铝及铝合金腐蚀的基本类型.docx
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铝及铝合金腐蚀的基本类型
2006年初中化学竞赛辅导题
题号
一
二
三
四
总分
得分
说明:
1.全卷共6页。
考试时间90分钟,满分100分。
2.答题前,务必将自己的试室号、准考证号、姓名、县区和学校的名称写在试卷
左侧的密封线内。
3.请将选择题的答案填在括号内,其它题目的答案写在试卷相应的位置上。
4.相对原子质量:
H-1C-12O-16Fe-56Li-7Mg-24Zn-65S-32
N-14Cu-64Ag-108Na-23K-39
一、选择题(本题包括14小题,每小题2分,共28分。
每小题只有1个或2个选项符合题意,请将正确选项的编号填写在题目右边的括号内)
1.发展绿色食品,避免“白色污染”,增强环境意识,是保护环境、提高人类生存质量的重要措施。
请回答:
绿色食品是指()
A.绿颜色的营养食品B.有叶绿素的营养食品
C.经济附加值高的营养食品D.安全、无公害的营养食品
2.胃液里含有适量的盐酸可以帮助消化,但若盐酸过多,人就会感到不舒服。
有下列几种物质:
(1)NaOH
(2)Ca(OH)2(3)Al(OH)3(4)NaHCO3你认为可服用作治疗胃酸过多的药物有()
A.NaOHB.Ca(OH)2C.Al(OH)3D.NaHCO3
3.在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各注入质量相等、质量分数也相等的稀硫酸。
然后在左盘的烧杯中投入一定质量的金属X粉末,同时在右盘的烧杯中放入与X等质量的金属Y粉末。
观察到天平的指针先偏向左边,当两种金属全溶解后,天平的指针偏向右边。
则X、Y是下表组合中的()
A
B
C
D
X
Mg
Zn
Zn
Fe
Y
Fe
Mg
Fe
Zn
4.两种铁的氧化物,其质量分别为0.400g和0.435g,使它们在高温条件下分别与一氧化碳反应,再把生成的二氧化碳全部通人足量的石灰水中,都得到了0.75g沉淀。
则这两种氧化物分别是()
A.FeO和Fe2O3B.FeO和Fe3O4C.Fe2O3和Fe3O4D.Fe3O4和Fe2O3
5.已知X和Y两种物质混合后能发生反应,设X物质的相对分子质量为Ax,Y物质的相对分子质量为Ay,当X和Y按质量比Ax:
Ay反应后,溶液的pH>7,如果X和Y按质量比2Ax:
Ay,则反应后溶液的pH=7,X、Y应是下列物质中的()
A.NaCl和Ba(OH)2B.HCl和Ba(OH)2
C.HCI和NaOHD.NaOH和H2SO4
6.若将一瓶浓盐酸和一瓶浓硫酸都敞口放置在空气中,则可以肯定他们()
A.质量都增大B.溶质的质量分数都减小
C.溶液的酸性都增强D.溶液的pH都增大
7.现有铁、稀盐酸、氧化铁、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、氯化铜溶液等6种物质,在常温下两两相互组合,能发生的化学反应的种类共有()
A.4种B.5种C.6种D.7种
8.燃放烟花爆竹能产生一种有刺激性气味的气体,会污染空气。
该气体由二种元素组成,其质量比为1:
1。
这种气体是()
A.H2SB.SO2C.COD.NO2
9.将锌片分别放入下列溶液中充分反应,反应后溶液质量比反应前减轻的是()
A.H2SO4B.CuSO4C.AgNO3D.Na2SO4
10.一种新兴的金属由于其密度小、延展性好、耐腐蚀性强,它和它的合金在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用,该金属是()
A.锌B.钛C.镁D.锰
11.用H2O作反应物或反应物之一,经过一步反应无法制得的物质是()
A.Ca(OH)2B.H2C.Cu(OH)2D.H2CO3
12.以下验证“盐酸中哪种粒子使紫色石蕊试液变红色”的实验设计不合理的是()
13.以下叙述正确的是()
A.由不同种元素组成的物质一定是化合物
B.含有氧元素的化合物是氧化物
C.物质可以由分子、原子或离子构成
D.由于反应前后原子种类相同,所以化学反应遵循质量守恒定律
14.下列物质分离方法错误的是()
A.除去CO2中混有少量的CO:
导出点燃
B.粗盐提纯的步骤:
溶解→过滤→蒸发→冷却结晶→过滤
C.除去H2中混有的HCl:
将气体通过装有NaOH溶液的洗气瓶
D.除去铜粉中混有的CuO:
用足量的稀硫酸浸泡后过滤、洗涤
二、填空(本题有8小题,共42分)
15.(4分)粉笔是教室内空气的主要污染源(可吸人颗粒物),粉笔的生产过程是:
(1)写出熟石膏变为生石膏的化学方程式____________________________________。
(2)在熟石膏中加入少量的甘油和纯碱,可制成“无尘”粉笔。
这是利用甘油吸湿性很强的性质,可使粉笔因潮湿而不飘尘,而加入纯碱的作用是提高粉笔的硬度。
其原理用化学方程式表示为___________________________________________。
16.(8分)化学电池在通信、交通和日常生活中有着广泛的应用,但是,废弃电池所带来的环境污染问题也日益突出。
已知镍镉(Ni—Cd)电池中发生的化学反应为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
其中,Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶水,但能溶于酸。
请回答:
(1)镍镉电池充电时,其能量的转化是由________能转变为___________能;
(2)一节废镍镉电池会使1m2的耕地失去使用价值,在酸性土壤中,这种污染尤为严重。
这是因为________________________________________________________________。
(3)废弃的镍镉电池所产生的Cd2+污染,可导致人体患骨痛病及肝、肾、肺的病变,其中Cd2+进入人体的途径如下图所示:
A、B、C代表Cd2+污染传递的载体,如果A代表土壤;则B代表_____________;C代表________________。
(4)你认为减少甚至消除废弃电池污染,应该采取的措施是______________________
______________________________________。
17.(7分)常温下,氯气(Cl2)能溶于水,氯气的水溶液叫“氯水”。
溶解的氯气部分能够与水起反应,生成盐酸和次氯酸(HClO)。
次氯酸能杀死水里的病菌,所以自来水常用氯气来杀菌消毒。
次氯酸还能使某些染料和有机色素褪色,可用作棉、麻和纸张等的漂白剂。
请回答:
(1)氯气与水反应的化学方程式为_____________________________________,次氯酸
(HClO)中氯元素的化合价为____________。
(2)若用自来水(密度视为1g/cm3)配制l%的下列溶液,溶质质量分数不受影响的是
()
A.稀盐酸B.纯碱溶液C.烧碱溶液D.硝酸钾溶液
(3)蓝色石蕊试纸(含有有机色素)遇到氯水后,首先变红,但很快又褪色,这是因为
___________________________________________________________________________。
18.(6分)化学小魔术“魔棒点灯”的表演过程是:
用玻璃棒蘸取固体高锰酸钾与浓硫酸的混合物,将混合物与酒精灯的灯芯接触,酒精即燃。
其原理是:
固体高锰酸钾与浓硫酸反应生成高锰酸(HMnO4)和硫酸钾,高锰酸立即分解生成一种棕色油状物──七氧化二锰和水,七氧化二锰遇酒精时,发生剧烈的氧化还原反应使酒精燃烧。
七氧化二锰还能爆炸,分解生成二氧化锰、氧气和臭氧。
氧气和臭氧的分子个数比为3:
1。
试写出生成高锰酸、七氧化二锰和它爆炸分解的化学方程式。
___________________________________________________________________________;
___________________________________________________________________________;
___________________________________________________________________________。
19.(6分)大气污染物中的SO2形成酸雨时,与氧气作用有稀硫酸生成,则它腐蚀铝制品(表面有氧化铝薄膜)的化学方程式为:
,反应类型为;
,反应类型为。
20.(5分)现有以下几组试剂:
①Cu、ZnCl2溶液、AgNO3溶液,②Zn、Ag、Cu(NO3)2溶液,③Cu、Ag、ZnSO4溶液。
某兴趣小组欲用其验证Zn、Cu、Ag三种的金属活动顺序。
(1)你认为要达到实验目的,可以选用的试剂组是_______________。
(2)阿燕同学认为另外选用“Zn、Cu、AgNO3溶液”这组试剂,经过组内物质的相互反应也可验证Zn、Cu、Ag的金属活动顺序,你认为对吗__________(答对或错),因为_________。
21.(6分)现有以下实验用品,请你证明普通的纸[含纤维素(C6H10O5)n]中含有碳元素和氢元素。
写出操作步骤(在操作步骤中要写进使用仪器、试剂、操作、现象和结论)。
答:
。
三.实验题(本题有2小题,共16分)
22.(6分)小明在爸爸的实验室里见到如右图所示的“保
温瓶式量热计”。
这种仪器由保温和测温两部分组成,它不
让反应产生的热散失出去,也不让外界的热传递进来,可
用于测量化学反应产生的热量。
爸爸将不同浓度的酸(A)
和碱(B)溶液各100mL在量热计中混合,让小明记录了
每次混合前后量热计中温度的升高值△t,得到下表。
编号
100mLA
100mLB
△t(℃)
1
3.65%
4.00%
7
2
9.80%
8.00%
14
3
9.80%
4.00%
7
4
3.65%
2.00%
3.5
请就此实验回答下列问题:
(1)盐酸、硫酸分别和氢氧化钠的反应是_________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)第1和第3次实验中温度升高值相同的可能原因是_________________________
_________________________________________________________。
(3)分析上述实验数据可知下列因素中,与反应放出或吸收热量多少有关的是______。
A.使用盐酸还是硫酸
B.量热计的保温效果
C.参加反应的酸或碱的量
23.(10分)某同学利用下图给出的化学试剂、实验仪器和实验用品设计实验证明盐酸与氢氧化钠能够发生化学反应。
报告如下:
实验步骤及现象:
将少量氢氧化钠
溶液注入试管中,加入l~2滴酚酞试液,
振荡,溶液变成红色;再往上述溶液中
逐滴加入稀盐酸,观察到红色逐渐变浅,
直至消失;继续滴加盐酸,不再有明显的变化。
实验结论:
盐酸与氢氧化钠能够发生化学反应。
请你分析其报告,并回答下列问题:
(1)该同学的实验能否充分证明盐酸与氢氧化钠之间发生了化学反应?
为什么?
(2)你怎样改进该同学的实验?
请将实验的步骤、可能出现的实验现象以及简单的分析写出来。
四.计算题(本题有2小题,共14分)
24.(6分)宇宙飞船内,宇航员所呼出的气体要通过盛有氢氧化锂的过滤网,以除去所含的二氧化碳,如下式所示:
2LiOH(固)+CO2(气)=Li2CO3(固)+H2O(液)
(1)试计算1g氢氧化锂所能吸收二氧化碳的质量。
(2)若用氢氧化钾来代替氢氧化锂,试计算lg氢氧化钾所能吸收二氧化碳的质量。
(3)利用
(1)和
(2)所得结果,试解释为什么宇宙飞船选用氢氧化锂来吸收二氧化碳较用氢氧化钾为佳。
(4)若每位宇航员每天所呼出的二氧化碳平均是502L,现有4位宇航员在进行一项为期7天的太空任务,试计算在宇宙飞船上应携带氢氧化锂的质量(在宇宙飞船内温度和气压下,二氧化碳气体的密度为1.833g/L)。
25.(8分)如下图所示,X为氧化亚铁与氧化铜的混合物,取两份等质量的X样品进行下列实验:
已知所得固体D的质量为16g,溶液E中含有盐酸和一种盐,气体F在标准状况下的体积为5.6L。
试计算:
(1)取用的每份X中氧化亚铁与氧化铜的质量比。
(标准状况下气体F的密度为5/56g/L)
(2)取用的每份x中铁与氧的原子个数比。
参考答案
1.D2.CD3.D4.C5.B6.BD7.B8.B9.C10.B11.C12.D13.C14.B
15.
(1)2CaSO4·H2O+3H2O=2CaSO4·2H2O(2分)
(2)CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4(2分)
16.
(1)电(1分)化学(1分)
(2)Ni(OH)2、Cd(OH)2能溶于酸溶液,导致Ni2+、Cd2+污染的扩散(2分)(3)水体(1分)生物体(或食物)(1分)(4)集中回收(或处理废旧电池或研制高效无污染的电池)(2分)
17.
(1)Cl2+H2O=HClO+HCl(2分)+1(1分)
(2)D(2分)(3)氯水呈酸性,能使蓝色石蕊试纸变红,氯水中含有次氯酸能使有机色素褪色(2分)
18.2KMnO4+H2SO4(浓)=K2SO4+2HMnO4(2分)2HMnO4=Mn2O7+H2O(2分)
3Mn2O7=6MnO2+O2↑+O3↑(2分)
19.3H2SO4+Al2O3=Al2(SO4)3+3H2O(2分)复分解反应(1分);
3H2SO4+2Al=Al2(SO4)3+3H2↑(2分)置换反应(1分)
20.
(1)①②(2分)
(2)对(1分)Cu能与AgNO3溶液反应(1分),生成的Cu(NO3)2溶液又能与Zn反应(1分)。
21.将酒精灯点燃,取一张纸在点燃(1分),用干冷烧杯罩于火焰上方(1分),如果杯壁有水雾出现证明纸张中含有氢元素(1分);再用滴管取少量澄清石灰水滴于烧杯中(1分),将烧杯罩于火焰上方,若杯壁出现白色的浑浊(1分),则证明纸张中含有碳元素(1分)(合理的方法都给分)
22.
(1)放热(2分)
(2)实际发生反应的氢氧化钠的量相同(2分)(3)C(2分)
23.
(1)不能(1分)因为盐酸与红色溶液混合后,溶液中不仅仅存在氢氧化钠和盐酸,还有显红色的物质等,颜色的改变也可能是溶液中的红色物质与盐酸发生化学反应,生成了无色的物质(3分)
(2)先用玻璃棒蘸取少量滴有酚酞的氢气化钠溶液滴在pH试纸的中央部位,使之与标准比色卡对比,会发现pH远大于7,说明此时的溶液显碱性;然后往红色溶液中逐滴加入稀盐酸,至红色刚刚消失时,再测定反应后溶液的pH,会发现pH大约为7,溶液变为中性。
上述实验结果表明盐酸和氢氧化钠之间能够发生化学反应(6分)
24.
(1)X=0.9g(1分)
(2)Y=0.4g(1分)(3)等质量的LiOH吸收CO2质量比KOH的多,这样可以减轻宇宙飞船的自重。
(2分)(4)28627.4g(2分)
25.3:
4(1分)
铝及铝合金腐蚀的基本类型
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1.点腐蚀点腐蚀又称为孔腐蚀,是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。
点腐蚀是阳极反应的一种独特形式,是一种自催化过程,即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件既促进又足以维持腐蚀的继续进行。
2.均匀腐蚀铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中,其上的氧化膜会溶解,发生均匀腐蚀,溶解速度也是均匀的。
溶液温度升高,溶质浓度加大,促进铝的腐蚀。
3.缝隙腐蚀缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。
金属部件在电解质溶液中,由于金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙,其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态,使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。
4.应力腐蚀开裂(SCC)铝合金的SCC是在20世纪30年代初发现的。
金属在应力(拉应力或内应力)和腐蚀介质的联合作用下所发生的一种破坏,被称为SCC。
SCC的特征是形成腐蚀—机械裂缝,既可以沿着晶界发展,也可以穿过晶粒扩展。
由于裂缝扩展是在金属内部,会使金属结构强度大大下降,严重时会发生突然破坏。
SCC在一定的条件下才会发生,它们是:
——一定的拉应力或金属内部有残余应力;
板带材工艺废品种类及产生原因
1.贯穿气孔熔铸品质不好。
2.表面气泡铸锭含氢量高组织疏松;铸锭表面凸凹不平的地方有脏东面,装炉前没有擦净;蚀洗后,铸块与包铝板表面有蚀洗残留痕迹;加热时间过长或温度过高,铸块表面氧化;第一道焊合轧制时,乳液咀没有闭严,乳液流到包铝板下面。
3.铸块开裂热轧时压下量过大,从铸锭端头开裂;铸块加热温度过高或过低。
4.力学性能不合格没有正确执行热处理制度或热处理设备不正常,空气循环不好;淬火时装料量大,盐浴槽温度不够时装炉,保温时间不足,没有达到规定温度即出炉;试验室采用的热处理制度或试验方法不正确;试样规格形状不正确,试样表面被破坏。
5.铸锭夹渣熔铸品质不好,板片内夹有金属或非金属残渣。
6.撕裂润滑油成分不合格或乳液太浓,板片与轧辊间产生滑动,金属变形不均匀;没有控制好轧制率,压下量过大;轧制速度过大;卷筒张力调整得不正确,张力不稳定;退火品质不好;金属塑性不够;辊型控制不正确,使金属内应力过大;热轧卷筒裂边;轧制时润滑不好,板带与轧辊摩擦过大;送卷不正,带板一边产生拉应力,一边产生压应力,使边沿产生小裂口,经多次轧制后,从裂口处继续扩大,以至撕裂;精整时拉伸机钳口夹持不正或不均,或板片有裂边,拉伸时就会造成撕裂;淬火时,兜链兜得不好或过紧,使板片压裂,拉伸矫直时造成撕裂。
7.过薄压下量调整不正确;测厚仪出现故障或使用不当;辊型控制不正确。
8.压折(折叠)辊型不正确,如压光机轴承发热,使轧辊两端胀大,结果压出的板片中间厚两边薄;压光前板片波浪太大,使压光量过大,从而产生压折;薄板压光时送入不正容易产生压折;板片两边厚差大,易产生压折。
9.非金属压入热轧机的轧辊、辊道、剪刀机等不清洁,加工过程中脏物掉在板车带上,经轧制而形成;冷轧机的轧辊、导辊、三辊矫直机、卷取机等接触带板的部分不清洁,将脏物压入;轧制油喷咀堵塞或压力低,带板表面上粘附的非金属脏物冲洗不掉;乳液更换不及时,铝粉冲洗不净及乳液槽未洗刷干净。
10.过烧热处理设备的高温仪表不准确;电炉各区温度不均;没有正确执行热处理制度,金属加热温度达到或超过金属过烧温度;装料时放得不正,靠近加热器的地方可能产生局部过烧。
11.金属压入加热过程中金属屑落到板带上经轧制后形成;热轧时辊边道次少,裂边的金属掉在带板上;圆盘剪切边品质不好,带板边缘有毛刺,压缩空气没有吹净带板表面的金属屑;轧辊粘铝后,将粘铝块压在带板上;导尺夹得过紧,刮下来的碎屑掉在板上。
12.波浪辊型调整得不正确,原始辊型不适合;板形控制系统出现故障或使用不当;冷轧毛料原始板形差或断面中凸度过大;压下率、张力、速度等工艺参数选择不当;各种类型的矫直机调整得不好,矫直辊辊缝间隙不一致,使板片薄的一边产生波浪;对拉伸矫直和拉弯矫直机,伸长率选择不当。
13.腐蚀板片经淬火、洗涤、干燥后,表面残留有酸、碱或硝盐痕迹时,经过一段时间后板片就会受到腐蚀;板带保管不当,有水滴掉在板面上;加工过程中,接触产品的辅助材料,如火油、轧制油、乳液、包装油等含有水分或呈碱性,都可能引起腐蚀;包装时卷材温度过高,或包装不好,运输过程中受损坏。
14.划伤热轧机辊道,导板粘铝,使热压板带划伤;冷轧机导板、夹送辊等有突出尖角或粘铝;精整机列加工中被导路划伤;成品包装时,抬片抬放不当。
15.元素扩散退火及淬火时,没有正确执行热处理制度,不合理地延长加热时间或提高保温温度;退火、淬火次数过多;热轧尾部或预先剪切机列没有按工艺规程要求切头切尾,使板片包铝层不合格而造成;错用了包铝板,使用铝板太薄。
16.过厚原因同7“过薄”。
17.擦伤吊运卷筒时不小心,易造成卷筒擦伤;送板带不正,轧制时将送歪的带板拉正,使带板与轧辊间产生相对磨擦;卷卷时张力采用不正确,卷取时张力小,开卷时张力大,轧辊把卷筒拉紧使板间产生错动;润滑油含沙锭油太多,轧制后卷筒上残留油不一样,开卷时圈与圈之间产生很微小的滑动造成擦伤。
18.过窄剪切时圆盘剪间距调整过窄;热粗轧宽展余量不足;热精轧圆盘剪调节时,没有很好地考虑冷收缩量与剪切时的剪切余量。
19.过短剪切时定尺不当或设备出现故障。
20.镰刀形热轧机轧辊两端辊缝值不同;导尺送带板不正,带板两边延伸不同;热轧机轧辊预热不好,辊形不正确;乳液喷射不均或喷咀有堵塞;压光机轧制时板片未对中。
21.裂边铸锭加热温度过低,热压时产生的裂边没有全部切掉,冷轧后裂边扩大;热轧辊边量过小,可能产生裂边;压下率过大或过小;铸锭浇口部分未切掉,热轧时就会裂边;切边时两边切得不均,一边切得太少,可能产生裂边;退火品质不好,金属塑性不够;包铝板放得不正,使一面侧边包铝不完全。
22.裂纹铸锭本身裂纹或加热温度过高或过低;轧制率不适当引起压缩。
23.收缩孔铸块品质不好。
24.白斑点冷轧用的乳液不清洁,或新换乳液搅拌不均。
25乳液痕轧制时乳液没有吹净,使乳液卷入筒里;热精轧温度太低,乳液浓度太高;风管里有水,随空气吹到带板上。
26.包铝层错动包铝板放得不正,热粗轧时金属包铝板和铸锭间发生错动;热粗轧轧制时铸块送得不正;焊合轧制时压下量太小,没有焊合上;对侧面包铝铸块辊边量太大;精整剪切及热精轧切边量不均,一边切得太少。
27.凹陷(碰伤)板片或卷筒在搬运或停放进程中被碰撞;冷轧或退火时卡子打得不好,以及退火料不干净,有金属物或突出物;冷轧时卷入硬的金属渣或其它硬东西。
28.松树枝状冷轧时压下量太大,金属在轧辊间由于摩擦力大,来不及流动而产生滑动;轧制液浓度太大,流动性不好,不能均匀分布在板带面上,轧制后就会产生松树状;厚度显示仪器出现故障;冷轧张力太小。
29.压过划痕热轧产生波浪或镰刀形,当其通过尾部给料辊、剪刀、三辊等时被划伤,及轧热机导板之划伤,并被压过;退火装料或搬运次数多,使卷筒松层;热轧道路粘铝划伤带板,经冷轧后产生;冷轧机的道路,三辊、五辊出现粘伤或转动不灵,划伤、擦伤铝板,经轧制而产生;冷轧及热轧张力不稳定,张力大小不匹配,或装卸卷时不小心,使层间错动擦伤板面。
30.硝石痕淬火后洗涤不净,板片表面留有硝石痕压光前擦得不干净。
31.印痕冷轧机轧辊粘有金属残渣,或轧辊上带有印痕印在板面上;矫直和辊子上粘有金属残屑,未清辊或清辊不彻底。
矫直前金属残渣掉在板片上,经矫直而造成。
32.粘铝在剪切机列上因矫直机辊子不干净造成粘铝;精整时的所有多辊矫直机易粘伤片板面;热轧或冷轧时轧辊粘铝造成板带粘伤。
33.折伤薄板搬运不小心。
34.揉擦伤淬火后板片弯曲度太大,互相擦伤;装卸料时不小心,或装料量太多,使板片互相错动。
35.横波冷轧薄板时张力控制不当,使卷筒内匝在卸卷时造成雀窝;轧制过程中中间停车。
36.包铝层厚度不合格热轧焊合压下量过大;热轧尾部或预剪切头切尾量太少;包铝板用错了;碱洗时间过长。
37.油痕冷轧以后板上残留轧制油。
38.滑移线板片在拉伸时因拉伸量太大出现的滑移线(沿途45
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- 铝合金 腐蚀 基本 类型