Lời giải bài tập Hóa học lớp 12 Bài 22: Sự ăn mòn kim loại sách Kết nối tri thức hay, chi tiết sẽ giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Hóa học 12. Mời các bạn đón xem:
Giải bài tập Hóa học 12 Bài 22: Sự ăn mòn kim loại
Lời giải:
Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của các chất trong môi trường, trong đó kim loại bị oxi hoá.
Có hai phương pháp phổ biến để bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn là: phương pháp điện hoá và phương pháp phủ bề mặt.
Hoạt động thí nghiệm trang 103 Hóa học 12: Sự ăn mòn điện hoá sắt
Chuẩn bị:
Hoá chất: đinh sắt mới, nước.
Dụng cụ: ống nghiệm (hoặc cốc thuỷ tinh), giá ống nghiệm.
Tiến hành:
- Cho đinh sắt vào ống nghiệm. Thêm tiếp khoảng 3 mL nước.
- Đế ống nghiệm trong không khí khoảng 3 ngày.
Thực hiện yêu cầu sau:
Hãy nêu hiện tượng quan sát được ở ống nghiệm và giải thích.
Lời giải:
Hiện tượng: đinh sắt bị gỉ, có lớp chất rắn màu nâu đỏ lắng dưới đáy ống nghiệm.
Giải thích:
Nước có hoà tan khí oxygen và khí carbon dioxide tạo thành dung dịch chất điện li. Sắt và các thành phần khác (chủ yếu là carbon) cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vô số pin điện hoá rất nhỏ mà anode là sắt và cathode là carbon.
Ở anode, xảy ra quá trình oxi hoá: Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e
Ở cathode, xảy ra quá trình khử: O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
Do đó, đinh sắt bị ăn mòn tạo thành gỉ sắt.
Câu hỏi 1 trang 104 Hóa học 12: Một số hiện tượng ăn mòn thép trong đời sống:
a) Thép bị gỉ trong không khí khô.
b) Thép bị gỉ trong không khí ẩm.
c) Thép bị gỉ khi tiếp xúc với nước biển.
Hãy cho biết các hiện tượng ăn mòn thép trên thuộc loại ăn mòn hoá học hay ăn mòn điện hoá. Giải thích.
Lời giải:
a) Thép bị gỉ trong không khí khô thuộc loại ăn mòn hoá học vì thép bị oxi hoá trực tiếp bởi O2 trong không khí.
b) Thép bị gỉ trong không khí ẩm thuộc loại ăn mòn điện hoá vì trong không khí ẩm, trên bề mặt thép luôn có lớp nước mỏng đã hoà tan khí oxygen và carbon dioxide tạo thành dung dịch chất điện li. Sắt và các thành phần khác (chủ yếu là carbon) thành phần của thép tiếp xúc với dung dịch đó, tạo nên vô số pin điện hoá rất nhỏ mà anode là sắt và cathode là carbon.
c) Thép bị gỉ khi tiếp xúc với nước biển thuộc loại ăn mòn điện hoá vì trong nước biển chứa nhiều muối (chủ yếu NaCl) đóng vai trò là dung dịch chất điện li. Sắt và các thành phần khác (chủ yếu là carbon) thành phần của thép tiếp xúc với dung dịch đó, tạo nên vô số pin điện hoá rất nhỏ mà anode là sắt và cathode là carbon.
Hoạt động thí nghiệm trang 104 Hóa học 12: Bảo vệ sắt bằng phương pháp điện hoá
Chuẩn bị:
Hoá chất: hai đinh sắt mới, dây kẽm, nước máy hoặc nước tự nhiên.
Dụng cụ: hai ống nghiệm đánh số (1) và (2).
Tiến hành:
- Cho đinh sắt thứ nhất vào ống nghiệm (1).
- Quấn dây kẽm quanh đinh sắt thứ hai, sau đó cho vào ống nghiệm (2).
- Thêm nước máy vào mỗi ống nghiệm đến ngập đinh sắt.
- Để các ống nghiệm trong không khí khoảng 3 ngày.
Quan sát hiện tượng xảy ra và thực hiện yêu cầu sau: Đinh sắt có gắn kẽm bị ăn mòn nhanh hơn hay chậm hơn đinh sắt không gắn kẽm? Giải thích.
Lời giải:
Hiện tượng: Đinh sắt có gắn kẽm ăn mòn chậm hơn đinh sắt không gắn kẽm.
Giải thích: Quấn dây kẽm quanh đinh sắt và để vào trong ống nghiệm sau đó cho nước máy đến ngập đinh sắt có sự tạo thành pin điện. Kẽm hoạt động hoá học mạnh hơn sắt nên đóng vai trò là anode và bị ăn mòn trước.
Lời giải:
Kim loại kẽm bị ăn mòn, kim loại thép được bảo vệ. Do kẽm hoạt động hoá học mạnh hơn sắt nên đóng vai trò là anode và bị ăn mòn trước.
Lời giải:
Một số cách bảo vệ các đồ vật làm từ gang, thép bằng phương pháp phủ bề mặt:
- Phủ lên đồ vật làm từ gang, thép các kim loại khác không gỉ như thiếc, kẽm …
- Sơn phủ lên bề mặt đồ vật làm từ gang, thép.
- Tra dầu, mỡ lên bề mặt đồ vật làm từ gang, thép…
Em có thể trang 105 Hóa học 12: Giải thích được một số hiện tượng ăn mòn kim loại trong tự nhiên.
- Bảo vệ được các đồ dùng làm bằng kim loại trong gia đình khỏi bị ăn mòn kim loại.
Lời giải:
- Giải thích một số hiện tượng ăn mòn kim loại trong tự nhiên như vật dụng bằng thép bị gỉ trong môi trường không khí ẩm: Trong không khí ẩm, trên bề mặt thép luôn có lớp nước mỏng đã hoà tan khí oxygen và carbon dioxide tạo thành dung dịch chất điện li. Sắt và các thành phần khác (chủ yếu là carbon) thành phần của thép tiếp xúc với dung dịch đó, tạo nên vô số pin điện hoá rất nhỏ mà anode là sắt và cathode là carbon.
Ở anode, xảy ra quá trình oxi hoá: Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e
Ở cathode, xảy ra quá trình khử: O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq)
Fe2+ tiếp tục bị oxi hoá bởi oxygen không khí, tạo thành gỉ sắt có thành phần chính là Fe2O3.nH2O.
- Một số cách bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn:
+ Phương pháp điện hoá: gắn kim loại cần bảo vệ với kim loại hoạt động hoá học mạnh hơn.
+ Phương pháp phủ bề mặt: phủ lên bề mặt kim loại cần bảo vệ một kim loại khác không bị gỉ hoặc các chất như sơn, dầu, mỡ …
Lý thuyết Sự ăn mòn kim loại
I. Ăn mòn kim loại
1. Khái niệm
Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của các chất trong môi trường, trong đó kim loại bị oxi hóa
2. Các dạng ăn mòn kim loại trong tự nhiên
a) Ăn mòn hóa học
Khi để kim loại trong không khí, có thể xảy ra hiện tượng ăn mòn hóa học. Nguyên nhân của hiện tượng trên là do xảy ra phản ứng oxi hóa – khử trực tiếp giữa kim loại với các chất oxi hóa có trong môi trường
b) Ăn mòn điện hóa
Sự ăn mòn điện hóa kim loại xảy ra khi có sự tạo thành pin điện.
Điều kiện của quá trình ăn mòn điện hóa: Hai kim loại khác nhau hoặc một kim loại và một phi kim; Chúng tiếp xúc với nhau trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua dây dẫn điện và cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.
II. Chống ăn mòn kim loại
1. Phương pháp điện hóa
Nguyên tắc bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn bằng phương pháp điện hóa là gắn kim loại cần bảo vệ một kim loại khác hoạt động hóa học mạnh hơn. Khi đó, kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn bị ăn mòn.
2. Phương pháp phủ bề mặt
- Phủ kim loại cần bảo vệ bằng các kim loại khác không bị gỉ như Au, Sn, Zn.
- Phủ kim loại cần bảo vệ bằng các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ như sơn, dầu, mỡ,…
Sơ đồ tư duy Sự ăn mòn kim loại
Xem thêm các bài giải bài tập Hóa Học lớp 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
© 2021 Vietjack. All Rights Reserved.
