Một nhóm học sinh tiến hành nghiên cứu khả năng bảo vệ kim loại thông qua sự hình thành các hợp chất trên bề mặt kim loại. Nhóm học sinh đó tiến hành thí nghiệm như sau:
• Bước 1: Lấy hai miếng thép mỗi miếng có khối lượng 20 gam cho vào hai cốc: cốc 1 đựng 100 mL dung dịch H2SO4 98%; cốc 2 đựng 100 mL dung dịch H3PO4 5%. Sau thời gian 20 phút, lấy các miếng thép đó rửa bằng nước và làm khô, đem cân lại thấy khối lượng tăng rất ít. Cụ thể, khối lượng miếng 1 là 20,01 gam; khối lượng miếng 2 là 20,02 gam.
• Bước 2: Cho tiếp hai miếng thép và một miếng thép chưa nhúng vào acid (miếng đối chứng) sau đó cho 3 miếng vào 3 cốc đựng 100 mL dung dịch HCl 1M, sau thời gian 10 phút, lấy ba miếng thép đó ra, rửa sạch và cân lại, thấy khối lượng miếng 1 là 20,01 gam; khối lượng miếng 2 là 20,01 gam và khối lượng miếng ba là 18,25 gam.
a) Giả thiết phù hợp với nghiên cứu trên là: “Nếu lớp bề mặt bảo vệ được thép thì khối lượng miếng thép trong bước 2 giảm ít hơn so với sự giảm khối lượng của miếng thép đối chứng”.
b) Kết quả thí nghiệm chứng tỏ lớp bề mặt của miếng 1 có khả năng bảo vệ thép tốt hơn trong dung dịch HCl 1M so với miếng 2.
c) Phương pháp bảo vệ được thực hiện với miếng thép 1 và 2 là phương pháp bảo vệ điện hoá học.
d) Sau bước 1 khối lượng các miếng thép đều tăng lên chứng tỏ sắt đã phản ứng và giữ lại các nguyên tố từ dung dịch trên bề mặt.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, H2SO4 98% và H3PO4 5% tạo được các lớp bảo vệ thép nên độ giảm khối lượng trong bước 2 ít hơn tấm thép không được bảo vệ (tấm đối chứng).
(b) Đúng, miếng (1) được bảo vệ tốt hơn miếng (2) vì miếng (1) hoàn toàn không tan trong HCl, miếng (2) có tan một chút.
(c) Sai, đây là phương pháp bảo vệ bề mặt, các hóa chất H2SO4 98% và H3PO4 5% tạo lớp màng mỏng bền vững trên toàn bộ bề mặt thép, ngăn thép tiếp xúc với môi trường.
(d) Đúng, khối lượng tấm thép tăng lên sau bước 1 chứng tỏ có chất từ dung dịch bám giữ lại trên bề mặt tạo lớp hợp chất bảo vệ.