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

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)
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.

(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)
Ăn mòn điện hóa thanh sắt nguyên chất chỉ xảy ra khi dung dịch có ion kim loại kém hoạt động hơn Fe (Ag+, Cu2+) kết tủa trên bề mặt thanh sắt, tạo nên cặp điện phân Fe (anot) – kim loại đó (catot). Xét 6 dung dịch: (1) AgNO3: Ag+ bị Fe khử, Ag bám lên thanh sắt tạo vi cặp Fe/Ag → ăn mòn điện hóa. (2) HCl: sắt nguyên chất không có tạp chất làm catot, Fe + 2H+ chỉ là ăn mòn hóa học → không tính. (3) CuSO4: Cu bám lên thanh sắt → ăn mòn điện hóa. (4) Fe2(SO4)3 + H2SO4: Fe3+ oxy hóa Fe (Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+) là ăn mòn hóa học, không tạo cặp điện phân → không tính. (5) HCl + CuSO4: Cu bám lên thanh sắt → ăn mòn điện hóa. (6) Fe(NO3)3 + AgNO3: Ag bám lên thanh sắt → ăn mòn điện hóa. Vậy có 4 trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa → đáp án D.

Hướng dẫn giải:
Kết luận đúng: a, b, d, e
(c) Sai: Sau bước 2, kim loại kẽm trong ống nghiệm (1) xảy ra thêm ăn mòn điện hóa.

(a) Đúng
(b) Đúng:
$AgN{O}_3+H_{2}O\to Ag(catot)+O_2(anot)+HN{O}_3$
(c) Đúng:
$HCl+Ca(HC{O}_3{)}_2\to CaC{l}_2+C{O}_2+H_{2}O$
(d) Đúng:
$Zn+C{u}^{2+}\to Z{n}^{2+}+Cu$
Cu sinh ra bám vào Fe hình thành cặp điện cực Zn-Cu nên có ăn mòn điện hóa

Ăn mòn điện hóa xảy ra khi có đủ ba điều kiện: Có hai điện cực khác bản chất; Hai điện cực tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau; Cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li. Thí nghiệm 1: Fe trong HCl loãng chỉ xảy ra ăn mòn hóa học: $$Fe+2HCl\to FeC{l}_2+H_2$$ Không có cặp điện cực khác bản chất rõ ràng. Không chọn. Thí nghiệm 2: Fe trong HCl, thêm CuSO₄. Fe đẩy Cu${}^{2+}$ ra khỏi dung dịch: Fe + CuSO${}_4$ → FeSO${}_4$ + Cu. Cu sinh ra bám lên Fe, tạo cặp Fe - Cu trong dung dịch điện li HCl. Có ăn mòn điện hóa. Chọn. Thí nghiệm 3: Fe quấn với Cu rồi nhúng vào HCl. Có cặp Fe - Cu tiếp xúc nhau trong dung dịch điện li. Fe hoạt động mạnh hơn nên bị ăn mòn điện hóa. Chọn. Thí nghiệm 4: Cu trong HCl loãng, thêm FeSO₄. Cu không phản ứng với HCl, Fe${}^{2+}$ cũng không bị Cu khử thành Fe. Không tạo cặp điện cực gây ăn mòn điện hóa. Không chọn. Thí nghiệm 5: Cu trong AgNO${}_3$. Cu khử Ag${}^{+}$ tạo Ag bám lên Cu: Cu + 2AgNO${}_3$ → Cu(NO${}_3$)${}_2$ + 2Ag. Ag bám trên Cu tạo cặp Cu - Ag trong dung dịch điện li. Có ăn mòn điện hóa. Chọn. Các thí nghiệm có ăn mòn điện hóa là 2, 3, 5. Đáp án: 235.

Chọn B.
Có 2 thí nghiệm, trong đó sắt bị ăn mòn điện hóa là: Thí nghiệm số 2 và thí nghiệm 3, Fe bị ăn mòn điện hóa. Còn thí nghiệm 4 thì Mg bị ăn mòn điện hóa, thí nghiệm 1 thì không có dung dịch điện li.

Ăn mòn điện hóa cần có đủ các điều kiện: có hai điện cực khác bản chất, tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau và cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li. A là hiện tượng bạc bị đen do phản ứng hóa học với $O_2$ và $H_{2}S$ tạo $A{g}_{2}S$. Đây là ăn mòn hóa học, không phải ăn mòn điện hóa. Các trường hợp B, C, D đều có môi trường ẩm và có thể hình thành pin điện hóa gây ăn mòn điện hóa.

(1) đúng, vì sau bước 1, trong cả hai ống nghiệm xảy ra phản ứng giữa Zn và dung dịch axit H${}_2$SO${}_4$.
PTHH: Zn + H${}_2$SO${}_4$ → ZnSO${}_4$ + H${}_2$ ↑
(2) đúng, vì Zn tác dụng trực tiếp với axit H${}_2$SO${}_4$ (bị ăn mòn) → ăn mòn hóa học.
(3) đúng, vì axit HCl loãng và H${}_2$SO${}_4$ loãng có tính chất hóa học tương tự nhau (bản chất là H${}^{+}$ + Zn).
(4) sai,
- Ở ống nghiệm 1, Zn phản ứng với dung dịch CuSO${}_4$ tạo ra Cu bám trên kẽm (Zn – Cu) cùng với chất điện li trong dung dịch ở ống nghiệm → ăn mòn điện hóa.
- Ở ống nghiệm 2, Zn không phản ứng với dung dịch MgSO${}_4$ → không xảy ra ăn mòn điện hóa.
(5) đúng, vì sau khi nhỏ CuSO${}_4$ vào ống nghiệm 1 sẽ làm cho lượng khí thoát ra nhiều và nhanh hơn.