Đáp án Hoá học 12 kết nối Bài 22: Sự ăn mòn kim loại

BÀI 22. SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

MỞ ĐẦU

Vỏ tàu biển bằng thép để lâu trong tự nhiên thường bị ăn mòn. Để bảo vệ vỏ tàu khỏi bị ăn mòn, người ta thường phủ sơn lên vỏ tàu; phần vỏ tàu chìm trong nước biển thường được gắn thêm các tấm kẽm. Vậy, ăn mòn kim loại? Để bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn có thể dùng những cách nào?

Hướng dẫn chi tiết:

- Ăn mòn kim loại là hiện tượng phá huỷ kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của các chất trong môi trường, trong đó kim loại bị oxi hoá.

- Để bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn, có thể dùng những cách như dùng phương pháp điện hoá hoặc dùng phương pháp phủ bề mặt.

I. ĂN MÒN KIM LOẠI

Hoạt động thí nghiệm: Thí nghiệm: Sự ăn mòn điện hóa sắt

Chuẩn bị:

Hóa chất: đinh sắt mới, nước.

Dụng cụ: ống nghiệm (hoặc cốc thủy tinh), giá ống nghiệm. 

Tiến hành:

- Cho đinh sắt vào ống nghiệm. Thêm tiếp khoảng 3 mL nước.

- Để 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.

Hướng dẫn chi tiết:

- Hiện tượng mà chúng ta quan sát được là sau khoảng 3 ngày thì lớp ngoài của đinh sắt biến thành gỉ sắt màu nâu, giòn và xốp.

- Giải thích hiện tượng: có hiện tượng như vậy là do trong nước cung cấp khí O₂ và ion H⁺ và không khí cũng cung cấp khí O₂. O₂ và H⁺ sẽ oxi hoá sắt, tạo thành gỉ sắt.

Câu hỏi 1: 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 viết các hiện tượng ăn mòn thép trên thuộc thuộc loại ăn mòn hóa học hay ăn mòn điện hóa. Giải thích.

Hướng dẫn chi tiết:

a) Hiện tượng thép bị gỉ trong không khí khô thuộc loại ăn mòn hoá học vì oxygen trong không khí sẽ trực tiếp khử sắt (thành phần chính của thép).

b) Hiện tượng 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. Khi thép tiếp xúc với dung dịch đó sẽ tạo ra vô số pin điện hoá rất nhỏ mà anode là sắt và cathode là carbon.

c) Hiện tượng thép bị gỉ khi tiếp xúc với nước biển thuộc loại ăn mòn điện hoá vì trong nước biển chứa rất nhiều muối (chủ yếu NaCl), khi thép tiếp xúc với nước biển, các ion trong nước biển là các ion hoà tan, tạo một dung dịch điện li và làm xuất hiện vô số pin điện hoá mà anode của pin là Fe và cathode của pin là C.

II. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

Hoạt động thí nghiệm: Bảo vệ sắt bằng phương pháp điện hóa

Chuẩn bị:

Hóa 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.

Hướng dẫn chi tiết: