专题一 学生实验 电化学腐蚀与金属防护 同步作业 《化学（加工制造类 ）》同步教学 高教版

专题一 学生实验 电化学腐蚀与金属防护 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.下列金属腐蚀类型中，属于电化学腐蚀的是（ ） A. 金属钠在空气中直接被氧化 B. 铁钉在潮湿土壤中生锈 C. 铜器在干燥空气中生成铜绿 D. 铝箔在酒精灯上被灼烧氧化 2.钢铁发生吸氧腐蚀时，正极的反应特征是（ ） A. 铁失去电子被氧化 B. 氧气得到电子被还原 C. 产生氢气气泡 D. 电极材料被消耗 3.加工制造中，防止机床导轨生锈最常用且经济的方法是（ ） A. 镀一层金 B. 涂覆防锈油 C. 采用牺牲阳极法 D. 通入保护电流 4.下列环境中，钢铁构件最易发生电化学腐蚀的是（ ） A. 干燥的沙漠 B. 潮湿的车间 C. 真空包装的仓库 D. 浸没在机油中 5.牺牲阳极法保护金属时，牺牲阳极材料应具备的特性是（ ） A. 导电性差 B. 活泼性低于被保护金属 C. 活泼性高于被保护金属 D. 硬度与被保护金属相同 6.下列关于外加电流法的说法，正确的是（ ） A. 被保护金属作阳极 B. 需外接直流电源 C. 无需辅助电极 D. 适用于小型零件的临时防护 7.黄铜（铜锌合金）在潮湿空气中，腐蚀速度更快的成分是（ ） A. 铜 B. 锌 C. 铜和锌一样快 D. 合金整体不腐蚀 8.下列防护措施中，通过改变金属内部结构实现防腐的是（ ） A. 给钢构件涂漆 B. 将普通钢改为不锈钢C. 给轮船外壳挂锌块 D. 给管道镀镍 9.化工车间的不锈钢管道，其防腐原理主要是（ ） A. 不锈钢不与任何物质反应 B. 表面形成致密氧化膜隔绝腐蚀介质 C. 不锈钢是惰性金属 D. 内部添加了缓蚀剂 10.下列关于电化学腐蚀的说法，错误的是（ ） A. 电化学腐蚀需要形成原电池 B. 析氢腐蚀需要酸性环境 C. 吸氧腐蚀在中性或碱性环境中发生 D. 温度越低，电化学腐蚀速度越快 二、填空题（本大题共5小题，每空1分，共15分） 1.金属腐蚀分为________和________两大类，其中________更普遍且危害更大；电化学腐蚀的本质是________，需要具备________、________和________三个条件。 2.钢铁的电化学腐蚀主要有________和________两种类型；前者发生在________环境中，正极产生________；后者发生在________环境中，正极消耗________。 3.金属防护的常用方法有________、________、________和________；其中________和________属于电化学防护方法。 4.加工制造中，常用的表面防护技术包括________、________和________；比如汽车外壳的________处理，既能防锈又能美观。 5.缓蚀剂是通过________或________减缓腐蚀的物质，按作用机理可分为________和________；在金属切削液中添加缓蚀剂，可保护机床和工件不被________腐蚀。 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.电化学腐蚀的发生必须有电解质溶液参与。（ ） 2.在牺牲阳极法中，被保护金属作原电池的负极。（ ） 3.涂漆防护的原理是隔绝金属与氧气、水的接触。（ ） 4.温度升高会加快电化学腐蚀的速率。（ ） 5.所有金属的电化学腐蚀都能产生氢气。（ ） 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.根据防护原理命名：“通过在被保护金属上连接更活泼的金属，形成原电池保护主体金属，如轮船外壳挂锌块”的防护方法是________。 2.根据腐蚀环境与特征命名：“钢铁在酸性土壤中发生的电化学腐蚀，正极产生氢气气泡，常见于地下管道”的腐蚀类型是________。 3.判断下列防护方法命名及描述是否正确：“外加电流法——将被保护金属作阳极，外接直流电源防止腐蚀”（ ）；若错误，请说明理由并改正：________。 4.根据防护技术命名：“通过在金属表面形成一层致密氧化膜，阻止内部金属腐蚀，如铝制品表面的保护层”的防护技术是________。 五、简答题（本大题共2小题，每小题8分，共16分） 1.结合加工制造类专业实际，简述三种不同金属防护方法（如涂漆、牺牲阳极法、表面镀锌）在工业生产中的应用实例，分别说明其应用场景、防护原理及加工操作中的注意事项。 2.某工厂的露天钢铁货架在雨季出现大面积生锈，经检测锈迹主要为氧化铁。分析该货架发生的腐蚀类型、主要原因，提出两种针对性的修复与防护方案，并说明方案的核心原理。 六、推断题（本大题共2小题，每小题8.5分，共17分） 1.有三组金属腐蚀实验装置X、Y、Z，实验现象如下：① 装置X：铁钉浸没在稀硫酸中，表面产生大量气泡，溶液逐渐呈浅绿色；② 装置Y：铁钉一半浸没在中性水中，水面处铁钉先生锈，锈迹呈红棕色；③ 装置Z：铁钉与锌块用导线连接后浸没在食盐水中，铁钉表面无明显变化，锌块逐渐溶解。 请回答：（1）推断X、Y、Z中铁钉的腐蚀类型或防护效果；（2）分别说明通过实验现象推断的依据；（3）写出装置Z中锌块的作用及原理。 2.某加工车间有一批待防护的金属构件，包括：① 小型精密零件；② 大型室外钢构；③ 地下输水管道。现有三种防护方案：A. 涂覆防腐涂料；B. 牺牲阳极法；C. 表面镀铬。 请回答：（1）为三种构件选择最适合的防护方案（填字母），并说明选择依据；（2）分析方案B不适用于小型精密零件的原因；（3）若方案A用于大型钢构，施工前需对钢构表面进行何种处理？说明理由。 参考答案 一、选择题 1. B 2. B 3. B 4. B 5. C 6. B 7. B 8. B 9. B 10. D 二、填空题 1. 化学腐蚀；电化学腐蚀；电化学腐蚀；原电池反应；电极；电解质溶液；闭合回路 2. 析氢腐蚀；吸氧腐蚀；酸性；氢气；中性或碱性；氧气 3. 表面防护；电化学防护；改变金属内部结构；添加缓蚀剂；牺牲阳极法；外加电流法 4. 喷漆；镀锌；镀铬；电泳漆 5. 吸附；化学反应；阳极缓蚀剂；阴极缓蚀剂；切削液 三、判断题 1. √ 2. × 3. √ 4. √ 5. × 四、命名题 1. 牺牲阳极法 2. 析氢腐蚀 3. ×；理由：外加电流法中被保护金属应作阴极；改正：外加电流法——将被保护金属作阴极，外接直流电源防止腐蚀 4. 化学氧化防护法（或阳极氧化法） 五、简答题 1. （1）涂漆：应用场景为机床外壳防护；防护原理：形成有机涂层隔绝氧气和水；注意事项：涂漆前需除油除锈，保证表面干燥洁净，分底漆和面漆涂刷，确保涂层均匀无漏点。（2）牺牲阳极法：应用场景为地下输油管道防护；防护原理：连接镁块作牺牲阳极，镁块优先腐蚀保护管道；注意事项：阳极与管道需可靠连接，定期检测阳极损耗情况，及时更换失效阳极。（3）表面镀锌：应用场景为螺栓、螺母等标准件防护；防护原理：锌形成原电池保护基体钢，且锌氧化生成致密氧化锌膜；注意事项：镀锌后需进行钝化处理增强耐腐蚀性，避免镀锌层划伤露出基体。 2. 腐蚀类型：钢铁的吸氧腐蚀。主要原因：雨季空气潮湿，货架表面形成水膜（电解质溶液），钢铁中的铁和碳形成原电池，铁作负极被氧化，最终生成氧化铁。修复防护方案：① 除锈后涂覆户外专用防腐漆，原理：通过涂层隔绝水和氧气，阻止电化学腐蚀；② 除锈后采用热浸锌处理，原理：锌的活泼性高于铁，优先腐蚀保护钢铁，且锌膜致密耐磨，适应露天环境。 六、推断题 1. （1）X：析氢腐蚀；Y：吸氧腐蚀；Z：铁钉被保护（无明显腐蚀）。（2）X：稀硫酸为酸性电解质，铁钉产生氢气，符合析氢腐蚀特征；Y：中性水为电解质，水面处氧气充足，铁钉生锈呈红棕色，符合吸氧腐蚀特征；Z：铁钉与锌块连接后，锌块溶解而铁钉完好，说明锌作牺牲阳极保护铁钉。（3）作用：牺牲阳极；原理：锌的活泼性高于铁，形成原电池时锌作负极被氧化，电子转移到铁钉上，阻止铁钉失电子被腐蚀。 2. （1）① 选C，依据：小型精密零件要求防护层薄、耐磨且不影响精度，镀铬能满足需求；② 选A，依据：大型室外钢构面积大，涂防腐涂料成本低、施工方便，适应露天环境；③ 选B，依据：地下输水管道处于潮湿土壤（电解质环境），牺牲阳极法可长效防护且无需外接电源。（2）原因：牺牲阳极法需连接额外金属块，会增加零件体积，影响精密零件的装配精度和使用性能。（3）处理：除油、除锈、打磨。理由：钢构表面的油污和锈迹会影响涂料附着力，导致涂层脱落失效，打磨可增加表面粗糙度，提高涂层结合力。 学科网（北京）股份有限公司 $