Trường Đại học Bách Khoa TP HCM Khoa Kỹ thuật Hóa học KIỂM TRA GIỮA KỲ Môn Cơ sở vật liệu và ăn mòn Thời gian làm bài 30 phút Học kỳ 182 Họ tên SV MSSV Sinh viên được sử dụng tài liệu Đề thi có 02 trang Phần I (Câu 1 – 5) Sinh viên ghi đáp án vào các ô trống Mỗi ô chỉ ghi 1 đáp án 1 2 3 4 5 Câu 1 Hãy chọn phát biểu sai A Tong chất khí, các nguyên tử sắp xếp hỗn loạn B Trong chất rắn có cấu trúc tinh thể, các nguyên tử sắp xếp trật tự gần, không có trật tự xa C Trong chất lỏng, các nguyên tử sắ.
Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM KIỂM TRA GIỮA KỲ Khoa Kỹ thuật Hóa học Mơn: Cơ sở vật liệu ăn mòn Thời gian làm bài: 30 phút Học kỳ: 182 Họ & tên SV: ……………………………………………………… MSSV: ……………….………… ……… Sinh viên sử dụng tài liệu Đề thi có 02 trang Phần I (Câu – 5) Sinh viên ghi đáp án vào ô trống Mỗi ô ghi đáp án Câu Hãy chọn phát biểu sai A Tong chất khí, nguyên tử xếp hỗn loạn B Trong chất rắn có cấu trúc tinh thể, nguyên tử xếp trật tự gần, khơng có trật tự xa C Trong chất lỏng, nguyên tử xếp có trật tự gần, khơng có trật tự xa D Trong chất rắn có cấu trúc vơ định hình, ngun tử xếp khơng có trật tự xa Câu Hãy chọn phát biểu sai Đối với hệ lập phương A Phương [1 0] song song với phương [0 0] B Góc hai phương [1 0] [1 0] 45o C Các phương [1 0], [1 1], [0 1] thuộc hệ phương D Hằng số mạng a = b = c Câu Xét hệ lập phương, điểm A(1/3, 0, 0); B (0, 1/2, 0); C (0, 0, 1) Mặt phẳng (ABC) có ký hiệu theo Miller là: A (2 6) B (3 1) C (1 3) D ( 1) Câu Xét cấu trúc lập phương diện tâm Mật độ xếp diện tích M hai mặt (1 0), (1 1) A 78,5 92,8% B 68,6 95,0% C 78,5 90,7% D 69,2 90,7% Câu Xét cấu trúc lập phương thể tâm Mật độ xếp thể tích Mv A 72% E Đáp án khác: ……… % B 61% C 95% D 98% Phần II (Câu – 8) Sinh viên làm trực tiếp đề thi Câu Zn có cấu trúc HCP với c/a = 1,856, rZn = 0,133 nm; M Zn = 65,41 g/mol, số Avogadro N A = 6,022 10 23 Tính khối lượng riêng Zn theo g/cm3 ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Câu Khi oxy hóa hồn tồn Mg thành MgO, tính tỷ lệ hai khối lượng riêng Mg / MgO Biết Mg có cấu trúc HCP, c/a = 1,633, rMg = 0,160 nm, M Mg = 24,31 g/mol MgO có cấu trúc giống NaCl, rMg2+ = 0,072 nm; rO2− = 0,140 nm; M O = 16,00 g/mol, số Avogadro N A = 6,022 10 23 ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Câu Viết phương trình tạo thành ion xen kẽ a) Cho MgCl2 vào mạng NaCl b) Cho FeO vào mạng Al2O3 ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KIỂM TRA CUỐI KỲ Khoa Kỹ thuật Hóa học Mơn: Cơ sở vật liệu ăn mòn Học kỳ: 181 Thời gian làm bài: 80 phút Họ tên SV: ………………………………………………… MSSV: ………….……………… Sinh viên phép sử dụng tài liệu làm trực tiếp đề thi Đề thi có 05 trang Câu Cho biết số mạng platinum (mạng tinh thể FCC) tungsten (mạng tinh thể BCC) 393 pm 316 pm Hãy xác định tỉ lệ bán kính nguyên tử platinum tungsten Câu Vẽ xác định mặt (110) phương 011 ô mạng tinh thể Mã đề 181 Trang 1/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ Câu Một vật liệu chromium ngun chất có mặt cắt ngang hình chữ nhật với ( ) kích thước A = 10 100 cm q trình sử dụng bị ngâm hồn toàn nước biển Sau năm, bề dày vật liệu giảm 0,2 mm Biết khối lượng riêng chromium 7,19 g/cm3, xác định mật độ dịng điện (A/cm2) phát sinh q trình ăn mòn Câu Để giảm lỗ trống làm tăng độ đặc khít vật liệu, phương pháp nghiên cứu phát triển nén đẳng hướng áp suất cao (HIP – hot isostatic pressing) Phương pháp có ưu điểm, nhược điểm hạn chế ? Mã đề 181 Trang 2/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ Câu Hòa tan hoàn toàn 16 gam SnCl2 1000 mL H2O để tạo thành dung dịch chất điện ly Hãy tính điện cực sử dụng dung dịch chất điện ly để làm điện cực loại (điện cực kim loại) Biết khối lượng phân tử Sn, Cl 118,7 g/mol 35,5 g/mol Cặp oxy hóa – khử Sn + / Sn điện cực chuẩn –0,14V Câu a Sau thời gian sử dụng để vận chuyển nước nóng, ống vận chuyển làm hợp kim đồng thau (70 wt.% Cu 30 wt.% Zn) thường bị nứt, gãy Hãy giải thích nguyên nhân dẫn đến tượng b Để bảo vệ thép, ta mạ kim loại kim loại (Zn, Cd, Sn,Ni, Cr) mà bảo vệ thép khỏi ăn mòn lớp mạ bị sây sát sâu (lớp mạ bị hở làm phần thép tiếp xúc với mơi trường bên ngồi) ? Vì ? Mã đề 181 Trang 3/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ Câu a Xác định lực kéo tối đa (theo kN) tác dụng lên sợi dây hình trụ mà giữ biến dạng đàn hồi Biết làm nhôm oxide, có giới hạn đàn hồi 241 MPa đường kính 5,0 mm b Một nhơm có mặt cắt ngang hình chữ nhật, kích thước 10mm 12.7mm chịu lực kéo 35,5 kN Xác định độ biến dạng thanh, biết tác dụng chịu biến dạng đàn hồi Câu Xác định khả bảo vệ lớp màng nickel oxide (giống với kiểu mạng tinh thể NaCl) nickel (mạng tinh thể FCC) bị oxy hóa mơi trường Biết bán kính nguyên tử Ni 124,5 pm, bán kính ion Ni + O2 − 78 pm 132 pm Khối lượng riêng Ni O 58,7 g/mol 16,0 g/mol Mã đề 181 Trang 4/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ Mã đề 181 Trang 5/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KIỂM TRA CUỐI KỲ Khoa Kỹ thuật Hóa học Mơn: Cơ sở vật liệu ăn mòn Học kỳ: 182 Thời gian làm bài: 80 phút Họ tên SV: ………………………………………………… MSSV: ………….……………… Sinh viên phép sử dụng tài liệu làm trực tiếp đề thi Đề thi có 05 trang o Câu Tinh thể Molybdenum có số mạng a = 3,14 A có bán kính ngun tử 0,136 nm Mạng tinh thể molybdenum FCC hay BCC ? Câu Silic có cấu trúc mạng tinh thể giống với kim cương, có số mạng a = 0,543 nm Hãy xác định mật độ xếp mặt mặt [100] [111] tinh thể Mã đề 182 Trang 1/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ Câu Một sợi dây hình trụ đường kính 12,8 mm làm hợp kim titanium (có module đàn hồi 107 GPa) chịu lực kéo 3,5 kN (thanh chịu biến dạng đàn hồi) Tính chiều dài ban đầu trước bị biến dạng, biết độ tăng chiều dài 0,34 mm Câu Một sợi dây hình trụ đường kính 7,2 mm làm hợp kim kim loại M giả định có hệ số Poisson 0,28 Xác định module đàn hồi sợi dây này, biết tác dụng lực kéo 1,5 kN lên thanh, đường kính giảm 0,25 m Câu a Vỏ tàu biển thường làm thép (hợp kim sắt carbon) nên dễ bị ăn mòn nước biển hoạt động Hiện tượng ăn mòn ăn mịn hóa học hay ăn mịn điện hóa ? Hãy đề xuất phương pháp bảo vệ cathode hiệu để bảo vệ vỏ tàu biển khỏi ăn mịn Giải thích lý phương pháp hiệu Mã đề 182 Trang 2/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ b Trong thực tế, người ta thường chọn vật liệu dựa tiêu chí ? Trong trường hợp cần lựa chọn vật liệu để làm kính máy bay, tính chất cần có vật liệu ? Dựa tính chất trên, lựa chọn loại vật liệu thích hợp để làm kính máy bay Câu a Vì với điều kiện áp suất, tăng nhiệt độ, độ dẫn điện kim loại giảm độ dẫn điện bán dẫn tăng ? b Xác định điều kiện chiều dài dây dẫn đường kính mm thép khơng gỉ ( = 0,2 10 ( m ) −1 ) cho tổn thất lượng toàn chiều dài dây dẫn không vượt 500W Biết mật độ dòng điện qua dây dẫn 70,73 A/cm2 Mã đề 182 Trang 3/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ Câu Magnesium có cấu trúc HCP với c/a = 1,624 Khi bị oxide hóa ngồi khơng khí, bên ngồi bề mặt kim loại phủ lớp màng magnesium oxide (MgO) có cấu trúc tinh thể giống với NaCl Biết bán kính nguyên của Mg 160 pm, bán kính ion Mg + O2 − 72 pm 140 pm Khối lượng nguyên tử Mg O 24,3 g/mol 16,00 g/mol Lớp màng magnesium oxide có khả bảo vệ khơng ? Vì ? Mã đề 182 Trang 4/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ ( ) Câu Một thép có kích thước L W H = 25 20 0,125 cm ngâm nước biển Sau khoảng thời gian, khối lượng thép bị ăn mòn đo 2,8 kg Tốc độ ăn mịn thép nước biển ước tính 5,1 mm/năm khối lượng riêng thép 7,9 g/cm3 Hãy xác định thời gian sắt bị ngâm nước biển Mã đề 182 Trang 5/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KIỂM TRA CUỐI KỲ Khoa Kỹ thuật Hóa học Mơn: Cơ sở vật liệu ăn mòn Học kỳ: 191 Thời gian làm bài: 80 phút Họ tên SV: ………………………………………………… MSSV: ………….……………… Sinh viên phép sử dụng tài liệu làm trực tiếp đề thi Đề thi có 04 trang Câu Một sợi dây hình trụ làm hợp kim kim loại M giả định có module đàn hồi 115 GPa, giới hạn đàn hồi 275 MPa Biết tiết diện sợi dây 325 mm2 Hãy xác định lực kéo tối đa tác dụng lên dây mà khơng làm dây bị biến dạng dẻo Câu Với kiện câu 1, biết chiều dài ban đầu sợi dây 100 mm Hãy xác định độ biến dạng tối đa chiều dài tối đa mà sợi dây đạt mà khơng bị biến dạng dẻo Câu Bán kính ion Fe2+ O2- 78 pm 100 pm Tính số mạng tinh thể FeO khối lượng riêng tinh thể FeO Biết khối lượng nguyên tử Fe O 55,85 16 g/mol Mã đề 191 Trang 1/4 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ Câu Sau thời gian sử dụng, lượng Fe sợi dây làm FeO bị ăn mòn Biết khối lượng riêng thực sợi dây đạt 4,91 g/cm3 Hãy xác định giá trị x công thức biểu kiến sợi dây Fe1− x O Câu Xác định ký hiệu mặt tinh thể A B hình theo Miller Câu Ở nhiệt độ phòng, độ dẫn điện linh độ electron đồng 6,0 107 ( .m ) −1 0,0030 m / Vs Xác định nồng độ electron tự tinh thể đồng theo số electron/m3 số electron/nguyên tử đồng Biết đồng có khối lượng riêng 8,9 g/cm3 khối lượng nguyên tử 63,55 g/mol Mã đề 191 Trang 2/4 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ Câu Ở nhiệt độ phòng, độ dẫn điện bán dẫn X 5,93 10 −3 Sm −1 Biết mật độ lỗ trống bán dẫn 1017 m−3 , linh độ electron lỗ trống vật liệu 0,14 0,05 m2/Vs Xác định mật độ hạt mang điện n e bán dẫn X nhiệt độ phòng Câu Bán dẫn X câu bán dẫn loại ? Vì ? Câu Gang thép (hợp kim sắt carbon) dễ bị ăn mịn mơi trường chất điện ly tác nhân oxy hóa hoạt động Trên thực tế, phương pháp hiệu để bảo vệ gang thép sử dụng kim loại làm vật hy sinh Hãy đề xuất kim loại dùng để bảo vệ gang thép theo cách đề xuất phương pháp khác để bảo vệ hợp kim Fe khỏi ăn mòn Câu 10 Một nhôm mỏng có tiết diện m2 ngâm dung dịch NaCl 3,5 wt.% Sau khoảng thời gian, cường độ dòng điện ăn mòn đo 9, 10−6 A/cm2 Biết khối lượng riêng nhôm 2,70 g/cm3 khối lượng phân tử nhôm 26,98 g/mol Hãy xác định tốc độ ăn mịn nhơm nước muối theo đơn vị mm/năm xác định khối lượng nhơm bị ăn mịn sau 10 ngày Mã đề 191 Trang 3/4 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ Mã đề 191 Trang 4/4 ... Mã đề 181 Trang 5/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KIỂM TRA CUỐI KỲ Khoa Kỹ thuật Hóa học Mơn: Cơ sở vật liệu ăn mòn Học kỳ: 182 Thời gian làm bài:... Mã đề 182 Trang 5/5 Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KIỂM TRA CUỐI KỲ Khoa Kỹ thuật Hóa học Mơn: Cơ sở vật liệu ăn mòn Học kỳ: 191 Thời gian làm bài:... ……………………………………………………………………………………………………………………… Cơ sở vật liệu ăn mòn Kiểm tra cuối kỳ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KIỂM TRA CUỐI KỲ Khoa Kỹ thuật Hóa học Mơn: Cơ sở vật liệu ăn mòn Học kỳ: 181 Thời gian làm bài: 80