Sự ăn mòn kim loại
Phân biệt ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá, xác định điện cực bị ăn mòn trong cặp kim loại bằng thế điện cực, giải thích các biện pháp chống ăn mòn (sơn, mạ, kim loại hi sinh), rồi ôn cả chương 6: giải bài kim loại tác dụng với muối, acid nhiều bước.
Ứng với SGK Hoá học 12 (bộ thống nhất): Bài 22
⚡ Nhớ nhanh
- 1Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường: kim loại bị oxi hoá thành ion dương (M ⇒ Mⁿ⁺ + ne).
- 2Ăn mòn hoá học: kim loại phản ứng trực tiếp với chất oxi hoá, không có dòng điện. Ví dụ: 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (nung), 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃.
- 3Ăn mòn điện hoá cần đủ ba điều kiện: hai điện cực khác bản chất, tiếp xúc nhau, cùng nhúng trong dung dịch chất điện li. Kim loại có E° nhỏ hơn là anode, bị ăn mòn; kim loại kia là cathode, được bảo vệ. E°pin = E°(cathode) − E°(anode).
- 4Gang thép trong không khí ẩm: anode Fe → Fe²⁺ + 2e; cathode O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH⁻. Tổng: 2Fe + O₂ + 2H₂O → 2Fe(OH)₂, rồi thành gỉ Fe₂O₃·nH₂O.
- 5Chống ăn mòn: cách li (sơn, mạ, dầu mỡ); điện hoá — gắn kim loại mạnh hơn làm vật hi sinh (Zn, Mg); dùng hợp kim chống gỉ (inox).
- 6Bẫy: gắn đồng vào thép để "bảo vệ": Fe thành anode, gỉ nhanh hơn. Sắt tây (Fe tráng Sn) khi xước thì Fe bị ăn mòn nhanh hơn; tôn (Fe tráng Zn) khi xước thì Zn bị ăn mòn trước.
👀 Nhìn là hiểu
Chọn hai kim loại, môi trường (nước cất, NaCl, acid loãng), bật tắt dây nối và lớp sơn: sim kiểm ba điều kiện, chỉ ra anode bị mòn, dòng electron, E°pin và đồ thị mức mòn theo thời gian. Tab Thí nghiệm có ba phép đo: 4 ống đinh sắt, Zn + H₂SO₄ nhỏ giọt CuSO₄, và phần Tổng hợp chương 6 (phân tích đồng thau bằng HCl); tab Đoán trước có 4 tình huống.
Anode (Fe): Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ · Cathode (Cu): O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻ · Tổng: 2Fe + O₂ + 2H₂O → 2Fe(OH)₂
Kéo thả tự do, xem số và đồ thị chạy theo.
Đủ ba điều kiện: E°(Fe) = −0,44 V < E°(Cu) = 0,34 V ⇒ Fe là anode, bị ăn mòn; Cu là cathode, được bảo vệ. E°pin = 0,34 − (−0,44) = 0,78 V ⇒ ăn mòn điện hoá, nhanh hơn ăn mòn hoá học.
1 🧪 Ăn mòn kim loại và ăn mòn hoá học
Cần nhớ
- ✦Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh. Bản chất là phản ứng oxi hoá – khử: kim loại nhường electron thành ion dương.
- ✦Ăn mòn hoá học: kim loại tác dụng trực tiếp với chất oxi hoá (O₂, Cl₂, hơi nước, acid…); electron chuyển thẳng từ kim loại sang chất oxi hoá, không phát sinh dòng điện.
- ✦Ví dụ: 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (nung nóng); 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃; Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ (sắt nguyên chất). Với Al: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ — màng oxide mỏng, bền bám chặt nên Al không bị ăn mòn tiếp.
- ✦Tốc độ ăn mòn hoá học tăng khi nhiệt độ cao hơn và nồng độ chất oxi hoá lớn hơn. Chậm hơn nhiều so với ăn mòn điện hoá.
Dạng bài
Tính lượng chất trong ăn mòn hoá học
- 1 Viết và cân bằng phương trình kim loại + chất oxi hoá (chú ý hoá trị sản phẩm: Fe + Cl₂ ra Fe³⁺, Fe + O₂ nung ra Fe₃O₄).
- 2 Đổi ra mol: n = m/M (kim loại), n = V/24,79 (khí ở đkc).
- 3 Tính mol chất cần tìm theo hệ số phương trình, đổi ra gam hoặc lít.
- 4 Kiểm tra bằng bảo toàn khối lượng: m(kim loại) + m(chất oxi hoá) = m(sản phẩm).
⚠️ Bẫy hay gặp: Viết sản phẩm là Fe₂O₃ (hoặc Fe + Cl₂ ra FeCl₂): nung 16,8 g Fe trong O₂ chỉ ra Fe₃O₄ theo SGK; với Cl₂ thì Fe lên Fe³⁺ (FeCl₃). Dùng 22,4 L/mol thì ra 4,48 L thay vì 4,958 L.
Nung 16,8 g bột sắt trong khí oxi dư tới khi phản ứng hết, thu Fe₃O₄. Tính khối lượng Fe₃O₄ và thể tích O₂ (đkc, 24,79 L/mol) đã phản ứng.
Hướng dẫn giải
2 ⚡ Ăn mòn điện hoá
Cần nhớ
- ✦Ba điều kiện đồng thời: (1) hai điện cực khác bản chất (hai kim loại, hoặc kim loại và phi kim như carbon trong gang thép); (2) tiếp xúc nhau; (3) cùng nhúng trong dung dịch chất điện li. Thiếu một điều kiện là không có ăn mòn điện hoá.
- ✦Điện cực có E° nhỏ hơn là anode (cực âm): kim loại bị oxi hoá, bị ăn mòn. Điện cực có E° lớn hơn là cathode (cực dương): được bảo vệ, dòng electron chạy từ anode sang cathode theo dây dẫn. E°pin = E°(cathode) − E°(anode): càng lớn thì ăn mòn càng nhanh.
- ✦Gang thép trong không khí ẩm (môi trường gần trung tính): anode là Fe: Fe → Fe²⁺ + 2e; cathode là carbon (hoặc tạp chất): O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH⁻. Tiếp theo Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂↓, rồi 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃ ⇒ gỉ sắt màu nâu đỏ Fe₂O₃·nH₂O.
- ✦Trong dung dịch acid loãng: cathode xảy ra 2H⁺ + 2e → H₂↑ (khí thoát ra ở cực kim loại yếu hơn). Ví dụ Zn có vài giọt CuSO₄ trong H₂SO₄ loãng: Cu sinh ra bám lên Zn tạo cặp Zn–Cu nên khí H₂ thoát nhanh hơn.
So sánh hai kiểu ăn mòn
| Ăn mòn hoá học | Ăn mòn điện hoá | |
|---|---|---|
| Điều kiện | Kim loại tiếp xúc trực tiếp chất oxi hoá | Ba điều kiện đồng thời |
| Dòng điện | Không có | Có dòng electron |
| Tốc độ | Chậm | Nhanh hơn nhiều |
| Ví dụ | Fe nung đỏ trong khí Cl₂ | Gang thép trong không khí ẩm; Fe nối Cu trong nước muối |
Dạng bài
Xác định điện cực bị ăn mòn
- 1 Kiểm ba điều kiện (hai điện cực khác nhau, tiếp xúc, dung dịch điện li). Thiếu một điều kiện thì chỉ có ăn mòn hoá học (nếu có).
- 2 So E° hai điện cực: kim loại có E° nhỏ hơn là anode (bị ăn mòn).
- 3 Viết hai quá trình: anode M → Mⁿ⁺ + ne; cathode O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH⁻ (trung tính) hoặc 2H⁺ + 2e → H₂ (acid). Tính E°pin = E°(cathode) − E°(anode).
- 4 Kiểm tra: số electron hai quá trình bằng nhau (cân bằng electron).
⚠️ Bẫy hay gặp: Nghĩ "đồng quý nên đồng bị giữ lại, còn Fe quấn Sn thì Sn bảo vệ Fe": với Fe–Sn (E°pin = −0,14 + 0,44 = 0,30 V) sắt vẫn là anode, vẫn bị ăn mòn. Chỉ kim loại có E° nhỏ hơn Fe (Zn, Mg, Al) mới bảo vệ được Fe.
Đinh sắt quấn dây đồng, nhúng trong dung dịch NaCl. Kim loại nào bị ăn mòn? Viết các quá trình và tính E°pin (E°(Fe²⁺/Fe) = −0,44 V; E°(Cu²⁺/Cu) = +0,34 V).
Hướng dẫn giải
3 🛡️ Chống ăn mòn kim loại
Cần nhớ
- ✦Cách li kim loại với môi trường: sơn, bôi dầu mỡ, mạ (Zn, Sn, Cr, Ni…). Bảo vệ chỉ có tác dụng khi lớp phủ còn nguyên.
- ✦Bảo vệ điện hoá: nối kim loại cần bảo vệ với kim loại mạnh hơn (Zn, Mg) làm vật hi sinh — vật hi sinh là anode, bị ăn mòn thay. Hoặc nối vật cần bảo vệ với cực âm của nguồn điện một chiều.
- ✦Tôn (Fe tráng Zn): khi xước tới Fe, Zn (E° nhỏ hơn) là anode, Zn bị ăn mòn, Fe được bảo vệ. Sắt tây (Fe tráng Sn): khi xước, Fe (E° nhỏ hơn Sn) là anode ⇒ Fe bị ăn mòn nhanh hơn.
- ✦Dùng hợp kim chống gỉ (inox: Fe + Cr, Ni) hoặc thêm chất chống ăn mòn vào môi trường (nồi hơi, hệ thống làm mát).
Tôn và sắt tây khi lớp mạ bị xước tới Fe
| Vật liệu | Anode (bị mòn) | Cathode | Kết quả |
|---|---|---|---|
| Tôn (Fe mạ Zn) | Zn | Fe | Fe được bảo vệ |
| Sắt tây (Fe mạ Sn) | Fe | Sn | Fe gỉ nhanh hơn |
Dạng bài
Tính khối lượng kim loại hi sinh bị mòn
- 1 Đổi thời gian ra giây, tính điện lượng q = I·t (C).
- 2 Đổi ra mol: n(e) = q/F (F = 96 485 C/mol); n(kim loại) = n(e)/hoá trị.
- 3 m = n · M (hoặc m = A·I·t/(n·F)).
- 4 Kiểm tra: số mol electron nhường = số mol electron q/F.
⚠️ Bẫy hay gặp: Dùng t = 30 (ngày) thay giây: m = 65 · 0,5 · 302 · 96 485 ≈ 0,005 g, vô lí với khối kẽm cả trăm gam. Quên hoá trị 2 ⇒ ra gấp đôi (873 g).
Khối kẽm gắn vào vỏ tàu thép, dòng ăn mòn trung bình 0,5 A. Tính khối lượng Zn bị mòn sau 30 ngày (Zn = 65; F = 96 485 C/mol).
Hướng dẫn giải
4 🔁 Ôn chương 6: đại cương về kim loại
Tổng hợp bài 18–22
| Bài | Ý chính | Cần nhớ |
|---|---|---|
| 18 Cấu tạo, liên kết | Mạng tinh thể gồm ion dương và electron tự do | Ba kiểu mạng: lập phương tâm khối (phối trí 8, đặc khít 68 %), lập phương tâm mặt và lục phương (phối trí 12, 74 %) |
| 19 Tính chất | Tính chất vật lí (dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim) do electron tự do; tính chất hoá học chung là tính khử M → Mⁿ⁺ + ne | Dãy E°: E° càng nhỏ, tính khử càng mạnh; kim loại E° < 0 tác dụng với H⁺; Fe + HCl ra FeCl₂, Fe + Cl₂ ra FeCl₃ |
| 20 Tách kim loại | Mⁿ⁺ + ne → M: nhiệt luyện (C, CO, H₂, Al), thuỷ luyện (kim loại mạnh đẩy muối), điện phân | Điều chế Al, Na, Mg, Ca bằng điện phân nóng chảy; CO không khử được Al₂O₃ |
| 21 Hợp kim | Kim loại cơ bản + nguyên tố khác; cứng hơn, t°nc thấp hơn, dẫn điện kém hơn | Gang 2–5 % C, thép 0,01–2 % C; inox có Cr |
| 22 Ăn mòn | Hoá học (không dòng điện) và điện hoá (ba điều kiện, anode E° nhỏ hơn bị mòn) | Chống ăn mòn: sơn, mạ, kim loại hi sinh (Zn, Mg) |
Phương trình tiêu biểu của chương
- ✦Tách kim loại: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ (nhiệt luyện); Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu (thuỷ luyện); 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂ (điện phân nóng chảy).
- ✦Tính chất: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑; Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag↓; 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃.
- ✦Ăn mòn: anode Fe → Fe²⁺ + 2e; cathode O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH⁻.
Dạng bài
Bài toán kim loại + muối / acid nhiều bước
- 1 Đổi ra mol mọi chất cho số liệu (khí: V/24,79; kim loại: m/M).
- 2 Xếp thứ tự phản ứng theo dãy E°: kim loại mạnh nhất, chất oxi hoá mạnh nhất phản ứng trước; kim loại sau H⁺ không tan trong acid thường.
- 3 Viết từng phương trình, tính mol theo từng bước (hoặc bảo toàn electron: electron nhường = electron nhận).
- 4 Kiểm tra: bảo toàn khối lượng (hỗn hợp đầu = chất tan + chất rắn còn lại + khí) hoặc bảo toàn electron.
⚠️ Bẫy hay gặp: Cho Fe + HCl ra FeCl₃: n(Fe) = 23 · 0,1 = 0,067 mol ⇒ m(Fe) = 3,7 g, sai. Fe + HCl ra FeCl₂ (Fe²⁺), chỉ Fe + Cl₂ hoặc HNO₃ mới ra Fe³⁺.
Cho 8,0 g hỗn hợp Fe và Cu vào dung dịch HCl dư, thu 2,479 L H₂ (đkc). Lọc lấy phần rắn còn lại cho vào dung dịch AgNO₃ dư. Tính khối lượng Ag thu được.
Hướng dẫn giải
5 🚢 Hoá học quanh ta
- ✦🚢 Vỏ tàu biển có những khối kẽm gắn ở phần chìm: Zn là anode hi sinh, mòn dần thay cho thép; đến kì sửa chữa người ta thay khối kẽm mới.
- ✦🏠 Mái tôn lợp nhà (thép mạ kẽm) bền hơn thép trần; chỗ cắt hay xước thì Zn vẫn bảo vệ Fe một thời gian.
- ✦🥫 Hộp thiếc đựng thực phẩm (sắt tây) bị móp xước tới lớp sắt thì gỉ rất nhanh, nên không nên dùng hộp bị phồng, rỉ.
- ✦🔥 Bình nước nóng có thanh magnesium bên trong: thanh Mg là anode hi sinh, bảo vệ thành bình thép khỏi ăn mòn.
- ✦🌉 Lan can, cầu thép được sơn định kì để cách li thép khỏi không khí ẩm; sơn bong tróc là chỗ gỉ bắt đầu.
6 💡 Mẹo làm nhanh và lỗi hay sai
⚡ Mẹo làm nhanh trắc nghiệm
- ✦Gặp cặp kim loại trong dung dịch điện li: so E° ngay, E° nhỏ hơn ⇒ anode bị ăn mòn. Không cần nhớ "quý hay không quý".
- ✦Đếm ba điều kiện: hai điện cực khác nhau, tiếp xúc, dung dịch điện li. Thiếu một ⇒ không phải ăn mòn điện hoá.
- ✦Bảo vệ thép bằng điện hoá ⇒ chọn kim loại mạnh hơn Fe (Zn, Mg, Al); đáp án Cu, Sn, Ag, Pb là bẫy.
- ✦Bài kim loại + muối: kim loại mạnh đẩy kim loại yếu, so sánh khối lượng thanh theo Δm mỗi mol (Fe + Cu²⁺: +8 g/mol; Zn + Cu²⁺: −1 g/mol).
⚠️ Lỗi hay sai nhất
- ✦Gắn đồng (hoặc thiếc) vào thép để chống gỉ: Fe thành anode, gỉ nhanh hơn (Fe–Cu: E°pin 0,78 V).
- ✦Cho sắt nguyên chất trong dung dịch NaCl là ăn mòn điện hoá: thiếu điều kiện "hai điện cực khác nhau", chỉ có ăn mòn hoá học chậm.
- ✦Fe + HCl ra FeCl₃: đúng là FeCl₂; 8,0 g hỗn hợp Fe–Cu cho 2,479 L H₂ ra Fe = 5,6 g, nếu lấy FeCl₃ ra 3,7 g.
- ✦Dùng 22,4 L/mol: nung 16,8 g Fe trong O₂ ra 4,48 L thay vì 4,958 L.
- ✦Quên đổi giờ, ngày ra giây khi tính m = AIt/(nF): 5 A trong 5 giờ là 18 000 s, ra Zn 30,3 g; lấy t = 5 ra ≈ 0,008 g.
- ✦Nhầm sắt tây với tôn: tôn (mạ Zn) xước thì Zn bị mòn, Fe được bảo vệ; sắt tây (mạ Sn) xước thì Fe bị mòn nhanh hơn.
⚖️ Kiểm tra bảo toàn
- ✦Electron: số e ở anode (Fe → Fe²⁺ + 2e, nhân 2) bằng số e ở cathode (O₂ + 2H₂O + 4e) trước khi cộng phương trình.
- ✦Khối lượng: kim loại + chất oxi hoá = sản phẩm (16,8 g Fe + 6,4 g O₂ = 23,2 g Fe₃O₄).
- ✦Điện lượng: n(e) = It/F phải bằng số e do kim loại hi sinh nhường (Zn: n(e) = 2n(Zn)).
- ✦Bài nhiều bước: electron Cu nhường (0,075 mol) bằng electron Ag⁺ nhận (0,075 mol); tổng khối lượng hỗn hợp = tổng khối lượng từng kim loại.
✏️ Luyện tập
Làm xong mỗi nhóm bấm Kiểm tra. Câu sai có lời giải ngắn và nút quay lại phần kiến thức.
Ăn mòn kim loại và ăn mòn hoá học
- 1Nhận biết
Ăn mòn kim loại là
- 2Thông hiểu
Trường hợp nào sau đây là ăn mòn hoá học?
- 3Thông hiểu Nung 11,2 g sắt trong khí Cl₂ dư đến phản ứng hoàn toàn, khối lượng muối thu được là g.
- 4Vận dụng
Nung 8,4 g bột Fe trong khí oxi dư tạo Fe₃O₄. Thể tích O₂ (đkc, 24,79 L/mol) đã phản ứng là
Ăn mòn điện hoá
- 1Nhận biết
Điều kiện nào sau đây KHÔNG phải điều kiện của ăn mòn điện hoá?
- 2Thông hiểu
Đinh sắt quấn dây đồng, nhúng trong dung dịch NaCl. Phát biểu nào đúng?
- 3Thông hiểu
Cặp Zn–Fe tiếp xúc, nhúng trong dung dịch HCl loãng. Ở cực Fe xảy ra quá trình
- 4Thông hiểu Suất điện động chuẩn của pin ăn mòn Fe–Cu (E°(Fe²⁺/Fe) = −0,44 V; E°(Cu²⁺/Cu) = +0,34 V) là V.
- 5Thông hiểu Cho các cặp kim loại tiếp xúc nhau, cùng nhúng trong dung dịch NaCl: Fe–Zn; Fe–Cu; Fe–Sn; Fe–Mg; Fe–Ag; Fe–Al. Số cặp mà Fe bị ăn mòn điện hoá (Fe là anode) là .
Chống ăn mòn kim loại
- 1Nhận biết
Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép bằng phương pháp điện hoá, người ta gắn vào phần chìm những khối
- 2Thông hiểu
Hộp sắt tây (Fe tráng Sn) bị xước sâu tới lớp Fe, để trong không khí ẩm. Phát biểu đúng là
- 3Thông hiểu
Tôn (sắt tráng kẽm) bị xước sâu tới lớp sắt, để ngoài không khí ẩm. Hiện tượng xảy ra là
- 4Vận dụng Thanh kẽm hi sinh gắn vào đường ống thép, dòng ăn mòn trung bình 5 A trong 5 giờ. Khối lượng Zn bị mòn là g (Zn = 65; F = 96 485 C/mol; làm tròn đến hàng phần mười).
Thí nghiệm và số liệu
- 1Thông hiểu
Bốn ống nghiệm, mỗi ống một đinh sắt đã cạo sạch, để 6 ngày; cân lại lượng Fe hao hụt (số liệu mô phỏng): Nhận xét nào đúng?
- 2Thông hiểu Theo bảng ở câu trên, lượng Fe hao hụt ở ống 3 gấp lần ống 2 (làm tròn đến hàng phần mười).
- 3Vận dụng
Thí nghiệm: cho hai viên kẽm giống nhau vào hai ống nghiệm đựng dung dịch H₂SO₄ loãng. Ống 1 để nguyên; ống 2 nhỏ thêm vài giọt dung dịch CuSO₄. Nhận xét đúng là
Ôn chương 6
- 1Thông hiểu Hoà tan 9,7 g hỗn hợp Zn và Cu trong dung dịch H₂SO₄ loãng dư, thu 2,479 L H₂ (đkc). Phần trăm khối lượng Cu trong hỗn hợp là % (làm tròn đến số nguyên).
- 2Vận dụng Nhúng thanh Fe vào dung dịch CuSO₄ dư. Sau phản ứng khối lượng thanh tăng 0,8 g. Khối lượng Cu bám vào thanh là g.
- 3Nhận biết
Kim loại nào sau đây KHÔNG đẩy được Cu ra khỏi dung dịch CuSO₄?
- 4Thông hiểu
Phương pháp thích hợp để điều chế nhôm từ Al₂O₃ là
- 5Vận dụng Cho 4 thí nghiệm: (1) thanh Fe nhúng vào dung dịch CuSO₄; (2) thanh Zn nguyên chất nhúng vào dung dịch HCl; (3) thanh Cu nhúng vào dung dịch AgNO₃; (4) thanh Fe nguyên chất nhúng vào dung dịch HCl. Số thí nghiệm có ăn mòn điện hoá là .
- 6Thông hiểu
Phát biểu nào sau đây SAI?
🏆 Luyện theo dạng đề tốt nghiệp
Đề Hoá học có 3 phần: 18 câu 4 lựa chọn, 4 câu đúng/sai (mỗi câu 4 ý) và 6 câu trả lời ngắn (đáp số tối đa 4 ký tự, kể cả dấu − và dấu phẩy). Dưới đây là đủ 3 dạng, chỉ dùng kiến thức của bài này.
Phần I · Trắc nghiệm 4 lựa chọn
- 1Thông hiểu
Bốn thanh Fe nhúng riêng trong dung dịch NaCl: (1) Fe nguyên chất; (2) Fe nối với Zn; (3) Fe nối với Cu; (4) Fe nối với Mg. Thanh Fe bị ăn mòn nhanh nhất là
- 2Thông hiểu
Khi gang thép bị ăn mòn trong không khí ẩm (môi trường gần trung tính), quá trình xảy ra ở cathode là
- 3Vận dụng
Ống thép được bảo vệ bằng khối Mg hi sinh, dòng ăn mòn trung bình 0,2 A trong 365 ngày. Khối lượng Mg bị mòn gần nhất với (Mg = 24; F = 96 485 C/mol)
Phần II · Đúng / sai
- 1Thông hiểu
Thí nghiệm (làm trong phòng thí nghiệm): bốn ống nghiệm, mỗi ống một đinh sắt đã cạo sạch trong 10 mL dung dịch, nhỏ thêm vài giọt K₃[Fe(CN)₆] (cho màu xanh với Fe²⁺) và phenolphthalein (hồng khi có OH⁻). Ống 1: nước cất. Ống 2: dung dịch NaCl. Ống 3: NaCl, đinh quấn dây Cu. Ống 4: NaCl, đinh quấn dây Zn. Để một ngày.
a)Ống 3 có màu xanh đậm nhất quanh đinh sắt.
b)Ống 4 có màu xanh quanh đinh sắt vì Fe bị oxi hoá.
c)Ở ống 3, quanh dây đồng có màu hồng vì tại đó tạo ra OH⁻.
d)Ống 1 có đinh bị ăn mòn điện hoá nhanh nhất vì nước cất rất tinh khiết.
- 2Vận dụng
Một khối kẽm nặng 13 g gắn vào vỏ tàu bằng thép đặt trong nước biển; dòng ăn mòn trung bình 0,5 A. Cho Zn = 65; F = 96 485 C/mol.
a)Kẽm đóng vai trò anode và bị ăn mòn thay cho thép.
b)Thay khối kẽm bằng khối đồng thì vỏ tàu vẫn được bảo vệ.
c)Khi khối kẽm mòn hết, nó đã nhường 0,4 mol electron.
d)Khối kẽm mòn hết sau khoảng 21,4 ngày.
Phần III · Trả lời ngắn
- 1Thông hiểu Cho các trường hợp: (1) thép (Fe, C) để trong không khí ẩm; (2) đinh Fe nguyên chất trong nước cất; (3) Cu nối với Ag trong dung dịch NaCl; (4) Zn nối với Fe trong dung dịch NaCl; (5) dây Fe nung đỏ trong khí Cl₂. Có bao nhiêu trường hợp xảy ra ăn mòn điện hoá? Đáp số:
- 2Vận dụng Nhúng thanh Zn nặng 20 g vào dung dịch CuSO₄ dư; sau một thời gian lấy ra, khối lượng thanh còn 19,8 g. Khối lượng Cu bám trên thanh là bao nhiêu gam? Đáp số:
- 3Vận dụng Hoà tan hết 8,0 g hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl dư, thu 4,958 L H₂ (đkc, 24,79 L/mol). Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp là bao nhiêu? Đáp số:
🎯 Bài này vào đề tốt nghiệp ở đâu?
- •Phần I thường hỏi điều kiện ăn mòn điện hoá, xác định điện cực bị ăn mòn trong cặp kim loại, phản ứng ở anode và cathode, hoặc cách chống ăn mòn (kim loại hi sinh Zn, tôn và sắt tây).
- •Phần II hay có một thí nghiệm nhiều ống (nước cất, NaCl, quấn Cu, quấn Zn) hoặc Zn + H₂SO₄ nhỏ CuSO₄: ý dễ mất điểm là cho rằng đồng hay thiếc bảo vệ sắt, hoặc cho rằng sắt trong nước cất ăn mòn nhanh.
- •Phần III có thể hỏi một bài kim loại + muối/acid nhiều bước (khối lượng thanh thay đổi, hỗn hợp hai kim loại), tính khối lượng kim loại hi sinh theo It/(nF), hoặc đếm số trường hợp có ăn mòn điện hoá.
Nguyên tố nhóm IA