Đáp án Hoá học 12 chân trời sáng tạo Bài 16: Hợp kim – sự ăn mòn kim loại
File đáp án Hoá học 12 chân trời sáng tạo Bài 16. Hợp kim – sự ăn mòn kim loại Toàn bộ câu hỏi, bài tập ở trong bài học đều có đáp án. Tài liệu dạng file word, tải về dễ dàng. File đáp án này giúp kiểm tra nhanh kết quả. Chỉ có đáp án nên giúp học sinh tư duy, tránh học vẹt.
Xem: => Giáo án hoá học 12 chân trời sáng tạo
BÀI 16. HỢP KIM – SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
MỞ ĐẦU
Thiết bị, vật dụng, công trình làm bằng kim loại thường bị hư hỏng sau một thời gian do sự ăn mòn kim loại. Tuy nhiên, nếu hiểu rõ nguyên nhân của quá trình ăn mòn kim loại, con người có thể giảm thiểu tác động của quá trình ăn mòn. Ăn mòn kim loại là gì? Làm thế nào để chống ăn mòn kim loại?
Hướng dẫn chi tiết:
- Sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường được gọi là hiện tượng ăn mòn kim loại.
- Người ta dùng phương pháp bảo vệ bề mặt và phương pháp điện hoá để chống ăn mòn kim loại.
1. HỢP KIM
Thảo luận 1: Hãy kể tên một số hợp kim thường gặp trong cuộc sống.
Hướng dẫn chi tiết:
Ví dụ về các hợp kim thường gặp trong cuộc sống là: gang, thép, đồng nickel, inox,…
Thảo luận 2: Nêu một số ví dụ về tính chất của hợp kim mà em biết.
Hướng dẫn chi tiết:
- Hợp kim nhôm nhẹ, bền thích hợp dùng để chế tạo các chi tiết máy bay, ô tô,…
- Hợp kim thép cứng, bền thích hợp dùng để xây dựng nhà cửa, cầu cống,…
- Inox (hay còn gọi là thép không gỉ) ít bị ăn mòn nên được dùng để chế tạo các dụng cụ y tế, dụng cụ trong nhà bếp,…
Thảo luận 3: Hãy so sánh thành phần, tính chất và ứng dụng của gang và thép.
Hướng dẫn chi tiết:
|
Gang |
Thép |
|
|
Thành phần |
Chủ yếu là sắt, hàm lượng carbon chiếm 2 – 5%, và một lượng nhỏ nguyên tố khác. |
Có sắt với carbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng carbon chiếm dưới 2%. |
|
Tính chất |
Tính cứng và giòn hơn sắt. |
Cứng, chống ăn mòn. |
|
Ứng dụng |
Luyện thép, đúc bệ máy, ống dẫn nước,… |
Vật liệu xây dựng, chế tạo máy, dụng cụ lao động,… |
2. ĂN MÒN KIM LOẠI
Thảo luận 4: Hãy tìm hiểu và cho biết các yếu tố nào có thể gây nên sự ăn mòn kim loại. Cho biết bản chất của quá trình này.
Hướng dẫn chi tiết:
- Một số yếu tố gây nên sự ăn mòn kim loại mà ta hay gặp là O2 trong không khí, các acid yếu trong nước mưa, một số muối NaCl, MgCl2 trong nước biển,…
- Bản chất của quá trình ăn mòn kim loại là quá trình oxi hoá – khử.
Thảo luận 5: Xác định chất oxi hoá, chất khử trong các phản ứng ở Ví dụ 2. Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử của các phản ứng đó.
Hướng dẫn chi tiết:
Trong phản ứng phía trên: Fe là chất khử, O2 là chất oxi hoá.
- Quá trình oxi hoá: 3Fe →
- Quá trình khử: O2 + 4e → 2O2-
Trong phản ứng phía dưới: Fe là chất khử, H2O là chất oxi hoá.
- Quá trình oxi hoá: 3Fe →
- Quá trình khử: 2H+ + 2e → H2
Thảo luận 6: Tiến hành Thí nghiệm 1, nêu hiện tượng xảy ra khi chưa nối dây dẫn điện và sau khi nối dây dẫn.
Hướng dẫn chi tiết:
- Khi chưa nối dây dẫn điện, thanh sắt bị hoà tan trong dung dịch, và ta quan sát thấy có khí thoát ra.
- Sau khi nối dây dẫn điện, có pin điện hoá bao gồm thanh sắt và thanh đồng, giữa hai thanh hình thành một dòng điện làm cho đèn sáng.
Thảo luận 7: Xác định các quá trình oxi hoá, quá trình khử xảy ra ở Thí nghiệm 1.
Hướng dẫn chi tiết:
Ở thí nghiệm 1:
- Quá trình oxi hoá là: Fe → Fe2+ + 2e
- Quá trình khử là: 2H+ + 2e → H2
Luyện tập: Một sợi dây đồng được nối với một dây nhôm. Có hiện tượng gì xảy ra ở chỗ nối của hai kim loại khi để lâu ngoài không khí ẩm? Giải thích.
Hướng dẫn chi tiết:
Nối một sợi dây nhôm với một sợi dây đồng rồi để lâu trong không khí ẩm sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hoá, khi đó tại chỗ nối của hai kim loại xảy ra quá trình oxi hoá nhôm vì tính khử của nhôm mạnh hơn đồng nên nhôm sẽ bị ăn mòn.
3. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
Thảo luận 8: Thực hiện trước Thí nghiệm 2 ở nhà và nêu hiện tượng xảy ra. Giải thích.
Hướng dẫn chi tiết:
- Ở cốc 1 xảy ra hiện tượng đinh sắt bị ăn mòn điện hoá và tốc độ ăn mòn khá nhanh vì môi trường NaCl là môi trường điện li mạnh, khi kim loại tiếp xúc trong môi trường điện li sẽ xảy ra quá trình ăn mòn điện hoá.
- Ở cốc 2 xảy ra hiện tượng dây kẽm bị ăn mòn còn đinh sắt phần bị dây kẽm quấn bị ít ăn mòn thậm chí không bị ăn mòn vì đinh sắt có dây kẽm bảo vệ bên ngoài, kẽm là kim loại mạnh hơn sắt nên sẽ bị ưu tiên ăn mòn trước.
Vận dụng: Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn các khối kẽm vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển. Hãy giải thích.
Hướng dẫn chi tiết:
Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn các khối kẽm vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển vì trong dãy hoạt động hoá học, kẽm hoạt động mạnh hơn sắt (thành phần chính của thép) nên kẽm sẽ bị ưu tiên ăn mòn trước. Như vậy, vỏ tàu sẽ có tuổi thọ lâu hơn nếu không gắn khỗi kẽm.
BÀI TẬP
Bài 1: Phân biệt ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá.
Hướng dẫn chi tiết:
|
Yếu tố |
Ăn mòn hoá học |
Ăn mòn điện hoá |
|
Điều kiện xảy ra ăn mòn |
Khi kim loại tiếp xúc với không khí, không khí ẩm |
- Các điện cực phải khác nhau. - Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn, các điện cực phải tiếp xúc với dung dịch điện li. |
|
Bản chất |
Là quá trình oxi hoá – khử, ăn mòn xảy ra chậm. |
Là sự ăn mòn kim loại do tác dụng của dung dịch điện li tạo nên dòng điện, ăn mòn điện hoá xảy ra nhanh hơn ăn mòn hoá học. |
Bài 2: Ăn mòn điện hoá các hợp kim của sắt (gang, thép) trong không khí ẩm ảnh hưởng lớn đối với nền kinh tế của các quốc gia. Hãy giải thích quá trình ăn mòn này.
Hướng dẫn chi tiết:
Sự ăn mòn điện hoá một vật bằng sắt (thành phần chính của gang, thép) trong môi trường không khí ẩm có hoà tan khí CO2, SO2, O2,… sẽ tạo ra môt lớp dung dịch điện li phủ bên ngoài kim loại, với cực âm là Fe, cực dương là C.
- Ở cực dương, phản ứng khử xảy ra: H2O + 4e + O2 → 2OH-
- Ở cực âm, phản ứng oxi hoá xảy ra: Fe → Fe2+ + 2e
Ion Fe2+ tan vào trong dung dịch và tạo thành gỉ sắt có thành phần Fe2O3.nH2O
Bài 3: Một vật bằng sắt tây (sắt tráng thiếc) bị xây xát chạm tới lớp sắt bên trong. Nêu hiện tượng xảy ra khi để vật này lâu trong không khí ẩm. Giải thích.
Hướng dẫn chi tiết:
Hiện tượng xảy ra khi để vật này lâu trong không khí ẩm là ăn mòn điện hoá vì khi cả hai kim loại đều tiếp xúc với không khí ẩm mà sắt hoạt động mạnh hơn thiếc nên sắt bị ưu tiên oxi hoá, còn ở cực dương xảy ra sự khử H2O. Kết quả cuối cùng tạo ra gỉ sắt.
=> Giáo án Hoá học 12 chân trời Bài 16: Hợp kim – Sự ăn mòn kim loại