Bài tập Hóa học 12 - Tuần 20 - Năm học 2011-2012 - Trường THPT Ninh Thạnh Lợi

Bài 20. SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Tiết 37, tuần 20
I- Mục tiêu
1. Kiến thức
Hiểu được:
- Các khái niệm: ăn mòn kim loại, ăn mòn hoá học, ăn mòn điện hoá.
- Điều kiện xảy ra sự ăn mòn kim loại.
Biết các biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn.
2. Kĩ năng 
- Phân biệt được ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá ở một số hiện tượng thực tế.
- Sử dụng và bảo quản hợp lí một số đồ dùng bằng kim loại và hợp kim dựa vào những đặc tính của chúng.
3. Thái độ : Ý thức bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn.
* Trọng tâm: Ăn mòn điện hóa học
II- Chuẩn bị
GV: Kim loại: Zn, Cu, dây dẫn von kế, dd H2SO4, đồng hồ đo. Cốc thí nghiệm.
HS: Đọc bài thực hành trước ở nhà.
III- Phương pháp giảng dạy
 	 Đàm thoại gợi mở, họat động nhóm thảo luận.
IV- Hoạt động giảng dạy
1. Ổn định lớp
2. Bài cũ (bỏ qua)
3. Bài mới
Họat động của GV và HS
Nội dung
Hoạt động 1
GV hướng dẫn HS liên hệ thức tế để suy ra khái niệm và cho ví dụ minh họa.
Hoạt động 2
- GV diễn giảng. Căn cứ vào môi trường và cơ chế của sự ăn mòn kim loại, người ta phân thành 2 loại chính là: ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá học.
- GV cho HS tìm hiểu SGK kết hợp với thực tế. Sự ăn mòn hóa học thường xảy ra ở những thiết bị của lò đốt, các chi tiết của động cơ đốt trong hoặc các thiết bị tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao.
Hoạt động 3
- GV cho HS tìm hiểu SGK về ăn mòn điện hóa?
- GV đặt vấn đề cho HS so sánh ăn mòn điện hóa và ăn mòm hóa học .
Hoạt động 4
*GV biểu diễn Thí nghiệm về ăn mòn điện hóa: Rót dung dịch  H2SO4 loãng (dung dịch điện li) vào cốc thuỷ tinh, cầm các lá kim loại khác chất, thí dụ lá Zn nguyên chất, và lá Cu cho vào cốc. Nối 2 lá kim loại bằng một dây dẫn, trên dây dẫn có một vôn kế hoặc một bóng đèn pin. Chúng ta sẽ quan sát được những hiện tượng sau :giới thiệu một số hợp kim
  - HS quan sát hiện tượng - Lá Zn (cực âm) bị ăn mòn nhanh trong dung dịch.
    Kim vôn kế lệch (hoặc bóng đèn pin sáng).
   Bọt khí hiđro thoát ra từ lá Cu (cực dương).
    Hoạt động 5
 GV cho HS tìm hiểu SGK giải thích hiện tượng ăn mòn điện hóa của hợp kim.
HS + Ở cực âm (tinh thể Fe): Các nguyên tử Fe bị oxi hóa  thành Fe2+ : Fe0  Fe2+ +  2e. Các ion này tan vào dung dịch điện li trong đó đã có một lượng khí oxi, tại đây chúng bị oxi hóa  tiếp thành Fe3+:  Fe2+    Fe3+ + 1e . Gỉ sắt là hỗn hợp các hợp chất Fe3+ có màu nâu đỏ.
    + Ở cực dương (tinh thể C): Các ion  hiđro H+ của dung dịch điện li (nếu là  dung dịch axit) 2H+  +  2e  H2 
Các tinh thể Fe lần lượt bị oxi hóa từ ngoài vào trong. Sau một thời gian, vật bằng gang (thép) sẽ bị ăn mòn hết.
Hoạt động 6
GV đặt vấn đề: Điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hóa học?
HS nghiên cứu trả lời.
Hoạt động 7
GVcho HS tìm hiểu SGK kết hợp với thưc tế.
I. KHÁI NIỆM
    Sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hoá học của môi trường xung quanh gọi là ăn mòn kim loại
Mo  Mn+ +  n.e
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI  
    1. Ăn mòn hoá học
    Ăn mòn hóa học là sự phá hủy kim loại do kim loại phản ứng hoá học với chất khí hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao.
    Bản chất của ăn mòn hoá học là quá trình oxi hóa - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp sang môi trường tác dụng.
2. Ăn mòn điện hóa học
    a. Khái niệm
    + Lá Zn bị ăn mòn nhanh vì các nguyên tử Zn nhường eletron và bị oxi hóa thành ion Zn+ đi vào dung dịch : 
Zno   Zn2+ +  2e  
    + Các eletron của nguyên tử Zn di chuyển nhanh chóng từ lá Zn sang lá Cu dây dẫn đã làm cho kim của von kế lệch.
    + Các ion H+ trong dung dịch axit di chuyển về lá Cu, tại đây chúng nhận các electron của Zn và bị khử thành khí hiđro bay ra khỏi dung dịch : 
2H+   +   2e       H2 
    Kết quả là lá Zn bị ăn mòn điện hóa nhanh trong dung dịch điện li và tạo nên dòng điện.
 b. Ăn mòn điện hóa học của hợp kim sắt trong không khí ẩm     
 - Ở cực âm (tinh thể Fe): Các nguyên tử Fe bị oxi hóa  thành Fe2+ : Fe0  Fe2+ +  2e  . Các ion này tan vào dung dịch điện li trong đó đã có một lượng khí oxi, tại đây chúng bị oxi hóa  tiếp thành Fe3+:  Fe2+    Fe3+ + 1e . Gỉ sắt là hỗn hợp các hợp chất Fe3+ có màu nâu đỏ.
    - Ở cực dương (tinh thể C): Các ion  hiđro H+ của dung dịch điện li (nếu là  dung dịch axit) 2H+  +  2e  H2 
    Nước có hòa tan oxi, hoặc dung dịch chất điện li trung tính, hoặc dung dịch bazơ có thể ăn mòn điện hoá với nhiều kim loại. Trong trường hợp này, ở cực dương sẽ xảy ra sự khử oxi :
2H2O   +   O2  +   4e     4OHˉ
   c. Các điều kiện ăn mòn điện hoá học : Các điều kiện cần và đủ để xảy ra sự ăn mòn điện hoá :
Các điện cực phải khác chất nhau
Các điện cực phải tiếp xúc với nhau (hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn).
    - Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện li.
III. CÁCH CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI.
    1. Cách li kim loại với môi trường.
    2. Dùng hợp kim chống gỉ (hợp kim inôc)
    3. Dùng chất chống ăn mòn (chất kìm hãm)
    4. Dùng phương pháp điện hóa.
    Để bảo vệ kim loại, người ta nối kim loại này với một tấm kim loại khác có tính khử mạnh hơn. Thí dụ, để bảo vệ vỏ tầu biển bằng thép, người ta gắn các tấm kẽm vào phía ngoài vỏ tầu ở phần chìm trong nước biển (nước biển là dung dịch điện li). Phần vỏ tầu bằng thép sẽ giữ vai trò cực dương, không bị ăn mòn. Các tấm kẽm sẽ giữ vai trò cực âm, chúng bị ăn mòn. Sau một thời gian đi biển, người ta lại thay những tấm kẽm đã bị ăn mòn bằng những tấm kẽm khác.
4. Củng cố: HS thảo luận các vấn đề sau:
 + Sử dụng đồ dùng bằng KL như thế nào?
 + Biện pháp xử lí phế thải kim loại? (về nhà)
5. Hướng dẫn – dặn dò
- GV hướng dẫn các bài tập 4,5,6 SGK91)
- HS chuẩn bị tốt kiến thức bài 21.
V- Rút kinh nghiệm	
`	
Bài 21. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Tiết 38, tuần 20
I. Mục tiêu
1. Kiến thức: Hiểu được nguyên tắc chung và các phương pháp điều chế kim loại (điện phân, nhiệt luyện, dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu hơn).
2. Kĩ năng 
- Lựa chọn được phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp.
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, sơ đồ... để rút ra nhận xét về phương pháp điều chế kim loại.
- Viết các PTHH điều chế kim loại cụ thể.
- Tính khối lượng nguyên liệu sản xuất được một lượng kim loại xác định theo hiệu suất hoặc ngược lại.
3. Thái độ : Sử dụng kim loại tiết kiệm, hợp lí.
* Trọng tâm: Các phương pháp điều chế kim loại 
II. Chuẩn bị
GV: Chuẩn bị hệ thống bài tập.
HS: Đọc bài trước ở nhà.
III. Phương pháp giảng dạy
 	 Đàm thoại gợi mở, họat động nhóm thảo luận.
IV. Hoạt động giảng dạy
1. Ổn định lớp
2. Bài cũ (bỏ qua)
3. Bài mới
Họat động của GV và HS
Nội dung
Hoạt động 1
GV đặt vấn đề tại sao phải điều chế kim loại?
HS đa số kim loại trong tự nhiên tồn tại dạng hợp chất VD: NaCl, FeS2,...
Viết pt biểu diễn sự nhận (e) của ion kim loại 
Hoạt động 2
 - GV đặt vấn đề: Phương pháp này áp dụng để điều chế kim loại mạnh hay yếu? Lấy ví dụ cụ thể? Nêu vai trò của các chất trong pư? Hạn chế của phương pháp này là gì?
 - HS Phương pháp này dùng để điều chế kim loại yếu (kim loại đứng sau hiđro)
Hoạt động 3
GV đặt vấn đề: Phương pháp này áp dụng để điều chế kim loại mạnh hay yếu? Lấy ví dụ cụ thể? Nêu vai trò của các chất trong pư? Hạn chế của phương pháp này là gì?
- HS Phương pháp này áp dụng để điều chế kim loại có tính khử TB và yếu ( những kim loại đứng sau Al )
Hoạt động 4
GV đặt vấn đề: Phương pháp này áp dụng để điều chế kim loại mạnh hay yếu? Lấy ví dụ cụ thể? Nêu vai trò của các chất trong pư? Hạn chế của phương pháp này là gì?
HS Phương pháp này dùng để điều chế hầu hết các kim loại 
HS viết các quá trình xảy ra ở các điện cực ?
GV cho HS viết sơ đồ điện phân và pt điện phân? Tại sao khi điều chế các kim loại mạnh lại chỉ được đpnc hợp chất mà không đpnc dung dịch ?
I. NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
 Khử ion Mn+ trong hợp chất thành kim loại tự do
 Mn+ + ne M
II.PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
1. Phương pháp thuỷ luyện
 * Nguyên tắc: Dùng kim loại có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch muối thành kim loại tự do
 VD: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
2. Phương pháp nhiệt luyện
* Nguyên tắc: Dùng các chất khử mạnh như: CO
H2, C, Al để khử ion kim loại trong o xít kim loại thành kim loại tự do ở nhiệt độ cao
* Phương pháp này áp dụng để điều chế kim loại có tính khử TB và yếu ( những kim loại đứng sau Al )
* VD : Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 
 CuO + H2 Cu + H2O 
 Fe2O3 + 2Al Al2O3 + Fe
3. Phương pháp điện phân
* Nguyên tắc: Dùng dòng điện một chiều trên catốt (cực âm) để khử ion kim loại trong hợp chất thành kim loại tự do 
 a. Đ/chế các kim loại mạnh (Li đến Al) 
Thường điện phân nóng chảy hợp chất của chúng như: muối halogen, hiđroxít , oxít
+ Tại cực Catot: Xảy ra quá trình khử ion kim loại: 
 Mn+ + ne M 
+ Tại Anốt: Xảy ra quá trình oxh: 
 (oxh gốc axít, OH-, O2-) 
VD: Điện phân nóng chảy muối NaCl
 Sơ đồ điện phân :
 K NaCl A 
 Na+ n.c Cl-
 Na+ + 1e Na 2Cl- Cl2­+ 2e
Pt điện phân:
 2NaCl Na + Cl2­
 b. Đ/chế kim loại trung bình và yếu
Điện phân dung dịch muối của chúng trong nước 
(muối clorua, muối sunfát, muối nitrát)
* Catot : Mn+ ,H2O Anốt : gốc axít,H2O 
 Mn+ + neM 2Cl- Cl2+ 2e
* Chú ý: gốc axit là SO42-, NO3- thì xảy ra quá trình oxh nước: 2H2O O2 + 4H+ +4e
VD: Điện phân dung dịch muối CuCl2 
+ Sơ đồ điện phân
+ Phương trình điện phân 
4. Củng cố: HS thảo luận các vấn đề sau:
 + Từ hỗn hợp Al2O3, CuCl2 và MgCO3 hãy viết các phương trình phản ứng điều chế các kim loại riêng biệt.
 + Tác động tới môi trường do điện phân, mạ điện và điều chế kim loại.
5. Hướng dẫn – dặn dò: xem trước bài 23
V- Rút kinh nghiệm	
Kí duyệt tuần 20
10 / 12 / 2011
Trương Bá Đoan
`	
Câu 43. Căn cứ vào đâu mà người ta phân ra 2 loại ăn mòn kim loại: ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá?
	A. Kim loại bị ăn mòn.	B. Môi trường gây ra sự ăn mòn.
	C. Cơ chế của sự ăn mòn.	D. Cả B và C.
Câu 44. Đặc điểm của sự ăn mòn hoá học
	A. Không phát sinh dòng điện.
	B. Không có các điện cực.
	C. Nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh.
	D. Cả A, B, C.
Câu 45. Sự phá huỷ kim loại do kim loại phản ứng với hơi nước hoặc chất khí ở nhiệt độ cao, gọi là
	A. sự gỉ kim loại.	B. sự ăn mòn hoá học.
	C. sự ăn mòn điện hoá.	D. sự lão hoá của kim loại.
Câu 46. Chỉ ra đâu là sự ăn mòn hoá học?
	A. Sự ăn mòn vật bằng gang trong không khí ẩm.
	B. Sự ăn mòn phần vỏ tàu biển (bằng thép) chìm trong nước.
	C. Sự ăn mòn các chi tiết bằng thép của động cơ đốt trong.
	D. Cả A, B, C.
Câu 47. Nhúng một mẫu sắt vào dung dịch AgNO3. Hỏi khi phản ứng kết thúc thì khối lượng mẩu sắt thay đổi như thế nào?
	A. Không thay đổi	B. Không thể xác định
	C. Giảm so với ban đầu	D. Tăng so với ban đầu
Câu 48. Cho một ít bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư, sau khi kết thúc thí nghiệm thu được dung dịch X gồm
	A. Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, AgNO3 	B. Fe(NO3)2, AgNO3 dư
	C. Fe(NO3)3, AgNO3 dư	D. Fe(NO3)2 
Câu 49. Trong sự ăn mòn hoá học, các electron của kim loại được
	A. chuyển trực tiếp sang môi trường tác dụng.
	B. chuyển gián tiếp sang môi trường tác dụng.
	C. chuyển trực tiếp hay gián tiếp sang môi trường tác dụng phụ thuộc vào kim loại bị ăn mòn.
	D. chuyển trực tiếp hay gián tiếp sang môi trường tác dụng phụ thuộc vào môi trường tác dụng.
Câu 50. Chỉ ra đâu không phải là sự ăn mòn điện hoá ?
	A. Sự ăn mòn kim loại xảy ra ở vật bằng sắt để trong không khí ẩm.
	B. Sự ăn mòn kim loại xảy ra ở vật bằng gang để trong không khí ẩm.
	C. Sự ăn mòn kim loại xảy ra ở vật bằng thép để trong không khí ẩm.
	D. Cả A, B, C.
Câu 51. Loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng nhất là
	A. ăn mòn hoá học.	B. ăn mòn điện hoá.
	C. ăn mòn cơ học.	D. ăn mòn hoá lí.
Câu 52. Các điện cực trong sự ăn mòn điện hoá có thể là
	A. cặp kim loại khác nhau.	B. cặp kim loại – phi kim.
	C. cặp kim loại – hợp chất hoá học.	D. cả A, B, C.
Câu 53. Trong sự ăn mòn điện hoá, điện cực đóng vai trò cực âm là
	A. kim loại có tính khử mạnh hơn.	B. kim loại có tính khử yếu hơn.
	C. kim loại có tính oxi hoá mạnh hơn.	D. kim loại có tính oxi hoá yếu hơn.
Câu 54. Sự ăn mòn một vật bằng gang hoặc thép trong không khí ẩm ở cực dương xảy ra quá trình
	A. Fe0 Fe2+ + 2e	B. Fe0 Fe3+ + 3e
	C. 2H2O + O2 + 4e 4OH–	D. 2H+ + 2e H2
Câu 55. Phương pháp điện hoá để bảo vệ kim loại là
	A. người ta phủ kín lên bề mặt kim loại cần bảo vệ một kim loại có tính khử mạnh hơn.
	B. người ta nối kim loại cần bảo vệ với một tấm kim loại khác có tính khử mạnh hơn.
	C. từ kim loại cần bảo vệ và một kim loại có tính khử mạnh hơn, người ta có thể chế tạo thành hợp kim không gỉ.
	D. cả A, B, C.
Câu 56. Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép, người ta gắn vào phía ngoài vỏ tàu biển các tấm bằng
	A. Ba	B. Zn	C. Cu	D. Fe
Câu 57. Bản chất của sự ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá có gì giống nhau?
	A. Đều là phản ứng oxi hoá – khử.
	B. Đều là sự phá huỷ kim loại.
	C. Đều có kết quả là kim loại bị oxi hoá thành ion dương.
	D. Đều là sự tác dụng hoá học giữa kim loại với môi trường xung quanh.
Câu 58. Có những cặp kim loại sau đây tiếp xúc với nhau, khi xảy ra sự ăn mòn điện hoá thì trong cặp nào sắt không bị ăn mòn?
	A. Fe – Zn	B. Fe – Cu	C. Fe – Sn	D. Fe – Pb
Câu 59. Phương trình hoá học nào sau đây thể hiện cách điều chế Cu theo phương pháp thuỷ luyện?
	A. Zn + CuSO4 Cu + ZnSO4
	B. H2 + CuO Cu + H2O
	C. CuCl2 Cu + Cl2
	D. 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2
Câu 60. Phương pháp nào được áp dụng trong phòng thí nghiệm để điều chế những kim loại có tính khử yếu ?
	A. Phương pháp thủy luyện.	B. Phương pháp nhiệt phân.
	C. Phương pháp điện phân.	D. Phương pháp nhiệt luyện.
Câu 61. Phương pháp thuỷ luyện được áp dụng trong phòng thí nghiệm để điều chế những kim loại 
	A. có tính khử mạnh.	B. có tính khử yếu.
	C. có tính khử trung bình.	D. có tính khử trung bình hoặc yếu.
Câu 62. Phương pháp nhiệt luyện là phương pháp: dùng chất khử như CO, C, Al, H2 để khử ion kim loại trong 
	A. oxit. 	B. bazơ.	C. muối.	D. hợp kim.
Câu 63. Cho các kim loại : Na, Ca, Al, Fe, Cu, Ag. Bằng phương pháp điện phân có thể điều chế được bao nhiêu kim loại trong số các kim loại ở trên?
	A. 3	B. 4	C. 5	D. 6
Câu 64. Bằng phương pháp nào có thể điều chế được những kim loại có độ tinh khiết rất cao (99,999%)?
	A. Thuỷ luyện.	B. Nhiệt luyện.	C. Điện phân.	D. Cả A, B, C.