MÃ: H09
CHUYÊN ĐỀ
TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG-2015
MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC VÀ BÀI TẬP
DÙNG CHO BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
NĂM HỌC 2014-2015
MỤC LỤC
CÁC NỘI DUNG
PHẦN A: MỞ ĐẦU
I. Lí do chọn đề tài
II. Mục đích nghiên cứu
III. Nhiệm vụ
IV. Giả thuyết khoa học
V. Phương pháp nghiên cứu
VI. Điểm mới của chuyên đề
PHẦN B: NỘI DUNG
Chương I: ÔN TẬP VÀ BỔ SUNG MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC
I.1. Điện cực và thế điện cực
I.2. Chiều tự diễn biến của phản ứng oxi hóa khử
I.3. Sự điện phân – Các yếu tố ảnh hưởng đến thế điện cực
Chương II: Hệ thống bài tập trắc nghiệm
II.1. Các bài tập trắc nghiệm gồm 90 bài.
II.2. Đáp án và hướng dẫn giải chi tiết các bài tập trắc nghiệm
Chương III :Hệ thống bài tập tự luận
III.1 Các bài tập tự luận gồm 59 bài
III.2 Hướng dẫn giải các bài tập tự luận
Chương IV :Một số bài tập điện hóa trong các đề thi học sinh giỏi khu vực và quốc gia
PHẦN A : MỞ ĐẦU
I. Lí do chọn đề tài
Đầu thế kỉ XXI, nền giáo dục của thế giới có những bước tiến lớn với nhiều thành tựu về
mọi mặt. Hầu hết các quốc gia nhận thức sự cần thiết và cấp bách phải đầu tư cho giáo dục. Luật
Giáo dục 2005 của nước ta đã khẳng định: “Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu nhằm nâng
2
cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài”. Như vậy, vấn đề bồi dưỡng nhân tài nói chung,
đào tạo học sinh giỏi, học sinh chuyên nói riêng đang được nhà nước ta đầu tư hướng đến.
Trong hội nghị toàn quốc các trường THPT chuyên, Phó Thủ tướng, nguyên Bộ
trưởng Bộ GD&ĐT Nguyễn Thiện Nhân nhấn mạnh: “Hội nghị được tổ chức nhằm tổng
kết kết quả đạt được, những hạn chế, bất cập, đồng thời đề ra mục tiêu, giải pháp nhằm
xây dựng, phát triển các trường THPT chuyên thành hệ thống các trường THPT chuyên
chất lượng cao làm nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng tài năng trẻ, đáp ứng yêu cầu phát
triển đất nước trong thời kỳ đổi mới và hội nhập”. Hệ thống các trường THPT chuyên đã
đóng góp quan trọng trong việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh năng khiếu, tạo nguồn
nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có năng lực
tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lượng
và hiệu quả giáo dục phổ thông. Tuy nhiên một trong những hạn chế, khó khăn của hệ
thống các trường THPT chuyên trong toàn quốc đang gặp phải đó là chương trình, sách
giáo khoa, tài liệu cho môn chuyên còn thiếu, chưa cập nhật và liên kết giữa các trường.
Bộ Giáo Dục và Đào tạo chưa xây dựng được chương trình chính thức cho học sinh
chuyên nên để dạy cho học sinh, giáo viên phải tự tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợp,
phải tự xoay sở để biên soạn, cập nhật giáo trình.
Bộ môn Hóa học là một trong các bộ môn khoa học cơ bản, rất quan trọng. Mỗi
mảng kiến thức đều vô cùng rộng lớn. Đặc biệt là những kiến thức giành cho học sinh
chuyên hóa, học sinh giỏi cấp khu vực, cấp Quốc Gia, Quốc tế. Trong đó điện hoá học là
một trong các nội dung rất quan trọng. Phần này thường có trong các đề thi học sinh giỏi
lực của từng giáo viên dạy chuyên, sự giao lưu học hỏi, chia sẻ kinh nghiệm của các trường chuyên
trong khu vực và cả nước chúng tôi hi vọng sẽ có 1 bộ tài liệu phù hợp, đầy đủ giành cho giáo viên
và học sinh chuyên.
II. Mục đích nghiên cứu
Đúc rút và tổng kết kinh nghiệm trong rất nhiều năm giảng dạy đội tuyển hoá học quốc gia để từ
đó hoàn thành chuyên đề ‘MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ VÀ BÀI TẬP DÙNG CHO BỒI
DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC ‘ để làm tài liệu phục vụ cho giáo viên trường chuyên
giảng dạy, ôn luyện, bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp và làm tài liệu học tập cho học sinh chuyên
hoá. Ngoài ra còn là tài liệu tham khảo cho giáo viên môn hóa học và học sinh yêu thích môn hóa
học nói chung.
III. Nhiệm vụ
1- Nghiên cứu chương trình hóa học phổ thông nâng cao và chuyên hóa học, phân tích các đề thi
học sinh giỏi cấp tỉnh, khu vực, cấp quốc gia, quốc tế và đi sâu về nội dung liên quan đến vấn đề
điện hoá .
2- Sưu tầm, lựa chọn trong tài liệu giáo khoa, sách bài tập cho sinh viên, trong các tài liệu
tham khảo. Các đề thi học sinh giỏi các cấp có nội dung liên quan; phân loại, xây dựng các
bài tập lí thuyết và tính toán các bài tập cả trắc nghiệm và tự luận.
3- Đề xuất phương pháp xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dùng cho việc giảng dạy, bồi dưỡng
học sinh giỏi các cấp ở trường THPT chuyên
IV. Giả thuyết khoa học
Nếu giáo viên giúp học sinh nắm vững vấn đề lí thuyết và xây dựng được hệ thống bài tập
chất lượng, đa dạng, phong phú đồng thời có phương pháp sử dụng chúng một cách thích hợp thì sẽ
nâng cao được hiệu quả quá trình dạy- học và bồi dưỡng học sinh giỏi, chuyên hóa học.
V. Phương pháp nghiên cứu
4
- Nghiên cứu thực tiễn dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT chuyên
- Nghiên cứu các tài liệu về phương pháp dạy học hóa học, các tài liệu về bồi dưỡng học sinh giỏi,
các đề thi học sinh giỏi, . . .
dung dịch chất điện giải) của mạch điên và trên bề mặt của nó xẩy ra quá trình oxi hoá hoặc quá
trình khử. Chẳng hạn, điện cực Cu,CuSO 4 là tấm kim loại đồng nhúng trong dung dịch CuSO 4, trên
bề mặt của nó xảy ra quá trình khử ion Cu2+ hoặc oxi hoá đồng kim loại.
Vật liệu dùng làm điện cực có thể tham gia hoặc không tham gia vào phản ứng điện hoá. Điện cực
trơ là loại điện cực mà vật liệu điện cực không có vai trò hoá học trong các phản ứng xẩy ra trên
điện cực. Điện cực làm bằng kim loại quý, điện cực than chì là những ví dụ về điện cực trơ.
Trong các phản ứng oxi hoá – khử thông thường, chất khử trực tiếp nhường electron cho chất oxi
hoá. Còn trong phản ứng điện hoá học, sự khử và sự oxi hoá xảy ra trên các điện cực khác nhau. Vì
thế, người ta phân biệt điện cực ở đó xảy ra sự khử với điện cực ở đó xảy ra sự oxi hoá và đặt tên là
catot và anot:
∗ Catot là điện cực mà tại đó xảy ra sự khử, tức là xảy ra quá trình nhận electron.
∗ Anot là điện cực mà tại đó xảy ra sự oxi hoá, tức là xảy ra quá trình nhường electron.
1.1. Anot và catot trong quá trình điện phân
Khi điện phân dung dịch HCl (hình bên), các điện cực được nối
với hai cực của nguồn điện (acquy). Điện cực nối với cực âm sẽ
tích điện âm. Điện cực kia nối với cực dương của nguồn sẽ tích
điện dương. Điện trường do hai điện cực tạo ra trong dung dịch
làm cho các ion âm Cl − đi về điện cực dương. Tại đây, hai ion Cl −
nhường 2 electron để tạo ra 1 phân tử khí Cl 2:
2Cl−(dd) − 2e−
→ Cl2(k)
Như vậy, khi điện phân, cực dương là nơi xảy ra sự oxi hoá ion Cl −.
Theo định nghĩa nói ở trên, cực dương là anot.
Theo chiều ngược lại, các ion dương H + đi về điện cực âm. Tại
đây, hai ion H+ sẽ nhận 2 electron để trở thành phân tử H2:
2H+(dd) + 2e− → H2 (k)
Điện cực âm là nơi xảy ra sự khử ion H+. Theo định nghĩa nói ở trên, cực âm là catot.
Phản ứng hoá học xảy ra trong toàn bộ hệ :
Dòng diên
2HCl
loại.
Áp dụng định nghĩa đã nêu về catot và anot thì trong pin điện hoá Zn-Cu
- Tại điện cực âm (Zn) xảy ra sự oxi hoá Zn thành Zn2+ nên cực âm là anot.
- Tại điện cực dương (Cu) xảy ra sự khử Cu2+ thành Cu nên cực dương là catot.
Như vậy dấu của catot và anot trong pin và trong hệ điện phân là ngược nhau. Sự chuyển hoá năng
lượng trong pin và trong sự điện phân cũng ngược nhau.
Trong pin điện, một phản ứng hoá học tự diễn ra và năng lượng của phản ứng này chuyển thành
điện năng. Còn trong điện phân, năng lượng của dòng điện đã gây ra sự tiến hành cưỡng bức một
phản ứng hoá học không có khả năng tự diễn biến.
2. Thế điện cực và sức điện động của pin điện
Trở lại ví dụ về pin điện hoá Zn-Cu. Sự xuất hiện dòng điện đi từ cực đồng sang cực kẽm chứng tỏ
rằng giữa hai điện cực có sự chênh lệch điện thế, tức là trên mỗi điện cực đã xuất hiện một thế điện
cực.
Hiệu của thế điện cực dương (E+) và thế điện cực âm (E -) chính là động lực gây ra sự chuyển động
của điện tích trong mạch vì thế được gọi là sức điện động (Epin), viết tắt là SĐĐ:
Epin = E+ - E(3)
3. Sức điện động chuẩn và thế điện cực chuẩn
3.1. Thế điện cực chuẩn.
SĐĐ của pin điện, có thể đo được bằng thực nghiệm (chẳng hạn nhờ một von kế có điện trở rất
lớn). Nó phụ thuộc vào nhiệt độ, bản chất điện hoá của các kim loại dùng làm điện cực và nồng độ
của các ion trong dung dịch tiếp xúc với các điện cực. Để có thể so sánh tính chất điện hoá của các
kim loại, người ta đo SĐĐ trong trường hợp nồng độ các ion trong các dung dịch bằng
1 M và áp suất rieng phần của các chất khí có tham gia vào phản ứng điện cực bằng 1 atm. SĐĐ
đo được trong điều kiện như vậy gọi là SĐĐ chuẩn (E 0pin). còn thế điện cực của các điện cực trong
các điều kiện ấy gọi là thế điện cực chuẩn (E+0, E-0). Phương trình (3) khi ấy có dạng:
E0pin = E+0 - E-0
(4)
Cần chú ý rằng khái niệm thế điện cực chuẩn chỉ gắn với điều kiện nồng độ các ion trong các
dung dịch bằng 1 M và áp suất rieng phần của các chất khí có tham gia vào phản ứng điện cực
bằng 1 atm.
E0+ > 0
(5)
Khi điện cực
hidro chuẩn đóng
vai trò cực
dương:
E0pin =
0
E (hidro) - E0- =
0,000 - E0- = E0- > 0 → E0- < 0
(6)
Như vậy thế điện cực chuẩn của một điện cực ở bất kì nhiệt độ nào đều có trị tuyệt đối bằng
SĐĐ chuẩn (E0pin)pin điện hoá bao gồm điện cực nghiên cứu chuẩn và điện cực hidro chuẩn. Khi
điện cực nghiên cứu đóng vai trò cực dương, thế điện cực chuẩn của nó (E 0) có dấu dương. Khi điện
cực nghiên cứu đóng vai trò cực âm, thế điện cực chuẩn của nó (E0) có dấu âm.
Bằng cách nói trên người ta xác định được thế điện cực chuẩn của các điện cực tạo thành từ một
kim loại nhúng trong dung dịch muối của nó. Bán phản ứng trên các điện cực này có thể viết ở dạng
chung:
Mn+ + ne → M
(7)
Trong đó ne là số electron, M kí hiệu kim loại.
Vì phương trình (7) biểu diễn quá trình quá trình khử ion kim loại, nên các giá trị thế điện cực
0
chuẩn đo được (hoặc tính được) được gọi là thế khử chuẩn và kí hiệu là EM n+ / M , chẳng hạn
E 0Zn 2+ /Zn hay E 0Cu 2+ /Cu ... Bảng 1 cung cấp các giá trị thế khử chuẩn ở 25oC của một số nguyên tố
thường gặp
BẢNG 1: Thế điện cực chuẩn ở 25oC của một số nguyên tố thường gặp
Nguyên tố
Li
2H+ + 2e−
Cu2+ + 2e−
I2
+ 2e−
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
Thế điện cực chuẩn E0, Von
−3,045
−2,925
−2,87
−2,714
−2,37
−1,66
−0,763
+0,789
Hg2+ + 2e− → Hg
−
+
Ag
+0,799
Ag
+ e
→ Ag
−
−
Br2
+1,08
Br2
+ 2e → 2Br
−
−
Cl2
+1,360
Cl2
+ 2e → 2Cl
−
3+
Au
+1,50
Au
+ 3e → Au
−
−
F2
−
−
+
MnO4 + 4H + 3e → MnO2(r) + 2H2O
E0 = +1,70 V
MnO4− + 2H2O + 3e− → MnO2(r ) + 4OH−
E0 = +0,60 V
Cr2O72− + 14H+ + 6e− → 2Cr3+ + 7H2O
E0 = +1,33 V
−
−
−
−
CrO4 + 4H2O + 3e → Cr(OH)4 + 4OH
E0 = −0,13 V
NO3− + 4H+ + 3e− → NO + 2H2O
E0 = +0,96 V
S2O82− + 2e−
→ 2SO42−
E0 = +1,96 V
−
2−
+
2−
2SO4 + 4H + 2e → S2O6 + 2H2O
E0 = −0,25 V
SO42− + H2O + 2e− → SO32− + 2OH−
E0 = −0,936 V
SO42− + 4H+ + 2e− → H2SO3 + H2O
E0 = +0,172 V
Mặc dù các giá trị ở trên là thế khử chuẩn, trong các tài liệu người ta vẫn hay dùng thuật ngữ thế
oxi hoá – khử chuẩn để chỉ các giá trị này.
0
Khi cung cấp giá trị thế oxi hoá chuẩn người ta sẽ kí hiệu là: EMn2+ / MnO4− = - 1,507 V.
4. Các yếu tố ảnh hưởng đến thế điện cực.
4.1. Ảnh hưởng của nồng độ, phương trình Nernst.
Mối quan hệ giữa thế điện cực với nồng độ dạng oxi hoá và dạng khử được biểu diễn bằng
phương trình Nernst:
RT
ln Q
E = E0 (8)
nF
Ở 25oC, phương trình trở thành:
0, 059
E = E0 .lgQ
(9)
n
với E là thế của điện cực tại điều kiện nồng độ bất kì,
E0 là thế điện cực tại điều kiện tiêu chuẩn,
R là hằng số khí, R = 8,31 J.mol−1.K−1,
T là nhiệt độ Kenvin,
n là số electron trao đổi trong bán phản ứng,
Q, thường gọi là tỉ số phản ứng, là biểu thức có dạng giống như hằng số cân bằng nhưng các
nồng độ có mặt trong biểu thức không phải là nồng độ khi hệ đạt đến cân bằng.
Chẳng hạn có thể áp dụng phương tình Nernst để tính thế điện cực của điện cực kẽm khi nồng độ
ion kẽm trong dung dịch bằng 0,01 M:
1
0, 059
E Zn2+ / Zn = E 0Zn2+ / Zn lg
=- 0,704 V
Chú thích:
Thế khử chuẩn của hidro được quy ước bằng 0,000. Trong nước, [H+][OH-] = 10 -14. Thế điện cực
của hidro trong nước có thể tính từ phương trình Nernst :
pH
RT
RT pH 2 .
ln + 2 2 = 0 E2H+/H2 = E02H+/H2 (20)
ln
[OH - ]2
2F [H ]
2F 10−14
Khi PH2 = 1 atm, T = 298,15 K, (20) trở thành:
RT
ln[OH - ]2
E2H+/H2 = - 0,828 (21)
2F
Giá trị - 0,828 V được xem như thế khử chuẩn của nước tương ứng với bán phản ứng:
2H2O(l) + 2e− → 2OH(aq)− + H2(k)
E0 = −0,828 V
(22)
Tuy nhiên, khi điện phân, ngay khi thế của catot đạt được giá trị - 0,828 V cũng chưa xảy ra sự khử
cation H+ ở catot. Do ảnh hưởng của quá thế (xem phần quá thế ở dưới), để quan sát được phản
ứng khử cation H+, cần có thế catot âm hơn so với thế khử chuẩn của nước (−0,828 V)
4.2. Ảnh hưởng của áp suất.
Áp suất chỉ ảnh hưởng đến thế điện cực khi có sự tham gia của chất khí vào phản ứng trên bề mặt
điện cực. Ảnh hưởng đó phản ảnh trong phương trình Nernst. Chẳng hạn như sự phụ thuộc của thế
điện cực hydro vào áp suất khí H2 trên bề mặt điện cực platin làm thay đổi thế của điện cực hidro:
2H+(dd) + 2e− → H2(k)
P
E H+ /H = E 0H+ /H - 0, 059 lg H+2 2
(10)
Trong các công thức trên:
∆G, ∆G0 lần lượt là biến thiên thế đẳng áp và biến thiên thế đẳng áp chuẩn của phản ứng xảy ra
trong pin điện,
Epin, E0pin lần lượt là SĐĐ và SĐĐ chuẩn của pin điện,
N là số electron trao đổi,
F là số Faraday, F = 96500 C/mol (C là Coulomb, đọc là Cu-long).
Trong nhiệt động lực học, người ta đã chứng tỏ rằng, một quá trình chỉ có thể tự diễn biến nếu ∆G
0 hay E+ > E(11)
Khi phản ứng diễn ra trong điều kiện chuẩn (nồng độ các ion trong dung dịch = 1M, áp suất riêng
phần của các khí tham gia vào phản ứng trên điện cực = 1atm) tiêu chuẩn (11) trở thành:
12
E0pin = E+0 - E-0 > 0 hay E+0 > E-0
(12)
Trở lại với phăn ứng (2), ở điều kiện chuẩn, ta có:
0
0
E0pin = E+0 - E-0 = E Cu 2+ /Cu − E Zn 2+ /Zn = 1,100 V
→ ∆G0 = -nFE0pin = - 2.96500.1,100 = - 212300 J
∆G0 < 0 nên ở điều kiện chuẩn, phản ứng (2) có thể tự xảy ra. Điều đó phù hợp với kết luận quen
biết: kẽm có thể đẩy được đồng ra khỏi dung dịch muối đồng.
Kim loại có thế khử chuẩn càng nhỏ (càng âm) có tính khử càng mạnh.
Ion của các kim loại có thế khử chuẩn càng lớn (càng dương) có tính oxi hoá càng mạnh.
Một cách tổng quát cặp oxi hoá khử có thế chuẩn khử cao hơn có thể oxi hoá được chất khử có
thế khử chuẩn thấp hơn.
Hiệu giữa thế khử chuẩn của chất oxi hoá và thế khử chuẩn của chất khử cũng gọi là thế chuẩn
của phản ứng oxi hoá khử. Nếu phản ứng oxi hoá khử diễn ra trong pin điện thì thế chuẩn của
Vì
Q = It
(16)
Nên (15) có thể viết lại thành:
It M
m = ÷ ÷
(17)
F z
Trong đó I là cường độ dòng điện (Ampe),
t là thời gian (s).
Phương trình (16) có thể viết dưới dạng:
m
It
=
n=
(18)
M zF
Trong đó n là số mol chất bị điện phân được giải phóng trên điện cực.
2. Điện phân dung dịch
2.1. Sự phóng điện của H+ và OHa) Ở cực âm (catot)
Ở cực âm, ngoài cation kim loại còn có mặt cation H+ do nước điện li mà tạo thành. Khi đó có thể
xảy ra phản ứng:
2H+ + 2e → H2
(19)
Vì thế, những kim loại có thế khử chuẩn rất âm (kiềm, kiềm thổ, Al), cation của chúng có tính oxi
hoá yếu sẽ không bị khử tại cực âm. Chỉ những kim loại kém hoạt động hoá học Zn, Cr, Ni..., các
kim loại quý) mới được giải phóng ở cực âm.
b) Ở cực dương (anot)
Ở cực dương, ngoài anion gốc axit còn có mặt anion OH- do nước điện li mà tạo thành. Khi đó có
thể xảy ra phản ứng:
E0 = -1,360 V
−
−
0
Thế oxi hoá chuẩn của OH
4OH → O2(k) + 2H2O + 4e
E = -0,401 V
Nếu không có quá thế, OH- sẽ phóng điện ngay khi thế anot đạt được giá trị -0,401 V và Cl - sẽ còn
lại trong dung dịch. Khi sử dụng anot bằng than chì, quá thế oxi trên than chì có giá trị rất lớn làm
cho thế phân hủy của oxi vượt qua thế phân hủy của clo. Nhờ thế, ở anot xảy ra sự phóng điện của
ion Cl-.
................................................................................................................................................................
*KẾT LUẬN:
Trên đây là một số kiến thức cơ bản về điện hoá (có mở rộng và nâng cao hợp lí) giúp cho
các em học sinh hiểu rõ và vận dụng nhanh để giải quyết tốt các dạng bài tập về điện hoá trong các
đề thi học sinh giỏi khu vực và quốc gia.
14
CHƯƠNG 2 . HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
II.1 Đề bài
Bài 1. Cặp oxi hoá - khử của một nguyên tố kim loại được tạo ra bởi
A. một chất oxi hoá và một chất khử.
B. hai nguyên tố kim loại có độ hoạt động khác nhau tiếp xúc với nhau.
C. dạng oxi hoá và dạng khử của nguyên tố kim loại đó.
D. hai nguyên tố hoá học, một nguyên tố có tính oxi hoá, một nguyên tố có tính khử.
Chọn đáp án đúng
Bài 2. Có hai phát biểu liên quan đến cặp oxi hoá -khử Mn+/M:
1. Mn+ là dạng oxi hoá, M là dạng khử.
D. 1, 2, và 3.
Chọn đáp án đúng
Bài 4. Khi pin điện hoá chuẩn Ni - Cu hoạt động,
1. màu xanh của dung dịch CuSO4 nhạt dần theo thời gian.
2. nguyên tử Ni bị oxi hoá thành Ni2+ tan vào dung dịch theo quá trình:
Ni(r) → Ni2+(dd) + 2e−.
Trong hai nhận xét này,
A. chỉ có 1 đúng.
2 đúng.
C. cả 1 và 2 đều đúng.
và 2 đều sai.
B. chỉ có
D. cả 1
Chọn đáp án đúng
Bài 5. Hai điện cực tạo ra từ hai kim loại A, B
được nhúng vào hai ngăn của một bình chứa
dung dịch muối nitrat kim loại tương ứng. Hai
ngăn này được cách li bằng một vách xốp có
nhiều lỗ nhỏ cho các ion đi qua, nhưng không để
15
các dung dịch bị trộn lẫn. Nối hai điện cực với nhau bằng một dây dẫn, dòng electron chuyển
động theo hướng như hình vẽ bên, nhận xét nào dưới đây không chính xác?
A. Điện cực A là anot, điện cực B là catot.
B. Ion dương sẽ chuyển động từ ngăn chứa điện cực B sang ngăn chứa điện cực A thông qua
D. Không phải 1 lẫn 2.
Chọn đáp án đúng
Bài 8. Một học sinh đưa ra ba nhận xét dưới đây về pin
điện có sơ đồ như hình bên:
1. Điện cực khí hiđro chuẩn được duy trì hoạt động bằng
cách thổi liên tục khí hiđro ở áp suất 1 atm lên tấm platin
phủ muội platin ngâm trong dung dịch axit có nồng độ ion
H+ 1M,
2. Đo sức điện động của pin này ta có thể xác định thế
điện cực chuẩn của cặp M2+/M.
16
3. M là điện cực âm của pin.
A. chỉ 1 đúng.
B. 1 và 2 đúng.
C. 1 và 3 đúng.
D. cả ba đúng.
Chọn đáp án đúng
Bài 9. Cho một pin điện hoá chuẩn được hình thành từ điện
cực M và điện cực khí hiđro đều ở điều kiện tiêu chuẩn như
hình vẽ bên. Biết rằng Vôn kế chỉ giá trị 0,76 V, giá trị thế
khử chuẩn của cặp M2+/M là
A. +0,76 V.
B. +1,52 V.
Cho biết trong hai nhận xét sau, nhận xét nào chính xác?
0
1. E Mn 2 + /Mn = 1,19 V
2. Phản ứng xảy ra khi pin hoạt động:
Mn(r)
+
2H+(dd) → Mn2+(dd) + H2(k)
A. Chỉ 1
B. Chỉ 2
C. Cả 1 và 2
D. Không phải 1 lẫn 2
Chọn đáp án đúng
Bài 12. Một pin điện hoá được hình thành bằng cách kết nối hai
điện cực tạo bởi kim loại M và Cu nhúng trong hai dung dịch muối
nitrat nồng độ 1M của ion kim loại tương ứng ở 25 0C như hình
hình vẽ. Vôn kế chỉ 0,57V; E0Cu2+/Cu (250C)= 0,34 V. Dãy nhận
định nào dưới đây chính xác?
A. E0M2+/M (250C) = +0,13 V; điện cực M là catot.
17
B.
3+
(dd)
Al
Al0 (r)
+
C.
Mn
D.
Mn2+(dd) +
+ 3e
−
3e
2+
(dd)
Thế chuẩn của pin
−
Chọn đáp án đúng
Bài 14. Pin khô niken-cađimi, còn được gọi tắt là Nicad, sản sinh ra dòng điện nhờ phản ứng
sau:
NiO2 (r) + 2H2O (l) → Cd(OH)2 (r) + Ni(OH)2 (r)
Cd (r) +
Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào chính xác?
1. NiO2 bị khử ở catot, Cd bị oxi hoá ở anot của pin.
2. Dòng electron trong mạch ngoài truyền từ anot sang catot của pin.
A. Chỉ 1.
B. Chỉ 2.
C. Cả 1 và 2.
D. Không phải 1 lẫn 2.
Chọn đáp án đúng
Bài 15. Trong bốn ion dưới đây, ion có tính oxi hoá lớn nhất ở điều kiện chuẩn là
A. Ag+.
B. Ca2+.
E0Fe3+/Fe2+ = +0,77 V; E0Fe3+/Fe2+ =;
C. Mg2+
E0Fe3+/Fe2+ =;
Fe3+(dd)
+
e− → Fe2+(dd)
E0 = +0,77 V
Cu2+(dd)
+
e− →
E0 = +0,15 V
Cu+(dd)
Ion nào ở trên có tính khử lớn nhất?
A. Fe3+
B. Fe2+
C. Cu2+
D. Cu+
Chọn đáp án đúng
Bài 18. Cho các thế điện cực chuẩn ở 25oC của một số cặp oxi hoá -khử:
18
Fe(r)
+
Cu2+(dd) →
Fe2+(dd) + Cu(r)
2.
Cu(r)
+
Fe3+(dd) →
Cu2+(dd) + Fe2+(dd)
3.
Fe(r)
+
Fe3+(dd) →
Fe2+(dd)
A. Chỉ 1.
B(r)
Dựa vào kết quả ở trên, hãy cho biết sự sắp xếp nào dưới đây là chính xác?
0
0
0
A. E A 2 + /A < E B2 + /B < E D3+ /D2 +
0
0
0
B. E A 2 + /A < E D3+ /D2 + < E B2 + /B
0
0
C. E D3+ /D2 + < E A 2 + /A
Ni2+(dd) + Cr(r)
C. 2 & 3.
D.chỉ 2.
Chọn đáp án đúng
Bài 22. Trong các dung dịch sau, những dung dịch nào thể sử dụng để loại bỏ tạp chất Fe ra
khỏi hỗn hợp của nó với Ag nhằm thu được Ag tinh khiết mà không làm mất bạc?
1.H2SO4(l), 2.HNO3(l),
A. 1, 2, 3
3. HCl, 4.AgNO3, 5. Fe(NO3)3, 6.Cu(NO3)2
B.1,2, 3, 4
C. 1,2 3, 4, 5, 6
Cho E0Fe3+/Fe2+ = +0,77 V...
Chọn đáp án đúng
19
D. 1, 3, 4, 5
Bài 23. Một mẫu Ag bị lẫn tạp chất Cu, Fe được xử lí bằng một lượng dư dung dịch A thì thu
được Ag tinh khiết mà không làm mất bạc. Dung dịch A chứa
A. NíSO4
C. AgNO3, Fe(NO3)3.
2+
A. Mn
B. Sn
C. Mn
D. Sn
Chọn đáp án đúng
Câu 27. Dung dịch nước nồng độ 1 M của ion nào trong các ion sau có tính khử yếu nhất?
A. Ag+(dd)
B. Cu2+(dd)
C. H+(dd)
D. Zn2+(dd)
Chọn đáp án đúng
Câu 28. Một phản ứng xảy ra trong một pin điện hoá có SĐĐ E 0pin = 0,80 V. Nhận định nào sau đây
về dấu của ∆G và hằng số cân bằng K là đúng?
A. ∆G < 0, K > 1
B. ∆G < 0, K > 1
C. ∆G > 0, K < 1
D. ∆G > 0, K > 1
Chọn đáp án đúng
Câu 29. Cặp số liệu nào là hợp lí cho một phản ứng trong pin điện hoá?
A. ∆G0 > 0, E0pin = 0
B. ∆G0 < 0, E0pin = 0
C. ∆G0 < 0, E0pin > 0
D. ∆G0 < 0, E0pin < 0
Chọn đáp án đúng
Câu 30. Tập hợp các nhận xét nào nào ghi dưới đây là thích hợp với một phản ứng oxi hoá khử
được nghiên cứu dưới điều kiện tiêu chuẩn?
E0
∆G0
Khả năng diễn biến
SĐĐ của pin ở nhiệt độ trên lớn hơn 2,12 V?
A. cho thêm Zn (r) vào
B. tăng nồng độ ion Cl− (dd) vào
20
C. giảm nồng độ ion Zn2+(dd)
D. giảm áp suất riêng phần khí clo
Chọn đáp án đúng
Câu 33.
Ni (r)
+
Cu2+(r) → Ni2+(dd) +
Cu (r)
Pin Vonta dựa trên phản ứng này có điện thế là 0,59V ở điều kiện tiêu chuẩn. Phương án nào dưới
đây sẽ làm tăng sức điện động của pin?
I. Tăng [Cu2+]
II. Tăng kích thước điện cực Niken.
A. Chỉ I
B. Chỉ II
C. Cả I và II
D. Không phải I lẫn II
Chọn đáp án đúng
Câu 34. Quá trình oxi hóa – khử của những cặp nào dưới đây có thế làm thay đổi pH của dung
dịch?
I. AmO22+/AmO2+
II. AmO22+/Am4+
III. Am4+/Am2+
A. Chỉ I
B. Chỉ II
E0 = 0,80V
→ Rh
Cu+dd + 2e−
E0 = 0,52V
→ Cu
Cho biết nhận xét nào dưới đây chính xác nhất?
Cu(NO )
Rh(NO )
Chiều dòng điện trong mạch ngoài
Thế chuẩn của pin
A.
Từ anot Rh đến catot Cu
0,28 V
B.
Từ catot Rh đến anot Cu
1,32 V
C.
Từ anod Cu đến catot Rh
0,28 V
D.
Từ catot Cu đến anot Rh
0,76 V
Chọn đáp án đúng
Câu 38.
2Ag+(dd) +
Cu (r) →
Cu2+(dd) +
2Ag (r)
SĐĐ chuẩn của pin điện làm việc với phản ứng này là 0,46V. Tác động nào dưới đây sẽ làm tăng
thế mạnh nhất?
D. Không phải 1 lẫn 2.
Chọn đáp án đúng.
Câu 42. Ở pin điện hoá: Ag | Ag+ ||NO3−, NO | Pt, nhận xét nào dưới đây là đúng ?
A. NO3− bị oxi hoá ở anot.
B. Pt là làm việc như một xúc tác.
C. Điện cực bạc giảm khối lượng khi pin làm việc.
D. SĐĐ của pin tăng lên khi tăng kích thước điện cực bạc gấp đôi.
Chọn đáp án đúng
Câu 43. Trong quá trình mạ kẽm, sắt được che phủ bởi một lớp kẽm kim
loại. Sự bảo vệ kim loại bằng phương pháp này giống với:
A. Thanh Mg được nối với ống sắt cần bảo vệ.
B. Can sắt được mạ thiếc.
C. Mạ đồng cho các vật liệu làm bằng sắt.
D. Ống đồng được sơn bằng epoxit.
Chọn đáp án đúng
Câu 44. Hình vẽ bên minh họa cách bảo vệ ống dẫn nước bằng thép trong
lòng đất theo phương pháp điện hoá. Nên sử dụng kim loại M nào để làm
anot hy sinh?
I. Na
II. Mg
III. Cu
A. Chỉ II
B. Chỉ II, và III
C. Chỉ III
D. Cả I, II, và III
Chọn đáp án đúng
Câu 45. Quá trình nào xảy ra khi acquy chì phóng điện?
1. Khí hyđro được giải phóng ra.
2. PbO2 được chuyển hoá thành PbSO4.
3. Khối lượng riêng của dung dịch giảm xuống.
Chọn đáp án đúng
Câu 49. Sản phẩm nào dưới đây được tạo ra tại anot trong quá trình điện phân dung dịch NaNO 3
0,1 M?
A. H2 (k)
B. NO2 (k)
C. O2 (k)
D. Na (r)
Chọn đáp án đúng
Câu 50. Phát biểu nào dưới đây về điện phân dung dịch KI 1 M có pha phenolphtalein là không
đúng?
A. Kali kim loại được tạo ra.
B. Màu vàng xuất hiện ở Anot.
C. Màu hồng xuất hiện tại Catot.
D. Một chất khí được tạo ra ở Catot.
Chọn đáp án đúng
Câu 51. Phản ứng nào xảy ra ở catot trong quá trình điện phân dung dịch nước của KCl?
A. K+(dd) +
1e− → K (r)
B. 2H2O (dd) + 2e− → H2 (k) + 2e−
C. 2Cl− (dd) → Cl2 (k) + 2e−
D. 2H2O (l) → O2 (k) + 4H+(dd) + 4e−
Chọn đáp án đúng
Câu 52. Khi dung dịch nước của KF bị điện phân, quá trình nào xảy ra?
A. O2 và H+ được tạo ra ở một điện cực còn H2 và OH− được tạo ra ở điện cực còn lại.
B. O2 và OH− được tạo ra ở một điện cực còn H2 và H+ được tạo ra ở điện cực còn lại.
C. Kali kim loại được tạo ra ở một điện cực còn O2 và H+ được tạo ra ở điện cực còn lại.
D. Kali kim loại được tạo ra ở một điện cực còn F2 đựơc tạo ra ở điện cực còn lại.
Chọn đáp án đúng
Câu 53. Sản phẩm nào được tạo ra khi điện phân dung dịch nước của AlCl3?
I. Al (r)
Br2 (dd) + 2e− → 2Br−(dd) +1,077V
Cl2 (dd) +
2e− → 2Br−(dd) +1,360V
A. Ni (r) ở catot, Cl2 (k) ở anot.
B. Ni (r) ở catot, Br2 (dd) ở anot.
C. Sn (r) ở catot, Br2 (dd) ở anot.
D. Sn (r) ở catot, Cl2 (dd) ở anot.
Chọn đáp án đúng
23
Câu 57. Dựa vào bảng thế khử chuẩn,
Mg2+(dd) + 2e− → Mg (r)
E0 = −2,38 V
2H2O (l) + 2e− → H2 (k) + 2OH− (dd) E0 = −0,83 V
Br2 (l)
+ 2e− → 2Br− (dd)
E0 = 0,53 V
−
+
O2 (k)
+ 4H (dd) + 4e → 2H2O (l)
E0 = 1,23 V
hãy cho biết sản phẩm nào được tạo ra trong suốt quá trình điện phân dung dịch nước của MgBr2?
A. Mg và H2
B. H2 và Br2
C. H2 và O2
D. Mg và O2
Chọn đáp án đúng
Câu 58. Yếu tố nào dưới đây không ảnh hưởng đến số mol của kim loại bám lên điện cực trong quá
(mol/L) và dùng dư. Nhận xét nào dưới đây là đúng?
I. Số mol vàng được tạo ra lớn hơn số mol bạc được tạo ra.
II. Nồng độ Au3+ lớn hơn nồng độ Ag+ trong dung dịch sau điện phân
(theo mol/l).
III. Số electron phản ứng với ion Au3+ bằng số electron phản ứng với Ag+
A. chỉ I
B. chỉ I và III
C. chỉ II và III
D. cả I, II và III
Chọn đáp án đúng
A u (N O 3)3 A g N O 3
Câu 62. Giản đồ nào dưới đây mô tả chính xác nhất sự thay đổi độ dẫn điện của dung dịch axit
axetic khi cho thêm dần dung dịch NaOH vào dung dịch đó? ( λ: độ dẫn điện của dung dịch ).
10
λ
10
λ
10
λ
10
8
8
2
4
6
8
V
dd
NaOH
(A)
0
0
2
4
(B)
6
8
V
4
6
8
V
dd
NaOH
(D)
Chọn đáp án đúng
Bài 63. Điều gì xảy ra đối với các cation trong khi điện phân muối nóng chảy?
A. Các cation chuyển động về anot và bị khử trên anot.
B. Các cation chuyển động về catot và bị khử trên catot.
C. Các cation chuyển động về anot và bị oxi hoá.
D. Các cation chuyển động về catot và bị oxi hoá.
24
Chọn đáp án đúng
Bài 64. Những nhận xét nào dưới đây là đúng?
1. Ở bình điện phân, cực dương là anot.
2. Ở pin điện hoá, cực dương là catot.
3. Ở pin điện hoá và bình điện phân, catot đều là điện cực mà tại bề mặt của nó xảy ra quá
trình khử.
A. chỉ 1.
Trong bốn nhận xét này, số nhận xét chính xác là
A. 1.
3.
B. 2.
D. 4.
C.
Chọn đáp án đúng
Bài 67. Phương trình phản ứng nào dưới đây biểu diễn một quá trình điện phân dung dịch?
A. Fe(r) + H2SO4(l) → FeSO4(dd) + H2(k)
B. Cu(NO3)2(dd) + H2O(l) → Cu(r) + HNO3(dd) + O2(k)
C. Cu(NO3)2(dd) + Zn(r) → Zn(NO3)2(dd) + Cu(r)
D. NH4NO2(dd) → N2(k) + H2O(l)
Chọn đáp án đúng
Bài 68. Quá trình nào dưới đây xảy ra trước tiên ở catot khi điện phân dung dịch Fe(NO3)2?
A. Fe2+(dd) + 2e− → Fe(r)
25