Bài tập về sự ăn mòn kim loại và cách giải

Với Bài tập về sự ăn mòn kim loại và cách giải sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa 12.

Bài tập về sự ăn mòn kim loại và cách giải

                                

A. Lý thuyết ngắn gọn

1/ Ăn mòn kim loại : là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh. Đó là một quá trình hóa học hoặc quá trình điện hóa trong đó kim loại bị oxi hóa thành ion dương.   M   →  Mⁿ⁺  +   ne   

2/ Các dạng ăn mòn kim loại : 

Phân loại	Ăn mòn hóa học	Ăn mòn điện hóa học
Khái niệm	Là quá trình oxi hóa – khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.	Là quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
Điều kiện		Thỏa mãn đồng thời 3 điều sau : - Các điện cực phải khác nhau về bản chất : cực âm (anot) bị ăn mòn Kim loại Kim loại Kim loại cực dương (catot) được bảo vệ kim loại yếu hơn (Zn – Cu) phi kim (Fe – C) hợp chất hóa học (Fe – Fe3C) - Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn. - Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.
Đặc điểm	+ Không phát sinh dòng điện, nhiệt độ càng cao tốc độ ăn mòn càng nhanh. + Ăn mòn hóa học thường xảy ra ở những bộ phận của thiết bị lò đốt hoặc những thiết bị thường xuyên phải tiếp xúc với hơi nước và khí oxi ...	+ Ăn mòn điện hóa thường xảy ra khi cặp kim loại (hoặc hợp kim) để ngoài không khí ẩm, hoặc nhúng trong dung dịch axit, dung dịch muối, trong nước không nguyên chất ... + Có phát sinh dòng điện.
Kinh nghiệm	Nhận biết ăn mòn hóa học, ta thấy ăn mòn kim loại mà không thấy xuất hiện cặp kim loại hay cặp kim loại – C  thì đó là ăn mòn kim loại.	Những trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hóa thường gặp : + Kim loại – kim loại (Fe - Cu) : kim loại mạnh bị ăn mòn (anot bị oxi hóa), kim loại yếu được bảo vệ. + Kim loại – phi kim (Fe - C) (thép) . + Kim loại mạnh khử ion kim loại yếu hơn ra khỏi muối (Fe tác dụng CuSO4 ...) + Kim loại tác dụng với dd axit và muối của kim loại đứng sau.

3/ Các biện pháp chống ăn mòn kim loại : 

a/ Phương pháp bảo vệ bề mặt : phủ lên bề mặt kim loại một lớp sơn, dầu mỡ, chất dẻo ... lau chùi để nơi khô ráo ...

b/ Phương pháp điện hóa : dùng một kim loại làm “vật hi sinh” để bảo vệ vật liệu kim loại.

Ví dụ : để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép, người ta gắn các lá Zn vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển (nước biển là chất điện li). Zn bị ăn mòn, vỏ tàu được bảo vệ. 

B. Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết ăn mòn hóa học.

C. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình ăn mòn kim loại thuộc loại

A. phản ứng thủy phân.

B. phản ứng trao đổi.

C. phản ứng oxi hóa – khử.

D. phản ứng phân hủy.

Lời giải chi tiết

Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.

M → M⁺ⁿ + ne

Vậy phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình ăn mòn kim loại thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử.

Chọn C.

Ví dụ 2: Sắt tây là sắt tráng thiếc. Nếu lớp thiếc bị xước sâu tới lớp sắt, khi để trong không khí ẩm thì kim loại bị ăn mòn trước là

A. thiếc.

B. sắt.

C. cả hai đều bị ăn mòn như nhau.

D. không kim loại nào bị ăn mòn.

Lời giải chi tiết

Kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ bị ăn mòn trước.

Theo dãy điện hóa của kim loại, tính khử: Fe > Sn

→ Sắt sẽ bị ăn mòn trước.

Chọn B.

Ví dụ 3: Trong thực tế, không sử dụng cách nào sau đây để bảo vệ kim loại sắt khỏi bị ăn mòn?

A. Gắn đồng với kim loại sắt.

B. Tráng kẽm lên bề mặt sắt.

C. Phủ một lớp sơn lên bề mặt sắt.

D. Tráng thiếc lên bề mặt sắt.

Lời giải chi tiết

Fe có tính khử mạnh hơn Cu nên Fe sẽ bị ăn mòn trước → Sắt không được bảo vệ khỏi bị ăn mòn → A đúng.

Tráng kẽm lên bề mặt sắt, ngăn không cho sắt tiếp xúc với môi trường → Sắt được bảo vệ khỏi bị ăn mòn (phương pháp bảo vệ bề mặt) → B sai.

Phủ một lớp sơn lên bề mặt sắt, ngăn không cho sắt tiếp xúc với môi trường nên sắt được bảo vệ khỏi bị ăn mòn (phương pháp bảo vệ bề mặt) → C sai.

Tráng thiếc lên bề mặt sắt, ngăn không cho sắt tiếp xúc với môi trường nên sắt được bảo vệ khỏi bị ăn mòn (phương pháp bảo vệ bề mặt) → D sai.

Chọn A.

                                       

D. Bài tập tự luyện

Câu 1: Một vật bằng hợp kim Zn – Cu bị ăn mòn điện hóa trong không khí ẩm. Quá trình xảy ra ở cực âm là

A. 2H⁺ + 2e → H₂.         

B. Zn → Zn²⁺ + 2e.         

C. Cu → Cu²⁺ + 2e.        

D. 2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂. 

Câu 2: Trong thí nghiệm nào sau đây xảy ra ăn mòn điện hóa?

A. Cho lá đồng nguyên chất vào dung dịch gồm Fe(NO₃)₃ và HNO₃.    

B. Để thanh thép đã sơn kín trong không khí khô.   

C. Nhúng thanh kẽm nguyên chất vào dung dịch HCl.      

D. Cho lá sắt nguyên chất vào dung dịch gồm CuSO₄ và H₂SO₄ loãng.

Câu 3: Bản chất của sự ăn mòn kim loại là

A. là phản ứng oxi hóa – khử.

B. là phản ứng hóa hợp. 

C. là phản ứng trao đổi. 

D. là phản ứng thay thế.

Câu 4: Sự ăn mòn kim loại không phải là

A. Sự khử kim loại.

B. Sự oxi hóa kim loại.

C. Sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.

D. Sự biến đơn chất kim loại thành hợp chất.

Câu 5: Tôn là sắt được tráng

A. Na. 

B. Mg. 

C. Zn. 

D. Al.

Câu 6: Phát biểu nào dưới đây sai?

A. Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại.

B. Bản chất của ăn mòn kim loại là quá trình oxi hóa – khử.

C. Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử.

D. Ăn mòn hóa học phát sinh dòng điện.

Câu 7: Để bảo vệ ống thép (dẫn nước, dẫn dầu, dẫn khí đốt) bằng phương pháp điện hóa, người ta mạ vào mặt ngoài của ống thép bằng kim loại gì?

A. Ag.

B. Pb.

C. Zn.

D. Cu.

Câu 8: Đốt thanh hợp kim Fe – C trong khí oxi, quá trình ăn mòn nào đã xảy ra?

A. Ăn mòn điện hóa 

B. Ăn mòn hóa học

C. Cả ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học

D. Không xảy ra

Câu 9: Cho một hợp kim Cu – Al vào H₂SO₄ loãng dư thấy hợp kim

A. bị tan một phần do Al phản ứng.

B. không tan

C. bị tan một phần do Cu phản ứng

D. bị tan hoàn toàn

Câu 10: Có những vật làm bằng sắt được mạ những kim loại khác nhau dưới đây. Nếu các vật này đều bị xước sâu đến lớp sắt thì vật nào bị gỉ chậm nhất?

A. sắt tráng kẽm

B. sắt tráng thiếc

C. sắt tráng đồng

D. sắt tráng bạc

ĐÁP ÁN

Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5	Câu 6	Câu 7	Câu 8	Câu 9	Câu 10
B	D	A	A	C	D	C	B	A	A

Xem thêm các phương pháp giải nhanh bài tập Hóa học hay khác:

• Trắc nghiệm lý thuyết Chương 6 Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm có lời giải
• Bài tập xác định kim loại và cách giải
• Các dạng toán cho hỗn hợp kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm tác dụng với nước và cách giải
• Các dạng toán CO2, SO2 tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải
• Các dạng bài toán về muối carbonate và cách giải

---