 C. 铁 D. 铜 9.加工制造中，对精密金属零件进行“发蓝处理”（表面形成氧化膜）的主要目的是（ ） A. 提高硬度 B. 防止腐蚀 C. 增加光泽 D. 便于焊接 10.下列防护措施中，不适用于车间大型钢铁机床的是（ ） A. 定期涂防锈油 B. 表面镀铬 C. 采用牺牲阳极法 D. 保持车间干燥通风 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______发生______而引起的损耗现象，根据腐蚀原理可分为______（如铁在氧气中燃烧）和______（如钢铁在潮湿环境中生锈）两大类，其中______在工业中更为常见。 2.电化学腐蚀的发生需要三个条件：① 存在______的金属或合金；② 金属表面接触______（如盐水、潮湿空气）；③ 形成______。钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，若环境酸性较强，主要发生______，正极产生氢气；若环境中性或弱碱性，主要发生______，正极生成氢氧根离子。 3.金属防护的基本思路是______金属与腐蚀介质的接触，或______金属的活泼性。常见的防护方法有：① 改变金属内部结构，如制造______；② 覆盖保护层，如______、______、涂防锈漆等；③ 电化学保护法，包括______和外加电流法。 4.加工制造中常见的防护实践：① 汽车车身表面______，既美观又防腐蚀；② 自行车链条涂______，减少摩擦并防锈；③ 大型桥梁的钢缆采用______法保护，延长使用寿命；④ 精密仪器的金属部件常用______封存，隔绝空气和水分。 5.金属腐蚀的危害主要体现在：① 导致零件______，影响设备精度；② 缩短设备______，增加生产成本；③ 引发安全事故，如管道腐蚀泄漏。因此，加工制造中需根据______和______选择合适的防护措施。 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.电化学腐蚀的本质是原电池反应，有电流产生。（ ） 3.铝比铁活泼，因此铝制品比铁制品更易发生腐蚀。（ ） 4.覆盖保护层时，只要保护层完整，就能有效阻止金属腐蚀。（ ） 5.牺牲阳极法中，牺牲阳极材料最终会被消耗，需要定期更换。（ ） 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.根据腐蚀原理及特征，命名下列腐蚀类型：“金属与非电解质直接发生化学反应引起的腐蚀，无电流产生，常见于高温干燥环境”的腐蚀类型是______。 2.指出下列防护方法的类别及适用场景：“通过在被保护金属表面喷涂一层高分子材料，隔绝腐蚀介质”的类别是______，适用场景是______；“将被保护金属与电源负极相连，使其成为阴极而不被腐蚀”的类别是______，适用场景是______。 3.根据金属腐蚀现象，命名一种工业中钢铁电化学腐蚀的主要产物______，该产物的特征是______。 4.判断下列防护方法与应用的对应关系是否正确：“不锈钢——覆盖保护层法”（ ），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.结合加工制造场景，对比化学腐蚀与电化学腐蚀的核心差异（反应条件、有无电流、常见场景），分析“海边工厂的钢铁设备比内陆工厂更易腐蚀”的原因，说明车间里保护钢铁零件的三种具体防护措施及操作要点。 2.以“自行车的金属部件防护”为例，分别说明车架、链条、车圈三种部件采用的防护方法及原理，分析“链条涂油后仍需定期保养”的原因，提出加工制造中选择金属防护方法需考虑的三个关键因素。 六、推断题（本大题共2小题，每小题8.5分，共17分） 1.某加工厂有三组钢铁零件储存场景：① 零件直接堆放在潮湿车间地面，一周后表面出现红棕色锈迹；② 零件表面涂油后密封在干燥木箱中，三个月后无明显腐蚀；③ 零件与锌块捆绑后放在潮湿环境中，锌块表面出现腐蚀，钢铁零件无明显锈迹。 请回答：（1）推断三组场景中钢铁零件的腐蚀情况差异及原因；（2）场景③中锌块的作用是什么？说明其防护原理；（3）若将场景③中的锌块换成铜块，钢铁零件的腐蚀速度会加快还是减慢？为什么？ 2.某汽车配件厂生产的钢制排气管出现质量问题：① 未做防护处理的排气管安装后，半年内出现严重锈蚀穿孔；② 表面镀锌的排气管，在沿海地区使用时，镀锌层破损后腐蚀速度加快。 请回答：（1）分析未防护排气管锈蚀和镀锌层破损后腐蚀加快的原因；（2）解释“镀锌层完整时能保护钢铁，破损后反而加速腐蚀”的原理；（3）提出两种针对汽车排气管的改进防护措施，并说明理由。 参考答案 一、选择题 1. B 2. B 3. C 4. C 5. B 6. B 7. D 8. C 9. B 10. C 二、填空题 1. 介质；化学反应；化学腐蚀；电化学腐蚀；电化学腐蚀 2. 活泼性不同；电解质溶液；闭合回路；析氢腐蚀；吸氧腐蚀 3. 隔绝；降低；不锈钢；镀锌；镀铬；牺牲阳极法 4. 喷漆；防锈油；外加电流保护；石蜡 5. 失效；使用寿命；金属种类；使用环境 三、判断题 1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 四、命名题 1. 化学腐蚀 2. 覆盖保护层法；机械零件、设备外壳；外加电流保护法；大型桥梁、管道 3. 铁锈（或氧化铁水合物）；红棕色疏松固体 4. ×；不锈钢——改变金属内部结构法 五、简答题 1. 核心差异：① 化学腐蚀——需金属与非电解质直接接触，无电流，常见于高温锻造、干燥环境下的腐蚀；② 电化学腐蚀——需活泼性不同的金属、电解质、闭合回路，有微弱电流，常见于潮湿车间、海边环境。海边工厂腐蚀快的原因：空气中含大量盐分（电解质），潮湿环境提供水，形成电化学腐蚀的有利条件，加速钢铁腐蚀。车间防护措施：① 涂防锈油——操作要点：零件表面除锈后均匀涂刷，覆盖完整无漏点；② 表面镀铬——操作要点：采用电镀工艺，确保镀层厚度均匀、无针孔；③ 干燥储存——操作要点：零件放入干燥箱或密封包装，控制环境湿度在40%以下。 2. 各部件防护：① 车架——喷漆，原理：覆盖保护层隔绝空气和水；② 链条——涂润滑油，原理：既隔绝腐蚀介质，又减少摩擦磨损；③ 车圈——镀铬，原理：覆盖耐腐蚀的金属保护层，同时增强硬度。链条需定期保养原因：润滑油易挥发、沾染灰尘变质，失去防护作用，需定期清洗后重新涂油。选择防护方法的因素：① 金属部件的功能（如运动部件选油类防护，静止外壳选喷漆）；② 使用环境（潮湿环境优先电化学保护，干燥环境可选简单覆盖）；③ 经济成本（精密零件可选镀铬，普通零件选涂漆）。 六、推断题 1. （1）场景①腐蚀严重：潮湿环境提供电解质和水，钢铁发生电化学腐蚀，生成红棕色铁锈；场景②无腐蚀：涂油隔绝空气和水，干燥环境进一步抑制腐蚀条件；场景③钢铁无腐蚀：锌比铁活泼，形成原电池时锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护。（2）锌块作用：牺牲阳极，保护钢铁零件。原理：锌的活泼性强于铁，在潮湿环境中形成原电池，锌失去电子被氧化（腐蚀），铁得到保护，避免被氧化。（3）腐蚀加快。原因：铜的活泼性弱于铁，换成铜块后，铁作原电池负极被氧化，铜作正极，反而加速钢铁零件的腐蚀。 2. （1）未防护排气管锈蚀原因：排气管工作时温度高，且接触雨水、空气，同时尾气含酸性物质，加速电化学腐蚀和化学腐蚀；镀锌层破损后腐蚀加快原因：锌比铁活泼，破损后形成原电池，锌先腐蚀，但破损处铁暴露，若锌层大面积破损，铁会作为负极加速腐蚀，且沿海地区盐分高，电解质充足，腐蚀更快。（2）完整时：镀锌层作为保护层隔绝腐蚀介质，同时锌活泼性强于铁，即使局部有微小破损，锌仍先腐蚀保护铁；破损后：若镀锌层破损面积大，铁与锌形成原电池，铁的活泼性弱于锌的优势消失，反而成为负极被快速氧化。（3）改进措施：① 采用“镀锌+涂耐高温防锈漆”复合防护，理由：双重保护层提高可靠性，耐高温漆适应排气管工作环境；② 采用不锈钢材质制造排气管，理由：改变金属内部结构，从根本上提高抗腐蚀能力，适应潮湿、酸性环境。 学科网（北京）股份有限公司 $