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金属的电化学腐蚀与防护试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题只有一个正确选项，将正确选项的字母填在题后括号内。每小题2分，共20分）

1.下列关于原电池的叙述，正确的是（）

A.原电池是将化学能转化为电能的装置

B.在原电池中，电子总是从正极流向负极

C.原电池工作时，两极材料一定发生化学变化

D.原电池中盐桥的作用是传递电子

2.金属Fe在潮湿的空气中发生腐蚀，主要发生的腐蚀类型是（）

A.化学腐蚀

B.电化学腐蚀（吸氧腐蚀）

C.电化学腐蚀（析氢腐蚀）

D.晶间腐蚀

3.下列措施中，不能有效防止钢铁发生电化学腐蚀的是（）

A.在钢铁表面涂油或涂油漆

B.在钢铁表面镀锌

C.将钢铁连接到更活泼的金属（如镁）上

D.在钢铁表面进行阳极保护

4.标准氢电极（SHE）的电极电势定义为（）

A.+1.358V（相对于标准铜电极）

B.0V（任意温度下）

C.0V（298K时）

D.-0.34V（相对于标准锌电极）

5.对于一个电化学腐蚀体系，若其电极电势低于标准氢电极电势，则在该环境中该金属发生腐蚀时，其电极反应主要是（）

A.M-ne?=M??

B.2H?+2e?=H?↑

C.O?+4H?+4e?=2H?O

D.M+nOH?-ne?=M(OH)?

6.在中性或弱酸性环境中，钢铁发生吸氧腐蚀时，正极的主要反应是（）

A.Fe-2e?=Fe2?

B.2H?+2e?=H?↑

C.O?+2H?O+4e?=4OH?

D.Fe2?+2OH?=Fe(OH)?↓

7.下列金属中，最不容易发生电化学腐蚀的是（）

A.Na

B.Cu

C.Ag

D.Au

8.牺牲阳极阴极保护法中，被保护的金属结构作为（）

A.阴极

B.阳极

C.电解质

D.负极

9.外加电流阴极保护法中，被保护的金属结构连接到外加直流电源的（）

A.正极

B.负极

C.中性极

D.地线

10.能够显著降低腐蚀速率的物质是（）

A.氧化剂

B.还原剂

C.缓蚀剂

D.强酸

二、填空题（将正确答案填在横线上。每空2分，共20分）

1.原电池中，电子流出的一极称为______极，发生氧化反应；电子流入的一极称为______极，发生还原反应。

2.电化学腐蚀的本质是金属失去电子被______的过程。

3.钢铁在酸性环境中发生腐蚀时，负极反应主要是______。

4.为了构成一个腐蚀电池，必须同时具备______、______和______三个条件。

5.牺牲阳极阴极保护法利用了______的活泼性比被保护金属更强的原理。

6.外加电流阴极保护法通过外加直流电，使被保护金属成为电解池的______极，从而获得保护。

7.涂料保护法的主要原理是______，阻止金属与腐蚀介质接触。

8.缓蚀剂是指加入腐蚀体系中，能显著______腐蚀速率的物质。

9.在电化学腐蚀中，电极电势______的金属更容易作为腐蚀电池的阳极。

10.海水是常见的电解质环境，钢铁在海洋环境中主要发生______腐蚀。

三、简答题（每小题5分，共15分）

1.简述牺牲阳极阴极保护法的原理及其适用范围。

2.简述外加电流阴极保护法的原理及其主要设备。

3.比较钢铁在酸性、中性和碱性溶液中发生电化学腐蚀时，正极反应的主要区别。

四、计算题（6分）

某电化学腐蚀体系，已知负极反应为Fe-2e?=Fe2?，正极反应为O?+2H?O+4e?=4OH?。若在标准条件下（298K），该体系的电池电动势E°=1.229V。请写出该腐蚀电池的总反应方程式，并计算该体系在标准条件下的腐蚀速率（以Fe2?的生成速率表示，假设转移的电子全部来自金属Fe的腐蚀，忽略其他因素）。（标准电极电势：Fe2?/Fe=-0.44V，O?/OH?=0.401V）

五、论述题（9分）

某输油管道长期埋于地下，土壤环境呈中性。为了防止管道腐蚀，工程上通常采用阴极保护法。请分析说明采用牺牲阳极法或外加电流法进行阴极保护时，各自需要满足哪些条件？并比