Giải Hóa 12 bài 20: Sự ăn mòn kim loại

Giải bài tập hóa 12 bài 20

Giải bài tập Hóa 12 bài 20

A. Tóm tắt lý thuyết hóa 12 bài 20
- I. Khái niệm ăn mòn kim loại
- II. Phân loại
B. Giải bài tập 1, 2, 3, 4, 5, 6 trang 95 SGK Hóa học 12

Giải bài tập Hóa học 12: Sự ăn mòn kim loại vừa được VnDoc.com sưu tập và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo. Bài viết được tổng hợp lời giải của 6 bài tập trong sách giáo khoa môn Hóa học lớp 12 bài 20 Sự ăn mòn kim loại. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết và tải về tại đây.

A. Tóm tắt lý thuyết hóa 12 bài 20

I. Khái niệm ăn mòn kim loại

Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của môi trường xung quanh : X → Xⁿ⁺ +ne

II. Phân loại

1. Ăn mòn hóa học

* Điều kiện: Kim loại được đặt trong môi trường có chứa chất OXH mà kim loại có thể tham gia phản ứng thường là chất khí, hơi nước, dung dịch axit

* Đặc điểm: Đối với ăn mòn hóa học, electron mà kim loại nhường đi được chuyển trực tiếp vào môi trường.

VD: Để sắt ngoài không khí sau một thời gian sắt sẽ bị OXH thành gỉ sắt.

2. Ăn mòn điện hóa

Là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện.

* Điều kiện:

Có 2 điện cực khác nhau về bản chất (kim loại + kim loại; kim loại + phi kim; kim loại hợp chất).
2 điện cực phải được tiếp xúc điện với nhau.
2 điện cực cùng được tiếp xúc với dung dịch chất điện li (không khí ẩm).

* Cơ chế của ăn mòn điện hóa

Cực âm (Anot)

Cực dương (Catot)

Xảy ra quá trình OXH – KL bị ăn mòn

M → Mn⁺ + ne

Xảy ra quá trình Khử - Môi trường bị khử

VD: 2Cl^- + 2e → Cl₂

* Đặc điểm: Đối với ăn mòn điện hóa, electron mà kim loại nhường đi được chuyển từ cực của KL có tính khử mạnh sang cực KL có tính khử yếu rồi vào môi trường.

III. Chống ăn mòn kim loại

Phương pháp bảo vệ bề mặt:

Dùng chất bền với môi trường để phủ lên bề mặt KL : bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,

Dùng chất kìm hãm, tăng khả năng chịu đựng với môi trường: hợp kim chống gỉ

VD: sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm.

Phương pháp điện hóa:

Dùng kim loại bền có tính khử mạnh hơn gắn vào kim loại cần bảo vệ để làm vật thay thế.

VD: Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép (thành phần chính là Fe), người ta gắn các lá Zn vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển

B. Giải bài tập 1, 2, 3, 4, 5, 6 trang 95 SGK Hóa học 12

Bài 1 trang 95 SGK Hóa 12

Ăn mòn kim loại là gì? Có mấy dạng ăn mòn kim loại? Dạng nào xảy ra phổ biến hơn?

Hướng dẫn giải bài tập

Sự 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.

Có hai dạng ăn mòn kim loại: Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.

Trong hai dạng ăn mòn trên thì ăn mòn điện hóa xảy ra phổ biến hơn.

Bài 2 trang 95 SGK Hóa 12

Hãy nêu cơ chế của sự ăn mòn điện hóa?

Hướng dẫn giải bài tập

Lấy sự ăn mòn sắt làm thí dụ:

Trong không khí ẩm, trên bề mặt của lớp sắt luôn có một lớp nước rất mỏng đã hòa tan O₂ và CO₂ trong khí quyển tạo thành một dung dịch chất điện li.

Sắt và các tạp chất (chủ yếu là cacbon) cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vô số pin rất nhỏ mà sắt là cực âm và cacbon là cực dương.

Tại cực âm: sắt bị oxi hóa thành ion Fe(2⁺): Fe → Fe²⁺ + 2e

Các electron được giải phóng chuyển dịch đến cực dương.

Tại vùng cực dương: O₂ hòa tan trong nước bị khử thành ion hiđroxit.

O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH^-

Các ion Fe²⁺ di chuyển từ vùng anot qua dung dịch điện li yếu đến vùng catot và kết hợp với ion OH^- để tạo thành sắt (II) hiđroxit. Sắt (II) hiđroxit tiếp tục bị oxi hóa bởi oxi của không khí thành sắt (III) hiđroxit.

Chất này bị phân hủy thành sắt II oxit.

Bài 3 trang 95 SGK Hóa 12

Nêu tác hại của sự ăn mòn kim loại và cách chống ăn mòn kim loại?

Hướng dẫn giải bài tập

Tác hại của ăn mòn kim loại:

Phá hủy kim loại, kim loại bị mất dần các tính chất quý

Thiệt hại về mặt kinh tế : phải thay thế nhiều chi tiết, thiết bị máy móc bị ăn mòn.

+ Cách chóng ăn mòn kim loại:

Cách li kim loại với môi trường: dùng các chất bền vững với môt trường phủ trên bề mặt kim loại như bôi dầu, mỡ, tráng men, ...

Dùng phương pháp điện hóa: nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn tạo thành pin điện hóa. Kim loại hoạt động hơn bị ăn mòn, kim loại còn lại được bảo vệ.

Bài 4 trang 95 SGK Hóa 12

Trong hai trường hợp sau đây, trường hợp nào vỏ tàu được bảo vệ?

Vỏ tàu thép được nối với thanh kẽm.

Vỏ tàu thép được nối với thanh đồng.

Hướng dẫn giải bài tập

Vỏ tàu thép (Fe) được nối với thanh Zn thì vỏ tàu được bảo vệ vì tính khử Zn > Fe. Fe-Zn tạo thành cặp pin điện hóa trong đó Zn bị ăn mòn còn lại Fe được bảo vệ.

Bài 5 trang 95 SGK Hóa 12

Cho lá Fe kim loại vào:

a. Dung dịch H₂SO₄ loãng

b. Dung dịch H₂SO₄ loãng có một lượng nhỏ CuSO₄. Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình phản ứng xảy ra trong mỗi trường hợp.

Hướng dẫn giải bài tập

a. Cho lá sắt vào dung dịch H₂SO₄ loãng, ban đầu có phản ứng

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Xuất hiện bọt khí hidro, sau một thời gian bọt khí H₂ sinh ra bám trên mặt thanh sắt sẽ ngăn cản không cho thanh sắt tiếp xúc với dung dịch H₂SO₄. Phản ứng dừng lại

b. Cho một lượng nhỏ dung dịch CuSO₄ có phản ứng

CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu ↓

Cu sinh ra bám trên bề mặt thanh sắt hình thành cặp pin điện hóa Fe-Cu. Lúc này xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa trong dung dịch H₂SO₄ loãng

Tính khử : Fe mạnh hơn Cu nên Fe đóng vai trò là cực âm. Cu đóng vai trò là cực dương

Tại cực âm: Fe - 2e → Fe²⁺

Tại cực dương: 2H⁺ + 2e → H₂

Như vậy ta thấy bọt khí H₂ thoát ra ở cực Cu, không ngăn cản Fe phản ứng với H₂SO₄ nên phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn, bọt khí H₂ thoát ra nhiều hơn.

Bài 6 trang 95 SGK Hóa 12

Một dây phơi quần áo gồm một đoạn dây đồng nối với một đoạn dây thép. Hiện tượng nào xảy ra ở chỗ nối hai đoạn dây khi để lâu ngày?

A. Sắt bị ăn mòn.

B. Đồng bị ăn mòn.

C. Sắt và đồng đều bị ăn mòn.

D. Sắt và đồng đều không bị ăn mòn.

Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án A.

Do tinh khử của Fe > Cu. Fe-Cu tạo thành một cặp pin điện hóa trong đó Fe bị ăn mòn trước.

>> Mời các bạn tham khảo thêm giải bài tập hóa 12 bài tiếp theo tại: Giải Hóa 12 Bài 21: Điều chế kim loại

C. Giải sách bài tập hóa 12 bài 20 Sự ăn mòn kim loại

Ngoài các dạng câu hỏi bài tập sách giáo khoa hóa 12 bài 20, để củng cố nâng cao kiến thức bài học cũng như rèn luyện các thao tác kĩ năng làm bài tập. Các bạn học sinh cần bổ sung làm thêm các câu hỏi bài tập sách bài tập. Để hỗ trợ bạn đọc trong quá trình học tập cũng như làm bài tập. VnDoc đã hướng dẫn các ban học sinh giải các dạng bài tập trong Sách bài tập Hóa 12 bài 20 tại: