Nhỏ nước muối lên một miếng sắt không có gì, sau một thời gian quan sát thấy trên miếng sắt xuất hiện vết gỉ. Phương trình hóa học tổng quát của quá trình ăn mòn miếng sắt là
$$2Fe+2H_{2}O+O_2⟶2Fe(OH{)}_2$$
Fe(OH)₂ tiếp tục bị oxi hóa bởi oxygen trong không khí thành Fe(OH)₃. Dưới một số điều kiện nhất định, Fe(OH)₃ mất nước và tạo thành gỉ sắt. Nguyên lý quá trình này như sau:

[Hình cần kiểm tra lại: p192_f1]

(1) Miếng sắt bị ăn mòn do xảy ra phản ứng khử.
(2) Vùng bị ăn mòn nghiêm trọng nhất trên miếng sắt là nơi có nhiều gỉ sắt nhất.
(3) Phản ứng điện cực xảy ra ở cực âm trong quá trình ăn mòn miếng sắt là
$$2H_{2}O+O_2+4e⟶4O{H}^{-}$$
(4) Sắt và carbon trong miếng sắt cùng với nước muối tạo thành vô số các pin điện hóa nhỏ, gây ra hiện tượng ăn mòn điện hóa.
Liệt kê các phát biểu đúng theo thứ tự từ nhỏ đến lớn (ví dụ 1234, …)

Đáp án: 4.

(1) Sai: Miếng sắt bị ăn mòn do xảy ra phản ứng oxi hóa. Tại cực âm (anode), sắt bị oxi hóa thành ion sắt(II): $Fe\to F{e}^{2+}+2e$. Phản ứng khử xảy ra ở cực dương (cathode) là sự khử oxygen.
(2) Sai: Vùng bị ăn mòn nghiêm trọng nhất thường là nơi ít tiếp xúc với oxygen nhất (vùng trung tâm của giọt nước muối), nơi sắt đóng vai trò là cực âm và bị hòa tan. Gỉ sắt thường hình thành ở rìa giọt nước (nơi có nhiều oxygen), nên nơi có nhiều gỉ nhất không nhất thiết là nơi bị ăn mòn sâu nhất.
(3) Sai: Phản ứng $2H_{2}O+O_2+4e\to 4O{H}^{-}$ là phản ứng khử, nó xảy ra ở cực dương (cathode). Ở cực âm (anode), sắt bị oxi hóa thành $F{e}^{2+}$.
(4) Đúng: Miếng sắt trong thực tế thường là hợp kim (chứa carbon). Khi tiếp xúc với dung dịch điện ly (nước muối), các tinh thể sắt tiếp xúc với các tinh thể carbon tạo thành vô số pin điện hóa nhỏ. Sắt có tính khử mạnh hơn carbon nên đóng vai trò là cực âm và bị ăn mòn điện hóa.