2025年大學(xué)材料化學(xué)（材料化學(xué)性能）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.材料的化學(xué)性能不包括以下哪一項(xiàng)（）A.耐腐蝕性B.抗氧化性C.導(dǎo)電性D.化學(xué)穩(wěn)定性2.金屬材料發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，陽極發(fā)生的反應(yīng)是（）A.氧化反應(yīng)B.還原反應(yīng)C.析氫反應(yīng)D.吸氧反應(yīng)3.以下哪種材料的耐腐蝕性通常較好（）A.碳鋼B.不銹鋼C.鋁合金D.銅合金4.材料抗氧化性的好壞主要取決于（）A.材料的硬度B.材料的密度C.材料表面形成的氧化膜的性質(zhì)D.材料的導(dǎo)熱性5.對(duì)于陶瓷材料，提高其化學(xué)穩(wěn)定性的主要途徑是（)A.降低氣孔率B.增加晶粒尺寸C.改變晶體結(jié)構(gòu)D.提高表面光潔度6.高分子材料在化學(xué)環(huán)境中容易發(fā)生的變化不包括（）A.降解B.交聯(lián)C.結(jié)晶D.溶解7.以下哪種元素可以提高鋼的耐腐蝕性（）A.碳B.硅C.鉻D.錳8.材料在化學(xué)介質(zhì)中抵抗溶解的能力稱為（）A.耐腐蝕性B.化學(xué)穩(wěn)定性C.耐溶解性D.抗氧化性9.金屬材料發(fā)生均勻腐蝕時(shí)，腐蝕速率與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）A.金屬的電極電位B.腐蝕介質(zhì)的濃度C.金屬的密度D.溫度10.為了提高材料的抗氧化性，通?？梢圆捎玫姆椒ㄊ牵ǎ〢.降低溫度B.增加材料的比表面積C.進(jìn)行表面涂層處理D.提高材料的塑性第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫正確答案。(總共10空，每空2分)1.材料的化學(xué)性能主要包括耐腐蝕性、抗氧化性、__________等。2.金屬的電化學(xué)腐蝕分為__________和吸氧腐蝕。3.不銹鋼中加入鉻元素的主要作用是提高其__________。4.陶瓷材料的化學(xué)穩(wěn)定性主要取決于其__________。5.高分子材料的化學(xué)穩(wěn)定性與分子結(jié)構(gòu)中的__________有關(guān)。6.材料的耐腐蝕性通常用__________來表示。7.防止金屬材料腐蝕的方法有__________、陰極保護(hù)等。8.提高材料抗氧化性的措施有添加抗氧化元素、__________等。9.材料在化學(xué)介質(zhì)中的溶解過程包括__________、擴(kuò)散和吸附等步驟。10.對(duì)于金屬材料，其電極電位越負(fù)，在相同條件下越容易發(fā)生__________。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問題，條理清晰。(總共4題，每題5分)1.簡(jiǎn)述材料耐腐蝕性的影響因素。2.說明金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理。3.高分子材料化學(xué)穩(wěn)定性差的原因有哪些？4.如何提高陶瓷材料的化學(xué)穩(wěn)定性？四、材料分析題（共15分）答題要求：閱讀材料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答問題。材料：有兩種金屬材料A和B，在相同腐蝕環(huán)境下，A的腐蝕速率明顯高于B。已知A的電極電位為-0.5V，B的電極電位為0.2V。1.分析哪種金屬更耐腐蝕，并說明原因。（5分）2.若要提高A的耐腐蝕性，可以采取哪些措施？（5分）3.從材料化學(xué)性能的角度，解釋電極電位與耐腐蝕性的關(guān)系。（5分）五、綜合應(yīng)用題（共15分）答題要求：根據(jù)題目要求，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答。某工廠生產(chǎn)一種金屬零件，在使用過程中發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。已知該零件所處環(huán)境為潮濕的含有一定鹽分的空氣。請(qǐng)你運(yùn)用材料化學(xué)性能的知識(shí)，提出至少三種防止該零件腐蝕的方法，并說明理由。答案：一、選擇題1.C2.A3.B4.C5.A6.C7.C8.C9.C10.C二、填空題1.化學(xué)穩(wěn)定性2.析氫腐蝕3.耐腐蝕性4.晶體結(jié)構(gòu)5.化學(xué)鍵6.腐蝕速率7.涂層保護(hù)8.進(jìn)行熱處理9.溶解10.腐蝕三、簡(jiǎn)答題1.材料耐腐蝕性的影響因素包括材料本身的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)，腐蝕介質(zhì)的成分、濃度、溫度、pH值等，以及環(huán)境的濕度、氧氣含量等。2.金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，由于金屬表面存在電極電位差異，形成陽極和陰極區(qū)域。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬失去電子被溶解；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，如析氫反應(yīng)或吸氧反應(yīng)。電子通過金屬內(nèi)部傳導(dǎo)，形成電流，導(dǎo)致金屬不斷腐蝕。3.高分子材料化學(xué)穩(wěn)定性差的原因主要有分子結(jié)構(gòu)中存在易反應(yīng)的官能團(tuán)，如雙鍵、酯基等；分子鏈之間的作用力較弱，容易受到化學(xué)介質(zhì)的攻擊；材料的結(jié)晶度、取向度等結(jié)構(gòu)因素也會(huì)影響其化學(xué)穩(wěn)定性。4.提高陶瓷材料化學(xué)穩(wěn)定性的方法有：優(yōu)化原料成分，減少雜質(zhì)；控制燒結(jié)工藝，降低氣孔率；進(jìn)行表面改性，如涂層處理；提高晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過摻雜等方式改變晶體結(jié)構(gòu)。四、材料分析題1.B更耐腐蝕。因?yàn)锽的電極電位為0.2V，高于A的電極電位-0.5V。一般來說，電極電位越正，金屬越耐腐蝕。2.可以采取的措施有：進(jìn)行表面涂層處理，如涂覆耐腐蝕的涂料或金屬鍍層；采用陰極保護(hù)，將A與更活潑的金屬連接，使A成為陰極；改變環(huán)境條件，如降低濕度、去除鹽分等。3.電極電位反映了金屬在特定環(huán)境中的化學(xué)活性。電極電位越負(fù)，金屬越容易失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，也就越容易被腐蝕；電極電位越正，金屬越不容易失去電子，耐腐蝕性越強(qiáng)。五、綜合應(yīng)用題1.涂覆防腐涂層：可以在零件表面涂覆一層耐腐蝕的涂料，如環(huán)氧樹脂涂料。涂料能夠隔絕金屬與潮濕含鹽分空氣的接觸，防止腐蝕介質(zhì)侵蝕金屬表面。2.進(jìn)行表面鈍化處理