Một nhóm học sinh nghiên cứu sự ăn mòn kim loại của một sợi nhôm với giả thuyết: “trong cùng điều kiện, tốc độ ăn mòn điện hóa nhanh hơn tốc độ ăn mòn hóa học”. Để kiểm tra giả thuyết của mình, nhóm học sinh trên đã chuẩn bị 2 sợi nhôm (loại làm lõi dây điện đơn) đã làm sạch bề mặt, có kích thước, khối lượng như nhau và tiến hành các thì nghiệm như sau:
– Thí nghiệm 1: Nhúng một sợi nhôm vào dung dịch H2SO4 0,5M (hình 1).
– Thí nghiệm 2: Nhúng sợi nhôm còn lại vào dung dịch H2SO4 0,5M cùng với một sợi đồng và nối chúng lại qua vôn kế (hình 2).
a) Ở thí nghiệm 2, quan sát thấy có bọt khí thoát ra trên bề mặt sợi đồng, chứng tỏ sợi đồng bị ăn mòn hóa học.
b) Nhóm học sinh trên quan sát thấy bọt khí thoát ra trên bề mặt sợi nhôm ở thí nghiệm 1 nhanh hơn bọt khí thoát ra trên bề mặt sợi nhôm ở thí nghiệm 2, chứng tỏ giả thuyết trên là sai.
c) Sau 3 phút, nhóm học sinh lấy 2 sợi nhôm ra cân lại, thấy khối lượng sợi nhôm ở thí nghiệm 1 lớn hơn khối lượng sợi nhôm ở thí nghiệm 2, chứng tỏ giả thuyết trên là đúng.
d) Nếu thế điện cực chuẩn E°Al3+/Al = -1,676V; E°2H+/H2 = 0V; E°Cu2+/Cu = 0,340V thì vôn kế luôn chỉ giá trị cố định là 2,016 V.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, bọt khí thoát ra trên bề mặt sợi đồng do electron di chuyển từ Al qua và H+ nhận electron tại đây: 2H+ + 2e —> H2
(b) Sai, bọt khí ở TN2 thoát nhanh hơn nhưng chủ yếu trên bề mặt điện cực Cu, điện cực Al bị hòa tan nhanh nhưng rất ít bọt khí tại đây. Điều này diễn ra do Al trong TN2 chịu 2 sự ăn mòn: Ăn mòn điện hóa là chủ yếu, nhưng vẫn có ăn mòn hóa học.
(c) Đúng, Al ở TN1 nặng hơn chứng tỏ tan ít hơn, vậy giả thuyết trên là đúng.
(d) Sai, điện cực bị hao mòn dần và nồng độ H+ cũng giảm dần nên tốc độ ăn mòn giảm dần và số chỉ vôn kế giảm dần.