Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Ăn mòn điện hóa (Hóa học Lớp 12)

Ống thép bị gỉ là hiện tượng ăn mòn kim loại. Các hiện tượng còn lại không phải ăn mòn kim loại.

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn điện hóa xảy ra khi kim loại (Zn) tiếp xúc với dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn, tạo thành các pin vi điện phân trên bề mặt thanh kim loại. Khi cho Zn vào dung dịch AgNO₃, Zn bị oxi hóa tại anot (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻) còn Ag⁺ bị khử tại catot (Ag⁺ + e⁻ → Ag), tạo pin vi mô nên xảy ra ăn mòn điện hóa. Với HCl, H₂SO₄ (axit) và NaNO₃ (muối của kim loại mạnh hơn Zn), Zn chỉ phản ứng hóa học trực tiếp (ăn mòn hóa học), không tạo pin vi điện phân. Đáp án D khớp với đáp án nguồn (44-D).

(AI giải đề cho tôi)
Hợp kim Zn-Fe trong không khí ẩm bị ăn mòn điện hóa kiểu ăn mòn không khí (môi trường trung tính, O₂ khử tại catot). Zn có tính khử mạnh hơn Fe (E°(Zn²⁺/Zn) = -0,76 V < E°(Fe²⁺/Fe) = -0,44 V) nên Zn đóng vai trò anot bị oxi hóa: Zn → Zn²⁺ + 2e. Tại catot, O₂ của không khí được khử: O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH⁻. Đáp án C khớp với đáp án nguồn (44-C).

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn điện hóa sắt xảy ra khi Fe đóng vai trò làm anode (bị oxi hóa), tức là khi kim loại tiếp xúc với Fe có tính khử yếu hơn Fe. Xét các lựa chọn: (A) Tôn là sắt tráng kẽm, Zn mạnh hơn Fe nên Zn bị ăn mòn, Fe được bảo vệ (phương pháp bảo vệ điện hóa bằng kim loại thỏi hi sinh) → Fe không bị ăn mòn. (B) Hợp kim Mg-Fe: Mg mạnh hơn Fe, Mg làm anode bị ăn mòn, Fe được bảo vệ. (C) Hợp kim Al-Fe: Al mạnh hơn Fe (Al bị ăn mòn, dù có lớp màng oxit bảo vệ), Fe không phải anode. (D) Sắt tây là sắt tráng thiếc: Sn yếu hơn Fe (E°(Sn²⁺/Sn) = −0,14 V > E°(Fe²⁺/Fe) = −0,44 V), khi lớp thiếc bị trầy xước, trong không khí ẩm Fe làm anode bị oxi hóa: Fe → Fe²⁺ + 2e, sắt bị ăn mòn nhanh hơn cả khi không tráng. Vậy chỉ có sắt tây gây hiện tượng sắt bị ăn mòn điện hóa. Kết quả trùng với đáp án nguồn: D.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng phát biểu: (1) Đúng — gang và thép là hợp kim Fe–C, trong không khí ẩm Fe bị ăn mòn điện hóa (cathode: O2 + 2H2O + 4e → 4OH−). (2) Sai — poli(etylen terephtalat) (PET) chỉ được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng (axit terephtalic + etylen glycol, giải phóng H2O), không phải trùng hợp. (3) Đúng — HNO3 dùng sản xuất thuốc nổ TNT, thuốc nhuộm, dược phẩm. (4) Đúng — nitơ lỏng dùng bảo quản máu, mẫu sinh học. (5) Sai — triolein có nối C=C nên tác dụng được với H2 (Ni, t°) và Br2, nhưng không có nhóm –CHO hay –COOH tự do nên không tác dụng với Cu(OH)2. (6) Đúng — photpho dùng sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói. Vậy có 4 phát biểu đúng: (1), (3), (4), (6) → đáp án A, khớp với đáp án nguồn (76A).

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng thí nghiệm: (a) Fe + CuSO4: Fe khử Cu2+ (Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu), đây là ăn mòn hóa học → xảy ra. (b) Fe vào HNO3 đặc, nguội: Fe bị thụ động hóa, không phản ứng → không ăn mòn. (c) Đốt Fe trong Cl2: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3, ăn mòn hóa học → xảy ra. (d) Hợp kim Fe-Cu trong H2SO4 loãng: Fe và Cu tạo cặp điện hóa, Fe làm anot bị ăn mòn điện hóa hóa học → xảy ra. (e) Tôn (Fe-Zn) trong dung dịch muối ăn: Zn hoạt động hơn Fe nên Zn làm anot bị ăn mòn điện hóa (Zn bảo vệ Fe) → vẫn xảy ra ăn mòn kim loại (kim loại Zn). Vậy có 4 thí nghiệm xảy ra ăn mòn kim loại: (a), (c), (d), (e). Đáp án B, khớp với đáp án nguồn (61. B).

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng thí nghiệm: (a) Đồng tan trong FeCl3 theo phản ứng hóa học Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2, chỉ là ăn mòn hóa học (không tạo cặp điện phân trên cùng một thanh kim loại nguyên chất). (b) Tôn sắt tráng kẽm trong không khí ẩm: Zn và Fe tiếp xúc nhau, có nước (điện phân) → xảy ra ăn mòn điện hóa, Zn làm âm bảo vệ Fe. (c) Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu, đồng bám lên thanh kẽm tạo cặp Zn–Cu trong dung dịch H2SO4 loãng → ăn mòn điện hóa. (d) Đốt sợi dây sắt trong oxi: 3Fe + 2O2 →(t°) Fe3O4, là ăn mòn hóa học. Vậy có 2 thí nghiệm ăn mòn điện hóa: (b) và (c).

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn điện hóa học xảy ra khi kim loại (hoặc kim loại chính trong hợp kim) bị ăn mòn kèm theo sự tạo thành một cặp điện cực (anot – catot) trong môi trường điện ly. Xét từng trường hợp: (A) Thanh Fe ngâm trong dung dịch (CuSO4, H2SO4): Fe có tạp chất (như C), tạo cặp điện cực Fe–C trong môi trường điện ly, Fe bị ăn mòn điện hóa học (đồng thời Fe còn phản ứng trực tiếp với H2SO4 và CuSO4). (B) Vỏ tàu thép trong nước biển: nước biển là môi trường điện ly, thép (Fe có tạp C) tạo cặp điện cực, bị ăn mòn điện hóa học. (C) Đinh thép để ngoài trời: hơi ẩm trong không khí hòa tan CO2, O2 tạo môi trường điện ly trên bề mặt, Fe và tạp chất C tạo cặp điện cực, bị ăn mòn điện hóa học (gỉ sét). (D) Nhúng thanh Cu vào dung dịch Fe2(SO4)3: Cu là kim loại khá tinh khiết, phản ứng xảy ra trực tiếp trên bề mặt thanh: Cu + 2Fe^{3+} → Cu^{2+} + 2Fe^{2+}. Đây là phản ứng oxi hóa – khử trực tiếp (ăn mòn hóa học), không tạo thành cặp điện cực nên không phải ăn mòn điện hóa học. Vậy đáp án là D, trùng với đáp án nguồn (58 D).

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn điện hóa học xảy ra khi kim loại chứa tạp chất (tạo cặp điện phân) tiếp xúc với môi trường điện phân (nước ẩm). Miếng gang để trong không khí ẩm: gang chứa Fe và các tạp chất C, Si... tạo nên các vi cặp điện phân, nước ẩm làm môi trường điện phân, Fe bị ăn mòn điện hóa học. Các trường hợp còn lại: Mg tan trong H2SO4 là ăn mòn hóa học (phản ứng trực tiếp với axit); đốt dây sắt trong không khí là phản ứng cháy; Cu không tác dụng với NaNO3/HCl (Cu không đẩy được H+ khỏi dung dịch axit loãng). Đáp án C, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng thí nghiệm: (a) Ban đầu Fe phản ứng trực tiếp với AgNO${}_3$ (ăn mòn hóa học), nhưng Ag kết tủa bám lên dây sắt tạo thành vi cặp Fe–Ag trong dung dịch AgNO${}_3$ (chất điện ly), Fe làm anode bị ăn mòn điện hóa học: Fe → Fe${}^{2+}$ + 2e. (b) Tôn sắt tráng kẽm: Zn mạnh hơn Fe nên Zn làm anode bị ăn mòn, Fe được bảo vệ → Fe KHÔNG bị ăn mòn điện hóa học. (c) Fe tác dụng với CuSO${}_4$: Cu${}^{2+}$ + Fe → Cu + Fe${}^{2+}$, Cu bám lên dây sắt tạo cặp Fe–Cu trong dung dịch H${}_2$SO${}_4$ loãng → Fe bị ăn mòn điện hóa học (anode: Fe → Fe${}^{2+}$ + 2e; cathode: 2H${}^{+}$ + 2e → H${}_2$↑). (d) Đinh sắt quấn dây đồng nhúng vào dung dịch AlCl${}_3$ (dung dịch chất điện ly, môi trường axit do thủy phân): tạo cặp điện phân Fe–Cu, Fe mạnh hơn Cu làm anode → Fe bị ăn mòn điện hóa học. Vậy số thí nghiệm Fe bị ăn mòn điện hóa học là (a), (c), (d) = 3 → chọn C.

Chọn B. Cốc 1: đinh thép tiếp xúc với dung dịch NaCl và không khí nên bị ăn mòn điện hóa, tạo gỉ sắt màu nâu đỏ. Cốc 2: Fe tiếp xúc Zn, Zn hoạt động mạnh hơn nên Zn bị ăn mòn trước, Fe được bảo vệ. Cốc 3: Fe tiếp xúc Cu, Fe bị ăn mòn mạnh hơn, Cu được bảo vệ. Cốc 4 có dầu nhờn nên hạn chế tiếp xúc với nước và oxygen.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng nhận định: (a) Đúng — thép (hợp kim sắt – cacbon) trong không khí ẩm tạo hệ điện hoá (Fe làm anốt, cacbon/vết tạp làm catốt) nên bị ăn mòn điện hoá. (b) Đúng — nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại M^n+ thành nguyên tử kim loại M (M^n+ + ne → M). (c) Sai — ở điều kiện thường thuỷ ngân (Hg) ở trạng thái lỏng. (d) Sai — trong một chu kì, theo chiều điện tích hạt nhân Z tăng, tính kim loại giảm dần (tính phi kim tăng dần). Vậy có 2 nhận định đúng, đáp án B (khớp đáp án nguồn).

(AI giải đề cho tôi)
Ống 1: Zn + H2SO4 loãng → ZnSO4 + H2 (ăn mòn hoá học). Ống 2: khi nhỏ CuSO4, Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu; Cu bám trên bề mặt Zn tạo cặp ăn mòn Zn–Cu trong môi trường axit, xảy ra ăn mòn điện hoá học làm tốc độ thoát H2 nhanh hơn. Xét các phát biểu: (1) Đúng — bọt khí ở ống 2 thoát nhanh hơn do ăn mòn điện hoá học. (2) Sai — ở ống 2 vẫn xảy ra đồng thời cả ăn mòn hoá học (Zn tác dụng trực tiếp với H2SO4) và ăn mòn điện hoá học, không phải 'chỉ' ăn mòn điện hoá học. (3) Sai — tốc độ (và lượng bọt khí quan sát được trong cùng thời gian) ở hai ống khác nhau, ống 2 nhiều hơn. (4) Đúng — ở cả hai ống Zn đều bị oxi hoá: Zn → Zn2+ + 2e. (5) Sai — Mg hoạt động hơn Zn nên Zn không đẩy được Mg ra khỏi dung dịch MgSO4, không tạo cặp ăn mòn, không thay thế được CuSO4. Vậy có 2 phát biểu đúng → đáp án A, trùng với đáp án nguồn.

Zn + Sn${}^{2+}$ → Zn${}^{2+}$ + Sn. Tạo cặp điện cực Zn-Sn nên xảy ra ăn mòn điện hóa học.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng phát biểu: (a) Đúng. Ở bước 2, cả hai ống chứa dung dịch H2SO4 loãng, Zn tác dụng: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑ nên cả hai ống đều có bọt khí. (b) Sai. Trong phản ứng, Zn từ số oxi hóa 0 tăng lên +2, tức Zn bị OXI HÓA (nhường electron) thành Zn2+, không phải bị khử. (c) Đúng. Ở bước 3, Zn đẩy Cu2+ ra khỏi dung dịch: Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu, kim loại Cu bám lên thanh Zn tạo cặp điện phân Zn–Cu trong môi trường H2SO4, làm tốc độ giải phóng H2 ở ống (2) nhanh hơn ở ống (1). (d) Đúng. Do phản ứng Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu, một lượng nhỏ Cu bám vào thanh Zn. (đ) Sai. Ở ống (2), Zn ăn mòn điện hóa học nhờ cặp Zn–Cu; nhưng ở ống (1) chỉ có Zn tác dụng trực tiếp với axit, đó là ăn mòn hóa học, không phải ăn mòn điện hóa học. Vậy có 3 phát biểu đúng: (a), (c), (d) → đáp án C (khớp đáp án nguồn 73.C).

(AI giải đề cho tôi)
Trong ăn mòn kim loại, kim loại bị oxi hóa, mất electron: $M\to M^{n+}+n{e}^{-}$. Vậy kim loại bị ăn mòn đóng vai trò chất khử, cho electron. Đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Trong ăn mòn điện hóa học, kim loại bị ăn mòn đóng vai trò anode, bị oxi hóa: $M\to M^{n+}+n{e}^{-}$. Kim loại mất electron, tức là chất cho electron (chất khử). Vậy đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn điện hoá xảy ra khi kim loại bị ăn mòn do tạo thành pin với kim loại/tạp chất khác trong môi trường điện ly. - A: Bạc tan trong HNO3 là phản ứng hoá học trực tiếp (ăn mòn hoá học). - B: Đốt sắt trong Cl2 là ăn mòn hoá học (không có môi trường điện ly). - C: Thanh nhôm (có tạp chất) nhúng trong dung dịch H2SO4 loãng tạo thành pin với tạp chất, Al làm cực âm bị tan: Al → Al3+ + 3e; trên cực dương sinh ra H2: 2H+ + 2e → H2↑. Đây là ăn mòn điện hoá. - D: Zn nhúng trong CuSO4 là phản ứng thế trực tiếp Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu, thuộc ăn mòn hoá học. Vậy đáp án C.

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn điện hóa học xảy ra khi kim loại chứa tạp chất/kim loại khác tạo thành cặp điện cực trong môi trường điện phân (ẩm). Thép cacbon (Fe lẫn Fe₃C) để trong không khí ẩm bị ăn mòn điện hóa học: Fe làm anot bị oxi hóa, carbon làm catot, O₂ + H₂O khử tại catot. Các trường hợp còn lại là ăn mòn hóa học: sắt trong HNO₃ loãng, đốt sắt trong O₂ khô, kẽm trong HCl đều là phản ứng trực tiếp của kim loại với chất trong môi trường, không tạo cặp điện cực.