Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Ăn mòn và bảo vệ kim loại (Hóa học Lớp 12)

Đáp án: 234

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn điện hóa là quá trình ăn mòn kim loại do kim loại bị oxi hóa trong môi trường có nước và khí oxi, tạo thành một pin điện hóa nhỏ. Đinh thép để trong không khí ẩm: thép (chứa Fe và C) tiếp xúc với nước và O₂ tạo pin Fe-C, Fe bị oxi hóa thành Fe²⁺ rồi gỉ sắt Fe₂O₃·nH₂O — đây là ăn mòn điện hóa. Các trường hợp còn lại: Na vào nước là phản ứng hóa học trực tiếp (2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑); điện phân Al₂O₃ nóng chảy là quá trình điện phân có nguồn điện ngoài; đốt sắt trong chlorine (2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃) là phản ứng cháy, không phải ăn mòn. Đáp án khớp với đáp án nguồn: A.

(AI giải đề cho tôi)
Các phương pháp bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn gồm: cách li kim loại với môi trường (sơn, bôi mỡ, tráng kim loại), dùng hợp kim chống gỉ (thép không gỉ), dùng chất kìm hãm (inhibitor), và phương pháp điện hoá (phương pháp điện hoá: ghép với kim loại hoạt động mạnh hơn hoặc điện phân bảo vệ cathode). Ngâm kim loại trong H2O (4) lại làm tăng ăn mòn, không phải phương pháp bảo vệ. Vậy các phương pháp đúng là (1), (2), (3), (5) → đáp án D, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Bảo vệ cathode bằng kim loại hoạt động hơn (anode hy sinh) yêu cầu kim loại gắn vào phải có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn Fe nhưng vẫn bền trong môi trường ẩm của đất. Xét các nhận định: (1) Sai — dù Na có $E_{N{a}^{+}/Na}^{\circ }=-2,713V$ nhỏ hơn Zn và Fe nên tính khử mạnh hơn, nhưng điều này không làm đề xuất hợp lí vì Na quá hoạt động trong môi trường đất ẩm. (2) Đúng — Na phản ứng rất mạnh với nước và hơi ẩm trong đất: $2Na+2H_{2}O\to 2NaOH+H_2\uparrow$, nên Na bị tiêu hao nhanh chóng, không thể thực hiện vai trò anode hy sinh lâu dài; do đó đề xuất không hợp lí. (3) Sai — khối lượng riêng nhỏ không liên quan đến hiệu quả bảo vệ điện hóa. (4) Sai — thực tế Na có tính khử mạnh hơn Zn ($E_{N{a}^{+}/Na}^{\circ }=-2,713V<E_{Z{n}^{2+}/Zn}^{\circ }=-0,763V$), không phải yếu hơn. Vậy nhận định đúng là (2), đáp án C, khớp với đáp án nguồn.

Để Fe bị ăn mòn trước (đóng vai trò anode), Fe phải là kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn thành phần còn lại. Fe mạnh hơn Cu, C (phi kim), Sn. Ở cặp (2), Zn mạnh hơn Fe nên Zn bị ăn mòn trước.

(AI giải đề cho tôi)
Để bảo vệ vỏ tàu thép khỏi ăn mòn điện hóa, người ta gắn tấm kẽm (Zn) vào phần chìm dưới nước. Zn hoạt động hơn Fe (E°(Zn2+/Zn) = -0,76 V < E°(Fe2+/Fe) = -0,44 V), nên Zn làm anode âm (anode hy sinh), bị oxi hóa trước: $Zn\to Z{n}^{2+}+2e^{-}$. Fe đóng vai cathode được bảo vệ. Ag và Cu kém hoạt động hơn Fe nên không bảo vệ được; Na quá hoạt động, phản ứng mạnh với nước nên không dùng được. Đáp án: C. Zn.

a) Sai
b) Đúng
c) Sai
d) Đúng
a) Sai.
b) Đúng.
c) Sai.
d) Đúng.

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn kim loại là quá trình kim loại bị phá hủy do phản ứng hóa học/hóa học - điện hóa với môi trường. A: đồng phản ứng với O2, H2O, CO2 trong không khí ẩm tạo muối bazơ màu xanh (patina) - là ăn mòn hóa học. C: thép (Fe) bị gỉ trong nước biển do ăn mòn điện hóa - có ăn mòn. D: bạc phản ứng với H2S trong không khí tạo Ag2S đen - là ăn mòn hóa học. B: nấu chảy vàng để đúc khuôn chỉ là biến đổi trạng thái vật lý (rắn → lỏng), không có phản ứng hóa học với môi trường, không phải ăn mòn. Vậy đáp án B, trùng với đáp án của đề.

(AI giải đề cho tôi)
Để bảo vệ sắt/thép khỏi ăn mòn, có thể phủ sơn/dầu mỡ (cách ly với không khí và nước) hoặc gắn kim loại hoạt động mạnh hơn sắt (Zn, Mg) để làm âm cực (bảo vệ điện hóa). Chì (Pb) ít hoạt động hơn sắt nên gắn chì không bảo vệ được sắt khỏi ăn mòn. Vậy đáp án C, khớp với đáp án được tô sáng trong tài liệu nguồn.

a) Đúng
b) Sai
c) Sai
d) Sai
a) a) Đúng
b) b) Sai
c) c) Sai
d) d) Sai

(AI giải đề cho tôi, căn cứ đáp án nguồn tô sáng trang 11)
Đáp án nguồn tô sáng các thí nghiệm (a) và (d) và chọn C. 2. — theo nguồn, 2 thí nghiệm xảy ra ăn mòn điện hóa: (a) lá đồng trong dung dịch silver nitrate (Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag, tạo cặp điện cực Cu/Ag) và (d) lá sắt cuộn dây copper trong dung dịch HCl (Fe và Cu tiếp xúc tạo cặp điện cực, Fe là điện cực âm bị ăn mòn). Các thí nghiệm (b) Zn tan trong HCl loãng và (c) Al tan trong NaOH (2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2) được nguồn xem là ăn mòn hóa học. Vậy đáp án theo nguồn là C.

(AI giải đề cho tôi)
Phương pháp bảo vệ bề mặt là cách cách ly kim loại khỏi môi trường bằng lớp phủ. Xét từng biện pháp: (1) Gắn tấm kẽm vào vỏ tàu thép là phương pháp bảo vệ điện hóa (anode hy sinh), không phải bảo vệ bề mặt. (2) Sơn kín bề mặt khung cửa thép: lớp sơn cách ly thép khỏi không khí, ẩm — bảo vệ bề mặt. (3) Tráng kẽm lên bề mặt thép (tôn mạ kẽm): lớp phủ bề mặt — bảo vệ bề mặt. (4) Bôi dầu, mỡ lên ốc vít: lớp dầu mỡ cách ly kim loại khỏi môi trường — bảo vệ bề mặt. Vậy có 3 biện pháp bảo vệ bề mặt: (2), (3), (4). Đáp án A.

(AI giải đề cho tôi)
Câu 22 (đúng/sai):
a) Sai. Đinh sắt bị gỉ do ăn mòn điện hoá (ăn mòn khí quyển) trong đó Fe làm anode bị oxi hoá, còn chất oxi hoá là O₂ (không khí) tại cathode, không phải NaCl. NaCl chỉ là chất điện li tăng dẫn điện của môi trường, không tham gia phản ứng oxi hoá khử.
b) Sai. Ở cốc 3 (nước cất) vẫn xảy ra ăn mòn điện hoá vì nước cất trong không khí hoà tan O₂ và CO₂, tạo môi trường điện li yếu; đinh sắt vẫn bị gỉ ít chứ không phải chỉ ăn mòn hoá học.
c) Sai. NaCl không phản ứng trực tiếp với Fe (Fe không tác dụng với NaCl). Nồng độ NaCl lớn chỉ làm tăng độ dẫn điện của môi trường điện li, làm quá trình ăn mòn điện hoá (Fe với O₂) nhanh hơn, chứ không phải tốc độ phản ứng Fe với NaCl.
d) Đúng. Kết quả thí nghiệm: cốc 2 (NaCl 3%) gỉ nhiều hơn cốc 1 (NaCl 1%) và cốc 3 (nước cất) gỉ ít nhất, chứng minh nồng độ NaCl càng lớn thì tốc độ ăn mòn càng nhanh, phù hợp với giả thuyết.
a) (AI giải đề cho tôi)
Chất oxi hoá trong ăn mòn điện hoá là O₂, không phải NaCl; NaCl chỉ tăng dẫn điện của môi trường.
b) (AI giải đề cho tôi)
Ở cốc 3 vẫn xảy ra ăn mòn điện hoá (nước cất hoà tan O₂, CO₂ tạo môi trường điện li yếu), không phải chỉ ăn mòn hoá học.
c) (AI giải đề cho tôi)
Fe không phản ứng với NaCl; nồng độ NaCl lớn chỉ làm tăng tốc độ ăn mòn điện hoá qua độ dẫn điện của môi trường.
d) (AI giải đề cho tôi)
Kết quả gỉ tăng theo nồng độ NaCl (cốc 2 > cốc 1 > cốc 3) chứng minh giả thuyết là đúng.

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn kim loại là quá trình kim loại bị phá hủy do phản ứng hóa học/hóa học - điện hóa với môi trường. A: thép bị hoen gỉ là ăn mòn hóa học - điện hóa (Fe bị oxi hóa thành gỉ sắt). B: bạc hóa đen do phản ứng với H2S/O2 tạo Ag2S là ăn mòn hóa học. D: trống đồng chuyển màu xanh do Cu phản ứng với O2, CO2, hơi nước tạo muối cơ bản màu xanh (patina) là ăn mòn hóa học. C: nấu chảy vàng để đúc khuôn chỉ là biến đổi trạng thái vật lý (rắn → lỏng), không có phản ứng hóa học phá hủy kim loại, nên không phải ăn mòn. Đáp án C, khớp với đáp án nguồn ở trang 10.

(AI giải đề cho tôi)
Ăn mòn điện hóa học xảy ra khi kim loại tiếp xúc với môi trường ẩm (nước, không khí ẩm) tạo nên pin điện hóa trên bề mặt kim loại. - A: Nhôm bị phủ lớp $A{l}_2{O}_3$ là hiện tượng thụ động hóa (oxi hóa tự nhiên), không phải ăn mòn điện hóa học. - B: Sắt trong lò đốt bị phá hủy chủ yếu do oxi hóa ở nhiệt độ cao (ăn mòn hóa học). - C: Thép để ngoài trời mưa, nước mưa và không khí ẩm tạo môi trường điện phân trên bề mặt thép, hình thành pin điện hóa làm thép bị gỉ — đây là ăn mòn điện hóa học điển hình. - D: Đốt dây sắt trong khí chlorine là phản ứng hóa học trực tiếp: $2Fe+3C{l}_2\stackrel{t^o}{\to }2FeC{l}_3$, không phải ăn mòn điện hóa. Vậy đáp án đúng là C, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Cốc (1): Zn và Fe tiếp xúc trong nước muối tạo cặp ăn mòn điện hóa, Zn hoạt động hơn Fe nên Zn làm anot bị ăn mòn, Fe được bảo vệ (phương pháp bảo vệ bằng kim loại hy sinh) → thép gỉ chậm. Cốc (2): Cu kém hoạt động hơn Fe, Fe làm anot bị ăn mòn nhanh hơn → thép gỉ nhanh hơn. Vậy (a) đúng. (b) sai: ăn mòn diễn ra từ từ, không xuất hiện màu xanh (Cu²⁺) ngay sau khi thả dây. (c) sai: cả hai cốc đều xảy ra ăn mòn điện hóa học; ở cốc (2) thép bị ăn mòn nhanh hơn chứ không phải không ăn mòn. (d) đúng: nước cất ít ion, độ dẫn điện kém nên ăn mòn điện hóa chậm hơn nước muối. Có 2 phát biểu đúng → chọn D.

Đáp án: 423 (theo hướng dẫn giải bản gốc).

Đáp án: 2

(a) sai vì Fe tiếp xúc với Zn thì Zn bị ăn mòn nhanh, Fe ăn mòn chậm.

(b) sai vì kim loại hi sinh có thế điện cực chuẩn thấp hơn kim loại được bảo vệ.

(c) đúng: kim loại hi sinh (Zn) là anode bị oxy hóa, các electron dịch chuyển qua mạch từ kim loại hi sinh tới kim loại được bảo vệ (Fe), khiến Fe trở thành cathode được bảo vệ.

(d) đúng: nếu thanh kẽm không tiếp xúc (không nối điện) với thanh sắt thì không tạo thành cặp galvanic, kẽm vẫn tự bị ăn mòn trong nước biển nhưng không bảo vệ được thanh sắt.

Vậy có 2 phát biểu đúng là (c) và (d).

a) Sai vì: Ở cốc (2) Zn có tính khử mạnh hơn nên sẽ bị ăn mòn. Ở cốc (4) không chứa dung dịch điện li nên không xảy ra ăn mòn điện hóa.
b) Đúng.
c) Sai vì trong chân không không chứa chất điện li nên không xảy ra ăn mòn kim loại.
d) Đúng.
a) Sai vì: Ở cốc (2) Zn có tính khử mạnh hơn nên sẽ bị ăn mòn. Ở cốc (4) không chứa dung dịch điện li nên không xảy ra ăn mòn điện hóa.
b) Đúng.
c) Sai vì trong chân không không chứa chất điện li nên không xảy ra ăn mòn kim loại.
d) Đúng.