Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Luyện tập
Câu 1 trang 86
Đề bài: Xét các cặp oxi hoá – khử sau:
| Cặp oxi hoá – khử | $\text{Al}^{3+}/\text{Al}$ | $\text{Ag}^+/\text{Ag}$ | $\text{Mg}^{2+}/\text{Mg}$ | $\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}$ |
|---|---|---|---|---|
| Thế điện cực chuẩn (V) | –1,676 | +0,799 | –2,356 | –0,44 |
a) Kim loại có tính khử mạnh nhất, yếu nhất lần lượt là:
A. Mg, Ag. B. Al, Ag. C. Al, Fe. D. Mg, Fe.
b) Số kim loại khử được ion $\text{H}^+$ thành khí $\text{H}_2$ ở điều kiện chuẩn là:
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
c) Số kim loại khử được ion $\text{Ag}^+$ thành Ag ở điều kiện chuẩn là:
A. 4. B. 1. C. 3. D. 2.
Lời giải:
a) Nguyên tắc: thế điện cực chuẩn càng nhỏ → tính khử của kim loại càng mạnh.
Sắp xếp $E^o$ tăng dần: $\text{Mg}\ (-2{,}356) < \text{Al}\ (-1{,}676) < \text{Fe}\ (-0{,}44) < \text{Ag}\ (+0{,}799)$.
→ Tính khử: Mg > Al > Fe > Ag.
- Mạnh nhất: Mg; yếu nhất: Ag.
Đáp án đúng: A.
b) Kim loại khử được $\text{H}^+$ thành $\text{H}_2$ khi có $E^o < E^o_{2\text{H}^+/\text{H}_2} = 0$ V.
- Mg (–2,356), Al (–1,676), Fe (–0,44) đều $< 0$ → khử được $\text{H}^+$.
- Ag (+0,799) $> 0$ → không khử được.
→ Có 3 kim loại khử được $\text{H}^+$.
Đáp án đúng: C.
c) Kim loại khử được $\text{Ag}^+$ thành Ag khi có $E^o < E^o_{\text{Ag}^+/\text{Ag}} = +0{,}799$ V (và không tính Ag).
- Mg, Al, Fe đều có $E^o < +0{,}799$ V → khử được $\text{Ag}^+$.
→ Có 3 kim loại khử được $\text{Ag}^+$.
Đáp án đúng: C.
Câu 2 trang 86
Đề bài: Cho pin điện hoá tạo bởi hai cặp oxi hoá – khử ở điều kiện chuẩn: $\text{Pb}^{2+}/\text{Pb}$ và $\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}$ với thế điện cực chuẩn tương ứng là –0,126 V và –0,762 V.
a) Xác định anode, cathode của pin điện.
b) Viết quá trình xảy ra ở mỗi điện cực và phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi pin hoạt động.
c) Xác định sức điện động chuẩn của pin.
Lời giải:
a) Xác định anode, cathode:
Cặp có $E^o$ nhỏ hơn là anode (cực âm), cặp có $E^o$ lớn hơn là cathode (cực dương).
- $E^o_{\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}} = -0{,}762$ V $<$ $E^o_{\text{Pb}^{2+}/\text{Pb}} = -0{,}126$ V.
- → Anode: Zn; Cathode: Pb.
b) Quá trình ở mỗi điện cực và phương trình:
- Anode (Zn) – oxi hoá: $\text{Zn} \longrightarrow \text{Zn}^{2+} + 2\text{e}$
- Cathode (Pb) – khử: $\text{Pb}^{2+} + 2\text{e} \longrightarrow \text{Pb}$
- Phương trình phản ứng trong pin:
$$\text{Zn} + \text{Pb}^{2+} \longrightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Pb}$$
c) Sức điện động chuẩn của pin:
$$E^o_{\text{pin}} = E^o_{\text{cathode}} – E^o_{\text{anode}} = (-0{,}126) – (-0{,}762) = 0{,}636\ \text{V}$$
Câu 3 trang 86
Đề bài: Sức điện động chuẩn của pin điện hoá gồm hai điện cực $\text{M}^{2+}/\text{M}$ và $\text{Ag}^+/\text{Ag}$ bằng 1,056 V. Trong số các kim loại Cu, Fe, Ni, Sn:
a) Hãy cho biết kim loại nào phù hợp với M.
b) Lựa chọn kim loại M để pin điện hoá có sức điện động chuẩn lớn nhất.
Cho biết:
| Cặp oxi hoá – khử | $\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}$ | $\text{Ni}^{2+}/\text{Ni}$ | $\text{Sn}^{2+}/\text{Sn}$ | $\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}$ | $\text{Ag}^+/\text{Ag}$ |
|---|---|---|---|---|---|
| $E^o$ (V) | –0,44 | –0,257 | –0,137 | +0,340 | +0,799 |
Lời giải:
a) Xác định M:
Vì $E^o_{\text{Ag}^+/\text{Ag}} = +0{,}799$ V lớn hơn các cặp còn lại → cặp $\text{Ag}^+/\text{Ag}$ là cathode, cặp $\text{M}^{2+}/\text{M}$ là anode.
Áp dụng công thức sức điện động chuẩn:
$$E^o_{\text{pin}} = E^o_{\text{Ag}^+/\text{Ag}} – E^o_{\text{M}^{2+}/\text{M}}$$
$$1{,}056 = 0{,}799 – E^o_{\text{M}^{2+}/\text{M}}$$
$$\Rightarrow E^o_{\text{M}^{2+}/\text{M}} = 0{,}799 – 1{,}056 = -0{,}257\ \text{V}$$
Tra bảng: cặp $\text{Ni}^{2+}/\text{Ni}$ có $E^o = -0{,}257$ V.
→ M là Ni.
b) Chọn M để pin có sức điện động lớn nhất:
$E^o_{\text{pin}}$ lớn nhất ⇔ $E^o_{\text{M}^{2+}/\text{M}}$ nhỏ nhất (âm nhất).
So sánh $E^o$ của Fe, Ni, Sn, Cu:
- Fe: –0,44 V ← nhỏ nhất
- Ni: –0,257 V
- Sn: –0,137 V
- Cu: +0,340 V
→ Chọn M là Fe.
Khi đó sức điện động chuẩn của pin:
$$E^o_{\text{pin}} = 0{,}799 – (-0{,}44) = 1{,}239\ \text{V}$$
ThS. Lê Thị Mai Nhi
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT
Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ