Một học sinh đi trải nghiệm quan sát thấy các vật làm bằng thép carbon khi để trong không khí ở vùng gần biển thì bị gỉ nhiều hơn so với vùng xa biển. Từ đó học sinh đưa ra giả thuyết "tốc độ ăn mòn của thép phụ thuộc vào nồng độ NaCl trong môi trường điện li, nếu môi trường điện li có nồng độ NaCl càng lớn thì tốc độ ăn mòn càng nhanh". Để chứng minh giả thuyết, nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm sau: Lấy ba đinh sắt (bằng thép) giống nhau và được làm sạch bề mặt, cho vào ba cốc thủy tinh như nhau và ba cốc (như hình vẽ): Cốc 1 chứa 50 mL dung dịch NaCl khoảng 1%, cốc 2 chứa 50 mL dung dịch NaCl 3% và cốc 3 chứa 50 mL nước cất. Để ba cốc đó trong không khí ở nhiệt độ khoảng 25 C, sau 10 ngày thấy đinh sắt trong cốc 1 bị gỉ vừa, đinh sắt trong cốc 2 bị gỉ nhiều còn đinh sắt trong cốc 3 bị gỉ ít.
Một học sinh đi trải nghiệm quan sát thấy các vật làm bằng thép carbon khi để trong không khí ở vùng gần biển thì bị gỉ nhiều hơn so với vùng xa biển. Từ đó học sinh đưa ra giả thuyết "tốc độ ăn mòn của thép phụ thuộc vào nồng độ NaCl trong môi trường điện li, nếu môi trường điện li có nồng độ NaCl càng lớn thì tốc độ ăn mòn càng nhanh". Để chứng minh giả thuyết, nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm sau: Lấy ba đinh sắt (bằng thép) giống nhau và được làm sạch bề mặt, cho vào ba cốc thủy tinh như nhau và ba cốc (như hình vẽ): Cốc 1 chứa 50 mL dung dịch NaCl khoảng 1%, cốc 2 chứa 50 mL dung dịch NaCl 3% và cốc 3 chứa 50 mL nước cất. Để ba cốc đó trong không khí ở nhiệt độ khoảng 25 C, sau 10 ngày thấy đinh sắt trong cốc 1 bị gỉ vừa, đinh sắt trong cốc 2 bị gỉ nhiều còn đinh sắt trong cốc 3 bị gỉ ít.
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Đinh sắt ở cốc 1 và 2 bị gỉ là do xảy ra ăn mòn điện hoá trong đó chất oxi hoá là NaCl.
b)
Ở cốc 3, chỉ xảy ra ăn mòn hoá học nên tốc độ ăn mòn đinh sắt chậm hơn ở cốc 1 và 2.
c)
Nồng độ NaCl càng lớn thì tốc độ phản ứng của Fe với NaCl xảy ra càng nhanh.
d)
Từ kết quả thí nghiệm chứng minh giả thuyết mà nhóm học sinh đưa ra là đúng.
Đáp án chính thức: a:S,b:S,c:S,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Câu 22 (đúng/sai):
a) Sai. Đinh sắt bị gỉ do ăn mòn điện hoá (ăn mòn khí quyển) trong đó Fe làm anode bị oxi hoá, còn chất oxi hoá là O₂ (không khí) tại cathode, không phải NaCl. NaCl chỉ là chất điện li tăng dẫn điện của môi trường, không tham gia phản ứng oxi hoá khử.
b) Sai. Ở cốc 3 (nước cất) vẫn xảy ra ăn mòn điện hoá vì nước cất trong không khí hoà tan O₂ và CO₂, tạo môi trường điện li yếu; đinh sắt vẫn bị gỉ ít chứ không phải chỉ ăn mòn hoá học.
c) Sai. NaCl không phản ứng trực tiếp với Fe (Fe không tác dụng với NaCl). Nồng độ NaCl lớn chỉ làm tăng độ dẫn điện của môi trường điện li, làm quá trình ăn mòn điện hoá (Fe với O₂) nhanh hơn, chứ không phải tốc độ phản ứng Fe với NaCl.
d) Đúng. Kết quả thí nghiệm: cốc 2 (NaCl 3%) gỉ nhiều hơn cốc 1 (NaCl 1%) và cốc 3 (nước cất) gỉ ít nhất, chứng minh nồng độ NaCl càng lớn thì tốc độ ăn mòn càng nhanh, phù hợp với giả thuyết.
a) (AI giải đề cho tôi)
Chất oxi hoá trong ăn mòn điện hoá là O₂, không phải NaCl; NaCl chỉ tăng dẫn điện của môi trường.
b) (AI giải đề cho tôi)
Ở cốc 3 vẫn xảy ra ăn mòn điện hoá (nước cất hoà tan O₂, CO₂ tạo môi trường điện li yếu), không phải chỉ ăn mòn hoá học.
c) (AI giải đề cho tôi)
Fe không phản ứng với NaCl; nồng độ NaCl lớn chỉ làm tăng tốc độ ăn mòn điện hoá qua độ dẫn điện của môi trường.
d) (AI giải đề cho tôi)
Kết quả gỉ tăng theo nồng độ NaCl (cốc 2 > cốc 1 > cốc 3) chứng minh giả thuyết là đúng.
Câu 22 (đúng/sai):
a) Sai. Đinh sắt bị gỉ do ăn mòn điện hoá (ăn mòn khí quyển) trong đó Fe làm anode bị oxi hoá, còn chất oxi hoá là O₂ (không khí) tại cathode, không phải NaCl. NaCl chỉ là chất điện li tăng dẫn điện của môi trường, không tham gia phản ứng oxi hoá khử.
b) Sai. Ở cốc 3 (nước cất) vẫn xảy ra ăn mòn điện hoá vì nước cất trong không khí hoà tan O₂ và CO₂, tạo môi trường điện li yếu; đinh sắt vẫn bị gỉ ít chứ không phải chỉ ăn mòn hoá học.
c) Sai. NaCl không phản ứng trực tiếp với Fe (Fe không tác dụng với NaCl). Nồng độ NaCl lớn chỉ làm tăng độ dẫn điện của môi trường điện li, làm quá trình ăn mòn điện hoá (Fe với O₂) nhanh hơn, chứ không phải tốc độ phản ứng Fe với NaCl.
d) Đúng. Kết quả thí nghiệm: cốc 2 (NaCl 3%) gỉ nhiều hơn cốc 1 (NaCl 1%) và cốc 3 (nước cất) gỉ ít nhất, chứng minh nồng độ NaCl càng lớn thì tốc độ ăn mòn càng nhanh, phù hợp với giả thuyết.
a) (AI giải đề cho tôi)
Chất oxi hoá trong ăn mòn điện hoá là O₂, không phải NaCl; NaCl chỉ tăng dẫn điện của môi trường.
b) (AI giải đề cho tôi)
Ở cốc 3 vẫn xảy ra ăn mòn điện hoá (nước cất hoà tan O₂, CO₂ tạo môi trường điện li yếu), không phải chỉ ăn mòn hoá học.
c) (AI giải đề cho tôi)
Fe không phản ứng với NaCl; nồng độ NaCl lớn chỉ làm tăng tốc độ ăn mòn điện hoá qua độ dẫn điện của môi trường.
d) (AI giải đề cho tôi)
Kết quả gỉ tăng theo nồng độ NaCl (cốc 2 > cốc 1 > cốc 3) chứng minh giả thuyết là đúng.
