Bài 16. Hợp kim - Sự ăn mòn kim loại trang 105, 106, 107 Hóa 12 Cánh diều: Lưỡi cưa là bộ phận chính của các dụng cụ cưa, xẻ. Có thể dùng nhôm làm lưỡi cưa không? Giải thích...

Câu hỏi:

Để hoàn thiện vỏ tàu bằng thép, người ta phủ lên vỏ tàu một lớp sơn (Hình 16.1a). Sau đó, một số khối kim loại kẽm (zinc) được hàn đính vào phần phía dưới của vỏ tàu (Hình 16.1b). Cuối cùng, người ta phủ và trang trí vỏ tàu bằng lớp sơn thích hợp (hình 16.1c). Giải thích ý nghĩa của mỗi việc làm trên.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào mục đích bảo vệ vỏ tàu.

Lời giải chi tiết :

Vỏ tàu bị oxi hóa bởi môi trường nên cần một lớp sơn và số khối kim loại kẽm dưới đáy tàu để bảo vệ tàu.

Câu hỏi:

Khi để trong không khí, bền mặt của lá nhôm bị oxi hóa tạo lớp phủ oxide. Trong trường hợp này lá nhôm có trở thành hợp kim không. Giải thích.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào khái niệm của hợp kim: là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại khác hoặc phi kim.

Lời giải chi tiết :

Trong trường hợp này, lá nhôm trở thành hợp kim vì lớp oxide của nhôm thường khó bị oxi hóa.

Câu hỏi:

Lưỡi cưa là bộ phận chính của các dụng cụ cưa, xẻ. Có thể dùng nhôm làm lưỡi cưa không? Giải thích.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào tính chất của nhôm.

Lời giải chi tiết :

Có thể dùng nhôm làm lưỡi cưa vì nhôm dẻo, dễ tạo hình lưỡi cưa, sắc, và khó bị gỉ.

Câu hỏi:

Cần lựa chọn hợp kim có tính chất đặc trưng nào để làm các tấm khiên trang bị cho lực lượng cảnh sát?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào tính chất của hợp kim.

Lời giải chi tiết :

Hợp kim phải có độ cứng cao, nóng chảy cao, có khả năng chống đạn.

Câu hỏi:

Kể tên các đồ dùng, thiết bị được làm bằng thép mà em biết.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào các ứng dụng của hợp kim.

Lời giải chi tiết :

Dụng cụ y tế, dao, kéo là các dụng cụ được làm bằng thép.

Câu hỏi:

Tìm hiểu về “thép 304” để giải thích vì sao nó rất phổ biến trong đời sống.

Hướng dẫn giải :

Tìm hiểu kiến thức trên internet, sách, báo

Lời giải chi tiết :

Thép 304 có nhiều tính chất: tính chống ăn mòn, khả năng chịu nhiệt, khả năng gia công, giá thành rẻ nên được sử dụng phổ biến trong nhiều ứng dụng của đời sống.

Câu hỏi:

Kể tên các đồ dùng, thiết bị được làm từ các hợp kim của nhôm mà em biết.

Hướng dẫn giải :

Hợp kim nhôm có tính chất nổi bật là nhẹ, cứng và bền nên được ứng dụng trong lĩnh vực chế tạo ô tô, máy bay.

Lời giải chi tiết :

Vỏ máy bay, chế tạo áo giáp, vỏ ô tô.

Câu hỏi:

Vị trí khớp nối của ống thép dễ bị ăn mòn hơn so với phần còn lại. Tìm hiểu để giải thích nguyên nhân của hiện tượng trên.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kiến thức về ăn mòn điện hóa

Lời giải chi tiết :

Tại vị trí khớp nối được nối với nhau từ 2 đầu ống thép giống như 2 điện cực tiếp xúc với môi trường không khí tạo thành 1 pin điện hóa nên sự ăn mòn diễn ra nhanh hơn.

Câu hỏi:

Để lợp mái nhà, các tấm tôn (là tấm thép mỏng thường được mạ kẽm được gắn vào nhau nhờ các đinh vít bằng thép. Vị trí nào trên mái tôn dễ xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hóa?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hóa.

Lời giải chi tiết :

Tại vị trí tiếp nối giữa đinh vít và tấm tôn vì tại vị trí đó có 2 kim loại khác nhau được tiếp xúc trực tiếp với nhau và cùng tiếp xúc với không khí (dung dịch chất điện li).

Câu hỏi:

Nêu các cách hạn chế sự ăn mòn đối với mái tôn.

Hướng dẫn giải :

Nêu các cách hạn chế sự ăn mòn đối với mái tôn.

Lời giải chi tiết :

Cách hạn chế sự ăn mòn đối với mái tôn: phủ một lớp sơn hoặc tráng, mạ bằng một kim loại mạnh hơn thép chẳng hạn tráng kẽm lên bề mặt.

Câu hỏi:

Gọi tên các biện pháp bảo vệ bề mặt kim loại được thể hiện trong Hình 16.6

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kiến thức về chống ăn mòn kim loại.

Lời giải chi tiết :

Hình a: phương pháp phủ bề mặt

Hình b: phương pháp điện hóa

Hình c: phương pháp phủ bề mặt

Câu hỏi:

Quan sát video thí nghiệm sau:

Thí nghiệm ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại

Cho một đinh sắt và một đinh sắt đã được quấn dây kẽm vào cùng một cốc thủy tinh chứa nước. Cốc này được đặt lên một tờ giấy trắng

Để yên khoảng 4 giờ

Yêu cầu: Quan sát hiện tượng và giải thích.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kiến thức về ăn mòn hóa học

Lời giải chi tiết :

Hiện tượng: đinh sắt không có hiện tượng gì, đinh sắt quấn dây kẽm xảy ra ăn mòn điện hóa. Có kết tủa keo trắng xuất hiện trên bề mặt kẽm.

Giải thích:

Tại anode, kẽm bị oxi hóa thành ion Zn²⁺: Zn(s) \( \to \)Zn²⁺(aq) + 2e

Tại cathode, khí oxygen hòa tan trong nước bị khử thành ion OH^-: \(\frac{1}{2}{O_2}(g) + {H_2}{\rm{O}}(l) + 2{\rm{e}} \to 2O{H^ - }\)

Zn²⁺ tác dụng với OH^- để tạo thành Zn(OH)₂.

Câu hỏi:

Tìm hiểu về một số cách chống ăn mòn kim loại đối với cánh cửa làm bằng thép và giải thích

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kiến thức về chống ăn mòn kim loại

Lời giải chi tiết :

Sơn một lớp sơn ở cánh cửa để chống ăn mòn thép. Vì lớp sơn bị oxi hóa chậm trong không khí sẽ bảo vệ được thép.

Câu hỏi:

Chỉ ra những điểm giống nhau giữa ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa

Hướng dẫn giải :

Chỉ ra những điểm giống nhau giữa ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa

Lời giải chi tiết :

Câu hỏi:

Tấm tôn lớp nhà thường được làm từ vật liệu thép tráng kẽm hoặc thép tráng hỗn hợp nhôm và kẽm. Cho biết mục đích của việc làm trên.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kiến thức về chống ăn mòn kim loại.

Lời giải chi tiết :

Mục đích của việc trên là bảo vệ vật liệu thép trong tấm tôn

Câu hỏi:

Đồ trang sức bằng bạc có thể bị chuyển sang màu đen do có phản ứng giữa bạc với O₂ và H₂S trong không khí để tạo thành Ag₂S và hơi nước. Hãy chỉ ra chất khử và chất oxi hóa trong phản ứng trên.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của các chất.

Lời giải chi tiết :

Chất khử: Ag

Chất oxi hóa: O₂ và H₂S

Câu hỏi:

Xét thí nghiệm sau:

a) Cho mẩu kẽm vào ống nghiệm chứa dung dịch sulfuric acid loãng.

b) Tiếp tục cho vài giọt dung dịch copper(II) sulfate vào ống nghiệm ở ý a) thì các bọt khí được tạo thành nhanh hơn.

Hãy cho biết mỗi giai đoạn trên xảy ra ở dạng ăn mòn nào. Giải thích.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kiến thức về ăn mòn hóa học.

Lời giải chi tiết :

a) Cho mẩu kẽm vào ống nghiệm chứa dung dịch sulfuric acid loãng => xảy ra ăn mòn hóa học vì mẩu kẽm tác dụng trực tiếp với dung dịch oxi hóa.

b) Khi cho thêm dung dịch copper(II) sulfate vào ống nghiệm ở ý a) => xảy ra ăn mòn điện hóa học vì một pin điện hóa học đã được hình thành với kẽm là cực âm, đồng là điện cực dương nên tốc độ thoát khí xảy ra nhanh hơn.

Câu hỏi:

Hãy tìm hiểu và nêu một số cách chống ăn mòn kim loại đối với cửa làm bằng kim loại.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kiến thức về chống ăn mòn hóa học

Lời giải chi tiết :

Phương pháp phủ bề mặt: sơn một lớp sơn mỏng trên cửa

Phương pháp điện hóa: mạ hoặc tráng một lớp kim loại mạnh hơn kim loại làm cửa.