Đề bài
Một học sinh tiến hành thí nghiệm về sự ăn mòn kim loại theo các bước:
- Rót dung dịch sodium chloride (NaCl) bão hòa vào cốc 1, cốc 2, cốc 3; rót dầu nhờn (bản chất là hỗn hợp các hydrocarbon) vào cốc 4.
- Cho một đinh thép vào mỗi cốc 1 và cốc 4, cho đinh thép được quấn thêm dây kẽm (Zn) vào cốc 2, cho đinh thép được quấn thêm dây đồng (Cu) vào cốc 3 (các đinh thép là thép carbon thông thường và được làm sạch bề mặt).
- Để 4 cốc trên trong không khí sau 5 ngày và quan sát hiện tượng. Thí nghiệm được minh họa theo hình dưới đây:
Học sinh dự đoán các hiện tượng xảy ra như sau:
(1) Ở cốc 1, đinh thép bị ăn mòn, xuất hiện lớp kim loại màu đỏ bám lên bề mặt đinh thép.
(2) Ở cốc 2, đinh thép bị ăn mòn hầu như hoàn toàn, dây kẽm không bị ăn mòn.
(3) Ở cốc 3, đinh thép bị ăn mòn và dây đồng hầu như không bị ăn mòn.
(4) Ở cốc 4, đinh thép hầu như không bị ăn mòn.
Liệt kê các dự đoán mô tả hiện tượng chính xác theo số thứ tự tăng dần? (ví dụ: 23, 123, 1234….)
Phương pháp giải
Dựa vào phản ứng ăn mòn kim loại xảy ra ở mỗi cốc trong phản ứng,
Lời giải chi tiết
Xét các phản ứng ở các cốc:
- Cốc 1: Đinh thép được nhúng trong dung dịch NaCl, xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa, dẫn đến sự phá hủy bề mặt kim loại. Không có kim loại đồng nên sẽ không có lớp kim loại màu đỏ (đồng) xuất hiện trên bề mặt đinh thép. Dự đoán (1) sai.
- Cốc 2: Đinh thép được quấn dây kẽm trong dung dịch NaCl. Trong cặp kẽm - sắt, kẽm hoạt động hơn nên bị ăn mòn trước để bảo vệ đinh thép. Tuy nhiên, khi kẽm bị ăn mòn hết, đinh thép cũng sẽ bị ăn mòn. Dự đoán (2) đúng về việc đinh thép bị ăn mòn và kẽm bị ăn mòn trước.
- Cốc 3: Đinh thép được quấn dây đồng trong dung dịch NaCl. Đồng có tính thụ động hơn, tạo thành cặp pin điện hóa với sắt, làm tăng quá trình ăn mòn thép. Dự đoán (3) là đúng về việc đinh thép bị ăn mòn và dây đồng không bị ảnh hưởng nhiều.
- Cốc 4: Đinh thép trong dầu nhờn, là môi trường thiếu điện phân nước và ion, nên hạn chế sự ăn mòn kim loại. Dự đoán (4) đúng.
Tóm lại, các dự đoán đúng là: (3), (4).