Bài Tập Trắc nghiệm Hóa học 12 - Chân trời sáng tạo - Bài 16: Hợp kim – Sự ăn mòn kim loại - Đề 04
Bài Tập Trắc nghiệm Hóa học 12 - Chân trời sáng tạo - Bài 16: Hợp kim – Sự ăn mòn kim loại - Đề 04 được xây dựng với nhiều câu hỏi chất lượng, sát với nội dung chương trình học, giúp bạn dễ dàng ôn tập và kiểm tra kiến thức hiệu quả. Hãy cùng bắt đầu làm bài tập trắc nghiệm ngay để nâng cao hiểu biết và chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp tới!
Câu 1: Hợp kim được định nghĩa là hỗn hợp rắn của kim loại nền với một hoặc nhiều nguyên tố khác (kim loại hoặc phi kim), trong đó nguyên tố nền phải là kim loại. Dựa trên định nghĩa này, phát biểu nào sau đây về tính chất chung của hợp kim so với kim loại nguyên chất là KHÔNG chính xác?
- A. Độ cứng thường cao hơn.
- B. Khả năng chống ăn mòn thường tốt hơn.
- C. Có thể dẫn điện và dẫn nhiệt.
- D. Nhiệt độ nóng chảy thường cao hơn.
Câu 2: Thép là một loại hợp kim rất phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng và công nghiệp. Thành phần chính của thép là gì, và nguyên tố phi kim nào đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ bền và độ cứng của sắt?
- A. Sắt và carbon.
- B. Sắt và niken.
- C. Đồng và kẽm.
- D. Nhôm và đồng.
Câu 3: Gang là một loại hợp kim của sắt và carbon với hàm lượng carbon cao hơn thép. Quá trình chuyển hóa gang thành thép thường bao gồm việc giảm hàm lượng carbon và loại bỏ các tạp chất. Phương pháp phổ biến để làm giảm hàm lượng carbon trong gang nóng chảy là gì?
- A. Thêm sắt nguyên chất vào gang.
- B. Thổi khí oxygen hoặc không khí giàu oxygen vào gang nóng chảy.
- C. Lọc carbon bằng phương pháp vật lý.
- D. Cho gang phản ứng với dung dịch axit mạnh.
Câu 4: Đồng thau là hợp kim của đồng và kẽm, được biết đến với độ bền, khả năng gia công tốt và chống ăn mòn tương đối. Đồng bronze là hợp kim của đồng và thiếc, thường dùng đúc tượng, chuông. So sánh đồng thau và đồng bronze về thành phần cơ bản, điểm khác biệt chính nằm ở nguyên tố hợp kim đi kèm với đồng là gì?
- A. Đồng thau chứa nhôm, đồng bronze chứa niken.
- B. Đồng thau chứa thiếc, đồng bronze chứa kẽm.
- C. Đồng thau chứa kẽm, đồng bronze chứa thiếc.
- D. Cả hai đều chỉ chứa đồng và sắt.
Câu 5: Sự ăn mòn kim loại là quá trình phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hóa học hoặc điện hóa học của môi trường. Về bản chất, sự ăn mòn kim loại là quá trình gì đối với nguyên tử kim loại?
- A. Quá trình oxi hóa.
- B. Quá trình khử.
- C. Quá trình thủy phân.
- D. Quá trình nhiệt phân.
Câu 6: Phân biệt ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học dựa trên cơ chế phản ứng. Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa kim loại do tiếp xúc trực tiếp với chất oxi hóa trong môi trường. Ăn mòn điện hóa học là quá trình oxi hóa kim loại tạo thành dòng điện. Trường hợp nào sau đây chủ yếu xảy ra ăn mòn hóa học?
- A. Thép carbon để trong không khí ẩm.
- B. Vỏ tàu biển bằng thép ngâm trong nước biển.
- C. Hợp kim kẽm-đồng nhúng trong dung dịch axit loãng.
- D. Đốt dây sắt trong khí chlorine khô ở nhiệt độ cao.
Câu 7: Ăn mòn điện hóa học xảy ra khi có đủ ba điều kiện: (1) Có hai điện cực khác nhau về bản chất (kim loại khác nhau hoặc kim loại với phi kim); (2) Các điện cực tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn; (3) Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li. Trường hợp nào sau đây KHÔNG xảy ra ăn mòn điện hóa học?
- A. Đinh sắt (có lẫn carbon) để trong không khí ẩm.
- B. Tấm kẽm nguyên chất nhúng vào dung dịch đồng(II) sulfat.
- C. Miếng sắt nguyên chất nhúng vào dung dịch HNO3 đặc nguội.
- D. Thanh hợp kim Fe-Ag nhúng vào dung dịch HCl loãng.
Câu 8: Trong ăn mòn điện hóa, kim loại yếu hơn (có tính khử yếu hơn) đóng vai trò là cực dương (anode) và bị oxi hóa. Kim loại mạnh hơn (hoặc phi kim, hay điện cực trơ) đóng vai trò là cực âm (cathode), nơi xảy ra quá trình khử chất oxi hóa trong môi trường. Khi một vật làm bằng hợp kim Fe-Cu để trong không khí ẩm, quá trình ăn mòn điện hóa xảy ra. Tại cực âm (cathode) của pin điện hóa này, chất nào bị khử?
- A. Oxygen trong không khí.
- B. Sắt (Fe).
- C. Đồng (Cu).
- D. Nước (H2O).
Câu 9: Xét ăn mòn điện hóa của hợp kim Fe-Cu trong dung dịch axit loãng. Tại cực dương (anode), Fe bị oxi hóa thành Fe2+. Tại cực âm (cathode), ion H+ trong dung dịch axit bị khử thành khí H2. Viết phương trình hóa học biểu diễn quá trình xảy ra tại cực âm (cathode) trong trường hợp này.
- A. Fe → Fe2+ + 2e
- B. 2H+ + 2e → H2
- C. O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
- D. Cu2+ + 2e → Cu
Câu 10: Một miếng vỏ đồ hộp làm bằng sắt tây (sắt tráng thiếc) bị một vết xước sâu để lộ lớp sắt bên trong. Khi để miếng vỏ hộp này trong không khí ẩm, quá trình ăn mòn điện hóa sẽ xảy ra. Kim loại nào sẽ bị ăn mòn trước và vì sao?
- A. Sắt bị ăn mòn trước vì sắt hoạt động hóa học mạnh hơn thiếc.
- B. Thiếc bị ăn mòn trước vì thiếc hoạt động hóa học mạnh hơn sắt.
- C. Cả sắt và thiếc cùng bị ăn mòn với tốc độ như nhau.
- D. Không xảy ra ăn mòn vì thiếc bảo vệ sắt.
Câu 11: Ngược lại với câu trên, khi một tấm thép được mạ kẽm (tôn kẽm), nếu lớp mạ kẽm bị xước để lộ thép bên trong, kẽm vẫn có khả năng bảo vệ thép khỏi bị ăn mòn trong một thời gian. Cơ chế bảo vệ này được gọi là gì và giải thích tại sao?
- A. Bảo vệ bề mặt; kẽm tạo ra lớp oxit bền vững.
- B. Thụ động hóa; kẽm làm cho sắt không phản ứng.
- C. Bảo vệ bằng anode hi sinh; kẽm (hoạt động hơn) bị ăn mòn thay cho sắt.
- D. Bảo vệ bằng cathode; kẽm đóng vai trò là cathode.
Câu 12: Có nhiều phương pháp để chống ăn mòn kim loại, bao gồm các phương pháp bảo vệ bề mặt (sơn, mạ, phủ men, thụ động hóa) và các phương pháp điện hóa (bảo vệ bằng anode hi sinh, bảo vệ bằng dòng điện ngoài). Phương pháp nào sau đây thuộc loại bảo vệ bằng anode hi sinh?
- A. Nối thanh kẽm vào vỏ tàu biển bằng thép.
- B. Phủ lớp sơn chống gỉ lên cầu thép.
- C. Mạ một lớp crom lên bề mặt kim loại.
- D. Ngâm kim loại trong dung dịch HNO3 đặc nguội.
Câu 13: Tốc độ ăn mòn kim loại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm bản chất của kim loại, bản chất của môi trường, nhiệt độ, nồng độ chất điện li, sự có mặt của các kim loại khác tiếp xúc... Yếu tố nào sau đây thường làm tăng tốc độ ăn mòn điện hóa học?
- A. Giảm nhiệt độ môi trường.
- B. Giảm nồng độ chất điện li trong môi trường.
- C. Tăng độ tinh khiết của kim loại.
- D. Môi trường có độ ẩm cao và chứa nhiều chất điện li.
Câu 14: Một cây cầu thép được xây dựng ở vùng ven biển. Môi trường ven biển có độ ẩm cao và nước biển chứa nhiều muối. So với một cây cầu tương tự xây dựng ở vùng núi khô ráo, tốc độ ăn mòn của cây cầu ven biển sẽ như thế nào và vì sao?
- A. Nhanh hơn đáng kể, do môi trường có độ ẩm cao và chứa nhiều chất điện li.
- B. Chậm hơn, do muối trong nước biển tạo lớp màng bảo vệ.
- C. Tương đương, vì bản chất thép không đổi.
- D. Chỉ xảy ra ăn mòn hóa học chứ không phải điện hóa học.
Câu 15: Để bảo vệ các công trình ngầm bằng thép (ví dụ đường ống dẫn dầu, khí đốt) khỏi ăn mòn trong lòng đất ẩm, người ta có thể sử dụng phương pháp bảo vệ bằng dòng điện ngoài. Nguyên tắc của phương pháp này là gì?
- A. Nối vật cần bảo vệ với cực dương của nguồn điện một chiều.
- B. Nối vật cần bảo vệ với cực âm của nguồn điện một chiều.
- C. Phủ một lớp kim loại hoạt động hơn lên bề mặt vật cần bảo vệ.
- D. Ngâm vật cần bảo vệ trong dung dịch kiềm đặc.
Câu 16: Hợp kim Fe-C (thép hoặc gang) khi để trong không khí ẩm xảy ra ăn mòn điện hóa. Tại các khu vực khác nhau trên bề mặt vật liệu có thể hình thành các pin điện hóa nhỏ. Trong pin này, thành phần nào đóng vai trò là cực dương (anode) và bị ăn mòn?
- A. Sắt (Fe).
- B. Carbon (C).
- C. Cả sắt và carbon đều là anode.
- D. Cả sắt và carbon đều là cathode.
Câu 17: Gỉ sắt có thành phần hóa học phức tạp, chủ yếu là các oxit sắt ngậm nước (Fe2O3.nH2O). Sự hình thành gỉ sắt là kết quả cuối cùng của quá trình ăn mòn điện hóa của sắt trong môi trường có oxy và nước. Quá trình này bao gồm nhiều bước trung gian. Phát biểu nào sau đây về sự hình thành gỉ sắt là đúng?
- A. Sắt bị oxi hóa trực tiếp thành Fe3+.
- B. Sắt bị oxi hóa thành Fe2+, sau đó Fe2+ bị oxi hóa tiếp thành Fe3+ và kết hợp với nước tạo gỉ.
- C. Carbon trong thép là chất bị oxi hóa chính.
- D. Nước là chất bị oxi hóa trong quá trình này.
Câu 18: Một phương pháp bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn là tạo lớp màng oxit bền vững trên bề mặt kim loại, ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trường ăn mòn. Hiện tượng này được gọi là sự thụ động hóa. Kim loại nào sau đây dễ bị thụ động hóa trong không khí hoặc trong dung dịch axit đặc nguội?
- A. Đồng (Cu).
- B. Kẽm (Zn).
- C. Nhôm (Al).
- D. Sắt (Fe) trong axit loãng.
Câu 19: So sánh khả năng chống ăn mòn của sắt, thép không gỉ (stainless steel) và gang trong môi trường không khí ẩm. Thép không gỉ là hợp kim của sắt với crom (và thường cả niken), có khả năng chống ăn mòn vượt trội. Gang và sắt nguyên chất đều dễ bị gỉ. Sắp xếp các vật liệu này theo chiều tăng dần khả năng chống ăn mòn.
- A. Thép không gỉ < Sắt < Gang.
- B. Gang < Sắt < Thép không gỉ.
- C. Sắt < Gang < Thép không gỉ.
- D. Gang < Thép không gỉ < Sắt.
Câu 20: Lựa chọn vật liệu phù hợp cho các ứng dụng cụ thể là rất quan trọng để giảm thiểu thiệt hại do ăn mòn. Đối với các chi tiết máy hoạt động trong môi trường hóa chất ăn mòn hoặc ở nhiệt độ cao, loại hợp kim nào sau đây thường được ưu tiên sử dụng nhờ khả năng chống ăn mòn và bền nhiệt tốt?
- A. Thép không gỉ.
- B. Đồng thau.
- C. Gang xám.
- D. Nhôm nguyên chất.
Câu 21: Thiệt hại do ăn mòn kim loại gây ra rất lớn, không chỉ về mặt kinh tế mà còn ảnh hưởng đến an toàn và môi trường. Hậu quả nào sau đây của ăn mòn kim loại là nghiêm trọng nhất về mặt an toàn kỹ thuật?
- A. Làm giảm vẻ thẩm mỹ của vật liệu.
- B. Làm tăng chi phí bảo trì, sửa chữa.
- C. Gây hỏng hóc đột ngột các cấu trúc kỹ thuật quan trọng (cầu, đường ống, thiết bị áp lực).
- D. Làm giảm tính dẫn điện của kim loại.
Câu 22: Một tấm kim loại X được nối với một tấm sắt và nhúng vào dung dịch chất điện li. Quan sát thấy tấm sắt bị ăn mòn nhanh hơn khi không nối với X. Dựa vào hiện tượng này, hãy cho biết vị trí của kim loại X so với sắt trong dãy hoạt động hóa học và vai trò của X trong pin điện hóa hình thành.
- A. X đứng trước Fe; X là anode.
- B. X đứng trước Fe; X là cathode.
- C. X đứng sau Fe; X là anode.
- D. X đứng sau Fe; X là cathode.
Câu 23: Một vật bằng hợp kim Mg-Fe được đặt trong không khí ẩm. Quá trình ăn mòn điện hóa xảy ra. Viết phương trình hóa học biểu diễn quá trình xảy ra tại cực dương (anode).
- A. Mg → Mg2+ + 2e
- B. Fe → Fe2+ + 2e
- C. O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
- D. H2O → ½ O2 + 2H+ + 2e
Câu 24: Để bảo vệ thân tàu biển làm bằng thép, người ta có thể gắn các tấm kim loại hoạt động hơn thép vào vỏ tàu. Kim loại nào sau đây thường được sử dụng làm vật liệu cho các tấm anode hi sinh này?
- A. Đồng (Cu).
- B. Kẽm (Zn).
- C. Chì (Pb).
- D. Bạc (Ag).
Câu 25: Một phương pháp bảo vệ bề mặt kim loại là mạ điện. Khi mạ một lớp kim loại lên bề mặt kim loại khác, cần lựa chọn kim loại mạ phù hợp với môi trường sử dụng. Để bảo vệ một vật bằng sắt sử dụng trong môi trường không khí ẩm, nên mạ sắt bằng kim loại nào sau đây để đạt hiệu quả bảo vệ tốt nhất, đặc biệt khi lớp mạ có thể bị trầy xước?
- A. Kẽm.
- B. Thiếc.
- C. Đồng.
- D. Bạc.
Câu 26: Trong môi trường axit, tốc độ ăn mòn điện hóa của kim loại thường nhanh hơn so với môi trường trung tính. Giải thích nào sau đây là đúng về vai trò của môi trường axit trong việc tăng tốc độ ăn mòn điện hóa?
- A. Axit làm tăng tính hoạt động hóa học của kim loại.
- B. Axit tạo ra lớp màng bảo vệ trên bề mặt kim loại.
- C. Ion H+ trong môi trường axit dễ dàng nhận electron tại cathode, thúc đẩy quá trình ăn mòn.
- D. Axit làm giảm nồng độ chất điện li, làm chậm ăn mòn.
Câu 27: Một ống dẫn nước bằng thép bị rò rỉ do ăn mòn. Bộ phận kỹ thuật phát hiện vị trí rò rỉ nằm ở đoạn ống đi qua khu vực đất ẩm và có lẫn nhiều tạp chất khoáng. Phân tích nào sau đây về nguyên nhân chính gây ăn mòn là hợp lý nhất?
- A. Ăn mòn hóa học do phản ứng trực tiếp giữa thép và nước.
- B. Ăn mòn điện hóa do sự hình thành pin Fe-C trong môi trường đất ẩm chứa chất điện li.
- C. Ăn mòn do vi sinh vật trong đất.
- D. Ăn mòn do ứng suất cơ học tác dụng lên ống thép.
Câu 28: Duralumin là hợp kim nhẹ và bền của nhôm với đồng, magie, mangan. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hàng không. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn của duralumin kém hơn nhôm nguyên chất. Giải thích nào sau đây là phù hợp nhất?
- A. Đồng trong hợp kim tạo ra lớp oxit bảo vệ tốt hơn.
- B. Nhôm trong hợp kim trở nên kém hoạt động hơn.
- C. Sự có mặt của magie làm tăng độ bền lớp oxit nhôm.
- D. Sự có mặt của các kim loại khác (như Cu) tạo ra các cặp điện cực gây ăn mòn điện hóa.
Câu 29: Phân tích vai trò của oxygen trong quá trình ăn mòn điện hóa của sắt trong môi trường trung tính (ví dụ: không khí ẩm). Oxygen đóng vai trò gì và phản ứng khử oxygen xảy ra ở đâu?
- A. Oxygen là chất khử; xảy ra ở anode.
- B. Oxygen là chất oxi hóa; xảy ra ở cathode.
- C. Oxygen là chất xúc tác; xảy ra ở cả anode và cathode.
- D. Oxygen phản ứng trực tiếp với sắt tạo oxit; không liên quan đến điện hóa.
Câu 30: Một vật làm bằng thép carbon bị ngâm một phần trong nước biển. Khu vực nào của vật liệu có khả năng bị ăn mòn mạnh nhất theo cơ chế ăn mòn điện hóa, và giải thích lý do?
- A. Phần ngập sâu dưới nước; do áp suất nước lớn.
- B. Phần hoàn toàn trên mặt nước; do tiếp xúc trực tiếp với không khí.
- C. Khu vực mép nước (ranh giới giữa nước và không khí); do sự khác biệt về nồng độ oxy tạo pin điện hóa.
- D. Toàn bộ vật liệu bị ăn mòn đều nhau.