MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC VÀ BÀI TẬP DÙNG CHO BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

8/15/2019 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC VÀ BÀI TẬP DÙNG CHO BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

http://slidepdf.com/reader/full/mot-so-van-de-ve-dien-hoa-hoc-va-bai-tap-dung-cho-boi 1/100

CHUYÊNĐỀ TRẠI HÈ HÙNG VƯƠ NG-2015

MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC VÀ BÀI TẬPDÙNG CHO BỒI DƯỠ NG HỌC SINH GIỎI

NĂM HỌC 2014-2015

MÃ: H09

W.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COMng góp PDF b ở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú



2

MỤC LỤCCÁC NỘI DUNG Trang

PHẦN A: MỞ ĐẦU 1I. Lí do chọn đề tài 2II. Mục đích nghiên cứu 2III. Nhiệm vụ 3IV. Giả thuyết khoa học 4V. Phươ ng pháp nghiên cứu 4VI.Điểm mớ i của chuyênđề 4

PHẦN B: NỘI DUNG 5Chươ ng I: ÔN TẬP VÀ BỔ SUNG MỘT SỐ KIẾN THỨ C VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC 5

I.1.Điện cực và thế điện cực 6I.2. Chiều tự diễn biến của phảnứng oxi hóa khử 11I.3. Sự điện phân – Các yếu tố ảnh hưở ngđến thế điện cực 13

Chươ ng II: Hệ thống bài tập trắc nghiệm 14II.1. Các bài tập trắc nghiệm gồm 90 bài. 29II.2.Đáp án và hướ ng dẫn giải chi tiết các bài tập trắc nghiệm 47

Chươ ng III :Hệ thống bài tập tự luận 48III.1 Các bài tập tự luận gồm 59 bài 56III.2 Hướ ng dẫn giải các bài tập tự luận 74

Chươ ng IV :Một số bài tập điện hóa trong cácđề thi học sinh giỏi khu vự c và quốc gia 94

PHẦN C: Kiến nghị và kết luận 97I .Kiến nghị 98II . KẾT LUẬN 98Tài liệu tham khảo 99





3

PHẦN A: MỞ ĐẦU I. Lí do chọn đề tài

Đầu thế kỉ XXI, nền giáo dục của thế giớ i có những bướ c tiến lớ n vớ i 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. LuậtGiáo dục 2005 của nướ c ta đã khẳng định: “Phát triển giáo dục là quốc sách hàngđầu nhằm nângcao dân trí,đào tạo nhân lực, bồi dưỡ ng nhân tài”. Như vậy, vấn đề bồi dưỡ ng nhân tài nói chung,đào tạo học sinh giỏi, học sinh chuyên nói riêngđangđượ c nhà nướ c tađầu tư hướ ngđến.

Trong hội nghị toàn quốc các trườ ng THPT chuyên, Phó Thủ tướ ng, nguyên Bộ trưở ng Bộ GD&ĐT Nguyễn Thiện Nhân nhấn mạnh: “Hội nghị đượ c tổ chức nhằm tổngkết kết quả đạt đượ c, những hạn chế, bất cập, đồng thờ i đề ra mục tiêu, giải pháp nhằmxây dựng, phát triển các trườ ng THPT chuyên thành hệ thống các trườ ng THPT chuyênchất lượ ng cao làm nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡ ng tài năng trẻ, đáp ứng yêu cầu pháttriển đất nướ c trong thờ i kỳ đổi mớ i và hội nhập”. Hệ thống các trườ ng THPT chuyênđã

đóng góp quan tr

ọng trong vi

ệc phát hi

ện, b

ồi d

ưỡ ng h

ọc sinh n

ăng khi

ếu, t

ạo ngu

ồn

nhân lực chất lượ ng cao chođất nướ c, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có năng lựctự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lượ ngvà hiệu quả giáo dục phổ thông. Tuy nhiên một trong những hạn chế, khó khăn của hệ thống các trườ ng THPT chuyên trong toàn quốc đang gặp phải đó là chươ ng trình, sáchgiáo khoa, tài liệu cho môn chuyên còn thiếu, chưa cập nhật và liên kết giữa các trườ ng.Bộ Giáo Dục và Đào tạo chưa xây dựng đượ c chươ ng trình chính thức cho học sinhchuyên nênđể dạy cho học sinh, giáo viên phải tự tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợ p,

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 lớ n. Đặc biệt là những kiến thức giành cho học sinhchuyên hóa, học sinh giỏi cấp khu vực, cấp Quốc Gia, Quốc tế. Trongđó điện hoá học làmột trong các nội dung rất quan trọng. Phần này thườ ng có trong cácđề thi học sinh giỏilớ p 10, 11 khu vực; Olympic trại hè Hùng Vươ ng hoặc gắn vớ i các kiến thức phần kimloại trong cácđề thi học sinh giỏi Quốc Gia, Quốc Tế. Tuy nhiên, trong thực tế giảng dạyở các trườ ng phổ thông nói chung vàở các trườ ng chuyên nói riêng, việc dạy và học phần

kiến thức về điện hoá gặp một số khó khăn:- Đã có tài liệu giáo khoa dành riêng cho học sinh chuyên hóa, nhưng nội dung kiến thức lí

thuyết về điện hoá còn sơ sài chưa đủ để trang bị cho học sinh, chưa đápứng đượ c yêu cầu của cáckì thi học sinh giỏi các cấp.

- Tài liệu tham khảo về mặt lí thuyết thườ ng đượ c sử dụng là các tài liệu ở bậc đại học, caođẳngđã đượ c biên soạn, xuất bản từ lâu. Khi áp dụng những tài liệu này cho học sinh phổ thông gặp





4

rất nhiều khó khăn. Giáo viên và học sinh thườ ng khôngđủ thờ i gian nghiên cứu dođó khó xácđịnhđượ c nội dung chính cần tập trung là vấn đề gì.

- Trong các tài liệu giáo khoa chuyên hóa lượ ng bài tập rất ít, nếu chỉ làm các bài trongđóthì HS khôngđủ “lực” để thi vìđề thi khu vực, HSGQG, Quốc Tế hằng năm thườ ng cho rộng vàsâu hơ n nhiều. Nhiều đề thi vượ t quá chươ ng trình.

- Tài liệu tham khảo phần bài tập vận dụng các kiến thức lí thuyết về điện hoá cũng rất ít,chưa có sách bài tập dành riêng cho học sinh chuyên hóa về các nội dung này.Để khắc phục điều này, tự thân mỗi GV dạy trườ ng chuyên phải tự vận động, mất rất nhiều thờ igian và công sức bằng cách cập nhật thông tin từ mạng internet, traođổi vớ i đồng nghiệp, tự nghiêncứu tài liệu…Từ đó, GV phải tự biên soạn nội dung chươ ng trình dạy và xây dựng hệ thống bài tậpđể phục vụ cho công việc giảng dạy của mình.

Xuất phát từ thực tiễn đó, là giáo viên trườ ng chuyên, chúng tôi rất mong cóđượ c mộtnguồn tài liệu có giá trị và phù hợ p để giáo viên giảng dạy - bồi dưỡ ng học sinh giỏi các cấp vàcũng

để cho h

ọc sinh có

đượ c tài li

ệu h

ọc tập, tham kh

ảo. Trong n

ăm h

ọc này chúng tôi t

ập trung

biên soạn chuyênđề : ĐIỆN HOÁ và một số dạng bài tập hay gặp trong cácđề thi học sinh giỏi khuvực và quốc gia.

Trong thờ i gian tớ i nhờ sự quan tâmđầu tư của nhà nướ c, của Bộ Giáo Dục cùng vớ i sự nỗ lực của từng giáo viên dạy chuyên, sự giao lưu học hỏi, chia sẻ kinh nghiệm của các trườ ng chuyêntrong khu vực và cả nướ c chúng tôi hi vọng sẽ có 1 bộ tài liệu phù hợ p, đầy đủ giành cho giáo viênvà học sinh chuyên.II. Mục đích nghiên cứ u

Đúc rút và tổng kết kinh nghiệm trong rất nhiều năm giảng dạy đội tuyển hoá học quốc giađể từ đó hoàn thành chuyênđề ‘MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ VÀ BÀI TẬP DÙNG CHO BỒIDƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC ‘để làm tài liệu phục vụ cho giáo viên trườ ng chuyêngiảng dạy, ôn luyện, bồi dưỡ ng học sinh giỏi các cấp và làm tài liệu học tập cho học sinh chuyênhoá. Ngoài ra còn là tài liệu tham khảo cho giáo viên môn hóa học và học sinh yêu thích môn hóahọc nói chung.III. Nhiệm vụ 1- Nghiên cứu chươ ng trình hóa học phổ thông nâng cao và chuyên hóa học, phân tích cácđề thi

học sinh giỏi cấp tỉnh, khu vực, cấp quốc gia, quốc tế và đi sâu về nội dung liên quanđến vấn đề điện hoá .2- Sưu tầm, lựa chọn trong tài liệu giáo khoa, sách bài tập cho sinh viên, trong các tài liệutham khảo. Cácđề thi học sinh giỏi các cấp có nội dung liên quan; phân loại, xây dựng cácbài tập lí thuyết và tính toán các bài tập cả trắc nghiệm và tự luận.3-Đề xuất phươ ng pháp xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dùng cho việc giảng dạy, bồi dưỡ nghọc sinh giỏi các cấpở trườ ng THPT chuyên





5

IV. Giả thuyết khoa học Nếu giáo viên giúp học sinh nắm vững vấn đề lí thuyết và xây dựngđượ c hệ thống bài tập

chất lượ ng,đa dạng, phong phúđồng thờ i có phươ ng pháp sử dụng chúng một cách thích hợ p thì sẽ nâng caođượ c hiệu quả quá trình dạy- học và bồi dưỡ ng học sinh giỏi, chuyên hóa học.V. Phươ ng pháp nghiên cứ u - Nghiên cứu thực tiễn dạy học và bồi dưỡ ng học sinh giỏi hóa họcở trườ ng THPT chuyên- Nghiên cứu các tài liệu về phươ ng pháp dạy học hóa học, các tài liệu về bồi dưỡ ng học sinh giỏi,cácđề thi học sinh giỏi, . . .- Thu thập tài liệu và truy cập thông tin trên internet có liên quanđến đề tài.- Đọc, nghiên cứu và xử lý các tài liệu.VI. Điểm mớ i của chuyênđề - Chuyênđề đã xây dựngđượ c hệ thống hệ thống lí thuyết cơ bản có mở rộng và nâng cao một cáchhợ p lí và hệ thống bài tập gồm 168 bài có phân loại rõ ràng các dạng câu hỏi lí thuyết, các dạng bàitập v

ề điện hoá h

ọc

để làm tài li

ệu ph

ục v

ụ cho h

ọc sinh và giáo viên tr

ườ ng chuyên h

ọc tập. gi

ảng

dạy, ôn luyện, bồi dưỡ ng trong các kì thi học sinh giỏi các cấp và làm tài liệu học tập cho học sinhđặc biệt cho học sinh chuyên về điện hoá. Ngoài ra còn là tài liệu tham khảo mở rộng và nâng caocho giáo viên môn hóa học và học sinh yêu thích môn hóa học nói chung.- Đề xuất phươ ng pháp xây dựng và sử dụng có hiệu quả hệ thống bài tập hóa học.





6

NỘI DUNGChươ ng I: Ôn tập và bổ xung một số kiến thức về điện hoáChươ ng II: Hệ thống bài tập trắc nghiệm gồm 90 bài-hướ ng dẫn giảiChươ ng III: Hệ thống bài tập tự luận gồm 59 bài –hươ ng dẫn giảiChươ ng IV: Các bài tập chọn lọc trong cácđề thi học sinh giỏi hoá học khu vực và quốc giagồm 19 bài và hướ ng dẫn giải chi tiết.





7

PHẦN B : NỘI DUNG

CHƯƠ NG 1:ÔN TẬP VÀ BỔ SUNG MỘT SỐ KIẾN THỨ C VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC

I. Điện cự c và thế điện cự c.1. Điện cự c. Điện cực là một vật đẫn điện đượ c thườ ng đượ c đặt tiếp xúc vớ i môi trườ ng phi kim (chẳng hạn

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,CuSO4 là tấm kim loại đồng nhúng trong dung dịch CuSO4, trênbề mặt của nó xảy ra quá trình khử ion Cu2+ hoặc oxi hoáđồng kim loại.Vật liệu dùng làmđiện cực có thể tham gia hoặc không tham gia vào phản ứngđiện 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 trênđiện 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 thườ ng, chất khử trực tiếp nhườ ng electron cho chất oxi

hoá. Còn trong phản ứng điện hoá học, sự khử và sự oxi hoá xảy ra trên cácđiện cực khác nhau. Vìthế, ngườ i ta phân biệt điện cực ở đó xảy ra sự khử vớ i điện cực ở đó xảy ra sự oxi hoá vàđặt tên làcatot và anot:

Catot làđiện cực mà tại đó xảy ra sự khử, tức là xảy ra quá trình nhận electron. Anot làđiện cực mà tại đó xảy ra sự oxi hoá, tức là xảy ra quá trình nhườ ng electron.

1.1. Anot và catot trong quá trình đ iệ n phânKhiđiện phân dung dịch HCl (hình bên), cácđiện cực đượ c nốivớ i hai cực của nguồn điện (acquy).Điện cực nối vớ i cực âm sẽ tích điện âm.Điện cực kia nối vớ i cực dươ ng của nguồn sẽ tíchđiện dươ ng. Điện trườ ng do haiđiện cực tạo ra trong dung dịchlàm cho các ion âm Cl− đi về điện cực dươ ng. Tại đây, hai ion Cl− nhườ ng 2 electronđể tạo ra 1 phân tử khí Cl2: 2Cl−(dd) − 2e−

→ Cl2(k) Như vậy, khiđiện phân, cực dươ ng là nơ i xảy ra sự oxi hoá ion Cl−.Theo đị nh ngh ĩ a nói ở trên, c ự c d ươ ng là anot.

Theo chiều ngượ c lại, các ion dươ ng H+ đi về điện cực âm. Tạiđây, hai ion H+ sẽ nhận 2 electronđể trở thành phân tử H2:

2H+

(dd) + 2e−

→ H2 (k) Điện cực âm là nơ i xảy ra sự khử ion H+. Theo đị nh ngh ĩ a nói ở trên, c ự c âm là catot.Phản ứng hoá học xảy ra trong toàn bộ hệ :

2HCl òng diên D → H2 + Cl2 (1)Clo là một phi kimđiển hình, phản ứng mãnh liệt vớ i hiđro. Phản ứng (1) tức là sự phân li HCl

thành hiđro không thể tự diễn biến, nhưngđã xảy ra một cách cưỡ ng bức nhờ năng lượ ng của dòngđiện.1.2. Anot và catot trong pin đ iệ n hoá Xét một pinđiện hoáđượ c tạo ra bằng cách nối điện cực Zn nhúng trong dung dịch ZnSO4 vớ i điệncực Cu nhúng trong dung dịch CuSO4. Cầu muối chứa dung dịch chất điện liđóng vai trò như mộtdây dẫn, làm cho mạch kínđể dòngđiện có thể lưu thông.

Tại điện cực Zn, một kim loại hoạt động mạnh hơ n Cu, nguyên tử Zn nhườ ng electronđể trở thành ion Zn2+ đi vào dung dịch. Những electron này theo dây dẫn đi sangđiện cực đồng,, nơ i màcác electron nàyđượ c ion Cu2+ trong dung dịch CuSO4 thu nhận để trở thành nguyên tử Cu bám vàođiện cực Cu. Sự chuyển electron này làm phát sinh dòngđiện. Vì vậy, ta gọi đây là một pinđiệnhoá, hay nguyên tố Ganvani.Khi các nguyên tố Ganvaniđầu tiênđượ c phát hiện, ngườ i ta chưa tìm ra electron vàđinh ninh rằngdòngđiện là dòng chuyển dờ i của cácđiện tích dươ ng, vì thế chiều dòngđiện đượ c quyướ c làchiều chuyển động của cácđiện tích dươ ng, tức là ngượ c vớ i chiều chuyển động của dòng electronmà ngày nay chúng tađã biết. Ngườ i ta cũng quyướ c rằng dòngđiện đi từ cực dươ ng sang cực âmtrong pinđiện hoá. Như vậy điện cực đồng là cực dươ ng cònđiện cực kẽm là cực âm.

Trong pinđiện hoá này,tại cực âm (Zn) xảy ra sự oxi hoá kẽm:





8

Zn (r) − 2e− → Zn2+(dd)

Tại cực dươ ng xảy ra sự khử ion Cu2+:Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r) Toàn bộ phản ứng xảy ra trong pin:

Zn(r) + Cu2+(dd) → Zn2+

(dd) + Cu(r) (2)Phản ứng (2) có thể tự diễn biến, vì Znđứng trướ c Cu trong dãy hoạt động hoá học của các kimloại.Áp dụngđịnh ngh ĩ a đã nêu về catot và anot thì trong pinđiện hoá Zn-Cu- Tại điện cực âm (Zn) xảy ra sự oxi hoá Zn thành Zn

2+ nên cự c âm là anot .- Tại điện cực dươ ng (Cu) xảy ra sự khử Cu2+ thành Cu nên cự c d ươ ng là catot .

Như vậy dấu của catot và anot trong pin và trong hệ điện phân là ngượ c nhau. Sự chuyển hoá nănglượ ng trong pin và trong sự điện phân cũng ngượ c nhau.Trong pinđiện, một phản ứng hoá học tự diễn ra và năng lượ ng của phản ứng này chuyển thànhđiện năng. Còn trongđiện phân, năng lượ ng của dòngđiện đã gây ra sự tiến hành cưỡ ng bức mộtphản ứng hoá học không có khả năng tự diễn biến.2. Thế điện cự c và sứ c điện động của pin điệnTrở lại ví dụ về pinđiện hoá Zn-Cu. Sự xuất hiện dòngđiện đi từ cực đồng sang cực kẽm chứng tỏ

rằng giữa haiđiện cực có sự chênh lệch điện thế, tức là trên mỗi điện cực đã xuất hiện một thế điệncực.Hiệu của thế điện cực dươ ng (E+) và thế điện cực âm (E-) chính làđộng lực gây ra sự chuyển động

của điện tích trong mạch vì thế đượ c gọi là sức điện động (Epin), viết tắt là SĐĐ:Epin = E+ - E- (3)3. Sứ c điện động chuẩn và thế điện cự c chuẩn

3.1. Th ế đ iệ n cự c chu ẩ n .SĐĐ của pinđiện, có thể đo đượ c bằng thực nghiệm (chẳng hạn nhờ một von kế có điện trở rất

lớ n). Nó phụ thuộc vào nhiệt độ, bản chất điện hoá của các kim loại dùng làmđiện cực và nồng độ của các ion trong dung dịch tiếp xúc vớ i cácđiện cực. Để có thể so sánh tính chất điện hoá của cáckim loại, ngườ i tađo SĐĐ trong trườ ng hợ p nồngđộ các ion trong các dung dịch bằng1 M và áp suất rieng phần của các chất khí có tham gia vào phản ứng điện cực bằng 1 atm. SĐĐ

đo đượ c trongđiều kiện như vậy gọi là SĐĐ chuẩn (E0pin). còn thế điện cực của cácđiện cực trong

cácđiều kiện ấy gọi là thế điện cực chuẩn (E+0, E-

0). Phươ ng trình (3) khiấy có dạng:E0

pin = E+0 - E-

0 (4)C ầ n chú ý r ằ ng khái ni ệ m th ế đ iệ n c ự c chu ẩ n ch ỉ gắ n vớ i đ iều ki ệ n n ồ ng độ các ion trong các

dung d ị ch b ằ ng 1 M và áp su ấ t rieng ph ầ n c ủ a các ch ấ t khí có tham gia vào ph ả n ứ ng đ iệ n c ự c bằ ng 1 atm.

Thế đ iệ n c ự c chu ẩ n ph ụ thu ộ c vào nhi ệ t độ . Ch ỉ có th ế đ iệ n c ự c chu ẩ n c ủ a đ iệ n c ự c hi đ ro đượ cquy ướ c bằ ng không ở mọi nhi ệ t độ . 3.2. Điệ n c ự c hidro chu ẩ nKhiđo SĐĐ chuẩn (E0

pin), ngườ i ta chỉ xácđịnh đượ c hiệu các thế điện cựcchuẩn của cực dươ ng và cực âm, nhưng không xácđịnhđượ c giá trị riêng rẽ của các thế điện cực chuẩn. Vì thế ngườ i tađưa ra khái niệm điện cực hidrochuẩn và quyướ c rằng thế điện cực của điện cực này bằ ng 0,000 V ở mọi

nhi ệ t độ .

Điện cực hidro chuẩn đượ c tạo ra bằng cách sục khí hydroở áp suất 1 atmvào một tấm kim loại Platin phủ muội Platin nhúng trong dung dịch H+ cónồngđộ 1 M (hình 2).

Hình 2Bán phản ứng xảy ra trênđiện cực hidro:

2H+ + 2e− → H2 3.3. Tính th ế đ iệ n c ự c chu ẩ n d ự a vào đ o S ĐĐ chu ẩ n (E 0

pin ) và quy ướ c về thế đ iệ n c ự c củ a đ iệ n c ự c hidro chu ẩ n (E 0(hidro) = 0)





9

Nếu ta thiết lập một pinđiện hoá bao gồm điện cực nghiên cứu chuẩn (đóng vai trò cực dươ ng) vàđiện cực hidrochuẩn (hình3) thì:

E0pin =

E0+ −

E0(hidro) =E0

+ − 0,000 =

E0+ > 0(5)

Khi điện cựchidro chuẩn đóngvai trò cựcdươ ng:

E0pin =

E0(hidro) - E0- =0,000 - E0- = -E0

- > 0→ E0-< 0

(6)Như vậy thế điện cực chuẩn của một điện cựcở bất kì nhiệt độ nàođều có trị tuyệt đối bằng

SĐĐ chuẩn (E0pin)pinđiện hoá bao gồm điện cực nghiên cứu chuẩn vàđiện cực hidro chuẩn. Khiđiện cực nghiên cứu đóng vai trò cực dươ ng, thế điện cực chuẩn của nó (E0) có dấu dươ ng. Khiđiệncực nghiên cứu đóng vai trò cực âm, thế điện cực chuẩn của nó (E0) có dấu âm.Bằng cách nói trên ngườ i ta xácđịnh đượ c thế điện cực chuẩn của cácđiện cực tạo thành từ mộtkim loại nhúng trong dung dịch muối của nó. Bán phản ứng trên cácđiện cực này có thể viết ở dạngchung:Mn+ + ne→ M (7)Trongđó ne là số electron, M kí hiệu kim loại.Vì phươ ng trình (7) biểu diễn quá trình quá trình khử ion kim loại, nên các giá trị thế điện cựcchuẩn đo đượ c (hoặc tính đượ c) đượ c gọi là thế khử chu ẩ n và kí hiệu là 0

/ n M M E + , chẳng hạn

20Zn /ZnE + hay 2

0Cu /CuE + ... Bảng 1 cung cấp các giá trị thế khử chuẩn ở 25oC của một số nguyên tố

thườ ng gặp

BẢNG 1: Thế điện cự c chuẩn ở 25oC của một số nguyên tố thườ ng gặp Nguyên tố Bán phảnứng Thế điện cực chuẩn E0, Von

Li Li+ + 1e− → Li −3,045K K+ + 1e− → K −2,925Ca Ca2+ + 2e− → Ca −2,87Na Na+ + 1e− → Na −2,714Mg Mg2+ + 2e− → Mg −2,37Al Al3+ + 3e− → Al −1,66Zn Zn2+ + 2e− → Zn −0,763Cr Cr3+ + 3e− → Cr −0,74Fe Fe2+ + 2e− → Fe −0,44Cd Cd2+ + 2e− → Cd −0,403Ni Ni2+ + 2e− → Ni −0,25Sn Sn2+ + 2e− → Sn −0,14Pb Pb2+ + 2e− → Pb −0,126H2 2H+ + 2e−−−− →→→→ H2 −−−−0,000Cu Cu2+ + 2e− → Cu +0,337I2 I2 + 2e− → 2I− +0,535





10

Hg Hg2+ + 2e− → Hg +0,789Ag Ag+ + e− → Ag +0,799Br2 Br2 + 2e− → 2Br− +1,08Cl2 Cl2 + 2e− → 2Cl− +1,360Au Au3+ + 3e− → Au +1,50F2 F2 + 2e− → 2F− +2,87

Dựa vào bảng số liệu trên ta thấy:-Thế điện cực càng âm thì kim loại có tính khử càng mạnh và ion của nó có tính oxi hoá càng yếu.-Thế điện cực càng dươ ng thì kim loại có tính khử càng yếu và ion của nó có tính khử càng mạnh.

Vớ i phi kim, thể điện cực càng dươ ng, tính oxi hoá của nó càng mạnh và tính khử ion của nó càngyếu.Ngườ i ta có thể xếp kim loại thành một dãy theo thứ tự tăng dần thế khử chuẩn.Chú thích:Thế oxi hoá chu ẩ n là giá tr ị ngượ c d ấ u của th ế khử chu ẩ n. Ch ẳ ng h ạn thế oxi hoá

chuẩ n của đ iện cự c k ẽ m, kí hi ệu là 2+0Zn/ZnE sẽ là +0,763 và t ươ ng ứ ng vớ i bán ph ản ứ ng:

Zn (r) − 2e− → Zn2+

(dd)

Theo đề ngh ị của IUPAC, các b ảng số liệu thườ ng cung c ấ p giá tr ị thế khử chu ẩ n . Trong khi ở M ĩ và Canada, ng ườ i ta hay dùng th ế oxi hoá chu ẩ n.

Thế khử chu ẩ n là đại lượ ng ph ụ thuộc vào nhi ệt độ. Như ng ng ườ i ta quy ướ c r ằ ng th ế đ iện cự chidro chu ẩ n luôn b ằ ng 0,000 V ở mọi nhiệt độ , để việc đ o th ế đ iện cự c bằ ng cách so sánh v ớ i đ iệncự c hidro đượ c thu ận tiện.

Trong các tài li ệu ngườ i ta c ũng th ườ ng sử d ụng thu ật ngữ thế của pin đ iện vớ i ngh ĩ a của S ĐĐ.Trong ví dụ về pin Zn-Cu chúng tađã thấy rằng nếu phản ứng oxi hoá khử Zn(r) + Cu2+

(dd) → Zn2+

(dd) + Cu(r) đượ c bố trí sao cho sự khử và sự oxi hoá xảy ra riêng biệt trên cácđiện cực khácnhau làm cho sự traođổi electron phải thực hiện gián tiếp qua dây dẫn thì sẽ hình thành một pinđiện hoá. Sử dụng quyướ c về thế điện cực hidro chuẩn có thể xácđịnhđượ c thế khử chuẩn của cáccặp oxi hoá - khử nói trên. Về nguyên tắc, bất kì phản ứng oxi hoá khử nào cũng có thể đượ c bố trínhư vậy. Vì thế, tươ ng tự như vớ i các cặp oxi hoá – khử Cu2+ /Cu, Zn2+ /Zn, ngườ i ta cũng xácđịnhđượ c thế khử chuẩn của các cặp oxi hoá – khử bất kì.Giá trị thế khử chuẩn của một số cặp oxi hoá – khử liên quanđến nhiều phản ứng vô cơ quan trọngđượ c cho dướ i đây:

MnO4

−

+ 8H+

+ 5e− →

Mn2+

+ 4H2O E0

= +1,507 VMnO4− + 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− → 2SO4

2− E0 = +1,96 V2SO4

2− + 4H+ + 2e− → S2O62− + 2H2O E0 = −0,25 V

SO42− + H2O + 2e− → SO3

2− + 2OH− E0 = −0,936 VSO4

2− + 4H+ + 2e− → H2SO3 + H2O E0 = +0,172 V2SO3

2− + 2H2O + 2e− → S2O42− + 4OH− E0 = −1,13 V

2SO32− + 3H2O + 4e− → S2O3

2− + 6OH− E0 = −0,576 VO2(k) + 4H+ + 4e− → 2H2O E0 = +1,229 VO2(k) + 2H2O + 4e− → 4OH− E0 = +0,401 VO3(k) + 2H+ + 2e− → O2(k) + H2O E0 = +2,07 V2H2O + 2e− → H2 + 2OH− E0 = −0,828 VFe3+ + e- → Fe2- E0 = +0,77 V

Chú thích: các giá tr ị ở trên là th ế khử chu ẩ n ở 25 oC. Ch ẳ ng hạn 24

0 / MnO Mn

E − + = +1,507 V liên quan

đế n bán ph ản ứ ng khử MnO 4− trong môi tr ườ ng axit thành Mn 2+ trong đ iề u kiện [MnO 4

− ]=1M và

[Mn 2+ ] = 1M.





11

M ặc dù các giá tr ị ở trên là th ế khử chu ẩ n, trong các tài li ệu ng ườ i ta v ẫ n hay dùng thu ật ng ữ thế oxi hoá – kh ử chu ẩ n để ch ỉ các giá tr ị này.Khi cung c ấ p giá tr ị thế oxi hoá chu ẩ n ngườ i ta s ẽ kí hiệu là: 2

4

0 / Mn MnO

E + − = - 1,507 V.

4. Các yếu tố ảnh hưở ng đến thế điện cự c. 4.1. Ả nh h ưở ng c ủ a n ồ ng độ , ph ươ ng trình Nernst.

Mối quan hệ giữa thế điện cực vớ i nồng độ dạng oxi hoá và dạng khử đượ c biểu diễn bằngphươ ng trình Nernst:

E = E0 -RT

lnnF Q (8)Ở 25oC, phươ ng trình trở thành:

E = E0 - 0,059n

.lgQ (9)

vớ i E là thế của điện cực tại điều kiện nồngđộ 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 traođổi trong bán phản ứng,Q, thườ ng gọi là tỉ số phản ứng, là biểu thức có dạng giống như hằng số cân bằng nhưng các

nồngđộ có mặt trong biểu thức không phải là nồngđộ khi hệ đạt đến cân bằng.Chẳng hạn có thể áp dụng phươ ng tình Nernstđể tính thế điện cực của điện cực kẽm khi nồng độ ion kẽm trong dung dịch bằng 0,01 M:

2 / E Zn Zn+ = 2

0 / E

Zn Zn+ - 0,0592

lg 2+1

[Zn ] =- 0,704 V

Chú ý rằng tỉ số phảnứng [Zn]/[Zn2+] =1/ [Zn2+] vì kẽm kim loại ở trạng thái rắn, nên theo quyướ cvề trạng thái chuẩn [Zn] = 1.Khi trong bán phản ứng biểu diễn quá trình khử dạng oxi hoá có mặt ion H+hoặc OH- thì trongphươ ng trình Nernst cũng có mặt nồngđộ H+ hoặc OH-. Chẳng hạn phản ứng khử ion MnO4

− trongmôi trườ ng axit:

MnO4−

(dd) + 5e− + 8H+(dd) → Mn2+

(dd) + 4H2O(l)

24MnO / MnE − + = 24

0MnO / MnE − + -

0,0595 lg

2+

+ 84

[Mn ][MnO ].[H ]−

Khi [MnO4−] = 0,2M, [Mn2+] = 0,02 M và [H+] = 0,1 M ta có:

24MnO / MnE − + = 2

4

0MnO / MnE − + - 0,059

5lg -1 8

0,020,2.(10 )

Sự phụ thuộc của thế điện cực vào nồng độ tạo ra khả năng thiết lập những pin nồngđộ có haiđiệncực làm bằng cùng một kim loại nhưng nhúng vào hai dung dịch có nồngđộ khác nhau (hình 4)

Hình 4. Sơ đồ một pin nồngđộ





12

Chú thích:Thế khử chu ẩ n của hidro đượ c quy ướ c bằ ng 0,000. Trong n ướ c, [H+][OH-] = 10 -14 . Thế đ iện cự c

của hidro trong n ướ c có th ể tính t ừ phươ ng trình Nernst :

E 2H+/H2 = E 02H+/H2 - 2

+ 2RTln2F [H ]

H p= 0 - 2 - 2

14

.RT ln [OH ]2F 10

H p− (20)

Khi P H2 = 1 atm, T = 298,15 K, (20) tr ở thành:

E 2H+/H2 = - 0,828 - - 2RT ln[OH ]2F

(21)

Giá tr ị - 0,828 V đượ c xem nh ư thế khử chu ẩ n của nướ c t ươ ng ứ ng vớ i bán ph ản ứ ng:2H 2O (l) + 2e

− → 2OH (aq)− + H 2(k) E 0 = − 0,828 V (22)

Tuy nhiên, khi đ iện phân, ngay khi th ế của catot đạt đượ c giá tr ị - 0,828 V c ũng ch ư a xả y ra s ự khử cation H+ ở catot. Do ảnh h ưở ng c ủa quá th ế (xem ph ần quá th ế ở d ướ i), để quan sát đượ c ph ảnứ ng khử cation H+, c ần có th ế catot âm h ơ n so vớ i thế khử chu ẩ n của n ướ c ( − 0,828 V)

4 .2. Ả nh h ưở ng c ủ a áp su ấ t. Áp suất chỉ ảnh hưở ngđến thế điện cực khi có sự tham gia của chất khí vào phản ứng trên bề mặt

điện cực.Ảnh hưở ng đó phản ảnh trong phươ ng 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 thayđổi thế của điện cực hidro:

2H+

(dd) + 2e−

→ H2(k)

2H /HE + =2

0H /HE + - 0,059

2lg 2H

+ 2

P[H ]

4.3. Ả nh h ưở ng c ủ a nhi ệ t độ Nhiệt độ ảnh hưở ng đến thế điện cực E thông qua sự thayđổi thế điện cực chuẩn E0 theo nhiệt độ và sự có mặt thừa số T trong phươ ng trình Nernst.

5. Sơ đồ của pin điệnNgườ i ta quyướ c viết sơ đồ của một pinđiện hoá như sau:- Điện cực dươ ngđượ c đặt bên phải, điện cực âmở bên trái sơ đồ.- Giữa kim loại điện cực và dung dịch chất điện giải đặt một gạch đơ n thẳngđứng.- Giữa dung dịch bao quanh cực dươ ng và dung dịch bao quanh cực âmđặt một gạch đôi thẳng

đứng.Theo quyướ c ấy, sơ đồ của pin Zn-Cuđượ c viết như sau:(-)Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu(+)

Hoặc đơ n giản hơ n: (-)Zn|Zn2+||Cu2+|Cu(+)II. Chiều tự diễn biến của một phản ứ ng oxi hoá khử 1. Liên hệ giữ a ∆∆∆∆G và SĐĐ Cho phảnứng oxi hoá – khử: Znr + Cu2+

dd → Zn2+dd + Cur (2)

Giữa ∆G của phản ứng trên và SĐĐ (Epin) của pinđiện (-)Zn|Zn2+||Cu2+|Cu(+) có mối liên hệ:∆G = -nFEpin (9)

và,ở điều kiện chuẩn ∆G0 = -nFE0pin (10)

Trong các công thức trên:

∆G, ∆G0

lần lượ t là biến thiên thế đẳng áp và biến thiên thế đẳng áp chuẩn của phản ứng xảy ratrong pinđiện,Epin, E0

pin lần lượ t là SĐĐ và SĐĐ chuẩn của pinđiện,N là số electron traođổi,F là số Faraday, F = 96500 C/mol (C là Coulomb,đọc là Cu-long).Trong nhiệt động lực học, ngườ i tađã chứng tỏ rằng, một quá trình chỉ có thể tự diễn biến nếu ∆G <0. Từ (10) rút ra rằng phản ứng oxi hoá – khử trong pinđiện chỉ có thể tự diễn ra nếu:

Epin = E+ - E- > 0 hay E+ > E- (11)Khi phản ứng diễn ra trongđiều kiện chuẩn (nồng độ các ion trong dung dịch = 1M, áp suất riêngphần của các khí tham gia vào phảnứng trênđiện cực = 1atm) tiêu chuẩn (11) trở thành:





13

E0pin = E+

0 - E-0 > 0 hay E+0 > E-

0 (12)Trở lại vớ i phănứng (2),ở điều kiện chuẩn, ta có:

E0pin = E+

0 - E-0 = 2

0Cu /CuE + − 2

0Zn /ZnE + = 1,100 V

→ ∆G0 = -nFE0pin= - 2.96500.1,100 = - 212300 J

∆G0 < 0 nênở điều kiện chuẩn, phản ứng (2) có thể tự xảy ra.Điều đó phù hợ p vớ i kết luận quenbiết: kẽm có thể đẩy đượ c đồng ra khỏi dung dịch muối đồng.Kim loại có thế khử chu ẩ n càng nh ỏ (càng âm) có tính kh ử càng m ạ nh. Ion của các kim loại có thế khử chu ẩ n càng l ớ n (càng dươ ng) có tính oxi hoá càng m ạ nh .

M ộ t cách t ổ ng quát c ặ p oxi hoá kh ử có th ế chu ẩ n kh ử cao h ơ n có th ể oxi hoá đượ c ch ấ t kh ử có thế khử chu ẩ n th ấ p h ơ n. Hiệu gi ữ a th ế khử chu ẩ n c ủ a ch ấ t oxi hoá và th ế khử chu ẩ n c ủ a ch ấ t kh ử cũ ng g ọi là th ế chu ẩ n củ a ph ả n ứ ng oxi hoá kh ử . N ế u ph ả n ứ ng oxi hoá kh ử diễ n ra trong pin đ iệ n thì th ế chu ẩ n c ủ a phả n ứ ng chính là S ĐĐ chu ẩ n c ủ a pin đ iệ n.2. Liên hệ giữ a SĐĐ chuẩn (E0

pin) và hằng số cân bằngRTlnK = -∆G0 = nFE0

pin

Rút ra:0

pinnFE

RT K e= (13)Ở 25oC và chuyển sang logarit thập phân (13) trở thành:

0

0,059

10

pinnE

K = (14)III. Sự điện phân1. Định luật FaradayHaiđịnh luật của Faraday về điện phân có thể tóm tắt chung bằng một biểu thức:

Q M m

F z

= (15)

Trongđó: m là khối lượ ng chất bị điện phânđượ c giải phóng trênđiện cực (g),Q làđiện lượ ngđi qua bìnhđiện phân (C),F là hằng số Faraday, F = 96485 C/mol,M là khối lượ ng mol (g/mol)Z làđiện tích ion bị điện phân

Vì Q = It (16)Nên (15) có thể viết lại thành:

It M m

F z

= (17)

Trongđó I là cườ ngđộ dòngđiện (Ampe),t là thờ i gian (s).

Phươ ng trình (16) có thể viết dướ i dạng:

n = m It M zF

= (18)

Trongđó n là số mol chất bị điện phânđượ c giải phóng trênđiện cực.2. Điện phân dung dịch

2.1. S ự phóng đ iệ n c ủ a H + và OH - a)Ở cực âm (catot)Ở cực âm, ngoài cation kim loại còn có mặt cation H+ do nướ c điện li mà tạo thành. Khiđó có thể xảy ra phảnứng:

2H+ + 2e→ H2 (19)Vì thế, những kim loại có thế khử chuẩn rất âm (kiềm, kiềm thổ, Al), cation của chúng có tính oxihoá yếu sẽ không bị khử tại cực âm. Chỉ những kim loại kém hoạt động hoá học Zn, Cr, Ni..., cáckim loại quý) mớ i đượ c giải phóngở cực âm.b)Ở cực dươ ng (anot)Ở cực dươ ng, ngoài anion gốc axit còn có mặt anion OH- do nướ c điện li mà tạo thành. Khiđó có

thể xảy ra phảnứng:





14

4OH- - 4e→ O2 + 2H2O (20)Vì thế, những anionđơ n giản như Cl-, Br-, I-... phóngđiện đượ c trên cực dươ ng, còn nhiều aniongốc axit phức tạp, chằng hạn SO4

2-, sẽ không bị oxi hoá. 2.2. S ơ l ượ c về quá th ế Trong thực tế, quá trình oxi hoá anionở anot và khử cationở catot khiđiện phân thườ ng khá phứctạp. Để quan sátđượ c bằng thực nghiệm quá trình khử cation kim loại trên catot, thế catot thườ ngphải âm hơ n thế khử chuẩn của kim loại. Để một anion thực tế bị oxi hoá, thế anot thườ ng phải caohơ n thế oxi hoá chuẩn. Hiệu giữa điện thế cần phải cóđể xảy ra sự phóngđiện của các ion trênđiệncực (gọi là thế phân hủy) vớ i thế khử hoặc thế oxi hoá chuẩn (trong k ĩ thuật điện phân thườ ng gọi làthế điện cực cân bằng)đượ c gọi là quá thế:

η (quá thế) = E(phân hủy) – E(cân bằng) (21)Có nhiều loại quá thế:- Quá th ế hoá h ọ c liên quanđến năng lượ ng hoạt động hoá của phản ứng hoá học trướ c khi sự traođổi ion xảy ra. Quá thế hoá học thườ ng có thể khắc phục nhờ sử dụng các chất xúc tácđiện hoáđồng thể hoặc dị thể.- Quá th ế ho ạ t độ ng hoá liên quanđến năng lượ ng hoạt động hoá của quá trình traođổi electrongiữa các ion vớ i bề mặt điện cực.- Quá th ế nồ ng độ gây ra do sự giảm nồngđộ các tiểu phân tíchđiệnở vùng gần bề mặt điện cực.- Quá th ế do bọ t khí do sự chậm giải hấp các bọt khí ra khỏi bề mặt điện cực.- Quá th ế đ iệ n tr ở liên quan vớ i sự sụt thế dođiện trở thuần của dung dịch...Quá thế phụ thuộc vào vật liệu dùng làmđiện cực, bản chất của ion trong dung dịch điện phân, mậtđộ dòngđiện, nhiệt độ...Quá thế có vai trò quan trọng trongđiện hoá học. Để minh họa, chúng taxem xét sự sản xuất clo bằngđiện phân dung dịch muối ăn.Thế oxi hoá chuẩn của clo: Cl- + 2e→ Cl2 E0 = -1,360 VThế oxi hoá chuẩn của OH- 4OH− → O2(k) + 2H2O + 4e− E0 = -0,401 VNếu không có quá thế, OH- sẽ phóngđiện ngay khi thế anotđạt đượ c giá trị -0,401 V và Cl- sẽ cònlại trong dung dịch. Khi sử dụng anot bằng than chì, quá thế oxi trên than chì có giá trị rất lớ n làmcho thế phân hủy của oxi vượ t qua thế phân hủy của clo. Nhờ thế, ở anot xảy ra sự phóngđiện củaion Cl-.................................................................................................................................................................

*KẾ

T LUẬ

N:Trênđây là một số kiến thức cơ bản về điện hoá (có mở rộng và nâng cao hợ p lí) giúp cho

các em học sinh hiểu rõ và vận dụng nhanhđể giải quyết tốt các dạng bài tập về điện hoá trong cácđề thi học sinh giỏi khu vực và quốc gia.





15

CHƯƠ NG 2. HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆMII.1 Đề bài

Bài 1. Cặp oxi hoá - khử của một nguyên tố kim loại đượ c tạo ra bở iA. một chất oxi hoá và một chất khử.B. hai nguyên tố kim loại cóđộ hoạt động khác nhau tiếp xúc vớ i 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 ánđúngBài 2.Có hai phát biểu liên quanđến cặp oxi hoá -khử Mn+ /M:

1. Mn+ là dạng oxi hoá, M là dạng khử.2. Phươ ng trình hoá học thể hiện sự traođổi electron giữa Mn+ và Mđượ c viết là :

Mn+ → M + ne− Trong hai phát biểu này,A. chỉ có 1đúng. B. chỉ có 2đúng.C. cả 1 và 2đều đúng. D. cả 1 và 2đều sai.

Chọn đáp ánđúng Bài 3.Pinđiện hoá Zn-Cuđượ c mô tả ở hình vẽ bên. Có thể mô tả các quá trình diễn ra khi pin hoạt động như sau:1. Nguyên tử Zn nhườ ng electron chuyển thành ion Zn2+ tanvào dung dịch, ion Cu2+ nhận electron tạo ra nguyên tử Cubám vàođiện cực Cu.2. Dòngđiện mạch ngoài chạy từ thanh Zn sang thanh Cu.3. Phản ứng xảy ra trong pin:

Zn(r) + Cu2+(dd) → Zn2+

(dd) + CuCác mô tả chính xác gồmA. 2, 3. B. 1, 2.C. 1, 3. D. 1, 2, và 3.Chọn đáp ánđúngBài 4.Khi pinđiện hoá chuẩn Ni - Cu hoạt động,

1. màu xanh của dung dịch CuSO4 nhạt dần theo thờ i 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 1đúng. B. chỉ có2 đúng.C. cả 1 và 2đều đúng. D. cả 1và 2đều sai.Chọn đáp ánđúngBài 5.Hai điện cực tạo ra từ hai kim loại A, Bđượ c nhúng vào hai ngăn của một bình chứadung dịch muối nitrat kim loại tươ ng ứng. Haingăn này đượ c cách li bằng một vách xốp cónhiều lỗ nhỏ cho các ionđi qua, nhưng khôngđể





16

các dung dịch bị trộn lẫn. Nối haiđiện cực vớ i nhau bằng một dây dẫn, dòng electron chuyểnđộng theo hướ ng như hình vẽ bên, nhận xét nào dướ i đây không chính xác?A.Điện cực A là anot,điện cực B là catot.B. Ion dươ ng sẽ chuyển động từ ngăn chứa điện cực B sang ngăn chứa điện cực A thông quanhững lỗ nhỏ trên vách xốp.C. Kim loại A sẽ bị hòa tan vào trong dung dịch khi dòng electron chuyển sangđiện cực B.D. Khối lượ ngđiện cực A giảm xuống theo thờ i gian.Chọn đáp ánđúngBài 6.Một pinđiện hoáđượ c tạo ra bằng cách nối haiđiện cực kim loại A, B. Kim loại A ngâmtrong dung dịch Am+, kim loại B ngâm trong dung dịch Bm+. Khi pin hoạt động, một học sinhđãquan sát, ghi lại một số thông tin sau:

1. Khối lượ ngđiện cực A tăng dần, khối lượ ngđiện cực B giảm dần theo thờ i gian.2. Xuất hiện dòngđiện chạy từ điện cực B sangđiện cực A.

Biết rằng Bđẩy đượ c A ra khỏi dung dịch muối của nó, hãy cho biết trong hai thông tin trên,thông tin nàođã đượ c ghi lại không chính xác?A. Chỉ 1 B. Chỉ 2

C. Cả 1 và 2 D. Không phải 1 lẫn 2Chọn đáp ánđúngBài 7.Theo quyướ c quốc tế, khi kết nối hai nửa pinđể tạo ra một pinđiện hoá thìđiện cực nàocó thế dươ ng hơ n sẽ đượ c đặt ở phía bên phải, điện cực nào có thế âm hơ n đượ c đặt ở phía bêntrái. Cho biết trong các pin dướ i đây, pin nàođượ c biểu diễn đúng quyướ c?

A. Chỉ pin 1 B. Chỉ pin 2.C. Cả hai pin. D. Không phải 1 lẫn 2.

Chọn đáp ánđúng Bài 8. Một học sinhđưa ra ba nhận xét dướ i đây về pinđiện có sơ đồ như hình bên:1. Điện cực khí hiđro chuẩn đượ c duy trì hoạt động bằng

cách thổi liên tục khí hiđroở áp suất 1 atm lên tấm platinphủ muội platin ngâm trong dung dịch axit có nồngđộ ionH+ 1M,2. Đo sức điện động của pin này ta có thể xác định thế

điện cực chuẩn của cặp M2+ /M.





17

3. M làđiện cực âm của pin.A. chỉ 1 đúng. B. 1 và 2đúng.C. 1 và 3đúng. D. cả bađúng.Chọn đáp ánđúng

Bài 9. Cho một pinđiện hoá chuẩn đượ c hình thành từ điệncực M vàđiện 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.C. −0,76 V.D. −1,52 V.Chọn đáp ánđúngBài 10.Khi pinđiện hoá Cu - Ag hoạt độngở điều kiệntiêu chuẩn,

1. phươ ng trình của phảnứng xảy ra trong pin:Cu(r) + 2Ag+(dd) → Cu2+(dd) + 2Ag(r)

2. khối lượ ngđiện cực dươ ng Cu giảm dần theo thờ i gian.Trong hai nhận xét này,A. chỉ 1 đúng. B. chỉ 2 đúng.C. cả 1 và 2đều đúng. D. cả 1 và 2đều sai.Chọn đáp ánđúngBài 11. Để xácđịnh thế điện cực của cặp Mn2+ /Mn ngườ i ta thiết lập một pinđiện hoá chuẩntrongđó một nửa pin gồm điện cực Mn nhúng vào dung dịch Mn2+ 1M, nửa pin còn lại làđiệncực khí hiđro ở điều kiện chuẩn. Sức điện động của pinđo đượ c khi pin hoạt động là 1,19 V.

Mặt khác, Mn có thể đẩy đượ c Fe ra khỏi dung dịch muối:Mn(r) + Fe2+(dd) → Mn2+

(dd) + Fe(r) Cho biết trong hai nhận xét sau, nhận xét nào chính xác?

1. 20Mn /MnE + = 1,19 V

2. Phảnứng xảy ra khi pin hoạt động:Mn(r) + 2H+

(dd) → Mn2+(dd) + H2(k)

A. Chỉ 1 B. Chỉ 2C. Cả 1 và 2 D. Không phải 1 lẫn 2Chọn đáp ánđúng

Bài 12. Một pinđiện hoáđượ c hình thành bằng cách kết nối haiđiện cực tạo bở i kim loại M và Cu nhúng trong hai dung dịch muốinitrat nồng độ 1M của ion kim loại tươ ng ứng ở 250C như hìnhhình vẽ. Vôn kế chỉ 0,57V; E0

Cu2+

/Cu (250C)= 0,34 V. Dãy nhậnđịnh nào dướ i đây chính xác?A. E0

M2+

/M (250C) = +0,13 V;điện cực M là catot.







19

Bán phảnứng Thế điện cực chuẩn, VFe3+

(dd) + 1e− → Fe2+(dd) +0,77

Fe2+(dd) + 2e− → Fe(r) −0,44

Cu2+(dd) + 2e− → Cu(r) +0,34

Phảnứng nào dướ i đây có thể tự xảy ra:1. 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. Chỉ 1 và 3.C. Chỉ 2 và 3. D. Cả 1, 2, và 3.Chọn đáp ánđúngBài 19.Thực nghiệm đã cho thấy rằng: Ag không tan trong dung dịch Fe(NO3)3 trong khiFe(NO3)2 khi tác dụng vớ i AgNO3 tạo ra kết tủa Ag và muối Fe(NO3)3. Cho biết nhận xét nàodướ i đây không chính xác.A. Fe2+ có tính khử mạnh hơ n Ag.

B. Fe3+

có tính oxi hoá yếu hơ n Ag+.

C. 3 20Fe /FeE + + > 0

Ag / AgE + .

D. Ag là kim loại hoạt động kém hơ n Fe.Chọn đáp ánđúngBài 20.Thực nghiệm cho thấy rằng các phản ứng sauđều có thể tự xảy ra:

1. A(r) + B2+(dd) → A2+

(dd) + B(r) 2. B(r) + 2D3+

(dd) → 2D2+(dd) + B2+

(dd) Dựa vào kết quả ở trên, hãy cho biết sự sắp xếp nào dướ i đây là chính xác?

A. 20A /AE + < 2

0B /BE + < 3 2

0D /DE + + B. 2

0A /AE + < 3 2

0D /DE + + < 2

0B /BE +

C. 3 20D /DE + + < 2

0A /AE + < 2

0B /BE + D. 2

0A /AE + < 2

0B /BE + < 3 2

0D /DE + +

Chọn đáp ánđúng.Bài 21.Cho biết: 3 2

0Cr /CrE + + = − 0,42V ; 2

0Ni /NiE + = - 0,25 V ; 2

0Cr /CrE + = − 0,90 V. Trong các

phảnứng sau, phảnứng nào có thể tự xảy ra:1. Ni(r) + Cr2+

(dd) → Ni2+(dd) + Cr(r)

2. Cr(r) + 2Cr3+(dd) → 3Cr2+

(dd) 3. Ni(r) + 2Cr3+

(dd) → Ni2+(dd) + 2Cr2+

(dd) A. chỉ 1. B. 1 & 2. C. 2 & 3. D.chỉ 2.Chọn đáp ánđúngBài 22. Trong các dung dịch sau, những dung dịch nào thể sử dụng để loại bỏ tạp chất Fe rakhỏi hỗn hợ p của nó vớ i Ag nhằm thuđượ c Ag tinh khiết mà không làm mất bạc?1.H2SO4(l), 2.HNO3(l), 3. HCl, 4.AgNO3, 5. Fe(NO3)3, 6.Cu(NO3)2 A. 1, 2, 3 B.1,2, 3, 4 C. 1,2 3, 4, 5, 6 D. 1, 3, 4, 5

Cho E0Fe3+/Fe2+ =+0,77 V...

Chọn đáp ánđúng





20

Bài 23.Một mẫu Ag bị lẫn tạp chất Cu, Feđượ c xử lí bằng một lượ ng dư dung dịch A thì thuđượ c Ag tinh khiết mà không làm mất bạc. Dung dịch A chứaA. NíSO4 B. Ag(NO3), Cu(NO3)2.C. AgNO3, Fe(NO3)3. D. AgNO3, HNO3(l).Chọn đáp ánđúng

Câu 24.Phản ứng nào dướ i đây có thể tự xảy ra?A. Cu (r) + Ag+

(dd) → B. Br2(l) + Cl− (dd) →

C. Cu2+(dd) + H2O(l) → D. Au (r) + Mg2+(dd) → ([H+] = 1 M)

Chọn đáp ánđúng.Câu 25. Ion nào có mặt trong hai bán phản ứng dướ i đây có tính khử lớ n nhất?

Fe3+(dd) + e− → Fe2+

(dd) E0 = +0,77 VCu2+

(dd) + e− → Cu+(dd) E0 = +0,15 V

A. Fe3+ B. Fe2+ C. Cu2+ D. Cu+ Chọn đáp ánđúngCâu 26. Ion hay nguyên tử nào có mặt trong các bán phản ứng cho dướ i đây có tính oxi hoá lớ nnhất?

Sn2+(dd) + 2e− → Sn (r) E0 = −0,14V

Mn2+

(dd) + 2e−

→ Mn (r) E0

= −1,03VA. Mn2+ B. Sn2+ C. Mn D. SnChọn đáp ánđúngCâu 27.Dung dịch nướ c nồngđộ 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 ánđúngCâu 28. Một phản ứng xảy ra trong một pinđiện hoá có SĐĐ E0

pin = 0,80 V. Nhận định nào sauđây về dấu của ∆G và hằng số cân bằng K làđúng?A.∆G < 0, K > 1 B.∆G < 0, K > 1C.∆G > 0, K < 1 D.∆G > 0, K > 1Chọn đáp ánđúngCâu 29. Cặp số liệu nào là hợ p lí cho một phảnứng trong pinđiện hoá?A.∆G0 > 0, E0pin = 0 B.∆G0 < 0, E0pin = 0C.∆G0 < 0, E0

pin > 0 D.∆G0 < 0, E0pin < 0

Chọn đáp ánđúngCâu 30. Tập hợ p các nhận xét nào nào ghi dướ i đây là thích hợ p vớ i một phản ứng oxi hoá khử đượ c nghiên cứu dướ i điều kiện tiêu chuẩn?

E0 ∆G0 Khả năng diễn biếnA. + − tự xảy raB. − + tự xảy raC. + + không tự xảy raD. − − không tự xảy raChọn đáp ánđúng

Câu 31. Cho phản ứng trong pinđiện:2Al (r) + 3Cu2+(dd) → 2Al3+

(dd) + 3Cu (r)Giá trị nào có thể dùng chon trong phươ ng trình Nernst khi xácđịnh ảnh hưở ng của sự thayđổinồngđộ ion Al3+, Cu2+ trong phảnứng?A. 6 B. 5 C. 3 D. 2Chọn đáp ánđúngCâu 32. Zn (r) + Cl2 (k, 1 atm) Zn2+(dd, 1M) + 2Cl− (dd, 1M)Một pinđiện hoá hoạt động dựa trên phảnứng này có SĐĐ chuẩnở 25oC là 2,12 V. Làm thế nàođể SĐĐ của pinở nhiệt độ trên lớ n hơ n 2,12 V?A. cho thêm Zn (r) vào B. tăng nồngđộ ion Cl−

(dd) vào





21

C. giảm nồngđộ ion Zn2+(dd) D. giảm áp suất riêng phần khí clo

Chọn đáp ánđúngCâu 33.

Ni (r) + Cu2+(r) → Ni2+

(dd) + Cu (r)

Pin Vonta dựa trên phản ứng này cóđiện thế là 0,59Vở điều kiện tiêu chuẩn. Phươ ng án nào dướ iđây sẽ làm tăng sức điện động của pin?

I. Tăng [Cu2+] II. Tăng kích thướ c điện cực Niken.A. Chỉ I B. Chỉ IIC. Cả I và II D. Không phải I lẫn IIChọn đáp ánđúngCâu 34. Quá trình oxi hóa – khử của những cặp nào dướ i đây có thế làm thayđổi pH của dungdịch?

I. AmO22+ /AmO2

+ II. AmO22+ /Am4+ III. Am4+ /Am2+

A. Chỉ I B. Chỉ II C. Chỉ I và II D. I, II, III.Chọn đáp ánđúngCâu 35.Trong một pinđiện hoá xảy ra phản ứng:

2Ag+(dd) + Cu (r) → Cu2+

(dd) + 2Ag (r)

Nhận xét nào dướ i đây về ảnh hưở ng của sự thayđổi nồng độ các ion và kích thướ c của điện cựclênSĐĐ của pin là chính xác?A. Tăng nồngđộ ion Cu2+ lên gấp đôi sẽ làm thayđổi giá trị của SĐĐ giống như khi tăng nồngđộ

Ag+ lên gấp bốn.B. Giảm nồngđộ Cu2+ 10 lần sẽ làm thayđổi giá trị của SĐĐ của pin giống như khi giảm nồngđộ Ag+ cùng vớ i tỉ lệ như vậy.C. Giảm nồng độ Cu2+ 10 lần sẽ ít làm thayđổi giá trị của SĐĐ của pin hơ n so vớ i việc giảmnồngđộ Ag+ cũng vớ i lượ ng như vậy.D. Gấp đôi kích thướ c của catot sẽ có cùngảnh hưở ng lên giá trị của SĐĐ của pin như khi giảmnồngđộ Cu2+ hai lần.Chọn đáp ánđúngCâu 36. Vớ i bán phảnứng nào dướ i đây sự tăng 1đơ n vị pH làm tăng thế điện cực nhiều nhất?A. V2+

(dd) → V3+(dd) + e−

B. VO3−

(dd) + 2H+(dd) → VO2

+(dd) + H2O(l)

C. VO2

+(dd ) + 2H

+(dd) + e

−

→ V3+

(dd) + H2O(l) D. VO2+ + H2O → VO2+

(dd) + 2H+(dd) + e−

Chọn đáp ánđúngCâu 37.Một pinđiện hoáđượ c tạo ra từ haiđiện cực Rh3+ /Rh,Cu+ /Cu trongđó nồngđộ mỗi ion Rh3+, Cu+ đều là 1 M. Thế điệncực chuẩn của cácđiện cực tạo nên pinở hình vẽ bênđượ c cho dướ i đây:

Rh3+dd + 3e− → Rh E0 = 0,80V

Cu+dd + 2e− → Cu E0 = 0,52V

Cho biết nhận xét nào dướ i đây chính xác nhất? Chiều dòngđiện trong mạch ngoài Thế chuẩn của pin

A. Từ anot Rhđến catot Cu 0,28 VB. Từ catot Rhđến anot Cu 1,32 VC. Từ anod Cuđến catot Rh 0,28 VD. Từ catot Cuđến anot Rh 0,76 VChọn đáp ánđúngCâu 38.

2Ag+(dd) + Cu (r) → Cu2+

(dd) + 2Ag (r)SĐĐ chuẩn của pinđiện làm việc vớ i phản ứng này là 0,46V. Tácđộng nào dướ i đây sẽ làm tăngthế mạnh nhất?A. Tăng [Ag+] lên gấp đôiB. Giảm đi hai lần nồngđộ ion Cu2+ C. Tăng gấp đôi kích thướ c điện cực đồng

Rh

Rh(NO3)3 Cu(NO3)2

Cu







23

Câu 47. Điều gì xảy rađối vớ i các cation trong khiđiện phân muối nóng chảy?A. Các cation chuyển động về anot và bị khử.B. Các cation chuyển động về anot và bị oxi hoá.C. Các cation chuyển động về catot và bị khử.D. Các cation chuyển động về catot và bị oxi hoá.Chọn đáp ánđúngCâu 48.Ngườ i ta điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế nhôm kim loại.. Khi có một điện lượ ngnhất địnhđi qua bể điện phân, tỉ lệ số mol nhôm và oxi thoát raở cácđiện cực là bao nhiêu?

A. 1 : 1 B. 2 : 1 C. 2 : 3 D. 4 : 3Chọn đáp ánđúngCâu 49. Sản phẩm nào dướ i đây đượ c tạo ra tại anot trong quá trìnhđiện phân dung dịch NaNO3 0,1 M?A. H2 (k) B. NO2 (k) C. O2 (k) D. Na (r)Chọn đáp ánđúngCâu 50. Phát biểu nào dướ i đây về điện phân dung dịch KI 1 M có pha phenolphtalein là không đúng?A. Kali kim loại đượ c tạo ra. B. Màu vàng xuất hiệnở Anot.C. Màu hồng xuất hiện tại Catot. D. Một chất khíđượ c tạo raở Catot.Chọn đáp ánđúngCâu 51. Phản ứng nào xảy raở catot trong quá trìnhđiện phân dung dịch nướ c 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 ánđúngCâu 52. Khi dung dịch nướ c của KF bị điện phân, quá trình nào xảy ra?A. O2 và H+ đượ c tạo raở một điện cực còn H2 và OH− đượ c tạo raở điện cực còn lại.B. O2 và OH− đượ c tạo raở một điện cực còn H2 và H+ đượ c tạo raở điện cực còn lại.C. Kali kim loại đượ c tạo raở một điện cực còn O2 và H+ đượ c tạo raở điện cực còn lại.D. Kali kim loại đượ c tạo raở một điện cực còn F2 đựơ c tạo raở điện cực còn lại.Chọn đáp ánđúng

Câu 53. Sản phẩm nàođượ c tạo ra khiđiện phân dung dịch nướ c của AlCl3?I. Al (r) II. Cl2 III. H2 (k) IV. O2 (k)

A. Chỉ I và III B. Chỉ I và IV C. Chỉ II và III D. Chỉ II và IVChọn đáp ánđúngCâu 54. Trong suốt quá trìnhđiện phân dung dịch axit sunfuric loãng, sản phẩm nàođượ c tạo raở anot?A. hyđro B. hyđro sunfua C. oxy D. lưu huỳnhđioxitChọn đáp ánđúngCâu 55. Sự biến đổi nào dướ i đây là một quá trinh anot khi xảy ra trên bề mặt điện cực?A. Cl− → Cl2 B. H2O → H2 C. Na+ → Na D. O2 → H2OChọn đáp ánđúngCâu 56. Một dung dịch chứa NiCl2 và SnBr2 vớ i nồng độ mol/L bằng nhauđượ c điện phân bằng

acquy có thế 9V vớ i điện cực graphit. Sản phẩm nàođượ c tạo ra đầu tiên, biết thế khử chuẩn củacác cặp oxi hoá khử như sau:Ni2+

(dd) + 2e− → Ni (r) −0,236VSn2+

(dd) + 2e− → Sn (r) −0,141VBr2 (dd) + 2e− → 2Br−(dd) +1,077VCl2 (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 ánđúng





24

Câu 57. Dựa vào bảng thế khử chuẩn,Mg2+

(dd) + 2e− → Mg (r) E0 = −2,38 V2H2O (l) + 2e− → H2 (k) + 2OH−

(dd) E0 = −0,83 VBr2 (l) + 2e− → 2Br−

(dd) E0 = 0,53 VO2 (k) + 4H+

(dd) + 4e− → 2H2O (l) E0 = 1,23 Vhãy cho biết sản phẩm nàođượ c tạo ra trong suốt quá trìnhđiện phân dung dịch nướ c của MgBr2?A. Mg và H2 B. H2 và Br2 C. H2 và O2 D. Mg và O2 Chọn đáp ánđúngCâu 58. Yếu tố nào dướ i đây khôngảnh hưở ngđến số mol của kim loại bám lênđiện cực trong quátrìnhđiện phân:A. dòngđiện sử dụng B. thờ i gianđiện phânC.điện tích của ion D. khối lượ ng mol phân tử Chọn đáp ánđúngCâu 59. Khối lượ ng kim loại đượ c giải phóng trênđiện cực khiđiện phân dung dịch nướ c của ionkim loại này tăng lên khi tăng tham số nào sauđây?

I. cườ ngđộ dòngđiện II. thờ i gianđiện phân III.điện tích ionA. chỉ I B. chỉ III C. chỉ I và II D. cả I, II và IIIChọn đáp ánđúngCâu 60. Các dung dịch AgNO3, CuSO4, và AuCl3 đượ c điện phân theo sơ đồ cho như hình vẽ. Quá trìnhđiện phânđượ c dừng lại trướ c khi một trongcác ionđiện phân hết. Sự so sánh nào dướ i đây về số mol của Ag, Cu vàAu kết tủa trênđiện cực làđúng?A. nAg = nCu = nAu B. nAg < nCu < nAu C. nAg > nCu > nAu D. nAg = nCu > nAuChọn đáp ánđúngCâu 61. Cho 1 Faradayđiện lượ ng đi qua thiết bị điện phân có sơ đò choở hình bên, trongđó các dung dịch Au(NO3)3 và AgNO3 cùng nồng độ (mol/L) và dùng dư. Nhận xét nào dướ i đây làđúng?I. Số mol vàngđượ c tạo ra lớ n hơ n số mol bạc đượ c tạo ra.II. Nồng độ Au3+ lớ n hơ n nồng độ Ag+ trong dung dịch sauđiện phân(theo mol/l).III. S

ố electron ph

ảnứng v

ớ i ion Au3+ b

ằng s

ố electron ph

ảnứng v

ớ i Ag+

A. chỉ I B. chỉ I và IIIC. chỉ II và III D. cả I, II và IIIChọn đáp ánđúng

Câu 62. Giản đồ nào dướ i đây mô tả chính xác nhất sự thayđổi độ dẫn điện của dung dịch axitaxetic khi cho thêm dần dung dịch NaOH vào dung dịch đó? (λ: độ dẫn điện của dung dịch ).

0 2 4 6 80

2

4

6

8

10

V

ddNaOH

λ

0 2 4 6 80

2

4

6

8

10

V

dd

NaOH

λ

0 2 4 6 80

2

4

6

8

10

V

dd

NaOH

λ

0 2 4 6 80

2

4

6

8

10

V

ddNaOH

λ

(A) (B) (C) (D) Chọn đáp ánđúng Bài 63. Điều gì xảy rađối vớ i các cation trong khiđiện 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.

AgNO3 CuSO4 AuCl3

AgNO3Au(NO3)3





25

Chọn đáp ánđúngBài 64. Những nhận xét nào dướ i đây làđúng?

1.Ở bìnhđiện phân, cực dươ ng là anot.2.Ở pinđiện hoá, cực dươ ng là catot.3. Ở pin điện hoá và bìnhđiện phân, catotđều là điện cực mà tại bề mặt của nó xảy ra quá

trình khử.

A. chỉ 1. B. 1 và 2.C. chỉ 3. D. cả 1, 2, và 3.Chọn đáp ánđúngBài 65. Quá trình nào dướ i đây xảy raở anot của bìnhđiện phân khi tiến hànhđiện phân nóngchảy MgCl2?A. Mg(r) → Mg2+

(l) + 2e− B. Mg2+(l) + 2e− → Mg(l)

C. 2Cl− (l) → Cl2(k) + 2e− D. Cl2(k) + 2e− → 2Cl−

(l)

Chọn đáp ánđúngBài 66. Hình vẽ bên mô tả một mô hình thiết bị điện phân NaCl nóng chảy. Sauđây là một số nhận xét liên quanđến thiết bị và các quá trình xảy ra khiđiện phân:1. Vật liệu để làmđiện cực A và B có thể là than chì, platin hoặc nhôm.2. Điện cực A là catot còn B là anot. Như vậy, A nối vớ i cực dươ ng còn B nối vớ i cực âm củanguồn.3. Khi nóng chảy, NaCl sẽ phân li thành các ion mangđiện. Cation Na+ sẽ di chuyển về điệncực A còn anion Cl− sẽ dịch chuyển về điện cực B. Tại điện cực A thì Na+ sẽ bị khử thành Nacòn tại điện cực B anion Cl− sẽ bị oxi hoá thànhkhí clo thoát ra ngoài.4. Khối lượ ng riêng của natri nóng chảy lớ n hơ nkhối lượ ng riêng của NaCl nóng chảy.Trong bốn nhận xét này, số nhận xét chính xác làA. 1. B. 2. C.

3. D. 4.Chọn đáp ánđúng

Bài 67. Phươ ng trình phảnứng nào dướ i đây biểu diễn một quá trìnhđiện 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 ánđúngBài 68. Quá trình nào dướ i đây xảy ra trướ c tiênở catot khiđiện phân dung dịch Fe(NO3)2?A. Fe2+

(dd) + 2e− → Fe(r)





26

B. 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH− (dd)

C. NO3−(dd)

+ 3e− + 6H+(dd) → NO(k) + 3H2O

D. 2NO3−

(dd) → 2NO2(k) + O2(k) + 2e−

Chọn đáp ánđúngBài 69.Quá trình nào dướ i đây xảy ra trướ c tiênở catot khiđiện phân dung dịch Mg(NO3)2?A. Mg2+

(dd) + 2e− → Mg(r)

B. 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH− (dd) C. NO3

−(dd)

+ 3e− + 6H+(dd) → NO(k) + 3H2O(l)

D. 2NO3−

(dd) → 2NO2(k) + O2(k) + 2e−

Chọn đáp ánđúngBài 70.Quá trình nào dướ i đây xảy raở anot của bìnhđiện phân khi cho dòngđiện một chiều điqua dung dịch NiCl2?A. Ni2+

(dd) + 2e− → Ni(r) B. 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−

(dd) C. 2H2O(l) → 4e− + O2(k) + 4H+

(dd) D. 2Cl−

(dd) → Cl2(k) + 2e−

Chọn đáp ánđúngBài 71. Điện phân dung dịch FeBr2 chođến khiở anot thoát ra một lượ ng lớ n khí không màu,không mùi, cháy trong không khí thì dừng lại. Trong thí nghiệm ấy, quá trình nào dướ i đây làcác phảnứngđiện hoáđã xảy ra trên catot?

1. Cu2+(dd) + 2e− → Cu(r)

2. 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−

A. Chỉ 1 B. Chỉ 2C. Cả 1 và 2 D. Không phải 1 lẫn 2Chọn đáp ánđúngBài 72.Thứ tự điện phân của ba ion Cu2+, Pb2+, Ni2+ (có cùng nồng độ trong dung dịch)ở catotbìnhđiện phân làA. Ni2+, Pb2+, Cu2+. B. Cu2+, Pb2+, Ni2+.C. Pb2+, Cu2+, Ni2+. D. Pb2+, Ni2+, Ni2+.Chọn đáp ánđúngBài 73. Khi cho dòngđiện một chiều có điện thế thích hợ p đi qua dung dịch chứa đồng thờ imuối nitrat của ba kim loại Ag, Mg, Cu cùng vớ i nồng độ 1M, thứ tự điện phân của các chất ở catot là

A. Ag+

, Cu2+

, Mg2+

. B. Mg2+

, Cu2+

, Ag+

.C. Cu2+, Ag+, H2O. D. Ag+, Cu2+, H2O.Chọn đáp ánđúngBài 74.Điện phân dung dịch chứa đồng thờ i Fe(NO3)3, Cu(NO3)2, và HNO3 đềuở nồngđộ 0,80M. Thứ tự điện phân tại catot làA. Fe3+, H+, Cu2+, H2O. B. Fe3+, Cu2+, H+, H2O.C. Fe3+, Cu2+, H+, Fe2+, H2O. C. Fe3+, H+, Cu2+, H2O, Fe2+.Chọn đáp ánđúng





27

Bài 75. Khiđượ c yêu cầu dự đoán các hiện tượ ng quan sátđượ c từ quá trìnhđiện phân dungdịch CuCl2, một học sinhđã đưa ra hai dự đoán sau:

1.Ở catot có lớ p bột màuđỏ bám lên bề mặt điện cực,ở anot có khí vàng lục nhạt thoát ra.2. Màu xanh của dung dịch bị nhạt dần.

Trong hai dự đoán này,A. 1đúng. B. 2đúng.

C. cả 1 và 2đúng. D. cả 1 và 2đều sai.Chọn đáp ánđúngBài 76.Giả sử rằng trong các cặp dung dịch dướ i đây nồngđộ các chất đều là 1 M:

1. Na2SO4(dd) và H2SO4(dd)

2. HNO3(dd) và Ba(NO3)2(dd) 3. MgCl2(dd) và CaCl2(dd)

Trong giaiđoạn đầu của sự điện phân từng dung dịch, cặp dung dịch nàoở trên cho các sảnphẩm khí như nhau?A. 1 và 3 B. 1 và 2.

C. 2 và 3. D. không có cặp nàoChọn đáp ánđúngBài 77. Một trong các phươ ng pháp sản xuất oxi và hiđro trong công nghiệp làđiện phân nướ c,nhưng nướ c lại là chất điện li yếu nên dẫn điện rất kém.Để tăng độ dẫn điện của nướ c vàđảmbảo không làm nhiễm bẩn sản phẩm ta có thể thêm chất điện li nào sauđây vào bìnhđiện phân?A. NaOH hoặc HCl B. NaOH hoặc H2SO4 C. H2SO4 hoặc NaCl D. Na2SO4 hoặc KClChọn đáp ánđúngBài 78.Bromthymol xanh là một chỉ thị tồn tại ở dạng màu xanh da trờ i trong môi trườ ng bazơ và màu vàng trong môi trườ ng axit. Nhỏ vài giọt dung dịch chỉ thị bromthymol xanh vào dung

dịch kali nitrat rồi tiến hànhđiện phân dung dịch vớ i điện cực trơ platin. Hiện tượ ng nào dướ iđây xảy ra khiđiện phân?A. Dung dịchở catot chuyển sang màu vàng vàở anot chuyển sang màu xanh.B. Ở bề mặt anot có khí không màu, nặnghơ n không khí, duy trì sự cháy thoát ra.C. Giá trị pH phần dung dịch gần bề mặtcủa catot tăng.D. Cả B và Cđều đúng.Chọn đáp ánđúng

Bài 79.Năm 1839, nhà hoá học tài năngngườ i Anh, William R. Groveđã đưa ra mộtmô hình bìnhđiện phânđơ n giản nhất đầutiên bằng cách sử dụng một cốc thủy tinh,haiống nghiệm, haiđiện cực phủ bột platinvà dung dịch axit loãng như trong hình bên.Nhận định nào dướ i đây không chính xác?A.Điện cực Pt nối vớ i A là catot cònđiện cực Pt nối vớ i B là anot của bìnhđiện phân.B.Ở nguồn điện mạch ngoài,điện A làđiện cực âm còn B làđiện cực dươ ng.





28

C. Dung dịch chất điện liở đây có thể là dung dịch của của H2SO4, HCl.D. Nướ c bị oxi hoá tại điện cực Pt nối vớ i điện cực B theo bán phảnứng

2H2O(l) → O2(k) + 4e− + 4H+(dd)

Chọn đáp ánđúngBài 80. Một hệ thống điện phânđơ n giảnđượ c cho như hình vẽ bên. Khiđóng khoá Kthì quá trìnhđiện phân bắt đầu xảy ra. Nhậnxét nào sauđâykhông chính xác?A. Ở bề mặt hai điện cực A, Bđều có khíkhông màu thoát ra trongđó thể tích khíthoát raở ống nghiệm chứa điện cực B gấpđôi thể tích khí thoát raở ống nghiệm chứađiện cực Aở cùngđiều kiện.B. Điện cực A là anot,điện cực B là catotcủa bìnhđiện phân.C. Nếu dung dịch Na2SO4 đã có pha thêmphenolphtalein thì sau một thờ i gian điệnphân, ph

ần dung d

ịch trên b

ề mặtđiện cực A

chuyển thành màu hồng.D. Sau một thờ i gianđiện phân ta mở khoá K, nhấc haiống nghiệm và haiđiện cực ra khỏidung dịch. Khuấy đều phần dung dịch trong cốc một thờ i gian thì thuđượ c dung dịch có môitrườ ng trung tính.Chọn đáp ánđúngBài 81. Tiến hànhđiện phân dung dịch CuSO4 vớ i anot làm bằng Cu. Liên quanđến quá trìnhnày, nhận định nào sauđây không chính xác?A. Nồngđộ Cu2+ trong dung dịch không thayđổi khiđiện phân.B. Khối lượ ng catot tăng thêm bao nhiêu gam thì khối lượ ng anot giảm bấy nhiêu gam.

C.Điện cực dươ ng bị hòa tan.D.Ở cực âm, ion Cu2+ bị oxi hoá thành Cu.Chọn đáp ánđúngBài 82. Trong thực tế, phươ ng phápđiện phân nóng chảy không dùngđể sản xuất kim loại nàodướ i đây?A. Al B. Na C. Li D. AgChọn đáp ánđúngBài 83. Một hỗn hợ p gồm ba kim loại Fe, Ag, Cuở dạng bột mịn. Cho hỗn hợ p bột này vào cốcthủy tinh chứa một lượ ng dư muối X, lọc lấy kết tủa rồi rửa sạch, sấy khô ta thuđượ c Ag tinhkhiết. Muối X có thể làA. CuSO4. B. Cu(NO3)2, Hg(NO3)2.C. Fe(NO3)3. D. AgNO3, Fe(NO3)3.Chọn đáp ánđúngBài 84. Ăn mòn kim loại làA. quá trình phá hủy kim loại dướ i tác dụng của dung dịch chất điện li.B. quá trình hòa tan kim loại hoặc hợ p kim do tác dụng của môi trườ ng axit.C. sự phá hủy kim loại hoặc hợ p kim do tác dụng của các chất trong môi trườ ng.





29

D. sự phá hủy kim loại bở i một số phi kim hoạt động như oxi, clo, flo.Chọn đáp ánđúngBài 85. Sự so sánh nào dướ i đây là chính xác?

1. Ăn mòn hoá học không làm xuất hiện dòngđiện như ăn mònđiện hoá.2. Ăn mòn hoá học xảy ra nhanh hơ n ăn mònđiện hoá trong cùngđiều kiện.

A. Chỉ 1 B. Chỉ 2

C. Cả 1 và 2 D. Không phải 1 lẫn 2Chọn đáp ánđúngBài 86.Trườ ng hợ p nào trong các thí nghiệm dướ i đây xảy ra sự ăn mònđiện hoá học?

1. Cho một thanh kẽm nguyên chất vào dung dịch axit clohydric.2. Cho một thanh kẽm vào dung dịch chứa đồng thờ i một lượ ng dư axit sunfuric và muối

đồng(II) sunfat.3. Một mẫu gang chứa 2% cacbonđượ c cho vào dung dịch axit sunfuric loãng.

A. 1. B. 1 và 2. C. 2 và 3. D.1 và 3.Chọn đáp ánđúng

Bài 87.Thế đ iện cự c chu ẩ n của …(1)… r ấ t d ươ ng nên trong pin đ iện hoá, chúng th ườ ng đ óngvai trò là catot. Trong khi đ ó, thế đ iện cự c của …(2)… r ấ t âm, chúng th ườ ng đ óng vai trò là…(3)… trong pin đ iện hoá và b ị ăn mòn khi pin ho ạt động. Do đ ó, ng ườ i ta th ườ ng gọi phươ ng

pháp b ảo vệ kim lo ại bằ ng cách ph ủ lên bên ngoài l ớ p kim lo ại cần bảo vệ một lớ p kim lo ại…(4)… là ph ươ ng pháp anot hy sinh. Sự lựa chọn dãy cụm từ nào cho dướ i đây là thích hợ p cho các chỗ trống trongđoạn văn trên?

(1) (2) (3) ( 4)A. kẽm, magie vàng, platin catot hoạt động yếu hơ n nóB. vàng, platin kẽm, magie anot hoạt động mạnh hơ n nóC. kẽm, magie vàng, platin anot hoạt động yếu hơ n nó

Bài 88.Có hai phươ ng pháp chốngăn mòn thép: 1. Phủ một lớ p niken lên bề mặt lớ p thép.2. Phủ một lớ p kẽm lên bề mặt lớ p thép.

Khi bề mặt che phủ niken hoặc kẽm bị xướ c làm lộ lớ p thép bên trong,ở trườ ng hợ p nào quátrìnhăn mòn thép xảy ra theo cơ chế điện hoá trong không khíẩm?A. Chỉ 1 B. Chỉ 2.C. Cả 1 và 2. D. Không phải 1 lẫn 2.Chọn đáp ánđúngBài 89. Một hành kháchđánh rơ i một đồng xu làm bằng kim loại nguyên chất xuống đáy tàu.

Đồng xuđó sẽ khôngxúc tiến quá trình làm thủngđáy tàu làm bằng thép nếu nóđượ c làm bằngA. vàng. B. bạc. C.đồng.D. kẽm.Chọn đáp ánđúngBài 90.Trườ ng hợ p nào dướ i đây ống sắt đượ c bảovệ bằng phươ ng phápđiện hoá:

1.Ống sắt đượ c phủ một lớ p mỏng polime.2.Ống sắt đượ c mạ niken.





30

3.Ống sắt đượ c phủ một lớ p kẽm.

A. chỉ 2. B. chỉ 3.C. 2 và 3 D. cả 1, 2, và 3.Chọn đáp ánđúng





31

II .2 Hướ ng dẫn giải bài tập trắc nghiệm

Bài 1. Cặp oxi hoá -khử của một nguyên tố kim loại đượ c tạo ra bở i dạng oxi hoá và dạng khử của nguyên tố kim loại đó.Ví dụ: Na+ /Na, Al3+ /Al; Cu2+ /Cu, Fe3+ /Fe2+

Chọn: CBài 2. Phươ ng trình traođổi electron giữa dạng oxi hoá và dạng khử tổng quát:

Mn+ + ne− MMn+ là dạng oxi hoá còn M là dạng khử.

Chọn: ABài 3. Khi pinđiện hoá Zn-Cu hoạt động:

Zn hoạt động mạnh hơ n Cu nên nhườ ng electron theo quá trình:Zn(r) → Zn2+

(dd) + 2e−

Cu2+ sẽ nhận electron do Zn chuyển sang:Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r)

Phảnứng xảy ra trong pin:Zn(r) + Cu2+(dd) → Zn2+

(dd) + Cu Dòngđiện có chiều ngượ c vớ i chiều của dòng electron, tức từ điện cực Cu sangđiện cực Zn.

Chọn: CBài 4. Khi pinđiện hoá Ni-Cu hoạt động:

Ni là kim loại hoạt động mạnh hơ n nên nguyên tử Ni nhườ ng electronđể trở thành ion Ni2+ tan vào dung dịch theo quá trình:

Ni(r) → Ni2+(dd) + 2e−

Ni là chất khử nênđúng là nó bị oxi hoá thành Mg2+.

Ion Cu2+ sẽ nhận electron chuyển qua từ Mg:Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r) Màu xanh của dung dịch CuSO4 đượ c gây ra bở i màu của ion Cu2+

(dd). Khi nồng độ ion Cu2+ trong dung dịch CuSO4 giảm xuống thì màu xanh của dung dịch sẽ nhạt dần.Chọn: DBài 5. Khi pin hoạt động:

Dòng electron chuyển từ điện cực A sangđiện cực B nên A là cực âm, B là cực dươ ng.A(−): A(r) → An+

(dd) + ne−

B(+): Bm+(dd) + me− → B(r)

Theođịnh ngh ĩ a: anot làđiện cực mà tại đó xảy ra quá trình oxi hoácatot làđiện cực mà tại đó xảy ra quá trình khử

ta có A là anot, B là catot. An+ tan vào dung dịch làm cho dung dịch thừa điện tích dươ ng, khiđó các ion âm sẽ chuyển

từ ngăn chứa dung dịch Bm+ sangđể trung hòađiện tích, tươ ng tự các ion dươ ng sẽ chuyển từ ngăn chứa dung dịch An+ sang ngăn còn lại.

A chuyển thành An+ tan vào dung dịch nên khối lượ ng điện cực A giảm xuống còn Bm+ chuyển thành B bám vàođiện cực B nên khối lượ ngđiện cực này tăng lên.





32

Chọn B.Bài 6. B có thể đẩy đượ c A ra khỏi dung dịch muối nên B là kim loại hoạt động mạnh hơ n A.Dođó, trong pinđiện hoá B-A thì Bđóng vai trò là cực âm nhườ ng electron còn A là cực dươ ngnhận electron.

B(−): B(r) → B2+(dd) + 2e−

A(+): A2+(dd) + 2e− → A(r)

B chuyển thành B2+ tan vào dung dịch nên khối lượ ng điện cực B giảm, A2+ chuyển thành Abám lênđiện cực A nên khối lượ ngđiện cực A tăng.Dòngđiện truyền từ cực dươ ng sang cực âm, tươ ngứng vớ i từ điện cực A sangđiện cực B.Chọn B.Bài 7.

Quyướ c quốc tế: khi kết nối hai nửa pinđể tạo ra một pinđiện hoá thìđiện cực nào có thế dươ ng hơ n sẽ đượ c biểu diễn ở phía bên phải, điện cực nào có thế âm hơ n đượ c đặt ở phía bêntrái.

Pin 1: 22

0 02H /H Cu /CuE E+ +< nênđiện cực Cu phải đặt ở phía phải, điện cực hiđro đặt ở phía trái

trong pinđiện hoá.

Pin 2: 20 0Zn /Zn Ag / AgE E+ +< nênđiện cực Agđặt ở phía phải, điện cực Znđặt ở phía trái của pin

điện hoá.Chọn: BBài 8.

Điện cực khí hiđro chuẩn đượ c duy trì hoạt động bằng cách thổi liên tục khí hiđroở áp suất 1atm lên tấm platin phủ muội platin ngâm trong dung dịch axit có nồngđộ ion H+ 1M.

Sức điện động của pin: Epin = E+ − E− =2

02H /HE + − n

0M /ME +

Theo quyướ c,2

02H /HE + = 0,00 V nên Epin = − n

0M /ME +

Nếu biết Epin ta có: n0M /ME + = −Epin, tức đo đượ c thế điện cực của cặp Mn+ /M.

Theo quyướ c, điện cực dươ ng nằm phía bên phải, điện cực âm nằm phía bên trái của pin.Như thế, M làđiện cực âm.Bài 9. Theo quyướ c, M làđiện cực âm,điện cực còn lại làđiện cực dươ ng.Ta có: Epin =

2

02H /HE + − 2

0M /ME + 2

0M /ME + =

2

02H /HE + − Epin = 0,00− 0,76 =−0,76 V.

Bài 10. Khi pinđiện hoá Cu-Ag hoạt động: Cu là kim loại mạnh hơ n Ag nênđiện cực Cuđóng vai trò là cực âm,điện cực Agđóng vai

trò là cực dươ ng.

Cu(−): Cu(r) → Cu2+

(dd) + 2e−

Ag(+): Ag+(dd) + 1e− → Ag(r) Phản ứng xảy ra trong pin:

Cu(r) + 2Ag+(dd) → Cu2+(dd) + 2Ag(r)

Cu bị hòa tan nên khối lượ ngđiện cực Cu giảm dần theo thờ i gian.Bài 11.

Sắt đẩy đượ c hiđro ra khỏi dung dịch axit nên: 20Fe /FeE + <

2

02H /HE +





33

20Fe /FeE + < 0.

Tươ ng tự, manganđẩy đượ c sắt ra khỏi dung dịch muối:Mn(r) + Fe2+

(dd) → Mn2+(dd) + Fe(r)

20Mn /MnE + < 2

0Fe /FeE + .

Như vậy, 20Mn /MnE + < 0 vàđiện cực Mn phải đặt ở phía trái của pin.

Sức điện động của pin: Epin =2

02H /HE + − 2

0Mn /MnE + = 1,19 V

20Mn /MnE + = 0,00− 1,19 =−1,19 V.

Các quá trình xảy ra khi pin hoạt động:Mn(−): Mn(r) → Mn2+

(dd) + 2e−

Pt (+): 2H+(dd) + 2e− → H2(k)

Phảnứng xảy ra khi pin hoạt động: Mn(r) + 2H+(dd) → Mnn+

(dd) + H2(k) Bài 12. Theo quyướ c, điện cực Cuở phía bên phải nên nó là cực dươ ng,điện cực Mở phía tráinên M là cực âm.

M(−): M(r) → Mn+(dd) + ne−

Cu(+): Cu2+(dd) + 2e− → Cu(r)

Epin = 20Cu /CuE + − n

0M /ME + n

0M /ME + = 2

0Cu /CuE + − Epin = 0,34− 0,57 =−0,13 V

Ở điện cực M xảy ra quá trình oxi hoá nên M là anot.Ở điện cực Cu xảy ra quá trình khử nên Cu là catot.

Chọn: CBài 13.

Al3+(dd) + 3e− Al0 (r) E0

= −1,66 V

Mn2+(dd) + 2e− Mn0 (r) E0 = −1,18 V3

0Al /AlE + < 2

0Mn /MnE + nên Al là cực âm, Mn là cực dươ ng. Khiđó, sức điện động của pin:

Epin = 20Mn /MnE + − 3

0Al /AlE + = (−1,18)− (−1,66) = +0,48V

Các quá trình xảy ra khi pin hoạt động:Al(−), anot: Al(r) → Al3+

(dd) + 3e−

Mn(+), catot: Mn2+(dd) + 2e− → Mn(r)

Chọn: ABài 14.Pin khô niken-cađimi, cònđượ c gọi tắt là Nicad,đượ c dùng trong một số thiết bị vậnhành bằng pin sử dụng phảnứng sauđể sản sinh ra dòngđiện:

Cd (r) + NiO2 (r) + 2H2O (l) → Cd(OH)2 (r) + Ni(OH)2 (r)

Anot làđiện cực tại đó xảy ra quá trình oxi hoá, catot làđiện cực tại đó xảy ra quá trình khử.Như thế, Cd là anot còn NiO2 là catot hay nói cách khác, NiO2 bị khử ở catot, Cd bị oxi hoáở anot của pin Nicad:

Cd(Anot): Cd0 → Cd2+ + 2e−

NiO2(catot): Ni+4 + 2e− → Ni+2 Dòng electron mạch ngoàiđi từ điện cực Cd sangđiện cực NiO2, tức từ anot sang catot của pin.





34

Chọn: CBài 15. Thứ tự thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hoá khử trong dãyđiện hoá:

Ca2+ /Ca < Mg2+ /Mg < Ag+ /Ag < Fe3+ /Fe2+.Như vậy, ion có tính oxi hoá mạnh nhất là Fe3+.Bài 16.

Sn2+(dd) + 2e− → Sn (r) E0 = −0,14V

Mn2+(dd) + 2e− → Mn (r) E0 = −1,03VTheo số liệu choở trên, 2

0Mn /MnE + < 2

0Sn /SnE + nên:

tính khử Mn lớ n hơ n Sn. tính oxi hoá Mn2+ nhỏ hơ n Sn2+.

Vậy, tính oxi hoá của Sn2+ lớ n nhất.Chọn: BBài 17.

Fe3+(dd) + e− → Fe2+

(dd) E0 = +0,77 V

Cu2+

(dd) + e−

→ Cu+

(dd) E0

= +0,15 VTheo số liệu này, 2

0Cu /CuE + + < 3 2

0Fe /FeE + +. Khiđó, theo quy luật thayđổi tính oxi hoá, khử trong

dãyđiện hoá ta có: tính khử của Cu+ lớ n hơ n Fe2+, tính oxi hoá của Cu2+ nhỏ hơ n Fe3+.

Chọn: DBài 18.

Bán phảnứng Thế điện cực chuẩn, VFe3+

(dd) + 1e− → Fe2+(dd) +0,77

Fe2+(dd) + 2e− → Fe(r) −0,44Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r) +0,34Thứ tự tăng dần thế điện cực chuẩn:

Cu2+ Fe

3+Fe

2+

Cu Fe2+

Fe Áp dụng quy tắc alpha (α) ta viết đượ c các phảnứng có thể xảy ra:

Fe(r) + Cu2+(dd) → Fe2+

(dd) + Cu(r) Cu(r) + Fe3+

(dd) → Cu2+(dd) + Fe2+

(dd) Fe(r) + Fe3+

(dd) → Fe2+(dd)

Chọn: DBài 19.

Ag+(dd) + Fe2+

(dd) → Ag(r) + Fe3+(dd)

Phản ứng này tự xảy ra cho thấy rằng: Ag+ có tính oxi hoá mạnh hơ n Fe3+, Fe2+ có tính khử mạnh hơ n Ag,





35

hay 3 20Fe /FeE + + < 0

Ag / AgE + .

Chọn: C.Bài 20. Thực nghiệm cho thấy rằng các phản ứng sauđều có thể tự xảy ra:

1. A(r) + B2+(dd) → A2+

(dd) + B(r) 2. B(r) + 2D3+

(dd) → 2D2+(dd) + B2+

(dd) Phảnứng (1) cho thấy:

A có tính khử mạnh hơ n B, A2+ có tính oxi hoá yếu hơ n B2+,

nên 20A /AE + < 2

0B /BE + .

Phảnứng (2) cho thấy: B có tính khử mạnh hơ n D2+, B2+ có tính oxi hoá yếu hơ n D3+,

nên 20B /BE + < 3 2

0D /DE + + .

Kết luận: 20A /AE + < 20B /BE + < 3 20D /DE + + Chọn: ABài 21. 3 2

0Cr /CrE + + = − 0,42V ; 2

0Ni /NiE + = −0,25 V ; 2

0Cr /CrE + = − 0,90 V

Thứ tự tăng dần thế điện cực trong dãyđiện hoá:

Cr3+

Ni2+

Cr2+

Cr2+

NiCr Áp dụng quy tắc alpha các phảnứng có thể tự xảy ra gồm:

Cr(r) + 2Cr3+

(dd) → 3Cr2+

(dd)

Ni2+(dd) + Cr(r) → Ni(r) + Cr2+

(dd)

Ni2+(dd) + Cr2+

(dd) → Cr3+(dd) + Ni(r)

Như thế, trong ba phản ứngđượ c đưa ra:1. Ni(r) + Cr2+

(dd) → Ni2+(dd) + Cr(r)

2. Cr(r) + 2Cr3+(dd) → 3Cr2+

(dd) 3. Ni(r) + 2Cr3+

(dd) → Ni2+(dd) + 2Cr2+

(dd) chỉ có một phản ứng (2) là có thể tự xảy ra.Chọn: DBài 22. Để loại bỏ tạp chất Fe ra khỏi hỗn hợ p của nó vớ i Ag ta có thể sử dụng một lượ ng dư các dung dịch H2SO4(l), HCl, AgNO3, Fe(NO3)3 vì các dung dịch nàyđều hòa tanđượ c Fe,không hòa tan Ag và không làm sinh ra tạp chất mớ i.

Fe(r) + 2HCl(dd) → FeCl2(dd) + H2(k) Fe(r) + H2SO4(l) → FeSO4(dd) + H2(k) Fe(r) + 3AgNO3(dd) → Fe(NO3)3(dd) + 3Ag(r) Fe(r) + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2(dd)

Chọn D





36

Bài 23.Cu, Feđều tác dụng đượ c vớ i dung dịch chứa AgNO3, Fe(NO3)3 mà không làm sinh ratạp chất mớ i nên ta có thể chọn dung dịch này.

Cu(r) + Fe(NO3)3(dd) → Cu(NO3)2(dd) + 2Fe(NO3)2(dd) Fe(r) + 2Fe(NO3)3(dd) → 3Fe(NO3)2(dd)

Chọn CCâu 24.A

Phảnứng: Cu(r) + 2Ag+(dd) → Cu2+(dd) + 2Ag(r)

có thế chuẩn dươ ng nên tự xảy ra.E0 = Eox − Ek = 0

Ag / AgE + − 20Cu /CuE + = 0,799− 0,337 = 0,462 V

Phảnứng: Br2(l) + 2Cl− (dd) → 2Br−(dd) + Cl2(k)

có thế chuẩn âm nên không thể tự xảy ra.E0 = Eox − Ek =

2

0Br / BrE − −

2

0Cl / ClE − = 1,08− 1,36 =−0,28 V

Phảnứng: 2Au (r) + 3Mg2+(dd) → 2Au3+ + 3Mg

có thế chuẩn âm nên không thể tự xảy ra.E0 = Eox − Ek = 2

0Mg /MgE + − 3

0Au /AuE + = (−2,37)− 1,50 =−3,87 V

Phảnứng: Cu2+(dd) + H2O(l) → Cu(OH)2(r) + 2H+

(dd)

Là phản ứng thuận nghịch. Nếu [H+] rất nhỏ, phản ứng tự diễn ra theo chiều thuận, đó là sự thủyphân của muối đồng. Khi [H+]đủ lớ n, phản ứng tự diễn biến theo chiều nghịch – sự hòa tanCu(OH)2(r) . Khi [H+] = 1 M phản ứng thuận không tự diễn ra.Câu 25. DFe3+, Cu2+ là các tác nhân oxi hoá do chúngđã ở trạng thái oxi hoá cao nhất, chúng không thể nhườ ng electron mà chỉ có thể nhận electron.Chỉ có Fe2+, Cu+ có thể thể hiện tính khử

Fe2+ − 1e− → Fe3+ E =−E0Fe

3+ /Fe

2+ = −0,77 VCu+ − 1e− → Cu2+ E =−E0

Cu2+

/Cu+ = −0,15 V

Quá trình nhườ ng electron của Cu+ có thế cao hơ n so vớ i quá trình nhườ ng electron của Fe2+ nênCu+ là tác nhân khử mạnh hơ n Fe2+.Câu 26. B

Sn2+

(dd) + 2e−

→ Sn (r) E0

= −0,14VMn2+(dd) + 2e− → Mn (r) E0 = −1,03V

E0Sn2+/Sn > E0

Mn2+/ Mnnên Sn2+ là tác nhân oxi hoá tốt hơ n Mn2+.Còn Mn, Sn là các tác nhân khử.Câu 27. A

Thứ tự thế khử chuẩn: Zn2+ /Zn < H+ /H2 < Cu2+ /Cu < Ag+ /Ag Zn2+

(dd) có tính oxi hoá yếu nhất.Câu 28. DMối quan hệ của ∆G0 và E0: ∆G0 = −nFE0 ∆G0 > 0 E0 < 0∆G0 < 0 E0 > 0∆G0 = 0 E0 = 0

Câu 29. A ∆G =−n.F.E < 0 khi E > 0.

∆G =−R.T.lnK K = 13,56.0,059nE nFE

n RT e e e= = > 1 vớ i mọi n N*.Câu 30. AE > 0 nên∆G =−nFE < 0.Phảnứngđang xét có∆G < 0 nên có thể tự xảy ra.Câu 31. AMỗi nguyênử Al nhườ ng 3 electron nên số electron traođổi là n = 2.3 = 6.





37

E = E0 +2+ 3

3 20,059 [Cu ]lg

6 [Al ]+

Câu 32. CZn (r) + Cl2 (k, 1 atm) Zn2+(dd, 1M) + 2Cl− (dd, 1M)

SĐĐ của pin: Epin = E0pin + 0,059

2lg 2

2+ - 2

P[Zn ][Cl ]

Cl

Cho thêm Zn (r) không làm tăng Epin.

Tăng nồngđộ ion Cl− làm giảm tỉ số 22+ - 2P

[Zn ][Cl ]Cl nên Epin giảm.

Giảm nồngđộ Zn2+ làm tăng tỉ số 22+ - 2

P[Zn ][Cl ]

Cl nên Epintăng.

Giảm áp suất riêng phần của khí clo làm giảm tỉ số 22+ - 2

P[Zn ][Cl ]

Cl nên Epin giảm.

Câu 33. ANi (r) + Cu2+

(dd) → Ni2+(dd) + Cu (r)

Thế của pin:

E = ECu2+

/Cu − ENi2+

/Ni = E0Cu

2+ /Cu − E

0Ni

2+ /Ni +

2+

2+

0,059 [Cu ]ln2 [Ni ]

Tăng [Cu2+] thì thế của pin tăng.

Câu 34. A(I) AmO2

2+ + 1e− → AmO2+

E = E0 − +222

[AmO ]0,059lg1 [AmO ]+

(II) AmO22+ + 2e− + 4H+ → Am4+ + 2H2O

E = E0 ++ + 42

4+[AmO ].[H ]0,059lg

2 [Am ] = E0 − 2.0,059.pH +

+2

4+[AmO ]0,059lg

2 [Am ]

(III) Am4+ + 2e− → Am2+

E = E0 − 2

4+0,059 [Am ]lg

2 [Am ]

+

Chỉ trong quá trình II, H+ tham gia vào phảnứng, nên phản ứng diễn ra sẽ làm thayđổi pH.Câu 35. C

Phảnứng xảy ra:2Ag+

(dd) + Cu (r) → Cu2+(dd) + 2Ag (r)

Ta có thế của pin: E = E0 − 2+

+ 20,059 [Cu ]lg

2 [Ag ] = E0 − 0,059lg

2Q

Khi tăng [Cu2+] lên gấp đôi, Q tăng gấp đôi làm cho thế giảm.Khi tăng [Ag+] lên gấp bốn, Q giảm đi 16 lần làm cho thế tăng. Khi giảm [Cu2+] 10 lần, Q giảm 10 lần làm thế tăng.Khi giảm [Ag+] 10 lần, Q tăng 100 lần làm thế giảm nhiều gấp đôi so vớ i trên. Khi giảm nồngđộ Cu2+ 10 lần sẽ làm Q giảm 10 lần làm tăng thế của pin.(∆Et)Khi giảm [Ag+] 10 lần sẽ làm Q tăng 100 lần làm giảm thế mạnh hơ n so vớ i lượ ng tăngở trên

(2∆Et). Cđúng.

Việc thayđổi kích thướ c điện cực không làm thayđổi Q khôngảnh hưở ngđến thế của pin.Câu 36. D





38

V2+(dd) → V3+

(dd) + e−

E = E0 +3+

2+RT [V ].lnF [V ]

không phụ thuộc vào pH.

VO3−

(dd) + 2H+(dd) → VO2

+(dd) + H2O(l)

Đây không phải là phảnứng oxi hoá khử do số oxi hoá của các nguyên tố không thayđổi. VO2

+(dd ) + 2H+

(dd) + e− → V3+(dd) + H2O(l)

E = E0 −

3+

+ + 22

RT [V ].lnF [VO ][H ]

= E0 −

3+

+2

RT [V ].lnF [VO ]

− 2 RT

F.pH

Sự thayđổi pH iđơ n vị dẫn đến sự thayđổi SĐĐ ∆E =−2.RTF

< 0

VO2+ + H2O → VO2+

(dd) + 2H+(dd) + e−

E = E0 −

2+

+ + 22

RT [VO ].lnF [VO ][H ]

= E0 −

2+

+2

RT [VO ].lnF [VO ]

+ 2RTF

pH

∆E = 2.RTF

> 0

Thực ra, không cần tính toán ta cũng có thể xácđịnh đượ c chỉ có quá trình cuối cùng có thế tăngkhi pH tăng do chất oxi hoá nằm cùng vế vớ i ion H+ trong phươ ng trình.Câu 37. C

Khi [Rh3+] = [Cu2+] = 1 M, thế pin là thế chuẩn.Các bán phảnứng xảy raở cácđiện cực:K(+) : Rh3+

(dd) + 3e− Rh (r) E0 = 0,8 V

A(-) : Cu (r) − 1e− Cu+(dd) −E0

= 0,52 VPhản ứng xảy ra trong pin:

Rh3+(dd) + 3Cu (r) Rh (r) + 3Cu+(dd)

Chiều dòng electron từ lá Cu (anot) sang lá Rh(catot), chiều quyướ c của dòngđiện từ Rh→Cu Thế chuẩn của pin : E = 0,8− 0,52 = 0,28 V

Lư u ý : Cách tính thế chuẩn của pinđiện hoá-Cặp oxi hoá khử có thế khử lớ n hơ n là cực dươ ng.-Cặp oxi hoá khử có thế khử bé hơ n là cực âm.- E0pin = E0(+) - E0(-).Câu 38. A2Ag+

(dd) + Cu (r) → Cu2+(dd) + 2Ag (r) E0 = 0,46V

E = E0Pư +

+ 20

2+0

[Ag ]0,059lg2 [Cu ]

Thế của phản ứng phụ thuộc vào:∆E =+ 2

02+

0

[Ag ]0,059lg2 [Cu ]

.

Nếu tăng nồngđộ Ag+ lên gấp đôi:∆E1 =+ 2

02+

0

[Ag ]0,059lg(4. )2 [Cu ]

Nếu chiađôi nồngđộ Cu2+

: ∆E2 =+ 2

02+

0

[Ag ]0,059lg(2. )2 [Cu ] .

Tăng kích thướ c điện cực làm cho tốc độ phản ứng nhanh hơ n nhưng gần như khôngảnhhưở ngđến thế của phảnứng.Câu 39. CQuá trình oxi hoá chỉ xảy ra vớ i chất khử, chất nhườ ng electron. Khi một anion trải qua quá trìnhoxi hoá thì chúng sẽ -dịch chuyển về anot (cực dươ ng) của bìnhđiện phân, ,để nhườ ng electron cho cực dươ ng.-dịch chuyển về anot (cực âm) của pinđiện hoá.





39

Câu 40.BCatot làđiện cực màở đó xảy ra quá trình khử.Anot làđiện cực màở đó xảy ra quá trình oxi hoá.

Câu 41. A Trong nguyên tố Galvani, quyướ c về điện cực khác so vớ i quá trìnhđiện

phân.Điện phân Nguyên tố Galvani

Catot − +

Anot + − Dùđó là pinđiện hoá hay bìnhđiện phân thì:-Ở catot xảy ra sự khử.-Ở anot xảy ra sự oxi hoá. Trong nguyên tố Galvani:-Dòng electronđi từ anot sang catot.Ví dụ: Cho pin Galvani như hình bên.Ở cực dươ ng Cu (catot): 2H+ + 2e− → H2 Ở cực âm Zn (anot) : Zn − 2e− → Zn2+

Câu 42. CXét pinđiện hoá: Ag | Ag+ ||NO3

−, NO | Pt

A (−): Ag (r) − 1e−

→ Ag-+

(dd)K (+): NO3−

(dd) + 4H+(dd) + 3e− → NO (k) + 2H2O(l)

Dựa vào các thông tin trên ta có thể nhận xét: NO3

− bị khử ở catot. Pt khôngđóng vai trò làm xúc tác màđóng vai trò làm bề mặt traođổi electron. Khi pin vận hành, Ag bị hoà tanở anot nên khối lượ ngđiện cực bạc giảm. Thế của pinđượ c biểu thị qua phươ ng trình Nernst, trong phươ ng trình này không xétđến kích

thướ c điện cực nên việc gấp đôi điện cực bạc không tăng thế của pin.Câu 43. A

Một vật bằng sắt đượ c bảo vệ bằng cách mạ kẽm. Khi chịu tácđộng của tác nhânăn mòn, Zn bị ăn mòn do Zn có tính khử mạnh hơ n Fe nên Feđượ c bảo vệ.

A(-). Zn− 2e− → Zn2+ Thanh Mg nối vớ i ống sắt. Mg cũng là kim loại hoạt động mạnh hơ n Fe nên khi bị tác nhânăn

mòn tấn công, Mg bị ăn mòn theo cơ chế điện hoá.A(-). Mg− 2e− → Mg2+ Cả hai phươ ng pháp nàyđều là phươ ng pháp anot hy sinh.

Can sắt phủ thiếc. Khi chịu tác động ăn mòn, lớ p thiếc che phủ lên can sắt bị ăn mòn trướ cnhưng khi có một lỗ thủng thì sắt sẽ bị ăn mòn vì thiếc là kim loại hoạt động yếu hơ n sắt ( E0

Sn2+

/Sn = −0,136 V còn E0Fe

2+ /Fe = −0,44V ).Bản chất phươ ng pháp này không giống phươ ng pháp trên mà

chỉ đơ n thuần là mạ kim loại để che phủ.* Mạ đồng lên sắt có bản chất tươ ng tự như trườ ng hợ p mạ thiếc lên sắt. Ống đồng đượ c bao phủ bở i một lớ p sơ n epoxit cũng là phươ ng pháp che phủ, không mang bản

chất điện hoá.

Câu 44.B Ống thépđượ c tạo nên chủ yếu từ Fe. Bảo vệ ống thépđồng ngh ĩ a vớ i việc bảo vệ Fe khỏi sự ănmòn của môi trườ ng xâm thực. Trong sơ đồ cho sẵn, một mẫu kim loại M nối vớ i ống thépđóng vaitrò làm anot hy sinh, ngh ĩ a là nó sẽ bị ăn mòn. Kim loại sử dụng làm anot hy sinh phải có tính khử mạnh hơ n kim loại cần bảo vệ. Ở đây, Na và Mg là các kim loại có tính khử cao hơ n Fe nhưng chỉ có thể sử dụng Mg làm anot hy sinh vì Na phản ứng vớ i nươ c rất dễ dàng khôngđể trong lòngđấtđượ c:

2Na + H2O → 2NaOH + H2 Câu 45. D

Quá trình phóngđiện trong Acquy chì:

Cu Zn

H2SO 4

+





40

(−) Pb + SO42− → PbSO4 + 2e−

(+) PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e− → PbSO4 + 2H2OToàn bộ quá trình: Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O Quá trình tíchđiện thì ngượ c lại:

(−) PbSO4 + 2e− + 2H+ → Pb + H2SO4 (+) PbSO4 − 2e− + SO4

2− + 2H+ → PbO2 + 2H2SO4 Quá trình phóngđiện tiêu tốn H2SO4 , không tạo ra hợ p chất hòa tan nào, nồng độ H2SO4 trong

dung dịch giảm đi, khối lượ ng riêng của dung dịch cũng giảm đi. Dđúng.

Câu 46.BPb (r) + PbO2 (r) + 4H+

(dd) + 2SO42−

(dd) → PbSO4 (r) + 2H2O (l) Khi acquy phóngđiện, H2SO4 bị tiêu thụ và sản phẩm tạo ra là PbSO4 bám lên các tấm chì dướ i

dạng bột nhão tách ra khỏi dung dịch làm tỉ khối của dung dịch giảm xuống. Ac quy làm việc như một pinđiện hoá.K+: PbO2 (r) + 4H+

(dd + 2SO42−

(dd) + 2e− → PbSO4 (r) + 2H2O (l) A −: Pb (r) + 2SO4

2−(dd) − 2e− → PbSO4 (r)

Như vậy, PbSO4 đượ c tạo raở cả catot và anot.Câu 47. CKhi điện phân nóng chảy cation Men+ chuyển về cực âm của bìnhđiện phân (K−) và thu nhận

electron tại đây để trỏ thành nguyên tử kim loại tức là Men+

bị khử.Câu 48.D2Al2O3 → dpnc 4Al + 3O2

Tỉ lệ số mol nhôm thoát raở Katot và oxi thoát raở Anot là 4 : 3Câu 49. CKhiđiện phân dung dịch NaNO3,K(-) : 2H2O + 2e− → 2OH− + H2 A(+): 2H2O − 4e− → 4H+ + O2

Câu 50. AKI (dd) + H2O(l) dpdd → I2 (dd) + KOH (dd) + H2 (k)

Khi cho phenolphtalein vào dung dịch thuđượ c sauđiện phân thì phenolphtalein hoá hồngở

catot.Ở anot sẽ xuất hiện dung dịch màu vàng nhạt của I2, ở catot có khí hyđro thoát ra.Chỉ có KOH tạo ra mà không có K tạo ra vì K khử đượ c nướ c hay nói cách khác quá trìnhđiệnphân nướ cở catot xảy ra dể hơ n quá trình khử ion K+.Câu 51. B

Kali không bị khử trong môi trườ ng nướ c. Các quá trình xảy ra khiđiện phân dung dịch KCl:A(+) : 2Cl−(dd) → Cl2 (k) + 2e−

K(− ): 2H2O (l) + 2e− → H2 (k) + 2OH− (dd)

Câu 52. AĐiện phân dung dịch KF, thực ra chỉ có H2O bị điện phân

K-: 2H2O + 2e− → 2OH− + H2 ↑ A+: 2H2O − 4e− → 4H+ + O2 ↑

Câu 53. CĐiện phân dung dịch nướ c của AlCl3:

K(−): 2H2O (l) + 2e− → 2OH−(dd) + H2 (k)

A(+): 2Cl− (dd) − 2e− → Cl2 (k)

Câu 54. CĐiện phân dung dịch H2SO4 loãng

(K−): 2H+(dd) + 2e− → H2 (k)

(A+): 2H2O(l) − 2e− → 2H+(dd) + O2 (k)

Câu 55. ACác quá trình: A. 2Cl− − 2e− → Cl2 B. 2H2O + 2e− → H2 + 2OH−





41

C. Na+ + 1e− → Na D. O2 + 4e− + 4H+ → 2H2OỞ anot xảy ra sự oxi hoá,đó là sự nhườ ng electron.Đó là trườ ng hợ p A.Câu 56. CKhiđiện phân, các cation bị khử ở cực âm(K-) của bìnhđiện phân, ion nào có thế khử caoưu tiên

sẽ phóngđiện trướ c. Sn đượ c giải phóng trướ c Ni do E0Ni

2+ /Ni > E0

Sn2+

/Sn Còn các anion bị oxi hoáở cực dươ ng bìnhđiện phân (A+), các anion có thế khử nhỏ hơ n sẽ điện

phân trướ c Br− điện phân trướ c Cl−

Câu 57. BTrong quá trìnhđiện phân dung dịch MgBr2:-Ở catot bìnhđiện phân (−): cặp oxi hoá khử có thế lớ n hơ n ưu tiênđiện phân trướ c.

2H2O (l) + 2e− → H2 (k) + 2OH− (dd)

-Ở anot bìnhđiện phân (+): cặp oxi hoá khử có thế nhỏ hơ nưu tiênđiện phân trướ c.2Br−

(dd) - 2e− → Br2 (l) sản phẩm tạo ra là H2 và Br2 Câu 58.DTheođịnh luật Faraday, số mol kim loại bám lênđiện cực trong thờ i giant giây khi có cườ ng độ

dòngđiện I đi qua bìnhđiện phân:

Me

It n

nF

=

nMe: số mol kim loại Me bám vàođiện cực sau thờ i gian t giây.F : số Faraday, F = 96500 C/moln :điện tích của ion, Men+

(dd) + ne− → Me (r) .Như vậy, cả dòngđiện sử dụng, thờ i gianđiện phân,điện tích của ionđều ảnh hưở ng đến số mol

kim loại thoát ra trênđiện cực.Câu 59. CKhối lượ ng chất rắn kết tinh lênđiện cực theo quá trình : Mn+ + ne− → M

m = M ItnF M

Ta thấy, m tỉ lệ thuận vớ i I, t nên thờ i gianđiện phân, cườ ngđộ dòng tăng làm lượ ng kim loại giảiphóng trênđiện cực.Câu 60. CBa bìnhđiện phân mắc nối tiếp nhau nên trong cùng thờ i gianđiện lượ ng đi qua các bình là như

nhau. Áp dụngđịnh luật Faraday cho ba quá trình ta có:

Ag+ + 1e− → Ag nAg = It F

Cu2+ + 2e− → Cu nCu = 2 It

F

Au3+ + 3e− → Au nAu = 3 It

F

Dođó: nAg > nCu > nAu.

Câu 61. CVớ i hệ thốngđiện phân như hình vẽ bên. Khi có 1Fđi qua có 0,1 mol Ag và 0,033 mol Au tạo ra.

Ag+(dd) + 1e− → Ag (r)

Au3+(dd) + 3e− → Au (r)

Hiển nhiên dung dịch sauđiện phân có nồng độ Au3+ cao hơ n Ag+ do lượ ng Ag+ mất đi nhanhhơ n 3 lần.





42

Khi các bìnhđiện phân mắc nối tiếp, trong cùng một đơ n vị thờ i gian số electronđi qua cácđiện cực lànhư nhau số electron phảnứng vớ i Au3+ bằng số electron phảnứng vớ i Ag+.Câu 62. DAxit axetic là chất điện ly yếu nênđộ dẫn điện của dung dịch nhỏ

CH3COOH + H2O CH3COO− + H3O+ Khi NaOHđượ c cho vào số hạt điện mangđiện trong dung dịch tăng do phảnứng

CH3COOH + OH− → CH3COO− + H2Olàmđộ dẫn điện dung dịch tăng lên. Khi CH3COOH phản ứng hết, NaOH chovào làm tăng độ dẫn điện mạnh hơ n vì ion OH− dẫn điện tốt. Chỉ có giản đồ Dphù hợ p vớ i quá trình thayđổi độ dẫn điện như đã trình bày.

Điểm A. NaOH bắt đầu đượ c cho vào.Điểm B: NaOH phảnứng vớ i CH3COOH vừa hết.Đoạn AB dốc lên chứng tỏ độ dẫn điện tăng khi số hạt mangđiện trong dung dịch tăng mà cụ

thể là sự có mặt của ion Na+, CH3COO−.Đoạn BC dốc cao hơ n AB vìđộ dẫn điện của NaOH cao hơ n CH3COONa. Khi cho thêm

NaOH dư vàođộ dẫn điện tăng mạnh hơ n.Bài 63. Khiđiện phân muối nóng chảy, các cation chuyển động về phía cực âm, tức catot, và bị khử ở đó.Chọn B.Bài 64. Theo quyướ c, catot làđiện cực mà tại đó xảy ra quá trình khử, anot làđiện cực mà tạiđó xảy ra quá trình oxi hoá. Như vậy:

Ở bìnhđiện phân hay pinđiện hoá, catot làđiện cực mà tại bề mặt của nó xảy ra quá trìnhkhử, tức quá trình thu nhận electron của chất oxi hoá.

Ở bìnhđiện phân, cực dươ ng nguồn điện thu nhận electron do chất khử phóng ra,đó là mộtquá trình oxi hoá nên cực dươ ng bìnhđiện phân là anot.

Ở pinđiện hoá, là nguyên tố điện hoá tự sản sinh ra dòngđiện, thì cực dươ ng là cực thu nhậnelectron truyền sang từ cực âm. Trên bề mặt cực dươ ng, chất oxi hoá thu nhận electron, tức xảyra quá trình khử nên cực dươ ng là catot.Chọn: DBài 65. Các quá trình xảy ra khiđiện phân nóng chảy MgCl2:

Catot(−): Mg2+(l)

+ 2e− → Mg(l) Anot (+): 2Cl−

(l) → Cl2(k) + 2e−

Chọn: CBài 66.Phản ứng xảy ra khiđiện phân:

NaCl(nc) dp → Na(l) + Cl2 Vật liệu làmđiện cực có thể là platin, than chì nhưng không thể dùng nhôm làm anot bở i một

số lí do sau:

- Al có nhiệt độ nóng chảy thấp hơ n NaCl.- Al sẽ tác dụng vớ i khí Cl2 sinh ra AlCl3 làm nhiễm bẩn dung dịchđiện phân.Al(nc) + Cl2(k) → AlCl3

Natri tạo raở bề mặt điện cực A, khí clo thoát ra trên bề mặt điện cực B nên A là catot nối vớ icực âm nguồn điện, B là anot nối vớ i cực dươ ng nguồn điện cung cấp cho quá trìnhđiện phân.

NaCl khi nóng chảy sẽ phân li thành các ion mangđiện. Cation Na+ sẽ di chuyển về điện cựcA còn anion Cl− sẽ dịch chuyển về điện cực B. Tại điện cực A thì Na+ sẽ bị khử thành Na còntại điện cực B anion Cl− sẽ bị oxi hoá thành khí clo thoát ra ngoài.

A(−), catot: Na+(l) + 1e− → Na.

0 2 4 6 80

2

4

6

8

10

C

B

A

V NaOH

λ λλ λ





43

B(+), anot : 2Cl− (nc) → Cl2(k) + 2e−

Natri nóng chảy sinh ra nổi lên phía trên NaCl nóng chảy chứng tỏ khối lượ ng riêng của nónhỏ hơ n NaCl nóng chảy.Như vậy, chỉ có phát biểu thứ ba chính xác.Chọn: ABài 67. Phản ứng biểu diễn quá trìnhđiện phân dung dịch Cu(NO3)2

Cu(NO3)2(dd) + H2O(l) → Cu(r) + HNO3(dd) + O2(k)

Chọn: BBài 68.Khi điện phân dung dịch Fe(NO3)2 thìở catot,đầu tiên ion Fe2+ bị khử thành Fe theoquá trình:

Fe2+(dd) + 2e− → Fe.

Sau khi Fe2+ hết thì mớ i đến H2O bị khử:4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−

(dd) Chọn: ABài 69. Khiđiện phân dung dịch Mg(NO3)2 thìở catot, nướ c sẽ bị khử thay vì ion Mg2+ bở i vìthế kh

ử chu

ẩn c

ủa Mg âm h

ơ n c

ủa cặp H

2O/H

2(các ion nh

ư K+, Na+, Ba2+, Mg2+, Al3+ không b

ị

điện phân trong nướ c mà chỉ bị điện phânở trạng thái nóng chảy).4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−

(dd) Chọn: BBài 70.Khi cho dòngđiện một chiều đi qua dung dịch NiCl2, ở anot xảy ra quá trình oxi hoá Cl−

thành Cl2:2Cl−

(dd) → Cl2(k) + 2e−

Chọn D. Bài 71. Khi điện phân dung dịch FeBr2 thì đầu tiên,ở anot xảy ra quá trình oxi hoá ion Br−

thành Br2:2Br−(dd) → Br2(dd) + 2e−

Khiở anot có một lượ ng lớ n khí không màu, không mùi và duy trì sự cháy thoát ra (khí oxi) thìBr− đã điện phân hết, H2O đã điện phân một thờ i gian:

2H2O(l) → 4e− + O2(k) + 4H+(dd)

tươ ngứngở catot Cu2+ cũngđã điện phân hết rồi đến nướ c điện phân:Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r) 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−

(dd)

Như vậy, ở catotđã xảy ra hai quá trình trên.Chọn: CBài 72. E0

Cu2+/Cu > E0Pb2+/Pb > E0

Ni2+/Ninên thứ tự điện phân tại catot tươ ng ứng là Cu2+, Pb2+,Ni2+.Chọn B.Bài 73. E0

Ag+/Ag > E0Cu2+/Cu > E0

H2O/H2> E0Mg2+/Mg. Như vậy, ion Ag+ điện phânđầu tiên, tiếp đến

là Cu2+, sauđó là H2O còn Mg2+ khôngđiện phân trong nướ c do tính oxi hoá của nó yếu hơ nnướ c.

1. Ag+(dd) + 1e− → Ag(r) 2. Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r)





44

3. 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−(dd)

Chọn D.Bài 74. Các quá trình xảy ra trên bề mặt catot khiđiện phân dung dịch chứa đồng thờ iFe(NO3)3, Cu(NO3)2, và HNO3:

1. Fe3+(dd) + 1e− → Fe2+

(dd) 2. Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r)

3. 2H+(dd) + 2e

−

→ H2(k) 4. Fe2+

(dd) + 2e− → Fe(r) 5. 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−

(dd) Dựa vào bảng thế khử chuẩn rút ra rằng ion Fe3+ có tính oxi hoá mạnh nhất nênđiện phânđầutiên, nhưng chỉ tạo ra ion Fe2+. Do ion Fe2+ có tính oxi hoá yếu hơ n Cu2+, H+ nên sau khi hai ionnàyđiện phân hết thì ion Fe2+ mớ i tiếp tục điện phân; cuối cùng là nướ c điện phân. Xem lại đápán này. Thứ tự phóngđiện của Fe2+và phụ thuộc quá thế H và nồngđộ trong dung dịch.Bài 75. Các quá trình xảy raở mỗi điện cực khiđiện phân dung dịch CuCl2:Catot: Cu2+

(dd), H2O(l) Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r) Anot: Cl−

(dd), H2O(l) 2Cl−

(dd) → Cl2(k) + 2e−

Từ các quá trình này ta có thể dự đoánđượ c hiện tượ ng xảy ra: Ở catot có một lớ p bột màuđỏ của Cu bám lên bề mặt điện cực, ở anot có khí màu vàng lục

nhạt thoát ra. Bên cạnh đó, clo cũng tanđáng kể trong nướ c nên dung dịchở anot có màu vàngnhạt.

Nồngđộ ion Cu2+ trong dung dịch giảm xuống nên màu xanh của dung dịch điện phân sẽ nhạtdần.Chọn: C

Bài 76. Điện phân dung dịch Na2SO4 và H2SO4::

Catot: 2H+(dd) + 2e− → H2(k)

Anot: 2H2O(l) → O2(k) + 4e− + 4H+(dd)

Các ion Na+, SO42− khôngđiện phân trong nướ c.

Điện phân dung dịch HNO3 và Ba(NO3)2:Catot: 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−

(dd)

Anot: 2H2O(l) → O2(k) + 4e− + 4H+(dd)

Các ion Ba2+

, NO3−

khôngđiện phân trong nướ c. Điện phân dung dịch MgCl2 và CaCl2:

Catot: 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−(dd)

Anot: 2Cl− (dd) → Cl2(k) + 2e−

Các ion Mg2+, Ca2+khôngđiện phân trong nướ c.Chọn: B





45

Bài 77. Các muối clorua hầu hết là chất điện li mạnh, khi tan vào nướ c tạo ra dung dịch dẫn điện tốt.

Nhưng trong trườ ng hợ p này không thể dùng NaCl, KClđượ c vì ion Cl− điện phânở anot tạo rakhí clo làm nhiễm bẩn sản phẩm.

2Cl− (dd) → 2e− + Cl2(k)

Chỉ có thể pha thêm một số chất như NaOH, Na2SO4, H2SO4 vào bìnhđiện phân vì các ionnhư Na+, SO4

2− khôngđiện phân trong nướ c, còn các ion như OH−, H+ điện phân tạo ra sảnphẩm giống vớ i sự điện phân của nướ c.

Chọn B.Bài 78. Các quá trình xảy raở hai bề mặt điện cực khi tiến hànhđiện phân dung dịch KNO3:

Catot: 4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−(dd)

Anot: 2H2O(l) → O2(k) + 4e− + 4H+(dd)

Các ion K+, NO3− khôngđiện phân trong nướ c, chỉ có nướ c điện phân.

Ở bề mặt catot, ion OH− sinh ra làm cho phần dung dịch ở đó có tính bazơ , chỉ thị bromthymol xanh tồn tại ở dạng màu xanh da trờ i. Ở bề mặt anot, ion H+ sinh ra làm cho phầndung dịchở đó có tính axit, chỉ thị bromthymol xanh chuyển sang màu vàng.

Ở bề mặt anot có khí không màu, nặng hơ n không khí, duy trì sự cháy thoát ra.Đó chính làkhí oxi.

Giá trị pH trên bề mặt catot tăng dần do nồngđộ ion OH− tăng.Chọn: DBài 79.

Hình vẽ minh họa hệ thống bìnhđiện phânđầu tiênđượ c William R. Groveđưa ra cho thấyống nghiệm bên trái chứa khí hiđro,ống nghiệm bên phải chứa khí oxy nênđiện cực Pt nối vớ icực A của nguồn là catot,điện cực Pt nối vớ i cực B là anot.

A nối vớ i catot nên A là cực âm của nguồn, B nối vớ i anot nên B là cực dươ ng.

Dung dịch axitở đây có thể là HNO3, H2SO4 chứ không thể là HCl vì HClđiện phân sinh rakhí clo theo quá trình:2Cl−

(dd) → 2e− + Cl2(k) Khiđiện phân các dung dịch axit như H2SO4, HNO3 thìở anot, các ion SO42−, NO3

− không bị oxi hoá mà nướ c bị oxi hoá:

2H2O(l) → O2(k) + 4e− + 4H+(dd)

Chọn: CBài 80.

Các quá trình xảy ra khiđiện phân dung dịch Na2SO4:

Catot: 4H2O(l) + 4e−

→ 2H2(k) + 4OH−(dd)

Anot: 2H2O(l) → O2(k) + 4e− + 4H+(dd)

Phươ ng trình của phảnứngđiện phân: 2H2O(l) → 2H2(k) + O2(k) (B) (A)

Thể tích khí thoát raở phần trên trênống nghiệm B sẽ gấp đôi thể tích khí có trongốngnghiệm Aở cùngđiều kiện do số mol hiđro nhiều gấp đôi số mol oxi. Điện cực A nối vớ i cực dươ ng nguồn điện nên A là anot, cònđiện cực B là catot. Phần dung dịch trênđiện cực B có ion OH− tạo ra nên phenolphtalein sẽ hoá hồng.





46

Sau một thờ i gianđiện phân ta mở khoá K, nhấc haiống nghiệm và haiđiện cực ra khỏi dungdịch. Khuấy đều phần dung dịch trong cốc một thờ i gian thì thuđượ c dung dịch có môi trườ ngtrung tính bở i ion H+ và ion OH− sẽ phảnứng vớ i nhau vừa đủ tạo ra nướ c.

H+(dd) + OH−

(dd) → H2O(l) Chọn C.Bài 81. Khiđiện phân dung dịch CuSO4 vớ i anot làm bằng Cu:

Catot (−): Cu2+, H2O(l) Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r) Anot (+): SO42−, H2O(l), Cu.

Cu(r) → Cu2+(dd) + 2e−

Phươ ng trình của phản ứngđiện phân:Cu(r) + Cu2+

(dd) → Cu2+(dd) + Cu(r)

(anot) (catot)Chỉ có sự chuyển Cu từ anot sang catot nên có thể thấy:

Điện cực dươ ng bị hòa tan, khối lượ ng điện cực dươ ng giảm bao nhiêu gam thì khối lượ ng

điện cực âm tăng bấy nhiêu gam. Nồngđộ ion Cu2+ trong dung dịch không thayđổi. Ở cực âm, ion Cu2+ bị khử thành Cu.

Chọn: DBài 82. Phươ ng phápđiện phân nóng chảy chỉ áp dụng để điều chế các kim loại mạnh, khôngthể khử đượ c ion của chúng thành kim loại trong môi trườ ng nướ c. Trong dãyđiện hoá học, cáckim loại đứng sau Al thì có thể điều chế bằng conđườ ng điện phân dung dịch, còn các kim loạiđứng trướ c Al thì phải điện phân nóng chảy.Trong các kim loại Al, Na, Li, Ag thì ba kim loại đầu đượ c điều chế bằng cáchđiện phân nóng

chảy.

Nađượ c sản xuất bằng cáchđiện phân nóng chảy NaCl. Al đượ c sản xuất bằng cáchđiện phân nóng chảy Al2O3. Liđượ c sản xuất chủ yếu từ LiCO3.

Để thuđượ c Li ngườ i ta tiến hànhđiện phân nóng chảy LiCl có pha 45% KCl về khối lượ ng.Bạc kém hoạt động có thể điều chế bằng điện phân dung dịch hoặc bằng các phươ ng pháp

khác. Chẳng hạn, điều chế Ag từ Ag2S bằng cách nghiền nhỏ Ag2S, hòa tan trong dung dịchNaCN dư sauđó tách lấy phức bạc cho tác dụng vớ i Zn.

Ag2S(r) + 4NaCN(dd) → 2Na[Ag(CN)2](dd) + Na2S(dd)

2Na[Ag(CN)2](dd) + Zn(r) → Na2[Zn(CN)4](dd) + 2Ag(r)

Chọn: DBài 83. Muối X có thể là AgNO3 hoặc Fe(NO3)3.

Fe, Cu bị hòa tan vào dung dịch AgNO3 do các phản ứng:Fe(r) + 3 Ag(NO3)2(dd) → Fe(NO3)3(dd) + 3 Ag(r) Cu(r) + 2 Ag(NO3)2(dd) → Cu(NO3)3(dd) + 2 Ag(r)

X là Fe(NO3)3 Fe, Cu hòa tan vào dung dịch Fe(NO3)3 do các phản ứng:





47

Fe(r) + 2 Fe(NO3)3(dd) → 3 Fe(NO3)2(dd) Cu(r) + 2 Fe(NO3)3(dd) → 2 Fe(NO3)2(dd) + Cu(NO3)2(dd)

Các phản ứng trên không tạo ra các kim loại khác làm nhiễm bẩn bạc, cũng không làm mấtbạc.Chọn: D

Bài 84.Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợ p kim do tác dụng của các chất trongmôi trườ ng.Chọn: CBài 85.

Ăn mòn hoá học không làm xuất hiện dòngđiện, ăn mònđiện hoá làm xuất hiện dòngđiện. Ăn mòn hoá học xảy ra chậm hơ n nhiều so vớ i ăn mònđiện hoá trong cùngđiều kiện.

Chọn: ABài 86.Ăn mònđiện hoá không xảy ra vớ i kim loại nguyên chất, nó chủ yếu chỉ xảy ra vớ i hợ pkim. Sauđây là một số điều kiện để ăn mònđiện hoá có thể xảy ra:1. Cácđiện cực phải khác nhau về bản chất, có thể là cặp kim loại khác nhau hoặc cặp kim

loại-phi kim, kim loại-hợ p chất hoá học.2. Cácđiện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp vớ i nhau qua dây dẫn.3. Cácđiện cực phải cùng tiếp xúc vớ i dung dịch chất điện li.

Như vậy, chỉ có thí nghiệm 2, 3 xảy raăn mònđiện hoá.Chọn: CBài 87. Thế đ iện c ự c chu ẩ n c ủa vàng, platin r ấ t d ươ ng nên trong pin đ iện hoá, chúng th ườ ngđ óng vai trò là catot. Trong khi đ ó, thế đ iện cự c của k ẽ m, magie r ấ t âm, chúng th ườ ng đ óng vaitrò là anot trong pin đ iện hoá và b ị ăn mòn khi pin ho ạt động. Do đ ó, ng ườ i ta th ườ ng gọi

phươ ng pháp b ảo vệ kim lo ại bằ ng cách ph ủ lên bên ngoài l ớ p kim lo ại cần bảo vệ một lớ p kimloại hoạt động mạnh hơ n nó là ph ươ ng pháp anot hy sinh.

Chọn B.Bài 88. Khi bề mặt lớ p mạ niken bị xướ c làm lộ lớ p thép bên trong, sắt sẽ bị ăn mòn theo cơ chế điện

hoá:Anot (Fe): Fe(r) → Fe2+

(dd) + 2e−

Catot(Ni): O2(k) + 4e− + 2H2O(l) → 4OH−(dd)

Khi bề mặt lớ p mạ kẽm bị trầy xướ c làm lộ lớ p thép bên trong, kẽm biăn mònđiện hoá:Anot (Zn): Zn(r) → Zn2+

(dd) + 2e−

Catot (Fe): O2(k) + 4e− + 2H2O(l) → 4OH−(dd)

Bài 89. Đáy tàu làm bằng thép và trongđiều kiện luôn tiếp xúc vớ i nướ c. Việc đánh rơ i mộtđồng xu xuống đáy tàu tưở ng chừng như vô hại nhưng thực tế là rất nguy hiểm nếu đồng xuđóđượ c làm bằng kim loại hoạt động yếu hơ n như Ag, Au, Cu. Khiđó, đáy tàu sẽ đóng vai trò làanot và bị ăn mòn:

Anot (Fe): Fe(r) → Fe2+(dd) + 2e−

Catot(đồng xu): O2(k) + 4e− + 2H2O(l) → 4OH−(dd)

Chỉ trườ ng hợ p đồng xu àm bằng Zn thì không gâyảnh hưở ng gì vì Zn hoạt động mạnh hơ n Fe,nó sẽ đóng vai trò la anot và bị ăn mòn.

Anot (Zn): Zn(r) → Zn2+(dd) + 2e−





48

Catot (Fe): O2(k) + 4e− + 2H2O(l) → 4OH−(dd)

Nói chung, khi lên tàu thì phải cận thận vớ i cácđồng tiền xu của bạn.Chọn: DBài 90.Xét từng trườ ng hợ p một:1.Ống sắt đượ c phủ một lớ p mỏng polime.

Phươ ng pháp che phủ nhằm cách li vớ i môi trườ ngăn mòn.

2.Ống sắt đượ c mạ niken.Phươ ng pháp che phủ nhằm cách li vớ i môi trườ ng ăn mòn. Thậm chí khi lớ p mạ niken bị

xướ c thì sắt sẽ bị ăn mònđiện hoá vớ i tốc độ nhanh hơ n.3.Ống sắt đượ c phủ một lớ p kẽm.Ống sắt đượ c bảo vệ bằng phươ ng phápđiện hoá, phươ ng pháp anot hy sinh. Kẽm hoạt

động mạnh hơ n sắt sẽ đóng vai trò là anot và bị ăn mòn.Chọn B.





49

CHƯƠ NG III:Hệ thống bài tập tự luậnIII.1Đề bài.

Bài 1.Một pin điện hoáđượ c tạo ra từ hai nửa pin Rh3+ /Rh, Cu+ /Cu trongđó nồng độ mỗi ionRh3+, Cu+ đều là 1 M. Cho các thế điện cực chuẩn (25oC):

Rh3+(dd) + 3e− → Rh(r) E0 = 0,80V

Cu+(dd) + e− → Cu(r) E0 = 0,52V

a. Viết các quá trình xảy raở mỗi điện cực, xácđịnh anot và catot, chiều dòngđiện và chiều dichuyển của dòng electron khi pin hoạt động.b.Tính sức điện động của pin.c. Sử dụng KNO3 để cho vào cầu muối, cho biết chiều chuyển động của ion K+, NO3

− trong cầumuối. Giải thích lí do một cách ngắn gọn.Bài 2.Thực nghiệm cho thấy rằng các phản ứng sauđều có thể tự xảy ra:

1. A(r) + B2+(dd) → A2+

(dd) + B(r) 2. B(r) + 2D3+

(dd) → 2D2+(dd) + B2+

(dd) Dựa vào kết quả trên hãy sắp xếp các cặp oxi hoá -khử A2+ /A, B2+ /B, D3+ /D2+ theo thứ tự tăngdần thế điện cực chuẩn. Giải thích sự sắp xếp đó.Bài 3.Một số cặp oxi hoá -khử đượ c sắp xếp theo thứ tự dãyđiện hoá như sau:

Cu2+

Fe3+ Ag

+Sn

2+H

+Fe

2+Sn

4+

Cu Fe2+ AgSn HFe Sn

2+

Zn2+

Zn a. So sánh tính oxi hoá của các ion Ag+, Fe2+, Fe3+, H+, Sn4+, Zn2+.b. So sánh tính khử của Ag, Cu, Fe, Fe2+, Sn, Sn2+.c. Cho biết trong các kim loại Zn, Fe, Sn, Cu, Ag thì

kim loại nào tanđượ c trong dung dịch Fe(NO3)3 ?

kim loại nàođẩy đượ c Fe ra khỏi dung dịch muối Fe(NO3)2 ?d. Các phảnứng dướ i đây có tự xảy ra hay không ?1. Fe(r) + Sn4+

(dd) → Fe2+(dd) + Sn2+

(dd) 2. Ag+(dd) + Fe2+

(dd) → Fe3+(dd) + Ag(r)

3. Sn(r) + Sn4+(dd) → Sn2+

(dd) 4. Ag(r) + H+

(dd) → Ag+(dd) + H2(k)

5. Ag+(dd) + Sn2+(dd) → Sn4+

(dd) + AgBài 4. Acquy chì là một hệ điện hoá gồm Pb, PbO2, dung dịchH2SO4. Một điện cực đượ c tạo ra từ lướ i chì phủ bột chì còn

điện cực còn lại đượ c tạo ra bằng cách phủ bột PbO2 lên lướ ikim loại. Cả hai điện cực đều đượ c ngâm trong dung dịchH2SO4. Các bán phản ứng xảy ra tại mỗi điện cực khi acquyhoạt động như sau:





50

(1):PbO2 (r) + HSO4−

(dd) + 3H+(dd) + 2e− → PbSO4 (r) + 2H2O (l) E0

1 = 1,685V(2): Pb (r) + HSO4

− (dd) → PbSO4 (r) + H+

(dd) + 2e− E02 = −0,356V

a. Cho biết điện cực nào là anot,điện cực nào là catot trong acquy chì ?b. Viết phươ ng trình của toàn bộ phản ứng xảy ra trong acquy chì khi nó hoạt động và tính sứcđiện động tiêu chuẩn của acquy.c. Sau một thờ i gian sử dụng, thìđiện năng dự trữ trong acquy chì dướ i dạng hoá năng sẽ hết.Chúng ta sẽ phải nạp điện lại cho acquy chì bằng cách kết nối haiđiện cực vớ i nguồn điện để thực hiện một phản ứng ngượ c lại so vớ i phảnứng xảy ra khi acquy phóngđiện.i. Viết phươ ng trình của phảnứng nạp điện cho acquy chì.ii. Khi nạp điện thì ta nối catot của acquy vớ i cực nào của nguồn điện? Giải thích.iii. Pinđượ c nạp điện bằng dòngđiện cườ ng độ 5A trong vòng 4 giờ . Cho biết bao nhiêu gam

Pb và PbO2 đượ c tái tạo trở lại ở mỗi điện cực?e. Tại sao ngườ i ta không ngăn bình acquy chì ra nhiều ngăn khác nhauđi kèm vớ i việc sử dụng cầu muối như các nguyên tố điện hoá thông thườ ng ?Bài 5. Cấu trúc của một pin kiềm dạng nhỏ đượ c dùng làm nguồn cung cấp điện năng cho mộtsố đồng hồ đeo tay thườ ng thấy đượ c phác thảo ở hình vẽ bên. Trong pin gồm hai lớ p bột nhãođặt cách nhau bở i một lớ p vải xốp. Một lớ p gồm bột Zn trộn vớ i KOH, lớ p còn lại gồm Ag2Otrộn vớ i than chì.Các bán phảnứng xảy raở hai nửa pin như sau:Zn (r) + 4OH−

(dd) → [Zn(OH)4]2−

(dd) + 2e−

Ag2O(r) + H2O(l) + 2e− → 2Ag(r) + 2OH−(dd)

a. Chỉ rõ trong hai lớ p cho trong hình vẽ bên, lớ p nào là lớ p Ag2O trộn vớ i than chì, lớ p nào làlớ p Zn trộn vớ i KOH ?Cho biết lớ p nào là catot, lớ p nào là anot của pin ?b. Viết phươ ng trình của toàn bộ phảnứng xảy ra khi pin hoạtđộng.

Bài 6. Hình vẽ bên mô tả cấu trúc của một loại pin kiềm dạngnhỏ khác cũng đượ c dùng làm nguồn cung cấp điện năng chomột số đồng hồ đeo tay thườ ng thấy. Sử dụng KOH làm dungmôi, toàn bộ phản ứng xảy ra trong pin như sau:

MnO2(r) + H2O(l) + Zn(r) + KOH(l) → K2[Zn(OH)4] (l) + Mn2O3.H2O (r)

a. Chỉ rõ trong hai lớ p bột nhão: MnO2 trộn grafit, và KOH trộn vớ i Zn thì lớ p nào là catot, lớ pnào là anot của pin ?b. Viết các quá trình xảy raở mỗi điện cực của pin. Lưu ýđến vai trò của dung môi KOH.c. Nêu vai trò của lớ p vỏ thép và lớ p vải xốpở trong pin.

Câu 7. Cho các giá trị thế khử chuẩnở 25oC:Fe3+

(dd) + e− → Fe2+(dd) E0 = +0,77 V

Sn4+(dd) + 2e− → Sn2+

(dd) E0 = −0,14 VTinh thế chuẩnở 25oC của phảnứng:





51

Sn (r) + Fe3+(dd) → Sn2+

(dd) + Fe2+(dd)

Câu 8. Thế chuẩn E0 ở 25oC của phảnứng:6I−

(dd) + Cr2O72−

(dd) + 14H+(dd) → 3I2 (dd) + 2Cr3+

(dd) + 7H2O (dd)

có giá trị là 0,79 V.Xácđịnh thế khử chuẩn của cặp I2 (r) / I−

(dd) ở 25oC, biết thế khử chuẩn của cặp Cr2O72− /Cr3+ ở 25oC

là 1,33 V.Câu 9. Một pinđiện hoáđượ c xây dựng trên phản ứng:

Cu2+(dd) + M (r) → Cu (r) + M2+

(dd) E0 ( 25oC) = 0,75VThế khử chuẩn của Cu2+(dd) là 0,34Vở 25oC. Tính thế khử chuẩn của cặp M2+ /Mở nhiệt độ trên.Câu 10. Cho các giá trị thế điện cực chuẩn dướ i đây:

MnO4−

(dd) + e− → MnO42−

(dd) E01 ( 25oC) = 0,564V (1)

MnO42−

(dd) + 2e− + 4H+(dd) → MnO2 (r) + 2H2O(l) E0

2 ( 25oC) = 2,261V (2)Xácđịnh thế chuẩn ( 25oC) của phảnứng:

MnO4−

(dd) + 3e− + 4H+ → MnO2 (r) + 2H2O (l) (3)Câu 11. Cho các dữ kiện:

Al3+(dd) + 3e− → Al E0 ( 25oC) =−1,66V

Cu2+(dd) + 2e− → Cu E0 ( 25oC) = +0,34V

Tính sức điện động ( 25oC) của pinđiện hoá gồm haiđiện cực chuẩn Al3+ /Al và Cu2+ /Cu.Câu 12. Cho SĐĐ chuẩn ( 25oC) của pinđiện hoá bao gồm haiđiện cực Fe2+ /Fe, M2+ /M:

Fe (r) + M2+

(dd) → Fe2+

(dd) + M (r) E0

= 0,93VXác định thế khử chuẩn ( 25oC) của cặp M2+ /M, biết thế khử chuẩn ( 25oC) của cặp Fe2+ /Fe là−0,41 V.Câu 13.Cho:

Ag+(dd) + 1e− → Ag (r) E0 ( 25oC) = + 0,80 V

Cd2+(dd) + 2e− → Cd (r) E0 ( 25oC) =− 0,40 V

Xácđịnh anot và thế chuẩn ( 25oC) của pin tạo ra từ haiđiện cực Ag+ /Ag và Cd2+ /Cd.Câu 14. Một pinđiện hoá bao gồm haiđiện cực chuẩn Al3+ /Al và Mn2+ /Mn.Cho:

Al3+(dd) + 3e− Al0 (r) E0

( 25oC) =−1,66 VMn2+

(dd) + 2e− Mn0 (r) E0

( 25oC) =−1,18 VXácđịnh quá trình xảy ra tại anot và thế chuẩn ( 25oC) của pin.Câu 15.Cho các thế khử chuẩn:Zn2+

(dd) + 2e− → Zn (r) E0( 25oC) = −0,763 VTl+(dd) + e− → Tl (r) E0( 25oC)= −0,336 V

Tính thế chuẩn ( 25oC) của pinđiện trongđó xảy ra phảnứng:Zn (r) + 2Tl+(dd) → Zn2+

(dd) + 2Tl (r)Câu 16. Cho các thế khử chuẩn:

Cr3+(dd) + e− → Cr2+ E0 ( 25oC)= −0,408 V

Cu2+(dd) + 1e− → Cu+

(dd) E0 ( 25oC) = +0,161 VFe3+

(dd) + e− → Fe2+(dd) E0 ( 25oC) = +0,769 V

Dựa trên các thế khử chuẩnở trên, cho biết phảnứng nào dướ i đây có thể tự xảy ra?I. Cr2+

(dd) + Fe3+(dd) → Cr3+

(dd) + Fe2+(dd)

II. Cu2+

(dd) + Fe2+

(dd) → Cu+

(dd) + Fe3+

(dd)Câu 17.Cho:

2Cr (r) + 3Cu2+(dd) → 2Cr3+

(dd) + 3Cu E0(250C) = 0,43VTính∆G0 của phản ứng trênở 250C.Câu 18.Cho:10Cl−

(dd) + 2MnO4 +16H+

(dd) →5Cl2 (dd) + 2Mn2+(dd) + 8H2O(l) E0(250C) =0,15V

Tính hằng số cân bằng của phản ứng trênở 250C.Câu 19. Tính∆G0 ở 25 0C của phảnứng sau:

2Al (r) + 3Cu2+(dd) → 2Al3+

(dd) + 3Cu (r) E0 (250C)= 2,02V





52

Câu 20. Cho:Cl2 (k) + 2Br−

(dd) → Br2 (l) + 2Cl− (dd) E0 (250C)= 0,283 V.

Tính hằng số cân bằng của phản ứng nàyở 250C.Câu 21. Tính hằng số cân bằng, Kcb ở 250C của phản ứng:

3Ag+(dd) + Cr (r) → Cr3+

(dd) + 3Ag (r)

Biết:Ag+

(dd) + 1e− → Ag (r) E0 (250C) = +0,80VCr3+

(dd) + 3e− → Cr (r) E0 (250C) =−0,74VCâu 22. Cho:

3Ni2+ + 2Al → 2Al3+ + 3Ni E0(25oC) = 1,41 VTính∆G0 ở 25oC của phảnứng trên.Câu 23. Biết E0 (25oC) của hai bán phản ứng:

Cu2+(dd) + 2e− → Cu (r) E0 (25oC) = +0,34V

Al3+(dd) + 3e− → Al (r) E0 (25oC) =−1,66V

Tính SĐĐ ở 25oC của pinđiện trongđó diễn ra phản ứng:2Al (r) + 3Cu2+

(dd) → 2Al3+(dd) + 3Cu (r)

Câu 24. Cho các giá trị thế khử chuẩn (ở 25 oC):Pb2+

(dd) + 2e− → Pb (r) −0,13VNi2+

(dd) + 2e− → Ni (r) −0,23V

Cd2+

(dd) + 2e−

→ Cd (r) −0,40VPhảnứng nào dướ i đây sẽ xảy ra khi cho niken kim loại vào dung dịch chứa Pb2+ 0,1 M và Cd2+ 0,1 M?Phảnứng 1: Ni (r) + Pb2+

(dd) → Ni2+(dd) + Pb (r)

Phảnứng 2: Ni (r) + Cd2+(dd) → Ni2+

(dd) + Cd (r)

Câu 25. SĐĐ ở 250C của pin: Fe | Fe2+(0,0010M) || Cu2+(0,10M) | Culà 0,807V. Tính SĐĐ chuẩn của pinở nhiệt độ nói trênCâu 26.Phản ứng xảy ra trong một pinđiện hoáđượ c biểu diễn phươ ng trình sau:

2Ga (r) + 6H+(dd) → 2Ga3+

(dd) + 3H2 (k)

Khi nồng độ của các ion là 1,0 M, áp suất của khí H2 là 1 atm thì SĐĐ của pinở 25 oC là 0,54 V.Xácđịnh giá trị E0 ở nhiệt độ trên của bán phản ứng:

Ga3+(dd) + 3e− → Ga (r)

Câu 27.Cho phản ứng xảy ra trong một pinđiện hoá:2Cr (r) + 3Cu2+(dd) → 2Cr3+(dd) + 3Cu E0 ( 25oC) = 0,43V

Tính SĐĐcủa pinở nhiệt đô trên, khi [Cu2+] = 1,0 M và [Cr3+] = 0,010 MCâu 28. Cho các thế khử chuẩnở 25oC:

Ag+(dd) + e− → Ag (r) E0 = 0,80 V

Cu2+(dd) + 2e− → Cu0

(r) E0 = 0,34 Va) Viết sơ đồ của pinđiện tạo thành từ haiđiện cực trên và tính ∆G của phản ứng diễn ra trong pinkhi [Ag+]=[Cu2+] = 1 M.b) Tính SĐ Đ của pin khi [Ag+]=[Cu2+] = 0,010M.Câu 29. Mất bao nhiêu thờ i gianđể điều chế đượ c 0,10 mol khí clo bằng cáchđiện phân natriclorua nóng chảy vớ i dòngđiện có cườ ngđộ 3,0 Ampe?Câu 30.Khi điện phân nướ c, ngườ i ta thuđượ c khí oxy và hyđro. Nếu có 1,008 gam hyđro đượ c

giải phóng raở catot thì khối lượ ng oxy thoát raở anot là bao nhiêu?-----Câu 31.Cần bao nhiêu Faradayđiện lượ ng để khử tất cả lượ ng crôm cótrong 0,150 lit dung dịch 0,115M của Cr2O7

2− về Cr2+.Câu 32. Cho dòngđiện cườ ng độ 2,0 Ađi qua bìnhđiện phân chứa 500ml dung dịch Ni2+ 0,1 Mđể mạ Ni (r) . Tính nồngđộ của Ni2+ còn lại trongdung dịch sau ba giờ . Cho rằng thể tích dung dịch không thayđổi.Câu 33. Điện phân dung dịch CuSO4 vớ i cực dươ ng làm bằng đồng kimloại trong 20 phút vớ i cườ ng độ dòng là 2 A. Tính khối lượ ng đồng đượ cgiải phóng trên cực âm.





53

Câu 34.Cho 3 dung dịch 1M của AgNO3, Cu(NO3)2, Au(NO3)3 cùng có nồng độ 1M. Ngườ i tađiện phân các dung dịch này vớ i mạch điện như hình vẽ và thuđượ c 0,1 mol Cu (r) . Tính lượ ng Ag,Auđượ c giải phóng trên cácđiện cực.

Bài 35. Tiến hànhđiện phân nóng chảy NaCl một thờ i gian thấy ở anot có 6,72 lit khí màu vàngnhạt thoát ra,đo ở đktc. Tính khối lượ ng kim loạinóng chảy thuđượ cở catot..

Bài 36.Điện phân nóng chảy muối clorua củamột kim loại M hoá trị hai. Sau một thờ i gian khiở anot có 5,6 lit khí(đktc) thoát ra thìở anot có 10gam kim loại tạo thành. M là nguyên tố nào?.Bài 37. Natri đượ c sản xuất trong công nghiệpbằng cáchđiện phân muối ăn ở trạng thái nóngchảy. Sơ đồ bìnhđiện phânđượ c choở hình vẽ bên.a. Cho biết điện cực nào là catot,điện cực nào là

anot của bìnhđiện phân Down ?Viết các quá trình xảy raở catot và anot. Cho biết quá trình nào là quá trình oxi hoá, quá trìnhnào là quá trình khử ?b. Biết rằng trong haiđiện cực sử dụng chế tạo bìnhđiện phân, một điện cực làm từ sắt, mộtđiện cực làm từ grafit. Cho biết điện cực nào làm từ sắt, điện cực nào làm từ grafit ?c. Tại sao hệ thống thu kim loại natriđượ c lắp đặt phía trên bề mặt bìnhđiện phân mà khôngphải làở phía dướ i đáy bìnhđiện phân như trongđiện phân nóng chảy nhôm oxit?Cho biết vì sao natri tạo ra lại ở dạng nóng chảy mà không phải ở trạng thái rắn?d. Hệ thốngống dẫn natri và bình thu natri nóng chảy luônđượ c đặt trong môi trườ ng khí trơ .Hãy giải thíchđiều này.

Bài 38.Điện phân 500 ml dung dịch CuCl2 0,80 M vớ i điện cực than chì. Sau một thờ i gian,khối lượ ng catot tăng lên 3,2 gam thì dừng lại. Coi thể tích dung dịch thayđổi khôngđáng kể,nồngđộ mol/L của ion Cu2+ trong dung dịch sauđiện phân làA. 0,10 M. B. 0,70 M. C. 0,75M. D. 0,38 M.Bài 39. Điện phân 400 ml dung dịch chứa đồng thờ i CuCl2 0,5 M và FeCl2 0,5 M. Sau một thờ igian thuđượ c 6,4 gam kim loại ở catot thì dừng lại. Nhận xét nào sauđây khôngchính xác?A. Kim loại thoát raở catot gồm Cu, Fe.B. Thể tích khí thoát raở anot (đktc) là 2,24 L.C. Dung dịch thuđượ c sauđiện phân chứa ion Cu2+, Fe2+.D. Số mol electron phóng raở catot là 0,2.Bài 40. Cho dòngđiện một chiều đi qua 600 ml dung dịch MgCl2 0,5M.a. Viết các quá trình có thể xảy raở catot và anot.b. Sau một thờ i gian,ở anot có 8,96 L khí A thoát ra (đktc). thì dừng lại.i. Xácđịnh tỉ khối của A so vớ i hiđro.ii. Tính thể tích khí thoát raở catot (đktc).

Bài 41. Có 1000 ml dung dịch A chứa đồng thờ i CuSO4 0,50 M và ZnSO4 0,05 M.a. Tính số mol ion Cu2+, Zn2+ có trong dung dịch.





54

b. Tiến hànhđiện phân 1000 ml dung dịch Aở trên vớ i điện cực trơ . Dự đoán khối lượ ng kimloại tối đa có thể thuđượ cở catot.c. Sau một thờ i gian, khối lượ ng catot tăng thêm 33,63 gam.i. Cho biết ion kim loại nàođã tham giađiện phân?ii. Tính thể tích khí thoát raở anot (đktc).

Bài 42.Khoảng 80-90% lượ ng Zn trên thế giớ i đượ c điều chế bằng phươ ng phápđiện phân. Bắtđầu từ quặng vớ i thành phần chính là ZnS, sau một số côngđoạn xử lí ngườ i ta thuđượ c dungdịch ZnSO4 rồi tiến hànhđiện phân.a. Lập sơ đồ điện phân cho quá trìnhđiện phân dung dịch ZnSO4.b. Khiở catot có 13 gam Zn bám lên bề mặt điện cực than chì, cho biếti. Cho biết thể tích khí thoát raở anot (đktc)?ii. Khối lượ ng dung dịch giảm bao nhiêu gam?

c. Quặng trong tự nhiên luôn lẫn rất nhiều tạp chất, bên cạnh cát sạn … còn lẫn cả nhiềunguyên tố cùng loại khác. Quặng ZnS cũng bị lẫn rất nhiều tạp chất như FeS, CdS, CoS, NiS,PbS,… Dođó, khi xử lí chúng ta thuđượ c dung dịch muối sunfat không phải chỉ của Zn2+ màcòn có lẫn một lượ ng nhỏ tạp chất Fe2+, Co2+, Cd2+, Ni2+, Pb2+. Làm saođể có đượ c dung dịchZnSO4 tinh khiết?Bài 43. Trong công nghiệp, đồng đượ c sản xuất từ quặng chalcopyrite, thành phần chính làCuFeS2 choở hình bên. Qua một số côngđoạn xử lí nhiệt ta thuđượ c bột Cu vớ i độ tinh khiết99%. Dập khuôn bột Cu thành từng tấm cóđộ dày khoảng 7 cm, khối lượ ng khoảng 340 kg rồitiếp tục tiến hành xử lí bằng phươ ng pháp gọi là tinh chế điện hoá.Phươ ng pháp nàyđượ c thực hiện bằng cáchđiện phân dung dịch CuSO4

vớ i anot là Cu không tinh khiếtở trên, catot là Cu tinh khiết.a. Viết các quá trình xảy raở catot, anot và phươ ng trìnhđiện phân.b. Mỗi lần điện phân, ngườ i ta ngâm khoảng 45 anot và 46 catot có gắngiá đỡ vào bìnhđiện phân chứa đầy dung dịch CuSO4, H2SO4 loãng. Sauhai tuần, ngườ i ta lấy anot ra khỏi bìnhđiện phân.Độ tinh khiết của đồng

thuđượ c đạt đến 99,99%, khối lượ ng anot khoảng 160 kg. Phần tạp chất ở anot khôngđiện phânsẽ rơ i xuống đáy bình, chủ yếu gồm vàng, bạc, platin, niken … sẽ đượ c thu hồi. Đưa các catotmớ i vàođể tiếp tục thu hồi phần Cu còn lại trong hai tuần tiếp theo và anot sẽ tiếp tục đượ c thaythế.i.Ướ c tính khối lượ ng Cu vớ i độ tinh khiết 99,99% có thể thu hồi từ 1000 kg Cu sau giaiđoạn

xử lí nhiệt nếu thừa nhận hiệu suất quá trình là 100%.ii. Dự đoán xem tại sao khi lượ ng Cu bám lên catot chỉ mớ i 160 kg ngườ i ta đã thay catot mà

không chờ đến lúc quá trìnhđiện phân kết thúc.Bài 44. Có thể thuđượ c đồng tinh khiết từ tinh quặng azurite, công thức là Cu(OH)2.2CuCO3,

bằng cách hòa tan quặng trong dung dịch H2SO4 rồi tiến hànhđiện phân dung dịch vớ i điện cựctrơ . Đồng sinh ra bám lên catot bìnhđiện phân sẽ đượ c thu hồi.

Tính khối lượ ngđồng có thể thu hồi tối đa từ 100 kg tinh quặng azurite.Bài 45.Hằng số Faraday, thườ ng đượ c lấy gần đúng là 96500, thực ra làđiện tích của một molelectron theođơ n vị Coulomb. Biết điện tích của mỗi electron e = 1,6022.10−19 C, 1 molelectron chứa 6,0221.1023 electron, tinh giá trị chính xác của hằng số Faraday.Bài 46. Pin khô niken-cađimi, cònđượ c gọi tắt là Nicad,đượ c dùng trong một số thiết bị vậnhành bằng pin sử dụng phảnứng sauđể sản sinh ra dòngđiện:

Cd (r) + NiO2 (r) + 2H2O (l) → Cd(OH)2 (r) + Ni(OH)2 (r)

Tính số mol electron mà chất khử nhườ ngđi để pin sản sinh ra một điện lượ ng là 1,5.10−2 F.





55

Bài 47. Pin khô Leclanché hoạt động dựa vào phảnứng:Zn(r) + 2MnO2(r) + 2NH4

+(dd) → Mn2O3(r) + Zn(NH3)2

2+(dd) + H2O(l)

Trong 15 phút hoạt động, cườ ng độ dòngđiện trung bình khi pin hoạt động là 1A. Tính số molZnđã bị oxi hoá.Bài 48. Cho dòngđiện một chiều cườ ng độ 12 kAđi qua bìnhđiện phân chứa dung dịch NaClbão hòa trong 1 giờ . Tính số mol electron mà chất oxi hoá nhậnở bề mặt catot.Bài 49. Tính thờ i gian cần thiết để điện phân hết Cu2+ có trong 500 ml dung dịch CuSO4 1Mvớ i dòngđiện 5A.Bài 50. Điện phân 600 ml dung dịch chứa đồng thờ i Fe(NO3)2 1,0 M và Pb(NO3)2 0,4 M bằngdòngđiện một chiều cườ ngđộ 10,2 A trong 2 giờ .Tính số mol electron dòngđiện cung cấp cho quá trìnhđiện phân và khối lượ ng kim loại kết

tủa trên catot.Bài 51. Cho dòngđiện một chiều đi qua hai bìnhđiện phân mắc nối tiếp nhau, bình thứ nhấtchứa 400 ml dung dịch AgNO3 1M, bình thứ hai chứa 400 ml dung dịch Cu(NO3)2 1 M. Saumột thờ i gian,ở bình thứ nhất có 0,10 mol Ag bám lên catot. Tính số mol Cu bám lên anot.Bài 52.Điện phân 1000 ml dung dịch chứa đồng thờ i FeCl3 0,30 M và CuCl2 0,10 M bằng dòngđiện cườ ngđộ 10A trong thờ i gian 1 giờ 35 phút.

a. Tính số mol electron mà dòngđiện cung cấp, cho F = 96487 C/mol.b. Tính khối lượ ng kim loại bám lên catot.Bài 53. Điện phân 600 ml dung dịch chứa đồng thờ i Zn(NO3)2 0,8 M và Pb(NO3)2 0,1 M bằngdòngđiện cườ ngđộ 5A. Sau một thờ i gianở catot có 18,92 gam kim loại bám vào thì dừng lại.a. Cho biết nồng độ CM của các chất trong 600 ml dung dịch thuđượ c sau khi quá trìnhđiệnphân kết thúc.b. Tính thờ i gianđiện phân.Bài 54. Nhôm, một kim loại có nhiều ứng dụng trong sản xuất vàđờ i sống,đượ c sản xuất trênquy mô công nghiệp bằng cáchđiện phân Al2O3 nóng chảy trong cryolit, cườ ng độ dòngđiệnkhoảng 100 000 A, anot và catot bìnhđiện phân bằng than chì.a. Viết các quá trình oxi hoá -khử xảy raở catot và anot, phươ ng trinh phản ứng điện phân biếtoxi sinh raở anot oxi hoá cacbon tạo ra khí CO2.Ướ c tính số kg nhôm oxit cần sử dụng, cacbon tiêu tốn làm anot, số kg khí thải CO2 thải ra môitrườ ng trên mỗi kg nhôm tươ ngứng vớ i hiệu suất 100%.b. Vớ i cườ ngđộ dòngđiện như trên, thờ i gian tình theo giờ cần tiêu tốn để có 500 kg Al sinh raở catot là bao nhiêu?c. Thế áp đặt vào mỗi bìnhđiện phânđể nhôm có thể tạo raở catot là 4,64 V trong khiđườ ngdây cung cấp cho nhà máy có hiệu điện thế là 800V. Cần mắc nối tiếp bao nhiêu bìnhđiện phânnhôm nóng chảy trên mỗi mạch điện biết có 38% hiệu điện thế bị hao hụt dođiện trở của dungdịch chất điện li.

d. Al2O3 đượ c tinh chế từ quặng boxit theo chu trình Bayer. Quặng boxit, vớ i thành phần chínhlà Al2O3 chiếm khoảng 50% Al2O3, 20%Fe2O3 cùng vớ i SiO2, TiO2 và một số tạp chất khác.Để chuyển Al2O3 từ trong quặng sang dạng hòa tan, chúng ta sử dụng H2SO4 loãng hoặc dung dịchNaOHđều đượ c nhưng trong sản xuất ngườ i tađã lựa chọn NaOH cho việc sử lí quặng.i. Hãyđưa ra một số lí dođể giải thích cho chọn lựa này.ii. Viết phươ ng trình các phản ứng hoá học có thể chuyển ion [Al(OH)4]− thành Al(OH)3, sau

đó là Al2O3.e. Khi tiến hành sản xuất Al từ Al2O3 theo phươ ng phápđiện phân nóng chảy ngườ i ta thườ ngtrộn cryolit, công thức hoá học là Na3AlF6, vớ i Al2O3 rồi mớ i nấu chảy, tiếp theo làđiện phân.





56

i. Nêu một số tác dụng của cryolit trong quá trình này.ii. Cryolit hiện nay dườ ng như đã cạn kiệt, con ngườ i sử dụng cryolit nhân tạo đượ c điều chế

từ phảnứng sauđể thay thế:6HF + 2NaOH + NaAlO2 → Na3AlF6 + 4H2O

HF chủ yếu đượ c điều chế từ CaF2 theo phảnứng:CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HF

Hãyướ c tính lượ ng CaF2, NaOH, H2SO4 cần chuẩn bị để thuđượ c 100 kg cryolit nếu hiệu suấtcác quá trìnhđều là 100%.f. Nhà máy luyện nhôm Saint Petersburg thuộc cộng hòa liên bang Nga sản xuất nhôm dựa trênmột số nguyên liệu sau:đá vôi vớ i thành phần chính là CaCO3, quặng boxit, natri cacbonat,than…cùng một số hoá chất cần thiết khác. Hãy sơ đồ hòa quá trình sản xuất Al bằng phươ ngphápđiện phân nóng chảy từ các nguyên liệu này.Bài 55. Magie, một kim loại có độ phổ biến xếp thứ ba trong nướ c biển, thứ chín trong lớ p vỏ TráiĐất, thứ mườ i một trong cơ thể ngườ i. Ion Mg2+ rất cần thiết cho tế bào, các enzym, ANDvà ARN trong cơ thể sinh vật còn kim loại Mg rất cần thiết trong công nghệ luyện kim. Dođó,sản xuất magieđể phục vụ cho con ngườ i luônđượ c quan tâm.Ngườ i ta sản xuất magie chủ yếu từ nướ c biển, một nguồn nguyên liệu chứa khoảng 0,13% Mg

về khối lượ ng. Các côngđoạn sản xuất có thể đượ c tóm tắt như sau:1. Nungđá vôi hoặc vỏ sò biển, thành phần chính là CaCO3 đến khối lượ ng khôngđổi để

thu lấy CaO.2. Cho CaO vào nướ c biển, khuấy đều rồi lọc lấy kết tủa Mg(OH)2 tạo ra cho vào dung dịch

HClđể hòa tan Mg(OH)2. Cô cạn dung dịch sau phản ứngđể thu lấy muối clorua khan.3. Tạo hỗn hợ p rắn chođiện phân gồm 25%MgCl2, 15%CaCl2, và 60%NaCl về khối lượ ng.

Tiến hànhđiện phân nóng chảy hỗn hợ p tại một điện thế thích hợ pở nhiệt độ 700 - 7250C thuđượ c magie nóng chảy ở catot vớ i độ tinh khiết là 99,9% và khí cloở anot. Clo sinh ra tácdụng vớ i hiđro để tạo ra HCl phục vụ lại cho giaiđoạn hai.

a.

i. Viết các quá trình tạo magieở catot.ii. Haiđiện cực làm việc trong bìnhđiện phân lần lượ t đượ c làm bằng than chì và thép. Cho

biết điện cực nào làm bằng thép,điện cực nào làm bằng than chì ?b. Viết phươ ng trình các phản ứng cho toàn bộ quá trình sản xuất magie theo ba giaiđoạn đãcho.c. Sản lượ ng magie toàn thế giớ i năm 2006ướ c tính khoảng 7.109 tấn.i. Nếu giả sử toàn bộ lượ ng magie nàyđượ c khai thác từ nướ c biển, ướ c tính xem cần phải xử

lí tối thiểu bao nhiêu m3 nướ c biển có d = 1030 kg/m3; hàm lượ ng magie là 0,13% về khốilượ ngđể cóđượ c lượ ng magie nói trên ?ii. Giả thiết rằng một nhà máy sản xuất magie bằng phươ ng phápđiện phân nóng chảy vớ i

dòngđiện cườ ng độ 100 000 A, có 100 bể điện phân nối tiếp vớ i nhau.Ướ c tính thờ i gian tínhtheo giờ để sản xuất đượ c 100 tấn magie nếu hiệu suất điện phân chỉ là 70%.Bài 56. Sự ăn mòn sắt kim loại là một quá trìnhđiện hoá liên quanđến thế khử chuẩn ở 250C,1atm.

Fe2+(dd) + 2e− Fe0

(r) E0 = −0,44VO2 (k) + 4H+

(dd) + 4e− 2H2O(l) E0 = +1,32Va. Tính thế pin tiêu chuẩn dựa trên phản ứngăn mòn.

2Fe0 (r) + O2 (k) + 4H+(dd) → Fe2+

(dd) + 2H2O(l)





57

b. Một vật làm bằng sắt đượ c bảo vệ khỏi sự ăn mòn bằng cách phủ một lớ p thiếc. Phươ ngpháp này làm việc tốt lâu dài khi lớ p bao phủ chưa bị thủng. Tuy nhiên, khi lớ p bao phủ bị tróc,sự ăn mòn sắt đượ c xúc tiến thực sự. Sử dụng nguyên líđiện hoá học để giải thích những gìquan sátđượ c. Cho thế chuẩn của thiếc:

Sn2+ (dd) + 2e− Sn0

(r) E0 = −0,14VBài 57. Ăn mòn cácđườ ngống dẫn làm bằng thép có thể dẫn đến những tai nạn nghiêm trọng.Vì thế ngườ i tađã ngh ĩ ra nhiều phươ ng pháp bảo vệ cácđườ ngống,đặc biệt là cácđườ ngống

dướ i mặt đất. Một trong các phươ ng phápđó đượ c minh họa bằng hình vẽ bêna. Cho biết tên gọi của phươ ng pháp bảo vệ này.b. M có thể là kim loại nào trong các kim loại sau: Na, Fe, Cu, Al, Mg.Giải thích lí do cho từng trườ ng hợ p một.Bài 58. Ăn mòn kim loại đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học vì những lợ i ích mà nómang lại. Sauđây là một số lợ i íchđượ c nhắc đến nhiều nhất:1. Đảm bảo an toàn cho laođộng, sản xuất và sinh hoạt của con ngườ i.2. Tiết kiệm năng lượ ng và các vật liệu kim loại.3. Bảo vệ môi trườ ng.

Hãy lập luận, đưa ra một số dẫn chứng cần thiết để giải thích vì sao bảo vệ kim loại mangđếncho chúng ta các lợ i ích này.Bài 59. Một cột thép cacbon khối lượ ng 100 kgđể ngoài trờ i một thờ i gian thì bị gỉ theo phảnứng:

4Fe(r) + 3O2(k) + 2nH2O(l) → 2Fe2O3.nH2Oa. Mẫu thép cacbon bị ăn mòn theo kiểu nào? Viết các quá trình xảy ra khi tạo gỉ.b. Ngườ i ta tách cẩn thận toàn bộ lượ ng gỉ sắt bên ngoài cột đem hòa tan trong dung dịchH2SO4 loãng. Dung dịch sau phản ứng tiếp tục đượ c xử lí bằng một lượ ng dư dung dịch NH3 để thuđượ c kết tủa A. Nung Ađến khối lượ ng khôngđổi thuđượ c 400 gam chất rắn B.Xácđịnh phần trăm khối lượ ng sắt bị phá hủy và giá trị của n biết khối lượ ng gỉ tách ra là 580

gam.







59

Fe(r) + 2Fe(NO3)3(dd) → 3Fe(NO3)2(dd) Sn(r) + 2Fe(NO3)3(dd) → Sn(NO3)2(dd) + 2Fe(NO3)2(dd) Cu(r) + 2Fe(NO3)3(dd) → Cu(NO3)2(dd) + 2Fe(NO3)2(dd)

chỉ có Znđẩy đượ c Fe ra khỏi dung dịch Fe(NO3)2:Zn(r) + Fe(NO3)2(dd) → Zn(NO3)2(dd) + Fe(r)

d. Cation kim loại trong cặp oxi hoá -khử có thế điện cực chuẩn lớ n hơ n có thể oxi hoáđượ ckim loại trong cặp oxi hoá -khử có thể điện cực nhỏ hơ n.

20Fe /FeE + < 4 2

0Sn /SnE + + nên ion Sn4+ có thể oxi hoá nguyên tử Fe theo phảnứng:

Fe(r) + Sn4+(dd) → Fe2+

(dd) + Sn2+(dd)

3 20Fe /FeE + + < 0

Ag / AgE + nên ion Ag+ có thể oxi hoá ion Fe2+ theo phảnứng:

Ag+(dd) + Fe2+

(dd) → Fe3+(dd) + Ag(r)

20Sn /SnE + < 4 2

0Sn /SnE + + nên ion Sn4+ có thể oxi hoá nguyên tử Sn theo phảnứng:

Sn(r) + Sn4+(dd) → 2Sn2+

(dd)

2

02H /HE + <

0Ag / AgE + nên ion H

+

không thể oxi hoá nguyên tử Ag. 4 2

0Sn /SnE + + < 0

Ag / AgE + nên ion Ag+ có thể oxi hoá ion Sn2+ theo phản ứng:

Ag+(dd) + Sn2+

(dd) → Sn4+(dd) + Ag

Bài 4.Acquy chì là một hệ điện hoá gồm Pb, PbO2, dung dịch H2SO4. Một điện cực đượ c tạo ratừ lướ i chì phủ bột chì cònđiện cực còn lại đượ c tạo ra bằng cách phủ bột PbO2 lên lướ i kimloại. Cả hai điện cực đều đượ c ngâm trong dung dịch H2SO4. Các bán phản ứng xảy ra tại mỗiđiện cực khi acquy hoạt động như sau:(1): PbO2 (r)+ HSO4

−(dd)+3H+

(dd)+2e−→ PbSO4 (r) + 2H2O (l) E01 = 1,685V

(2): Pb (r)+ HSO4−

(dd) → PbSO4 (r) + H+(dd) + 2e− E0

2 = −0,356Va. Anot làđiện cực tại đó xảy ra quá trình oxi hoá, catot làđiện cực tại đó xảy ra quá trình khử.Theo quiướ c này, lướ i chì phủ bột chì là anot còn lướ i chì phủ bột PbO2 là catot của acquy chì.Pb là cực âm còn PbO2 là cực dươ ng.b. Kết hợ p hai bán phản ứng (1) và (2) ta viết đượ c phươ ng trình của phản ứng xảy ra khi pinhoạt động:

Pb(r) + PbO2(r) + 2H2SO4(dd) → 2PbSO4(r) + 2H2O(l)

Sức điện động của pin:Epin = E0

+ − E0

−

= 1,685− (−0,356) = 2,041 V.c.i. Sau một thờ i gian sử dụng, thìđiện năng dự trữ trong acquy chì dướ i dạng hoá năng sẽ hết.

Chúng ta sẽ phải nạp điện lại cho acquy chì bằng cách kết nối haiđiện cực vớ i nguồn điện để thực hiện một phản ứng ngượ c lại so vớ i phản ứng xảy ra khi acquy phóngđiện. Như vậy, phảnứng nạp điện đượ c viết:

2PbSO4(r) + 2H2O(l) → Pb(r) + PbO2(r) + 2H2SO4(dd)







61

Lớ p vỏ thép và lớ p trên của đượ c cách li vớ i nhau qua một lớ p đệm cáchđiện. Lớ p dướ i củapin, tức catot, tiếp xúc trực tiếp vớ i lớ p vỏ thép nên lớ p vỏ thép chính là cực dươ ng của pin. Nắppin tiếp xúc trực tiếp vớ i lớ p trên nên nắp pin là cực âm của pin.

Bài 7. Thế chuẩn của phảnứng

Sn (r) + Fe3+(dd) → Sn2+

(dd) + Fe2+(dd)

E0 = E0Fe

3+ /Fe

2+ − E0Sn

2+ /Sn = 0,77− (−0,14) = 0,91 V

Bài 8. 6I− (dd) + Cr2O72−(dd) + 14H+(dd) → 3I2 (dd) + 2Cr3+(dd) + 7H2O (dd) E0 = 0,79 V

Xét các bán phản ứng:Cr2O7

2−(dd) + 6e− + 14H+

(dd) → 2Cr3+(dd) + 7H2O (l) E0

ox = 1,33 VI2 (dd) + 2e− → 2I−

(dd) E0k = ?

Ta có: E0pu

= E0ox − E0

k E0k = E0

ox − E0pu = 1,33− 0,79 = 0,54 V

Bài 9. Cu2+

(dd) + M (r) → Cu (r) + M2+(dd) E0 = 0,75V

E0pin = E0

Cu2+

/Cu − E0M

2+ /M

E0M

2+ /M = E0

Cu2+

/Cu − E0pin = 0,34− 0,75 =−0,41.

Bài 10.

MnO4−(dd) + e− → MnO4−(dd) E01 = 0,564VMnO42− + 2e− → MnO2 (r) + 2H2O(l) E0

2 = 2,261VMnO4

−(dd) + 3e− + 4H+ → MnO2 (r) + 2H2O E0

3 = ?∆G0

1 = - FE01 ; ∆G0

2 = -2FE02 ; ∆G0

3 = -3FE03

∆G03 = ∆G0

1 + ∆G02 =- FE0

1 - 2FE02 = -3FE0

3

→ E03 =

0 01 22

3 E E + = 1,7 V

Bài 11. Al3+

(dd) + 3e− → Al (r) E0Al

3+ /Al = −1,66V

Cu2+(dd) + 2e− → Cu (r) E0

Cu2+

/Cu = +0,34VPhản ứng tự xảy ra trong pin:

2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu E0 E0 = E0

Cu2+

/Cu− E0Al

3+ /Al = 0,34 + 1,66 = 2,00V.

Bài 12. Fe (r) + M2+

(dd) → Fe2+(dd) + M (r) E0 = 0,93V

E0 = E0M

2+ /M

− E0Fe

2+ /Fe E0

M2+

/M = E0 + E0Fe

2+ /Fe = 0,93 − 0,41 = 0,52 V

Bài 13.Ag+ + 1e− Ag E0 = +0,8VCd2+ + 2e− Cd E0 = −0,4V

Phản ứng tự xảy ra trong pin :Cd + 2Ag+ → Cd2+ + 2AgK(+) Ag+ + 1e− Ag E0 = +0,8V

A(−) Cd Cd2+

+ 2e− E

0 = +0,4V (ngượ c dấu vớ i thế khử chuẩn)E0

pin = E0Ag+/Ag - E0

Cd2+/Cd = 0,8 V - (-0,4 V) = 1,2 VBài 14.

Pinđiện hoá gồm haiđiện cực: Al3+ /Al mà Mn2+ /Mn.Vì E0

Mn2+

/Mn > E0Al

3+ /Al nênđiện cực Mn2+ /Mnđóng vai trò là cực dươ ng (K+),điện cực Al3+ /Al

đóng vai trò là cực âm (A−).(K+): Mn2+ + 2e− → Mn(A−): Al − 3e− → Al3+

Phảnứng tự xảy ra trong pin: 2Al + 3Mn2+ → 3Mn + 2Al3+







63

0,1M 0,1M

E0 pin = E pin -

2+

2+0,059 [Cu ]lg

2 [Fe ] = 0,807 - 0,059 = 0,748V.

Bài 26. 2Ga (r) + 6H+

(dd) → 2Ga3+(dd) + 3H2 (k) E0

pin = 0,54VTa có: E0

pin =2

0H /HE + − 3

0Ga /GaE +

30Ga /GaE + =

2

0H /HE + − E0

pin = 0 − 0,54 = −0,54 VBài 27.2Cr (r) + 3Cu2+

(dd) → 2Cr3+(dd) + 3Cu E0 ( 25oC) = 0,43V

SĐĐ của pinở nhiệt đô trên, khi [Cu2+] = 1,0 M và [Cr3+] = 0,010 M:

Epin = E0pin +

2+ 3

3+ 20,059 [Cu ]lg

6 [Cr ]= 0,43V + 0,059 V = 0,489 V

Bài 28.Ag+ + 1e− → Ag E0

Ag+ /Ag

= 0,80VCu2+ + 2e− → Cu E0

Cu2+

/Cu = 0,34V

a). Sơ đồ pin: (-) Cu| Cu2+|| Ag+|Ag (+)Phản ứng xảy ra trong pin:

Cu + 2Ag+

→ Cu2+

+ 2Ag E0

= 0,8− 0,34 = 0,46V∆G =−n.F.E = -2.96480.0,46 =−88761,8 J =−88,8 kJb). Khi [Cu2+] = 1,00 M

[Ag+] = 0,010 M

ECu2+

/Cu= E0Cu

2+ /Cu + 0,059

2ln[Cu2+] = E0

Cu2+

/Cu

EAg+ /Ag

= E0Ag

+ /Ag

+ 0,059ln [Ag+] = E0Ag

+ /Ag

− 0,059Thế của pin.

Epin = EAg+ /Ag

− ECu2+

/Cu = (E0Ag

+ /Ag − E0

Cu2+

/Cu)+ 0,059ln [Ag+]= E0

pin − 0,059 = 0,46 − 0,059Bài 29.

2Cl− − 2e− → Cl2

Số mol khí clo tạo ra: 3.2.96500

t = 0,1 mol t = 6443 giây≈ 110 phút.

Bài 30.

H2O(l) dpdd → H2 (k) + 12

O2 (k)

gam 18 2 161,008 → 8,064

---------Bài 31. n 2

2 7Cr O − = 0,115.0,15 = 0,01725 mol.

Cr2O72−

+ 8e−

+ 14H+

→ 2Cr2+

+ 7H2O q = 0,01725.8 = 0,138 F.Bài 32. Số mol Ni2+ tham giađiện phân theo quá trình: Ni2+ + 2e− → Ni

nNi =2.(3.3600)2.96500

It nF

= = 0,112 mol.

số mol Ni2+ chưa điện phân: 0,5− 0,112 = 0,388 mol.

[Ni2+] = 0,3880,5

=0,78M





64

Bài 33. Khối lượ ng Cu có thể đượ c tạo ra:

mCu = MIt nF

= 64.2.20.602.96500

= 0,796 gam.

Bài 34. Hệ thống bìnhđiện phân mắc nối tiếp nhau nênđiện lượ ng qua ba bình

trong cùng thờ i gian là như nhau.Ag+ + 1e− → AgCu2+ + 2e− → CuAu3+ + 3e− → Au

nCu2+ = nCu = 0,1 mol q = 0,1. 2 = 0,2F.

nAg =0,21

= 0,2 mol ; nAu =0,23

= 0,067 mol.

Bài 35. Phươ ng trình của phảnứng xảy ra khiđiện phân nóng chảy NaCl:2NaCl(nc) dp → 2Na(l) + Cl2 (1)

Số mol khí Cl2 thoát ra:6,7222,4

= 0,3 mol.

Theo phươ ng trình (1), số mol Na thuđượ c là: 2. 0,3 = 0,6 mol.Khối lượ ng Na nóng chảy thuđượ cở catot: 0,6. 23 = 13,8 gam.Bài 36.Phươ ng trình của phảnứngđiện phân:

MCl2(nc) → M(l) + Cl2(k) Theo phươ ng trình này, số mol Mđượ c tính:

nM =2Cln = 5,6

22,4= 0,25 mol.

Khối lượ ng mol của M: MM = M

M

mn

= 100,25

= 40 g/mol.

Vậy, M là Ca.Bài 37. a. Trong bìnhđiện phân Down, tấm điện cực nối vớ i cực dươ ng là anot còn vòngđiện cực nốivớ i cực âm nguồn điện là anot.Các quá trình xảy raở bề mặt mỗi điện cực:

(−), catot: Na+(l) + 1e− → Na(+), anot : 2Cl−

(nc) → Cl2(k) + 2e−

b. Trong haiđiện cực sử dụng cho quá trìnhđiện phân,điện cực làm bằng sắt bị cloăn mòn nênkhôngđượ c dùng làm anot màđượ c dùng làm catot; cònđiện cực grafitđượ c dùng làm anot.c. Nhôm cũng đượ c sản xuất bằng phươ ng phápđiện phân nóng chảy Al2O3 trong cryolit. Hệ thống thu nhômđượ c đặt ở đáy bìnhđiện phân vì nhôm nặng hơ n “dung dịch” điện phân gồmAl2O3 tan trong cryolit nên chìm xuống dướ i. Trườ ng hợ p điện phân nóng chảy NaCl thì khác,natri nóng chảy tạo raở catot nhẹ hơ n natri clorua nóng chảy sẽ nổi lên phía trên. Dođó, hệ thống thu natri phải đặt phía trên.Natri là một kim loại mềm, có nhiệt độ nóng chảy thấp, chỉ khoảng gần 1000C, trong khi NaCl

nóng chảyở nhiệt độ khoảng 8000C. Như vậy, natri tạo raở dạng nóng chảy.d. Hệ thống thu natri phải đặt trong môi trườ ng khí trơ vì natri là kim loại hoạt động mạnh, dễ bị oxi hoá bở i hơ i nướ c và oxi không khí.







66

i. Khối lượ ng mol trung bình của hỗn hợ p khí gồm 0,3 mol Cl2 và 0,1 mol O2:__ (0,3.71 0,1.32)gM

(0,3 0,1)mol+=

+= 61,25 g/mol

Tỉ khối của hỗn hợ p khí này so vớ i hiđro:

2hh/Hd =2

__

H

MM

= 61,252

= 30,63

ii.2Cl−

(dd) → 2e− + Cl2(k) mol: 0,6 0,6 0,3

2H2O(l) → O2(k) + 4e− + 4H+(dd)

mol: 0,1 0,4Tổng số mol electron phóng raở catot là: 0,6 + 0,4 = 1 mol. Như vậy, tổng số mol electron thuvàoở anot cũng là 1 mol.

4H2O(l) + 4e− → 2H2(k) + 4OH−(dd)

mol: 1 → 0,5Thể tích khí hiđro thoát raở catot: 0,5. 22,4 = 11,2 L.Bài 41. a. Số mol CuSO4: 1 L. 0,50 mol/L = 0,50 mol.

Số mol ZnSO4: 1 L. 0,05 mol/L = 0,05 mol.Số mol Cu2+ và Zn2+ trong dung dịch lần lượ t là 0,50 và 0,05.b. Khối lượ ng kim loại thuđượ c đạt đến tối đa khi cả Cu2+ và Zn2+ điện phân hết.

Cu2+(dd) + 2e− → Cu(r)

mol: 0,50 0,50

Zn2+(dd) + 2e− → Zn(r) mol: 0,05 0,05

mmax = mCu + mZn = 0,50.64 + 0,05.65 = 32 + 3,25 = 35,25 gam.

c.i. Sau một thờ i gianđiện, khối lượ ng catot tăng thêm 33,63 gam. Ngh ĩ a là khối lượ ng kim loạisinh raở catot là 33,63 gam, lớ n hơ n 32 gam chứng tỏ Cu2+ đã điện phân hết; nhưng vẫn nhỏ hơ n 35,25 chứng tỏ Zn2+ chưa điện phân hết.ii. Gọi số mol Zn2+ đã tham giađiện phân là x.

Cu2+

(dd) + 2e−

→ Cu(r) mol: 0,50 1,00 0,50

Zn2+(dd) + 2e− → Zn(r)

mol: x 2x xmkim loại = 32 + 65x = 33,63 g x = 0,025

Số mol electron phóng raở catot: 1,00 + 2.0,025 = 1,05 mol.Như vậy, số mol electronđượ c anot thu nhận cũng là 1,05 mol.

2H2O(l) → O2(k) + 4e− + 4H+(dd)





67

mol: 1,05/4← 1,05

Thể tích khí thuđượ c tại anot (đktc): 1,054

.22,4 = 5,88 L.

Bài 42. a. Sơ đồ điện phân:

Catot (−) ← ZnSO4 → Anot(+)

Zn2+

(dd), H2O(l) SO42−

(dd), H2O(l) Zn2+

(dd) + 2e− → Zn(r) 2H2O(l) → O2(k) + 4e− + 4H+(dd)

Phươ ng trình của phản ứngđiện phân:2ZnSO4(dd) + 2H2O(l) → 2Zn(r) + O2(k) + 2H2SO4

b. Số mol Zn bám vào catot:1365

= 0,2 mol

i. Số mol oxy thoát raở anot = 12

số mol Zn = 0,1.

ii. Khối lượ ng dung dịch giảm xuống khiđiện phân là do Zn và oxi tách ra khỏi dung dịch.

Như thế, độ giảm khối lượ ng dung dịch:∆m = mZn +

2Om = 65.0,2 + 0,1.32 = 16,2 g.

c. Quặng ZnS bị lẫn rất nhiều tạp chất như FeS, CdS, CoS, NiS, PbS,… Dođó, khi xử lí chúngta thuđượ c dung dịch muối sunfat không phải chỉ của Zn2+ mà còn có lẫn một lượ ng nhỏ tạpchất Fe2+, Co2+, Cd2+, Ni2+, Pb2+… Do kẽm là một kim loại hoạt động khá mạnh, cho nên ta cóthể loại bỏ các tạp chất kim loại trên ra khỏi dung dịch bằng cách cho bột kẽm vào dung dịchđến dư. Các ion kim loại này sẽ bị oxi hoá thành kim loại ở trạng thái rắn vàđượ c tách ra ta thuđượ c dung dịch ZnSO4 tinh khiết.

Zn(r) + M2+(dd) → Zn2+

(dd) + M(r) M2+: Fe2+, Co2+, Cd2+, Ni2+, Pb2+

Bài 43. a. Điện phân dung dịch CuSO4 vớ i anot là Cu.

Catot: Cu2+, H2O(l) Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r) Anot: SO4

2−, H2O(l), Cu.Cu(r) → Cu2+

(dd) + 2e−

Phươ ng trình của phản ứngđiện phân:Cu(r) + Cu2+

(dd) → Cu2+(dd) + Cu(r)

(anot) (catot)b.i. 160 kg Cu vớ i độ tinh khiết 99% chứa: 1000. 99% = 990 kg Cu nguyên chất.

Như vậy, số kg Cu 99,99% có thể thuđượ c là: 99099,99%

= 990,1 kg.

ii. Thu hồi đượ c khoảng 50% lượ ng Cu, ngườ i ta sẽ thay catot, catot mớ i đượ c đưa vào. Khiđó, anot cũng chỉ cònđượ c khoảng 50% lượ ng Cu so vớ i banđầu. Sau một thờ i gian anot sẽ hếtCu và ngườ i ta sẽ thay catot rồi cứ tiếp tục như thế để quá trìnhđiện phân liên tục.





68

Bài 44. Cu(OH)2.2CuCO3(r) + 3H2SO4(dd) → 3CuSO4(dd) + 2CO2(k) + 3H2O(l)

CuSO4(dd) + H2O(l) dpdd → Cu(r) + 12

O2(k) + H2SO4(dd)

Ta có sơ đồ cho toàn bộ quá trình:Cu(OH)2.2CuCO3(r) → 3Cu

kg: 346 192100 → 100.192

346 = 55,5

Vậy, khối lượ ng Cu có thể thu hồi tối đa từ 100 kg tinh quặng azurit là 55,5 kg.Bài 45.

1F =191,6022.10 C

1e

−

.236,022.10 e

1mol = 96485 C/mol.

Chọn: BBài 46. Do 1 mol electron mangđiện lượ ng là 1 F nênđể sản sinh ra một điện lượ ng là 1,5.10−2 F, số mol electron mà chất khử chuyển đi cũng là 1,5.10−2 mol.Chọn: BBài 47.Điện lượ ng pin sản sinh ra trong một giờ :

q = I.t = 900s. 1A = 900 A.s = 900 C = 900 C.1F96486C

= 9,33.10−3 F

Do 1 mol electron chứa 1 Fđiện lượ ng nên số mol electron traođổi khi pin hoạt động cũng là9,33.10−3 mol.Zn bị oxi hoá theo quá trình:

Zn(r) → 2e− + Zn2+(dd)

mol: 9,33.10−3 4,66.10−3 Vậy, số mol Zn bị oxi hoá trong thờ i gian pin hoạt động là 4,66.10−3.

Bài 48. Số mol electron mà chất oxi hoá nhậnở bề mặt catot:

ne =I.tF

= 12000A.3600s96487C / mol

= 4,48.102 mol.

Chọn: D

Bài 49.

Số mol Cu2+: 0,5 L.1mol1L

= 0,5 mol.

Số mol electron cần cung cấp để Cu2+ điện phân hết:

0,5 mol Cu2+. 22mole

1molCu + = 1 mol.





69

Theo công thức: ne =I. tF

ta có:

t = en .FI

= 1.965005

= 19300 giây = 5 giờ 21 phút.

Chọn: BBài 50.

Số mol electron dòngđiện cung cấp:ne =

I.tF

= 10,2A.7200s96487C / mol

= 0,76 mol.

Số mol Fe2+ = 0,6 L. 1,0 mol/L = 0,6 mol.Số mol Pb2+ = 0,6 L. 0,4 mol/L = 0,24 mol.Thứ tự điện phân tại catot: Pb2+ điện phân,đến Fe2+ điện phân, sau cùng là H2O.

Pb2+(dd) + 2e− → Pb(r)

mol: 0,24 0,48 0,24Số mol electron còn lại: 0,76− 0,48 = 0,28 mol.

Fe2+(dd) + 2e− → Fe(r) mol: 0,14 ← 0,28 0,14Khối lượ ng kim loại kết tinh lên catot:

mkim loại = mPb + mFe = 0,24.207 + 0,14.56 = 57,52 gam.Chọn: A

Bài 51.Khi hai bìnhđiện phân mắc nối tiếp vớ i nhau, cườ ng độ dòngđiện qua hai bình cũng sẽ như nhau. Do

ne =I.tF

nên số mol electron do dòngđiện cung cấp cũng sẽ như nhau.Ag+

(dd) + 1e− → Ag(r) mol: 0,1 0,1 ← 0,1Số mol electron mà ion Ag+ nhận đượ c là 0,1 mol nên số mol electron mà ion Cu2+ nhận

đượ c cũng là 0,1 mol.Cu2+

(dd) + 2e− → Cu(r) mol: 0,05 0,1 → 0,05

Bài 52. a. Số mol electron dòngđiện 10 A cung cấp trong 1 giờ 35 phút:

t = 1 giờ 35 phút = 5700 s

ne =I.tF

= 10A.5700s96487C / mol

= 0,59 mol.

b. Số mol Fe3+: 1 L. 0,30 mol/L = 0,30 mol.Số mol Cu2+: 1 L. 0,10 mol/L = 0,10 mol.

Khi dòngđiện một chiều đi qua, Fe3+ có tính oxi hoá mạnh hơ n sẽ điện phân trướ c:





70

Fe3+(dd) + 1e− → Fe2+

(dd) mol: 0,3 0,3 0,3

Cu2+(dd) + 2e− → Cu(r)

mol: 0,1 0,2 0,1Fe2+

(dd) + 2e− → Fe(r) mol: 0,09 0,045

Khối lượ ng kim loại bám lên catot:mkim loại = mCu + mFe = 0,1.64 + 0,045.56 = 8,92 gam.

Bài 53.Số mol Pb2+: 0,6 L. 0,1 mol/L = 0,06 mol.Số mol Zn2+: 0,6 L. 0,8 mol/L = 0,48 mol.Các quá trình xảy ra:Catot: Pb2+, đến Zn2+, đến H2O điện phân.

Nếu Pb2+ điện phân hết:Pb2+

(dd) + 2e− → Pb(r) mol: 0,06 0,12 0,06Khối lượ ng kim loại thuđượ c: 0,06. 207 = 12,42 g, nhỏ hơ n 18,92 g.Điều này chứng tỏ

Zn2+ đã cóđiện phân và khối lượ ng Zn tạo ra bù thêm phần còn thiếu:mZn = 18,92− 12,42 = 6,5 g

nZn =6,565

= 0,1 mol

Zn2+(dd) + 2e− → Zn(r)

mol: 0,1 0,2 ← 0,1Số mol Zn2+ còn lại trong dung dịch: 0,48− 0,1 = 0,38 mol.

Anot: H2O điện phân, ion NO3− khôngđiện phânSố mol electron các chất oxi hoá nhậnở catot: 0,12 + 0,2 = 0,32 mol.Số mol electron chất khử nhườ ng cho anot cũng là: 0,32 mol.

2H2O(l) → 4e− + 4H+(dd) + O2(k)

mol: 0,32→ 0,32Như vậy, dung dịch sau phản ứng chứa: 0,32 mol HNO3

0,38 mol Zn(NO3)2

3

MHNOC = 0,32mol

0,6L = 0,53 mol/L

3 2

MZn(NO )C = 0,38mol

0,6L = 0,63 mol/L

b. Thờ i gianđiện phân:

ne =I.tF

t = en .FI

= 0,32mol.96487C / mol5A

= 6175 s = 1 giờ 43 phút

Bài 54.a. Các quá trình xảy ra:





71

Al2O3(nc) → 2Al3+(l) + 3O2−

(l) Catot (C): Al3+

(l) + 3e− → Al(l) Anot (C) : 2O2−

(l) + C(r) → CO2(k) + 4e−

Phươ ng trình phản ứngđiện phân:2Al2O3(nc) + 3C(r) dpnc → 4Al(l) + 3CO2(k)

kg: 204 36 108 132

1.204108

← 1.36108

← 1 → 1.132108

Để cóđượ c 1 kg Al, trên lý thuyết cần:

1.204108

= 1,89 kg Al2O3,

1.36108

= 0,33 kg C,

và thải ra môi trườ ng 1.132108

= 1,22 kg CO2.

b. Số mol Al thuđượ c:55.10

27mol.

Số mol electron mà ion Al3+ nhận đượ cở catot:55.10

27. 3 mol.

ne =I.tF

t = ne.FI

=55.10

27. 3 mol.96487C / mol

100000A = 63604 giây

= 14 giờ 53 phútc. Hiệu điện thế đườ ng dây cung cấp là 800V.

Điện th

ế bị hao h

ụt do

điện tr

ở của dung d

ịch ch

ấtđiện li:

Eh =38

100. 800 V = 304 V

Phần điện thế còn lại cung cấp cho n bìnhđiện phân mắc nối tiếp, điện thế áp đặt vào mỗibình là 4,64 V. Giá trị của nđượ c tính:

n = 800 3044,64

− = 107

Như vậy, cần mắc nối tiếp 107 bìnhđiện phân khi tiến hànhđiện phân Al2O3 nóng chảytrongđiều kiện làm việc đã cho.d. Al2O3 đượ c tinh chế từ quặng boxit theo chu trình Bayer. Quặng boxit, vớ i thành phần chínhlà Al2O3 chiếm khoảng 50% Al2O3, 20%Fe2O3 cùng vớ i SiO2, TiO2 và một số tạp chất khác.Để chuyển Al2O3 từ trong quặng sang dạng hòa tan, chúng ta sử dụng H2SO4 loãng hoặc dung dịchNaOHđều đượ c nhưng trong sản xuất ngườ i tađã lựa chọn NaOH cho việc sử lí quặng.i. Ngườ i ta chọn dung dịch NaOH mà không phải dung dịch H2SO4 loãng,để xử lí quặng bở ihai lí do cơ bản sau:- Một số quặng của sắt, titan tan nhiều trong dung dịch H2SO4 loãng gây lãng phí hoá chất, sau

đó còn phải tách chúng ra khỏi dung dịch cũng là một vấn đề lớ n.Al2O3 + 3H2SO4(l) → Al2(SO4)3 + 3H2OFe2O3 + 3H2SO4(l) → Fe2(SO4)3 + 3H2O





72

- Kết tủa ion Al3+ trong dung dịch axit loãng tồn tại dướ i dạng keo rất khó tách rađể rửa sạch.ii. Phươ ng trình các phản ứng hoá học có thể chuyển ion [Al(OH)4]− thành Al(OH)3, sauđó làAl2O3.

[Al(OH)4]−(dd)

+ CO2(dd) → Al(OH)3(r) + HCO3−(dd)

[Al(OH)4]− (dd) + H+

(dd) 1:1 → Al(OH)3(r) + H2O(l)

2Al(OH)3(r) 0t → Al2O3(r) + 3H2O(l)

e.i. Khi tiến hành sản xuất Al từ Al2O3 theo phươ ng phápđiện phân nóng chảy ngườ i ta thườ ng

trộn cryolit, công thức hoá học là Na3AlF6, vớ i Al2O3 rồi mớ i nấu chảy, tiếp theo làđiện phân.Điều này mangđến một số lợ i ích như sau:

Hỗn hợ p Al2O3 - Na3AlF6 có nhiệt độ nóng chảy thấp hơ n Al2O3, 9000C so vớ i 20500C. Điềunày giúp nhà sản xuất tiết kiệm năng lượ ng, hạ giá thành sản phẩm.

Hỗn hợ p Al2O3 - Na3AlF6 nóng chảy dẫn điện tốt hơ n Al2O3 nóng chảy góp phần làm giảmhao phíđiện năng.

Hỗn hợ p Al2O3 - Na3AlF6 nhẹ hơ n Al nên nổi lên trên, ngăn không cho oxi không khí oxi hoánhôm nóng chảy.

ii.6HF + 2NaOH + NaAlO2 → Na3AlF6 + 4H2O

kg: 120 80 210100.120

210 100.80

210 ← 100

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HFkg: 78 98 40

100.120210

. 7840

100.120210

. 9840

← 100.120210

Để có 100 kg cryolit, theo lý thuyết cần:

100.120210

. 7840

= 111,43 kg CaF2,

100.80210

=

38,10 kgNaOH,

100.120210

.

9840= 140 kgH2SO4.f. Sơ đồ hoáquá trình sảnxuất từ cácnguyên liệu đãcho: CaCO3,Na2CO3, C, quặng boxit, và một số hoá chất cần thiết khác.

Sơ đồ qui trình sản xuất nhôm trong công nghiệp

Bauxite b· r¾n kh«ng tan

Na[Al(OH) 4 ] (dd) , t¹p chÊt Na 2 SiO 3(dd)OH 2

Al(OH) 3(r) , t¹p chÊt SiO 2(r)

t0

Al 2 O 3

CaCO 3(r) CaO (r)t

0

NaOH (dd)

Na 2 CO 3

t0

Na 3 AlF 6(r)

Na 3 AlF 6(nc) , Al 2 O 3(nc)AlAlAlAl ®iÖn ph©nnãng ch¶y

dung dÞch, láng

r¾n





73

Bài 55. a.i. Quá trình tạo magieở catot: Mg2+

(l) + 2e− → Mg(l) ii. Khi quá trìnhđiện phân xảy ra,ở anot có sự tạo thành khí clo sẽ phá hủy anot nếu nó làm

bằng thép:2Cl− (l) → Cl2(k) + 2e−

Dođó, anotđượ c làm bằng than chì còn catotđượ c làm bằng thép.b. Phươ ng trình các phản ứng hoá học xảy ra trong toàn bộ quá trình sản xuất Mg:

1. MgCO3(r) 0t → MgO(r) + CO2(k)

2. CaO(r) + H2O(l) + Mg2+(dd) → Mg(OH)2(r) + Ca2+

(dd) Mg(OH)2(r) + 2HCl(dd) → MgCl2(dd) + 2H2O(l)

3. MgCl2(l) dpnc → Mg(l) + Cl2(k)

Cl2(k) + H2(k)

0t

→ 2HCl(k) c.i. Khối lượ ng 1 m3 nướ c biển: 1030 kg.

Khối lượ ng Mg có trong 1 m3 nướ c biển: 0,13100

. 1030 kg = 1,339 kg.

Số m3 nướ c biển tối thiểu cần dùngđể sản xuất 7.1012 kg Mg:

V =12

37.10 kg

1,339 kg / m = 5.1012 m3.

ii. 100 tấn Mg = 108 g

Số mol Mg có trong 108 gam Mg:810

24 mol.

Quá trình tạo Mgở catot: Mg2+(l) + 2e− → Mg(l)

mol: 2.810

24

81024

Số mol electron mà dòngđiện phải cung cấp là: 2.810

24 mol.

Thờ i gianđiện phân tối thiểu: t = en .FI

= 2.810

24. 96487

100000 = 80 405 833 giây

Do chúng ta có 100 bìnhđiện phân mắc nối tiếp nên thờ i gian cần tiêu tốn là:

t = 1100

. 80 405 833 = 804 058 giây = 9 ngày 7 giờ

Bài 56. a. Fe2+

(dd) + 2e− Fe0 (r) E0 = −0,44V

O2 (k) + 4H+(dd) + 4e− 2H2O(l) E0 = +1,32V

Phảnứngăn mòn:





74

2Fe0 (r) + O2 (k) + 4H+

(dd) → Fe2+(dd) + 2H2O(l)

Thế tiêu chuẩn của phản ứngăn mòn:∆E0 = 1,32− (−0,44) = 1,67 V.b. Khi sắt đượ c bao phủ bở i một lớ p thiếc lên bề mặt, thiếc sẽ tiếp xúc vớ i môi trườ ng xâm thựcsẽ bị ăn mòn còn sắt bị cách li không bị ăn mòn.

Sn (r) − 2e− → Sn2+

(dd)

Khi lớ p thiếc bị tróc hay trầy xướ c, Fe sẽ tiếp xúc vớ i môi trườ ng và phảnứng:

Sn2+

(dd) + Fe (r) → Sn (r) + Fe2+

(dd)

tự diễn ra, sắt trở thành anot và bị ăn mòn mạnh hơ n theo cơ chế ăn mònđiện hoá.Bài 57. a. Phươ ng pháp bảo vệ các đườ ng ống bằngthép dướ i lòngđất minh họa ở hình bên chính làphươ ng pháp anot hy sinh.b. M là anot hy sinh nên M là kim loại hoạtđộng mạnh hơ n Fe. Trong năm kim loại N, Fe,Cu, Al, Mg thì chỉ có Na, Mg, Al hoạt độngmạnh hơ n Fe nhưng Na thì quá hoạt động nênkhông dùngđượ c. Nó dễ dàng phản ứng vớ ikhông khí và nướ c trong giây lát:

Na(r) + O2(k) → Na2O(r) Na(r) + H2O(l) → NaOH(dd) + H2(k)

Còn lại, Mg, Alđều có thể dùng làm anot hi sinh.Bài 58. Ăn mòn kim loại đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học vì những lợ i ích mà nómang lại. Sauđây là một vài trong số những lợ i íchđó.1. Đảm bảo an toàn cho laođộng, sản xuấtHằng năm, trên thế giớ i xảy ra nhiều thảm họa như sập cầu, tai

nạn máy bay, nổ công xưở ng nhà máy,đứt dâyđiện v.v… và mộttrong những thủ phạm chính làăn mòn kim loại.Ảnh bên thể hiện ăn mòn kim loại diễn ra phía dướ i cầu Elbowbắc qua sông Piney, bang Missouri, nướ c Mỹ. Bạn có thể hìnhdung những rủi ro có thể đến vớ i mọi ngườ i và các phươ ng tiệnqua lại trên cầu như thế nào.2. Tiết kiệm năng lượ ng và các vật liệu bằng kim loại Kim loại mà chúng tađang sử dụng hiện nay xuất phát từ hai nguồn chính là quặng trong tự

nhiên và phế liệu kim loại. Nguồn quặng phục vụ chođiều chế kim loại là tài nguyên có hạn,nếu khai thác quá nhanh sẽ sớ m đi đến cạn kiệt. Ướ c tính hàng năm chúng ta tiêu tốn đến 40%lượ ng kim loại chỉ để thay thế phần kim loại bị mất do ăn mòn, quả là một con số đáng suyngh ĩ .

Việc khai thác quặng, xử lí quặng, luyện kimđều tốn rất nhiều năng lượ ng vì các thiết bị thườ ng vận hànhở nhiệt độ cao. Chẳng hạn như luyện gang thì nhiệt độ xảy ra trong lò phảnứng cũng đã đạt đến gần 20000C, hayđiện phân nhôm oxit nóng chảy cũng thực hiện ở khoảng9000C v.v…Bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn là góp phần tiết kiệm vật liệu và năng lượ ng.3. Bảo vệ môi trườ ng

Sắt thépđượ c sản xuất từ quặng sắt, cacbon và chất thải ra môi trườ ng là CO2, một khí gâyhiệu ứng nhà kính làm khí hậu tráiđất nóng lên. Chống ăn mòn càng tốt thì nhu cầu sản xuấtcàng giảm và lượ ng khí thải cũng giảm theo.





75

Có thể hình dung vớ i hiệu suất phản ứng lí tưở ng, thì sản xuất 112 kg Fe từ 160 kg Fe2O3 cũngđã giải phóngđến 132 kg CO2.

Fe2O3(r) + 3CO(k) 0t → 2Fe(r) + 3CO2(k)

kg: 160 2.56 3.44Sản lượ ng thép hàng năm đượ c sản xuất còn vượ t quá hàng trăm triệu tấn, ô nhiễm môi trườ ngtrầm trọng làđiều không tránh khỏi.

Việc hỏng cácđườ ngống dẫn khí dẫn dầu hàng năm cũng làm nhiễm bẩn nhiều vùngđất vàcác nguồn nướ c. Năm 1989,ở bang Missouri của M ĩ , có tớ i 3 triệu lit dầu thôđã rò rỉ ra ngoàido hỏng đườ ngống vìăn mòn.Bài 59.a. Thép cacbon luôn chứa một hàm lượ ng nhỏ cacbon, khoảng từ 0,01÷ 2% C về khối lượ ng.Khiđể ngoài trờ i, nó sẽ tiếp xúc nhiều vớ i nướ c chứa một số chất điện li hòa tan và bị ăn mònđiện hoá. Sự ăn mònđiện hoá thép có thể mô tả một cách sơ lượ c

Fe(−), anot: Fe(r) → Fe2+(dd) + 2e−

C(+), catot: O2(k) + 4e− + 2H2O(l) → 4OH−(dd)

Sauđó, Fe2+ tiếp tục bị oxi hoá tạo ra gỉ rắt:

2Fe2+(dd) + 4OH− + 1

2 O2 + nH2O → Fe2O3. nH2O

(gỉ sắt)b. Phươ ng trình của các phảnứng hoá học xảy ra:

Fe2O3.nH2O(r) + 3H2SO4(dd) → Fe2(SO4)3(dd) + (n+3)H2OFe2(SO4)3(dd) + 6NH3(dd) + 6H2O(l) → 2Fe(OH)3(r) + 3(NH4)2SO4(dd)

2Fe(OH)3(r) 0t → Fe2O3(r) + 3H2O(k)

Số mol Fe2O3 thuđượ c sau phảnứng: 400160

= 2,5 mol.

Số mol nguyên tử Fe có trong gỉ: 2,5 mol Fe2O3.2 3

2molFe1molFe O

= 5 mol.

Khối lượ ng Fe bị gỉ: 5. 56 = 280 g.

Phần trăm khối lượ ng Fe bị gỉ: 0,28kg100kg

= 0,28%

Khối lượ ng nướ c có trong gỉ: 580− 400 = 180 gam, tươ ngứng vớ i 10 mol phân tử nướ c.Cứ 2,5 mol Fe thì có 10 mol nướ c n = 4....................................................................................................................................................





76

CHƯƠ NG IV :MỘT SỐ BÀI TẬP ĐIỆN HOÁ TRONG CÁCĐỀ THI HỌC SINH GIỎI KHU VỰ C VÀ QUỐC GIA

Bài 1:Một pinđiện hóađượ c xây dựng dựa vào các bán phảnứng: HSO4

- (aq) + 3H+ (aq) + 2 e→ H2SO3 (aq) + H2O Eo = 0,17 V

Mn2+ (aq) + 2 e→ Mn (r) Eo = -1,18 V1. Viết sơ đồ pin rồi tính Epin

o tại pH = 1.2. Cho biết Epin

o thayđổi thế nào (định lượ ng) nếu cho thêm Ba(NO3)2 vàođiện cực chứa HSO4-

/H2SO3 biết BaSO3 có pKs = 6,5; BaSO4 có pKs = 9,96; H2SO3 có pKa1 = 1,76 và pKa2 = 7,21;HSO4

- có pKa = 1,99.Hướ ng dẫn giải:1. Sơ đồ pin: (-) Mn | Mn2+ || HSO4

- , H+ , H2SO3 | Pt (+)

Ở pH = 1,đối vớ i dung dịch bênđiện cực dươ ng

HSO4- (aq) + 3H+ (aq) + 2 e→ H2SO3 (aq) + H2O Eo = 0,17 VEo’ = Eo – 0,0592 × 3/2 × pH = 0,0812 VEo

pin = 0,0812 – (-1,18) = 1,26 V2. Xét các phảnứng:Ba2+ + H2SO3 BaSO3 + 2H+ có K1 = 10-2,47

→ không thể hình thành kết tủa BaSO3 trong môi trườ ng axitBa2+ + HSO4

- BaSO4 + H+ có K2 = 107,97 → hình thành kết tủa BaSO4 ngay trong môi trườ ng axit mạnh

Cho thêm Ba(NO3)2 vàođiện cực chứa HSO4- /H2SO3 thì bán phảnứng trở thànhHSO4

- (aq) + 3H+ (aq) + 2 e→ H2SO3 (aq) + H2OBa2+ + HSO4

- BaSO4 + H+ BaSO4 (aq) + 4H+ (aq) + 2 e→ Ba2+ + H2SO3 (aq) + H2OTừ đó tínhđượ c: Eo (BaSO4, H+ /H2SO3, Ba2+) = -0,066 VVậy Eo

pin = 1,11 VTức là Eo

pingiảm đi 0,15 V.Bài 2:Cân bằng các phươ ng trình phản ứng sauđây theo phươ ng pháp thăng bằng electron.

a. Cr2S3 + Mn(NO3)2 + Na2CO3 Na2CrO4 + Na2SO4 + Na2MnO4 + NO +CO2

b. K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O

2. Cho pin sau : H2(Pt),2HP =1atm / H+: 1M // MnO−

4 : 1M, Mn2+: 1M, H+: 1M / Pt





77

Biết rằng sức điện động của pinở 250 C là 1,5V.

a) Hãy cho biết phản ứng thực tế xảy ra trong pin và tính- 2+4

0MnO /MnE ?

b) Sức điện động của pin thay đổi như thế nào khi thêm một ít NaHCO3 vào nửa trái của pin?Hướ ng dẫn giải:

1. a.Cr2S3 + 15Mn(NO3)2 + 20Na2CO3 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 + 15Na2MnO4 + 30NO +20CO2

Cr2S3 2Cr+6 + 3S+6 +30e x 1Mn(NO3)2 +2e MnO4

2- +2NO x 15

b. 5K2SO3 + 2KMnO4 + 6KHSO4 9K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2OS+4 S+6 + 2e x 5Mn+7 + 5e Mn+2 x 2

2.a. Phản ứng thực tế xảy ra trong pin:

Do Epin = 1,5 V > 0 nên cực Pt - (phải) là catot, cực hiđro - (trái) là anot dođó phảnứng thực tế xảyra trong pin sẽ trùng vớ i phảnứng quiướ c:- Catot: MnO−

4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O- Anot: H2 2H+ + 2e=> phảnứng trong pin: 2MnO−4 + 6H+ + 5H2 2Mn2+ + 8H2O* E0

pin = E0 / 2

4+− Mn MnO- E0

/ 2 2 H H += 1,5 V

E0 / 2

4+− Mn MnO = 1,5 V

b).Nếu thêm một ít NaHCO3 vào nửa trái của pin sẽ xảy ra pư:HCO3

- + H+ → H2O + CO2

+

H giảm nên E 2 / 2 H H + =[ ]

2lg.2059,0

H P H +

giảm , dođó:Epin= (E +− 2

4 / Mn MnO- E

2 / 2 H H +) sẽ tăng

Bài 3.1. Cân bằng các phản ứng oxi hoá khử sau:a) Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 → ? + ? + Na2SO4 + H2Ob) Al + HNO3 → ? + xNO + yN2O + H2O

c) Cu2FeS3 + HNO3 → ? + ? + Fe2(SO4)3 + N2O + H2O

d) CxHyO + KMnO4+ HCl → CH3-CHO + CO2 + ? + KCl + H2O (Cho biết tỉ lệ số mol giữa CH3-CHO vớ i CO2 là 1 : 1)

2. ở pH = 0 vàở 25oC thế điện cực tiêu chuẩn Eo của một số cặp oxi hoá - khử đượ c cho như sau:2IO4

− / I2 (r) : 1,31 V ; 2IO3− / I2 (r) : 1,19 V ; 2HIO/ I2 (r) : 1,45 V ; I2 (r)/ 2I− : 0,54 V. (r) chỉ chấtở trạng thái rắn.1. Viết phươ ng trình nửa phảnứng oxi hoá - khử của các cặp đã cho.2. Tính Eo của các cặp IO4

− / IO3− và IO3

− / HIO





78

Hướ ng dẫn giải:

1 a) 5Na2SO3 + 2KMnO4 + 6NaHSO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 8Na2SO4 + 3H2Ob) (3x+8y) Al+(12x+30y) HNO 3 →

(3x+8y)Al(NO 3)3 + 3xNO + 3yN 2O +(6x+15y)H 2O c) 8 Cu 2SFeS 2 + 58HNO 3 →

12CuSO 4 + 4Cu(NO 3)2 + 4Fe 2(SO 4)3 + 25N 2O + 29H 2O

d) 15C xH yO + (2x+ 3y -6)KMnO 4 + (6x +9y -18)HCl → 5xCH 3-CHO + 5xCO 2 + (2x +3y -6)MnCl 2 + (2x+3y -6)KCl + (-7x +12y -9)H 2O

2.1. 0,125 x4 = 0,5 đ

2.2. Eo (IO4−−−− / IO3−−−− )Eo

IO3−−−− / HIO

Bài 4Cho giản đồ quá trình khử - thế khử : quá trình khử diễn ra theo chiều mũi tên, thế khử chuẩn đượ c ghi trên các mũi tên vàđoở pH = 0.

Cr(VI) (Cr2O7 ) Cr(V) Cr(IV) Cr3+ Cr2+ Cr +0,55 +1,34 -0,408

-0,744

+0,293

yE0xE02-

1. Tính 0

xE và 0yE .

2. Dựa vào tính toán, cho biết Cr(IV) có thể dị phân thành Cr3+ và Cr(VI)đượ c không?3. Viết quá trình xảy ra vớ i hệ oxi hóa – khử 2-

2 7Cr O /Cr3+và tínhđộ biến thiên thế của hệ ở nhiệt độ 298 K, khi pH tăng 1đơ n vị pH.4. Phản ứng giữa K2Cr2O7 vớ i H2O2 trong môi trườ ng axit (loãng)đượ c dùngđể nhận biết crom vìsản phẩm tạo thành có màu xanh. Viết phươ ng trình ion của phản ứng xảy ra và cho biết phản ứng





79

này có thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử hay không? Vì sao? Ghi số oxi hóa tươ ngứng trên mỗinguyên tố.

Cho : 2- 3+2 7

0Cr O /Cr

E = 1,33 V;Hằng số khí R = 8,3145 J.K–1.mol–1;Hằng số Farađay F= 96485 C.mol–1.

Hướ ng dẫn giải:1. Từ giản đồ ta có: 3.(-0,744) = -0,408 + 20yE → 0

yE = -0,912 (V)0,55 + 1,34 + 0

xE – 3.0,744 = 6.0,293→ 0xE = +2,1 (V)

2. Cr(IV) có thể dị phân thành Cr3+ và Cr(VI) khi∆G0 của quá trình < 0.2Cr(IV) + 2 e→ 2Cr3+ (1) 0

1E = 0xE = 2,1 V → 0

1G∆ = -n 01E F = - 2.2,1.F

Cr(VI) + 2 e → Cr(IV) (2) 02E = 0,55 1,34

2+ = 0,945 (V)→ 0

2G∆ = -n 02E F = -

2.0,945.FTừ (1) và (2) ta có: 3Cr(IV)→ 2Cr3+ + Cr(VI) 0

3G∆ 03G∆ = 0

1G∆ - 02G∆ = - 2.(2,1 - 0,945).F < 0→ Vậy Cr(IV) có dị phân.

3. 2-2 7Cr O + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O

2- -pH 142 7

1 3+ 2

2- -(pH + 1) 142 7

2 3+ 2

[Cr O ].(10 )RTE = 1,33 + ln

6.F [Cr ][Cr O ].(10 )RTE = 1,33 + ln6.F [Cr ]

b. Độ biến thiên của thế: -12 1

8,3145 . 298E - E = .14ln10 = -0,1386 . 96485

(V).

4. +6 -2 +1 -1 +1 +6,-2/-1 +1 -22-

2 7Cr O + 4H2O2 + 2H+ → 2CrO5 + 5H2OPhản ứng trên không phải là phản ứng oxi hóa-khử vì số oxi hóa của các nguyên tố không thayđổi

trong quá trình phảnứng. Trong CrO5, số oxi hóa của crom là +6 và của oxi là -2, -1 do peoxit CrO5có cấu trúc:

Bài 5 Cho một pin:

Pt/ Fe3+ (0,01M), Fe2+ (0,05M), H+ (1M) // KClbão hoà, Hg2Cl2(R) /Hga) Viết phươ ng trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động.b) Thêm NaOH vào bên trái của pin chođến khi [OH-] = 0,02M (Coi thể tích dung dịch

không thayđổi).Tính SĐĐ của pin khiđó?

Biết: V E Fe

Fe77,00

23 =

++ , ECal = 0,244V, ( )

5,37)(( 103

−=OH FesK , ( )6,15

)(( 102

−=OH FesK ,

lg0592,0lnnnF

RT = tại nhiệt độ khảo sát.

CrO

O

O

O

O+6

-1

-2







81

Bài 6:

+ - 3+ 3+ 2+0 0 0 0 0Ag Ag AgI/Ag,I Au /Ag Fe /Fe Fe /Fe= 0,80V; = -0,15V; = 1,26V; = -0,037V; = -0,440V.Cho: E E E E E

Hãy:1. a. Thiết lập một sơ đồ pinđể xácđịnh tích số tan của AgI. Viết các phươ ng trình phản ứng xảy ratrên mỗi điện cực và trong pin.

b. Tínhđộ tan (s) tại 25o

C của AgI trong nướ c.2. a. Lập pinđiện trongđó xảy ra sự oxi hoá ion Fe2+ thành ion Fe3+ và ion Au3+ bị khử thành ionAu+. Viết các phươ ng trình phảnứng xảy ra trên mỗi điện cực và trong pin.b. Tính sức điện động chuẩn của pin và hằng số cân bằng của phảnứng xảy ra trong pin này.

H ƯỚ NG D Ẫ N GI Ả I1. a. Để xácđịnh tích số tan KS của AgI, cần thiết lập sơ đồ pin có cácđiện cực Ag làm việc thuận

nghịch vớ i Ag+. Điện cực Ag nhúng trong dung dịch nào có [Ag+] lớ n hơ n sẽ đóng vai trò catot. Vậy sơ đồ pin như sau:

(-) Ag│ I-(aq), AgI(r) ║ Ag+(aq) │ Ag(r) (+)Hoặc: (-) Ag, AgI(r)│ I-(aq) ║ Ag+(aq) │ Ag(r) (+)

Phảnứngở cực âm: Ag(r) + I−(aq) AgI(r) + e K11−

Phảnứngở cực dươ ng: Ag+(aq) + e Ag(r) K2Phảnứng xảy ra trong pin: Ag+(aq) + I-(aq) AgI(r) K-1

S (1)

Trongđó K-1S = K 1

1− .K2 =

0 0+ -Ag /Ag AgI/Ag,I

( - ) / 0,05910

E E ≈ 1,0.1016 KS = 1,0.10−16.

b. Gọi S làđộ tan của AgI trong nướ c nguyên chất, ta có:AgI↓ Ag+ + I- KS = 10-16

S SVì quá trình tạo phức hidroxo của Ag+ khôngđáng kể, I- là anion của axit mạnh HI, nên

S = SK =1,0.10-8 M2. Theo quiướ c: quá trình oxi hóa Fe2+ xảy ra trên anot, quá trình khử Au3+ xảy ra trên catot, dođó điệncực Pt nhúng trong dung dịch Fe3+, Fe2+ là anot,điện cực Pt nhúng trong dung dịch Au3+, Au+ là catot:

(-) Pt│ Fe3+(aq), Fe2+(aq) ║ Au3+(aq), Au+(aq) │ Pt (+)

Phảnứngở cực âm: 2x Fe2+(aq) Fe3+(aq) + e K11−

Phảnứngở cực dươ ng: Au3+(aq) + 2e Au+(aq) K2 Phảnứng trong pin: Au3+(aq) + 2Fe2+(aq) Au+(aq) + 2Fe3+(aq) K (2)

K = (K 11− )2.K2 =

0 03+ 3+ 2+Au /Au Fe /Fe

2( - ) / 0,05910 E E + Trongđó thế khử chuẩn của cặp Fe3+ /Fe2+ đượ c tính (hoặc tính theo hằng số cân bằng) như sau:Fe3+ + 3e Fe E0(1) = -0,037 V, ∆G0(1) = -3FE0(1)Fe2+ + 2e Fe E0(2) = -0,440 V, ∆G0(2) = - 2F E0(1)

Fe3+ + e Fe2+ E0(3) =0-∆G (3)

F=

0 0∆G (1) -∆G (2)F

− = 3E0(1)- 2E0(2) = 0,77V

→ K = (K 11− )2.K2 = 2(1,26 0,77) /0,05910 − = 1016,61

Ở điều kiện tiêu chuẩn, sức điện động chuẩn của pin trên sẽ là:E0

pin= 0 03+ + 3+ 2+Au /Ag Fe /Fe

E - E = 0,49 V





82

Bài 71. Trình bày cách làm thí nghiệm thông qua pinđiện để tínhđượ c hằng số Ks của muối AgI.

2. Có một điện cực Agđượ c bao phủ bở i hợ p chất ít tan AgI, dung dịch KI 1,000.10-1M lắpvớ i điện cực calomen bão hòa vàđo đượ c suất điện động của pin là 0,333V. Tính tích số tan củaAgI. Biết EoAg+ /Ag = 0,799V; Ecalomen(bão hoà) = 0,244V.

3. Suất điện động của pin sẽ thayđổi như thế nào khi:a) Thêm NaI 0,1M.b) Thêm NaCl 0,1M.c) Thêm dung dịch NH3 0,2M.d) Thêm dung dịch KCN 0,2M.e) Thêm dung dịch HNO3 0,2M.(Đều đượ c thêm vàođiện cực nghiên cứu)Cho pKs(AgCl: 10,00; AgI: 16,00):βAg(NH3)2

+ = 107,24; βAg(CN)2- = 1020,48.Hướ ng dẫn giải:1. + Lấy một điện bạc đượ c bao phủ bở i hợ p chất ít tan (là hợ p chất đang cần xácđịnh tích số tan, vídụ: AgI) và nhúng trong dung dịch muối chứa anion của hợ p chất ít tanđó (ví dụ dung dịch KIđãbiết nồngđộ).+ Chọn một điện cực thứ hai thườ ng làđiện cực chuẩn (ví dụ điện cực calomen bão hòa hoặc điệnchuẩn của Ag nhúng trong muối AgNO3 1M).+ Nối haiđiện cực có mắc vôn kế xácđịnh chiều của dòngđiện (xácđịnhđiện cực) vàđo suất độngcủa pin. Từ đó tínhđượ c Ks.2. Giả sử qua thực nghiệm xácđịnhđượ c sơ đồ pin như sau:

(-) Ag, AgI KI 0,1M KCl(bão hòa) Hg2Cl2, Hg (+)-Ở cực (-) có:

E(-) = Eo(Ag+ /Ag) + 0,0592lg[Ag+] = Eo(Ag+ /Ag) + 0,0592lgKs /[I-]= 0,799 + 0,0592lg10 + 0,0592lgKs = 0,7398 + 0,0592lgKs

Epin = 0,244 – 0,8582 – 0,0592lgKs = 0,333 K = 10-16.

3. a) Có sơ đồ pin:(-) Ag, AgI KI 0,1M KCl(bão hòa) Hg2Cl2, Hg (+)

Khi thêm muối NaI vàođiện cực anot làm cho cân bằng AgI Ag+ + I- chuyển dịch theo chiềunghịch, nồng dộ ion Ag+, dođó E(-) giảm. Vì vậy suất điện động của pin tăng.b) Khi thêm NaCl 0,1M vàođiện cực anot, có phản ứng:Khi thêm CH3COONa vàođiện cực anot có phảnứng:AgI + Cl- AgCl + I- K = 10-16.(10-10)-1 = 10-6 (nhỏ)

Theo phản ứng trên thấy K rất nhỏ, mặt khác nồng độ NaCl lại loãng, nên quá trình chuyển sangAgCl là rất ít. Vì vậy suất điện động của pin coi khôngđổi.c) Khi thêm NH3 0,2M vàođiện cực anot, có phảnứng:

AgI + 2NH3 Ag(NH3)2+ + I- K = 10-16.(10-7,24)-1 = 10-9,76 (rất nhỏ)

Theo phản ứng trên thấy K rất nhỏ, mặt khác nồng độ NH3 lại loãng, nên quá trình chuyển sangAg(NH3)2+ là rất ít. Vì vậy suất điện động của pin coi khôngđổi.

d) Khi thêm dung dịch KCN 0,2M vàođiện cực anot, có phản ứng:AgI + 2CN- Ag(CN)2+ + I- K = 10-16.(10-20,48)-1 = 104,48 (lớ n)

Theo phảnứng trên thấy K lớ n, nên quá trình chuyển sang phức bền gần như hoàn toàn, dođó ionAg+ giảm đi, E(-) giảm. Vì vậy suất điện động của pin tăng.e) Khi thêm dung dịch HNO3 0,2M vàođiện cực anot, có phản ứng I- bị oxi hóa bở i HNO3 làmnồng độ ion I-, dẫn đến nồng độ ion Ag+ tăng (trong môi trườ ng axit ion Ag+ không tham gia quátrình tạo phức hiđroxo), nên E(-) tăng. Vì vậy suất điện động của pin giảm, đến lúc nàođó có thể đổichiều dòngđiện.





83

Bài 8.Cho = 0,8V; = -0,15V; = 1,26V; = -0,037V;

= -0,440V.Hãy:1. a. Thiết lập một sơ đồ pinđể xácđịnh tích số tan của AgI. Viết các phươ ng trình phản ứng xảy ratrên mỗi điện cực và trong pin.b. Tínhđộ tan (s) tại 25oC của AgI trong nướ c.

2. a. Lập pinđiện trongđó xảy ra sự oxi hoá ion Fe2+

thành ion Fe3+

và ion Au3+

bị khử thành ionAu+. Viết các phươ ng trình phảnứng xảy ra trên mỗi điện cực và trong pin.b. Tính sức điện động chuẩn của pin và hằng số cân bằng của phảnứng xảy ra trong pin này.Hướ ng dẫn giải:1. a. Để xácđịnh tích số tan KS của AgI, cần thiết lập sơ đồ pin có cácđiện cực Ag làm việc thuậnnghịch vớ i Ag+. Điện cực Ag nhúng trong dung dịch nào có [Ag+] lớ n hơ n sẽ đóng vai trò catot.Vậy sơ đồ pin như sau:

(-) Ag│ I-(aq), AgI(r)║ Ag+(aq) │ Ag(r) (+)Hoặc: (-) Ag, AgI(r)│ I-(aq) ║ Ag+(aq) │ Ag(r) (+)

Phảnứngở cực âm: Ag(r) + I−(aq) AgI(r) + e K11−

Phảnứngở cực dươ ng: Ag+

(aq) + e Ag(r) K2Phảnứng xảy ra trong pin: Ag+(aq) + I-(aq) AgI(r) K-1

S (1)

Trongđó K-1S = K 1

1− .K2 =

0 0+ -Ag /Ag AgI/Ag,I

( - ) / 0,05910

E E ≈ 1,0.1016 KS = 1,0.10−16.

b. Gọi S làđộ tan của AgI trong nướ c nguyên chất, ta có:AgI↓ Ag+ + I- KS = 10-16

S SVì quá trình tạo phức hidroxo của Ag+ khôngđáng kể, I- là anion của axit mạnh HI, nên

S = SK =1,0.10-8 M2. Theo quiướ c: quá trình oxi hóa Fe2+ xảy ra trên anot, quá trình khử Au3+ xảy ra trên catot, dođó điệncực Pt nhúng trong dung dịch Fe3+, Fe2+ là anot,điện cực Pt nhúng trong dung dịch Au3+, Au+ là catot:

(-) Pt│ Fe3+(aq), Fe2+(aq) ║ Au3+(aq), Au+(aq) │ Pt (+)

Phảnứngở cực âm: 2x Fe2+(aq) Fe3+(aq) + e K11−

Phảnứngở cực dươ ng: Au3+(aq) + 2e Au+(aq) K2 Phảnứng trong pin: Au3+(aq) + 2Fe2+(aq) Au+(aq) + 2Fe3+(aq) K (2)

K = (K 11− )2.K2 =

0 03+ 3+ 2+Au /Au Fe /Fe

2( - ) / 0,05910 E E + Trongđó thế khử chuẩn của cặp Fe3+ /Fe2+ đượ c tính (hoặc tính theo hằng số cân bằng) như sau:Fe3+ + 3e Fe E01= -0,037 V, ∆G0

1= -3FE01

Fe2+ + 2e Fe E02= -0,440 V, ∆G02= - 2F E0

2Fe3+ + e Fe2+ E0

3 ∆G03= - F E0

3

Có:∆G03 = ∆G

01- ∆G

02 E

03 = 0,77 V→ K = (K 1

1− )2.K2 = 2(1,26 0,77) /0,05910 − = 1016,61

Ở điều kiện tiêu chuẩn, sức điện động chuẩn của pin trên sẽ là:E0

pin= - = 0,49 VBài 9:

Dung dịch X thuđượ c sau khi trộn 100ml dung dịch KMnO4 0,04M, 50ml dung dịchH2SO42M, 50ml dung dịch FeBr20,2M.

1. Tính thành phần cân bằng của hệ.2. Tính thế của điện cực Pt nhúng vào dung dịch X.





84

3. Thiết lập sơ đồ pin, tính sức điện động của pinđiện đượ c ghép bở i điện cực Pt nhúng vàodung dịch X vàđiện cực calomen bão hòa. Viết phản ứng xảy ra khi pin hoạt động.Cho V E FeFe

o 77,023 / =++ V E Mn MnOo 51,12 / 4 =+− V E Cl HgCl Hg

o 244,02,2 / 22 =− V E Br Br

o 085,12 / 2 =− 2)( 10

4

−=− HSOaK Hướ ng dẫn giải:1. Thành phần cân bằng của hệ Nồngđộ banđầu của các chất sau khi trộn

M C M C M C SO H FeBr KMnO 5,02002.50;05,02002,0.50;02,020004,0.100 4224 ======

Nồngđộ các ion : H+ : 0,5M ; HSO-4 : 0,5M ; K+ : 0,02M ; MnO-4 : 0,02MFe2+ : 0,05M ; Br- : 0,1MDo 0

/ 0

2 / 0

/ 242

23 +−−++ << Mn MnO Br Br FeFe

E E E nên các phản ứng xảy ra theo thứ tự :

nK O H MnFe H MnOFe >>=−=++→++ +++−+ 5,622

234

2 100592,0

)77,051,1(5.10)1(4585

bđ 0,05 0,02 0,5sau - 0,01 0,42 0,05 0,01

>>=−=++→++ ++−− 8,7122

24 10

0592,0

)085,151,1(10.10')2(85216102 K O H Br Mn H Br MnO

bđ 0,01 0,01 0,42 0,01sau - 0,05 0,34 0,02 0,025Nồngđộ các chất sau phản ứng (2) là :[Fe3+] = 0,05 ; [Mn2+] = 0,02M ; [K+] = 0,02M[H+] = 0,34M ; [Br2] = 0,025M; [HSO-4] = 0,5M; [Br-] = 0,05MXét cân bằng: HSO-

4 H+ + SO2-4 210

2

−=aK C 0,5 0,34

0,5-x 0,34+x x

0137,0105,0

)34,0( 2 ==−+= − x x

x xK a

Vậy nồngđộ các chất tại trạng thái cân bằng là:[Fe3+] : 0,05M; [Mn2+] : 0,02M; [K+] : 0,02M; [H+] : 0,3537M[Br2] : 0,025M; [SO2-

4 ] : 0,0137M; [HSO-4] : 0,4863M; [Br-] : 0,05Mb) Thế của điện cực Pt nhúng vào dung dịch Xđượ c tính theo cặp Br2 /2Br- Từ bán phươ ng trình Br2 + 2e 2Br-

)(115,1)05,0(

025,0lg2

0592,0085,1][][lg

20592,0

2220

2 / 2 / 22V

Br Br

E E Br Br Br Br =+=+= −−−

3. Vì thế của điện cực Pt nhúng vào dung dịch X = 1,115V > Ecal= 0,244VNên: +Điện cực Pt làđiện cực dươ ng

+ Điện cực calomen là cực âm

Sơ đồ pin như sau : (-) Hg/Hg2Cl2 /dd KCl bão hòa // dd x / Pt (+)

Phảnứng xảy ra khi pin hoạt động :Tại cực (-) 2Hg + 2Cl- → Hg2Cl2 + 2e Tại cực (+) Br2 + 2e → 2Br-

2Hg + 2Cl- + Br2 → Hg2Cl2 + 2Br-Sức điện động của pin: Epin = )(871,0244,0115,1 V E E calPt

=−=−







86

c. Điện cực hiđro(PH2 = 1 atm) đươc nhúng trong dung dịch CH3COOH 0,010 M được ghép(qua cầu muối) với điện cực Pt được nhúng trong dung dịch A. Hãy biểu diễn sơ đồ pin phương trỡnh phản ứng xảy ra trong pin.Cho: pKa (HSO4

-) 2,00 ; pKa (CH3 COOH) 4,76; (RT/F) ln = 0,0592lg ;E0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,77V; E0 (MnO 4

- /Mn 2+ ) = 1,51V; E0 (Br 2 /Br -) = 1,085V;Hướ ng dẫn giải:

a. Nồngđộ banđầu các chất sau khi trộn:C (KMnO4) =0,02M; C (FeBr2) =0,05M; C (H2SO4) =0,5M;H2SO4 -> H+ + HSO4

- 0,5- 0,5 0,5KMnO4 -> K+ + MnO4

- 0,02- 0,02 0,02FeBr2 -> Fe2+ + 2Br- 0,05- 0,05 0,05Do E0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,77V < E0 (Br 2 /Br -) = 1,085V< E0 (MnO 4

- /Mn 2+ ) = 1,51VNên các phản ứng xảy ra theo thứ tự:

5Fe2+ + MnO4- + 8H+ -> 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O K1 = 1062,5 >>

Bđ 0,05 0,02 0,5Sau - 0,01 0,42 0,05 0,01

10Br- + 2MnO4- + 16H+ -> 5Br2+ Mn2+ + 8H2O K2 = 1071,8

>>Bđ 0,1 0,01 0,42Sau 0,05 - 0,34 0,025 0,02Vì K1, K2 rất lớ n nên nồngđộ MnO4

-, Fe2+ là rất khôngđáng kể.TPGH : Fe3+ = 0,05M; Mn2+ = 0,02M; H+ = 0,34M; K+ = 0,02M; Br2 = 0,025M;

HSO4- = 0,5M; Br- = 0,05M.

Xét cân bằng:HSO4

- = H+ + SO42- Ka = 10-2

0,5 0,34[] 0,5 – x 0,34 + x x

Ka = x.(0,34+x)/(0,5 - x) => x = 0,0137M => [H+] = 0,3537M pHA = 0,4514

b. Thế của điện cực Pt nhúng vào dung dịch Ađượ c tính theo cặp Br2 /Br-:Br2 + 2e = 2Br-

Có E(Br 2 /Br -) = E0 (Br 2 /Br -) + (0,0592/2). Lg([Br2]/[Br-]2)=> E(Br 2 /Br -) = 1,085 + (0,0592/2). Lg(0,025/[0,05]2) =1,115V

c. Xácđịnh thể của điện cực hiđro:. Cùc Hi®ro: 2 H+ + 2e = H2 CH3COOH = H+ + CH3COO– ; K a = 10-4,76

C 0,01[ ] 0,01 - x x x

x2 /(0,01-x) = 10-4,76 x = [H+] = 4,08.10-4 M pH = 3,39E (H2 /CH3COOH) = - 0,0592 pH = - 0,0592× 3,39 = - 0,2006 (V)

*Ta có E(Br 2 /Br -) > E ( H 2 /1=2H + ) =>điện cực Pt nhúng trong dung dịch A là





87

cực dươ ng;điện cực hiđro là cực âm.

*Sơ đồ pin: (anot) (-) (Pt) H2(PH2 = 1 atm)/CH3COOH // dd A / Pt (+) (catot)* Phảnứng xảy ra trong pin:Catot: Br2 + 2e -> 2Br- Anot: H2 + 2CH3COO- -> 2CH3COOH + 2e

Phảnứng xảy ra trong pin: H2 + Br2 + 2CH3COO- = 2CH3COOH + 2Br-.

Bài 12 Một pinđiện tạo bở i : một điện cực gồm tấm Cu nhúng trong dung dịch CuSO4 0,5 M,điện

cực thứ hai là một dây Pt nhúng trong dung dịch Fe2+, Fe3+ vớ i lượ ng [Fe3+] = 2[Fe2+] và mộtdây dẫn nối Cu vớ i Pt.a) Viết sơ đồ pin, phảnứngđiện cực và tính sức điện động banđầu của pin.

b) Cho rằng thể tích dung dịch CuSO4 khá lớ n, xácđịnh tỷ số 3

2

Fe

Fe

+

+

khi pin ngừng hoạt động.

c) Trộn ba dung dịch: 25 ml Fe(NO3)2 0,1 M ; 25 ml Fe(NO3)3 1,0 M ; 50 ml AgNO3 0,6 M và

thêm một số mảnh Ag vụn. Xácđịnh chiều phản ứng và tính giá trị tối thiểu của tỷ số 3

2

Fe

Fe

+

+

để

phảnứngđổi chiều?

Cho : E0(Cu2+ /Cu) = 0,34 V ; E0(Fe3+ /Fe2+) = 0,77 V ; E0(Ag+ /Ag) = 0,8 V.Hướ ng dẫn giải:

a) Theo phươ ng trình Nernst: E(Cu2+ /Cu) = 0,34 +0,059

2lg [Cu2+] = 0,331 V

E(Fe3+ /Fe2+) = 0,77 +0,0592lg

3

2FeFe

+

+

= 0,788 V

So sánh thấy E(Fe3+ /Fe2+) > E(Cu2+ /Cu)→ Cực Pt là cực dươ ng, cực Cu là cực âm.

Sơ đồ pin : (−) Cu Cu2+ (0,5 M) Fe2+ ; Fe3+ Pt (+)

Phảnứngđiện cực : -ở cực Cu xảy ra sự oxihóa : Cu→ Cu2++ 2e

- ở cực Pt xảy ra sự khử : Fe3+ + e→ Fe2+.

Phảnứng chung : Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+.

Sức điện động của pin = 0,788− 0,331 = 0,457 Vb) Khi pin ngừng hoạt động thì sức điện động E = E(Fe3+ /Fe2+) − E(Cu2+ /Cu) = 0

Do thể tích dung dịch CuSO4 khá lớ n nên coi nồngđộ Cu2+ khôngđổi và = 0,5.

Khiđó 0,77 + 0,059lg3

2

Fe

Fe

+

+

= E(Cu2+ /Cu) = 0,331 V→ 3

2

Fe

Fe

+

+

= 4,8. 10−8.

c) Tổng thể tích = 100 mL





88

→ [Fe2+] = 0,025 M ; [Fe3+] = 0,25M; [Ag+] = 0,3 M

E(Fe3+ /Fe2+) = 0,77 + 0,059 lg0,250,025

= 0,829 V

E(Ag+ /Ag) = 0,8 + 0,059 lg 0,3 = 0,769 V. So sánh thấy E(Fe3+ /Fe2+) > E(Ag+ /Ag) .

nên phảnứng xảy ra theo chiều Fe3+ + Ag → Fe2+ + Ag+ .

Để đổi chiều phảnứng phải có E(Fe3+ /Fe2+) < E(Ag+ /Ag)

→ 0,77 + 0,059 lg3

2

Fe

Fe

+

+

< 0,769 → 3

2

Fe

Fe

+

+

> 0,9617

Bài 131. Cho Eo(Ag+ /Ag) = 0,799 (V); Eo(Cu2+ /Cu) = 0,337 (V). TAgCl = 10-10.Tính hằng số cân bằng của phản ứng : 2AgCl + Cu→ 2Ag + Cu2+ + 2Cl-.2. Tính nồngđộ banđầu của HSO4

- biết rằngở 25oC, suất điện động của pinPt | I- 0,1 (M) I3- 0,02 (M) || MnO4- 0,05 (M) Mn2+ 0,01 (M) HSO4-C (M) | Ptcó giá trị 0,824 (V).Cho Eo(MnO

4

- /Mn2+) = 1,51 (V); Eo(I3

- /3I-) = 0,5355 (V). -4HSO

K = 10-2.


1. 2 x AgCl + e→ Ag + Cl- oE (AgCl/Ag)/0,0592

1K =10

1x Cu → Cu + 2eo 2+-1 -2E (Cu /Cu)/0,0592

2K =10 2AgCl + Cu→ 2Ag + Cu2+ + 2Cl-

o o 2+2 -1 2(E (AgCl/Ag) - E (Cu /Cu))/0,05921 2K=K xK =10

Trongđó Eo(AgCl/Ag)đượ c tính từ sự tổ hợ p các cân bằng sau:AgCl → Ag+ + Cl- T = 10-10

Ag+ + e→ Ago +

E (Ag /Ag)/0,05923K =10 AgCl + e→ Ag + Cl-

oE (AgCl/Ag)/0,05921K =10 = T.K3

→ Eo(AgCl/Ag) = Eo(Ag+ /Ag) – 0,0592x10 = 0,207 (V)Vậy K = 102(0,207 – 0,337)/0,0592 = 10-4,39

2. • Ở điện cực phải: MnO4- + 8H+ + 5e→ Mn2+ + 4H2O

Ephải = Eo(MnO4- /Mn2+) +

- + 8 + 84

2+0,0592 [MnO ].[H ] 0,0592 0,05.[H ]lg =1,51 + lg

2 5 0,01[Mn ]

• Ở điện cực trái: 3I- → I3- + 2e

Etrái = Eo(I3- /3I-) +-

3- 3 3

[I ]0,0592 0,0592 0,02lg =0,5355 + lg 0,5742 2[I ] (0,1)

=

Epin= Ephải - Etrái

→ 0,824 = 1,51 + + 80,0592lg(5.[H ] ) -0,5742

→ [H+] = 0,054 (M)





89

Mặt khác từ cân bằng

HSO4- → H+ + SO4

- Ka = 10-2

Co C[ ] C – [H+] [H+] [H+]

+ 2 2-2

+[H ] (0,054)10

C 0,054C [H ]= =

−− → -

4HSOC 0,346(M)=

Bài 14.Điện phân 500 ml dung dịchYgồm: AgNO3 0,1M, Ni(NO3)2 0,5M, HNO3 0,1Mở 250C.

1. Cho biết thứ tự điện phânở catot.2. Tínhđiện thế phù hợ p cần đặt vào catotđể quá trìnhđiện phân có thể xảy ra.3. Tính khoảng thế đặt ở catot phù hợ p để tách ion Ag+ ra khỏi dung dịch. Coi một ionđượ c

tách hoàn toàn khi nồngđộ ionđó trong dung dịch nhỏ hơ n 10-6M.4. Dùng dòngđiện có hiệu thế đủ lớ n, có I = 5Ađiện phân dung dịch Y trong thờ i gian

1,8228 giờ thu đượ c dung dịch X. Tính thế của điện cực khi nhúng thanh Ni vàoX, coi thể tíchdung dịch thayđổi khôngđáng kể và bỏ qua sự tạo phức hiđroxo của Ni2+.Cho: Eo(Cu2+ /Cu) = 0,337 (V), Eo(Ag+ /Ag) = 0,799 (V) ,Eo(Ni2+ /Ni) = -0,233 (V)Eo(2H+ /H2) = 0,000 (V) 2,302 RT/F = 0,0592 F = 96500 C/molHướ ng dẫn giải1. Cực âm (catot):E(Ag+ /Ag) = Eo(Ag+ /Ag) + 0,0592lg [Ag+] = 0,799 + 0,0592 lg 0,1 = 0,7398 (V)

E(Ni2+ /Ni) = Eo(Ni2+ /Ni) +0,0592

2lg [Ni2+] = -0,233 +0,0592

2lg 0,5 = - 0,242 (V)

E(2H+ /H2) = Eo(2H+ /H2) + 0,0592lg [H+] = -0,0592 (V)Nhận thấy: E(Ag+ /Ag)> E(2H+ /H2)> E(Ni2+ /Ni)Vậy thứ tự điện phânở catot:Ag+ + 1e → Ag0 2H+ + 2e → H2 Ni2+ + 2e → Ni0

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

2. Điện thế phù hợ p cần đặt vào catotđể quá trìnhđiện phân có thể xảy ra:E < E(Ag+ /Ag) = 0,7398 (V)

3. Khi ion Ag+ đượ c tách:E'(Ag+ /Ag) = Eo(Ag+ /Ag) +0,0592lg [Ag+]

= 0,799 + 0,0592 lg 10-6 = 0,4438 (V)[Ag+]= 10-6 rất nhỏ, coi như toàn bộ Ag+ đã điện phân







91

Chấp nhận: Áp suất riêng phần của khí hiđro = 1atm; khi tính toán không kể đến quá thế, nhiệt

độ dung dịch không thayđổi trong suốt quá trìnhđiện phân

Cho

Hằng số Faraday F = 96500 C.mol-1, ở 250C

Bài 16

Điện phân dd KCl hai giờ ở 80°C trong một bìnhđiện phân vớ i điện áp là 6V và cườ ng độ dòngđiện 2A. Sau khiđiện phân, CO2 đượ c dẫn qua dung dịch đến khi bão hòa. Sauđó, cô cạn cẩn thậncho nướ c bay hơ i thấy có cặn trắng. Phân tích cho thấy trong cặn đó có mặt ba muối chúng là nhữngmuối gì?Thí nghiệm 1: lấy m (g) hỗn hợ p chứa các muối trên hòa tan trong nướ c, axit hoá bằng axit nitrictạo ra khí và chuẩn độ dung dịch thuđượ c bằng dung dịch AgNO3 0,1M hết 18,80 mlThí nghiệm 2: m (g) hỗn hợ p nàyđượ c đun nóngđến 600°C (hỗn hợ p nóng chảy), làm lạnh lần nữavà khối lượ ng mẫu rắn còn lại (m - 0,05) g. Kiểm tra mẫu rắn thấy một muối ban đầu vẫn giữ nguyên nhưng hai muối kiađã chuyển thành hai muối mớ i.

Thí nghiệm 3: lấy (m - 0,05) g của mẫu rắn còn lại hòa tan trong nướ c và axit hóa vớ i axit nitric.Một khíđượ c hình thành có thể quan sátđượ c. Sauđó chuẩn độ bằng dung dịch AgNO3 0,1M hết33,05 ml.a. Viết các phươ ng trình phản ứng hóa học xảy ra. Hai muối biến mất và hai muối mớ i hình thành làgì?

b. Xácđịnh khối lượ ng của 3 muối trong hỗn hợ p rắn banđầu và 3 muối trong phần nóngchảy.

Hướ ng dẫn giải:đp2KCl 2H O 2KOH Cl H2 2 2 →+ + + ot6KOH 3Cl KClO 5KCl 3H O2 3 2

KOH CO KHCO2 3

→+ + ++ →

Ba muối là KCl, KHCO3 và KClO3 KHCO3 và KClO3 bị phân hủy; KClO4 và K2CO3 đượ c hình thành

Axit hóa: 3 2 2H HCO CO H O+ −+ → + Phảnứng vớ i AgNO3:

Ag+ + Cl

- → AgClKhi nungở 600oC:

ot3 2 3 2 22KHCO K CO CO H O → + +

ot3 44KClO 3KClO KCl → +

Khối lượ ng giảm sau khi nung =2 2CO H Om m+ = m-(m-0,05) = 0,05 gam

2 3K COn =2 2 3H O CO KHCO

1n n n2

= = = 0,05/62 = 8,06x10-4 (mol)

→ 2 3K COm = 138 x 8,06x10-4 = 0,111 (gam)





92

→ 3KHCOm = 2x8,06x10-4 x100 = 0,161(g)

KCl Cl Agn n n− += = = 18,8x0,1x10-3 = 1,88x10-3(mol)

→ KClm =74,5x1,88x10-3 = 0,140 (gam)Sau khi nung:

KCl Cl Agn n n− += = = 33,05x0,1x10-3 = 3,305x10-3(mol)

KClm (sau nung) =74,5x3,305x10-3 = 0,246 (gam)KCln (do KClO3 phân hủy ra) = 3,305x10

-3 - 1,88x10

-3 = 1,425x10

-3(mol)

3KClOn = 4x KCln = 5,7x10-3(mol) → 3KClOm =122,5x5,7x10-3 = 0,698 (gam)

4KClO KCln 3n= =3x1,425x10-3 = 4,275 x 10-3 (mol)→

4KClOm = 138,5x4,275 x 10-3 = 0,592 (gam)Vậy khối lượ ng của 3 muối trướ c khi nung:

KClm = 0,140 gam;3KClOm = 0,698 gam;

3KHCOm = 0,161gam.Khối lượ ng của 3 muối sau khi nung:

KClm = 0,246 gam;4KClOm = 0,592 gam;

2 3K COm = 0,111gam.Bài 17

1. Tính sức điện động của pin:Pt, H2 (1atm) HCl 0,02M, CH3COONa (0,04M) AgCl, AgCho: .10.8,1K;V222,0E 5

COOHCH0

Ag / AgCl 3

−== 2. Tiến hànhđiện phân (vớ i điện cực trơ , màng ngăn xốp) một dung dịch chứa m gam hỗn hợ pCuSO4 và NaCl cho tớ i khi H2O bắt đầu bị điện phânở cả 2 điện cực thì dừng lại.Ở anốt thuđượ c0,448 lít khí (ở đktc). Dung dịch sauđiện phân có thể hòa tan tối đa 0,68 gam Al2O3.

a. Tính khối lượ ng của m.b. Tính khối lượ ng catốt tăng lên trong quá trìnhđiện phân.


1.Ta có : (-) H2 - 2e = 2H+ (+) AgCl + 1e = Ag + Cl- 2AgCl + H2 → 2Ag + 2Cl- + 2H+ CH3COO- + H+ = CH3COOH

C 0,04 0,02[ ] 0,02 - 0,02

CH3COOH CH3COO- + H+ C 0,02 0,02[ ] 0,02 - x 0,02 + x x

( ) 5x 0,02 x 1,8.100,02 x

−+→ =−

x<< 0,02→ x = 1,8.10-5

→ pin:- -

32 + -5

3

Cl 0,02M, CH COO 0,02MPt, H (1atm) AgCl,Ag

H 1,8.10 M, CH COOH 0,02M

0P AgCl / Ag

1E E 0,059.lg 0,322VCl−= + =





93

+

+ = + = −2

2

2

0T 2H / H

H

H0,059E E .lg 0,28V2 P

2. (1điểm):Trong dung dịch có các ion Cu2+; SO4

2-; Na+; Cl - Khiđiện phân giaiđoạn đầu:

(K): Cu2+; Na+; H2O (A) Cl-; SO42-; H2O

Cu2+ +2e -> Cu↓ 2Cl- -> Cl2 + 2eCu2+ + 2Cl- đp Cu + Cl2 CuSO4 + 2NaCl đp Cu +Cl2 + Na2SO4 (1)Sauđiện phân thuđượ c dung dịch B, hoà tanđượ c Al2O3 vậy dd B có axit hoặc kiềm:

(TH1): nNaCl < 4SOCun2 Sau (1) CuSO4 dư

2CuSO4 + 2H2O đp 2Cu + O2 + 2H2SO4 (2)Khi nướ c bắt đầu điện phânở haiđiện cực thì Cu2+ hết.Al2O3 + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2O (3)

Theo (2, 3) 4CuSOn = 32OAl3n = 3.102

68,0 = 0,02mol

2On = 4CuSOn21

= 0,01

Theo PT (1) 2Cln = 4CuSOn = 0,02 - 0,01 = 0,01

NaCln = 2Cln = 0,02

4CuSOn∑ đầu = 0,03

m = 160.0,03 + 58,5.0,02 = 5,97(gam)mcatốt tăng = mCu = 1,92 (g)(TH2): nNaCl > 4SOCun2 Sau (1) NaCl dư:

đp ngăn2NaCl + 2H2O H2 + Cl2 + 2NaOH (4)Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (5)

Hoặc có thể viết Pt tạo ra Na[Al(OH)4]

Theo phươ ng trình (4, 5): nNaCl = 32OAl2n = 2102

68,0 =304,0

∑ 4CuSOn đầu = 302,0

∑ NaCln đầu = 308,0

m = mCuSO4 + mNaCl = 2,627 (g)

mCu bám catốt = 64302,0 (g)

Bài 18Muối KClO4 đượ c điều chế bằng cáchđiện phân dung dịch KClO3. Thực tế khi điện phânở mộtđiện cực, ngoài nửa phản ứng tạo ra sản phẩm chính là KClO4 cònđồng thờ i xẩy ra nửa phản ứngphụ tạo thành một khí không màu.Ở điện cực thứ hai chỉ xẩy ra nửa phản ứng tạo ra một khí duynhất. Hiệu suất tạo thành sản phẩm chính chỉ đạt 60%.







95

Quá trình xảy ra trên anot: 2H2O

.2

= -0,118V

Vì nên thứ tự điện phân trên catot là: Cu2+, H+, Co2+

Khi 10% Cu2+ bị điện phân, = 0,285V (khiđó H2 chưa thoát ra), nếu ngắt mạch điện và nối

đoản mạch 2 cực sẽ hình thành pinđiện có cực dươ ng (catot) là cặp O2 /H2O và cực âm (anot) là cặp

Cu2+/Cu. Phản ứng xảy ra:Trên catot: O2 + 4H+ +4e→ 2H2OTrên anot: 2x Cu → Cu2+ +2e2Cu + O2 +4H+ → 2Cu2+ + 2H2OPin phóngđiện cho tớ i khi thế của 2điện cực trở nên bằng nhau .3 Để tách hoàn toànđượ c Cu2+ thế catot cần đặt là < Ec < . Khi Cu2+ bị điện phân

hoàn toàn thì [Cu2+] = 0,02.0,005% = 1.10-6 M

Vậy trong trườ ng hợ p tính không kể đến quá thế của H2 trênđiện cực platin thì thế catot cần khống chế trong khoảng -0,077V < Ec < 0,159V, khiđó Cu2+ sẽ bị điện phân hoàn toàn.

.......................................................................................................................................................





96

PHẦN C : KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬNI-KIẾN NGHỊ.

ĐỀ XUẤT MỘT SỐ Ý KIẾN XÂY DỰ NG NỘI DUNG BÀI TẬP VỀ ĐIỆN HOÁĐiện hoá học và các dạng bài tập về mảng điện hoá là một trong các thành phần phức tạp trongmảng kiến thức về hoá học vô cơ . Trong thực tế giảng dạy tại trườ ng trung học phổ thông chuyênrất nhiều năm qua, chúng tôi thấy đượ c sự khó khăn của GV và HS trong quá trình truyền thụ vàl ĩ nh hội các kiến thức về điện hoá. Từ thực tế này, chúng tôi mong muốn đượ c góp phần vào việclàmđơ n giản hóa các vấn đề lý thuyết và phong phú hơ n các nội dung kiến thức của phần điện hoá,nhằm đưa các kiến thức đến gần hơ n vớ i học sinh chuyên và HSG dự thi học sinh giỏi Quốc gia vàQuốc tế, giúp các em không những l ĩ nh hội các kiến thức từ quá trình nghe giảng trên lớ p mà còncó thể tự tìm tòi và nghiên cứu tài liệu thông qua các vấn đề đượ c sưu tầm và biên soạn trongđề tàinày.

Tại nướ c ta, các trườ ng chuyên là nơ i tập trungđào tạo và rèn luyện những học sinh giỏi,thông minhđể có đủ kiến thức, năng lực, trìnhđộ trở thành nguồn nhân lực chất lượ ng cao của đátnướ c. Một trong số cácđánh về về học sinh chuyên là dành cho các em tham dự các kì thi học sinhgiỏi của khu vực, Quốc gia và Quốc tế. Chính vì thế, các yêu cầu về kiến thức đối vớ i các em cũngcao hơ n nhiều so vớ i các học sinh phổ thông. Trong khoảng 20 năm trở lại đây, nướ c tađã tổ chứcthi chọn học sinh giỏi Quốc gia môn Hóa học và chọn các học sinh giỏi nhất tham dự kỳ thiOlympic hóa học (ICho).Điều nàyđặt ra yêu cầu caođối vớ i các học sinh chuyên Hóa và các giáoviên giảng dạy tại các lớ p chuyên và tham gia bồi dưỡ ng học sinh giỏi. Một điều khá mâu thuẫn làtrong khi thờ i gian dành cho học sinh không nhiều và thờ i gian dành cho môn chuyên thì càng ít màlượ ng kiến thức cần l ĩ nh hội để có thể tham dự các kì thi ngày càng nhiều. Chínhđiều này buộcgiáo viên phải thayđổi phươ ng pháp giảng dạy và học sinh phải tích cực hơ n trong việc tự tìm tòi,phát hiện và xử lý các vấn đề của kiến thức. Sự kết hợ p giữa GV và HS sẽ đưa đến cho chúng tamột hướ ng giải quyết đó là phát triển và nâng cao năng lực tư duy của học sinh. Khiđó trong quátrình giảng dạy, GV ngoài việc trình bày các kiến thức cơ bản chắc chắn còn phải cung cấp kiếnthức nâng cao cho các em,đặc biệt là học sinh trongđội tuyển thi học sinh giỏi Quốc gia. GV phảixácđịnh rõ kiến thức cơ bản để xây dựng các bài tập minh họa nhằm khắc sâu dạng cơ bản nhưngđồng thờ i phải hình thành các tình huống vận dụng phức tạp khác nhau, liên hệ các tình huống đó

nhằm phát triển ở học sinh năng lực tư duy sáng tạo. Đối vớ i bài tập cho học sinh chuyên, GV luônphải thayđổi vìđối tượ ng học sinh chuyên là những em có trí tuệ phát triển, có khả năng tự học, tự tìm tòi nghiên cứu nên giáo viên không thể giảng dạy một cách máy móc, thụ động.

Trong quá trình nghiên cứu đề tài này, chúng tôi thấy mảng kiến thức về điện hoá học cótầm tươ ngđối quan trọng trong chươ ng trình hóa học phổ thông chuyên nhằm phục vụ cho học sinhtham dự các kì thi chọn HSG Quốc gia và Quốc tế. Tùy thuộc vào khả năng của học sinh và trìnhđộ





97

của GV mà tạo ra các tình huống có vấn đề khác nhauđể rèn khả năng vận dụng, tổng hợ p kiếnthức cho học sinh.

Vì vậy, qua việc xây dựng phần kiến thức về điện hoá, chúng tôi mạnh dạn đề xuất một số tiêu chíđể cấu trúc bài tập điện hoá nhằm nâng cao chất lượ ng giảng dạy hóa họcở trườ ng phổ thôngchuyên và bồi dưỡ ng học sinh giỏi thi Quốc gia và Quốc tế như sau:

Thứ nhất: Các bài tập minh họa lý thuyết cơ bản. Những dạng bài này tươ ng đối đơ n giản,ngắn gọn chủ yếu áp dụng trực tiếp các khái niệm, định ngh ĩ a để từ đó khắc sâu các kiến thức cơ bản.

Thứ hai: Bài tập nhằm mục đích rèn kỹ năng học sinh. Những dạng bài nàyđượ c yêu cầucao hơ n theo hướ ng có sử dụngđể một phần nhỏ kiến thức khác trướ c khi áp dụng trực tiếp các kháiniệm,định ngh ĩ a của phần kiến thức cơ bản.

Thứ ba: bài tập mang tính chất tổng hợ p. Những dạng bài nàyđượ c sử dụng để giúp học sinhtổ hợ p các kiến thức đã học trướ c đó vớ i kiến thức vừa học, nhằm giải quyết các yêu cầu đặt ra của

đề bài. D

ạng bài này có tác d

ụng l

ớ n trong vi

ệc phát tri

ển k

ỹ n

ăng t

ổng h

ợ p, phân tích c

ủa học sinh.

Thứ tư: bài tập mang tính chất tổng quát.Đây là những dạng bài áp dụng chung của một mảngkiến thức nhất định. Dạng bài này nhằm phat huy khả năng khái quát hóa các vấn đề của học sinh,giúp học sinh có thể biến các quá trình từ phức tạp thànhđơ n giản hơ n.

Thứ năm: bài tập gắn vớ i thực tiễn trong cuộc sống.Đây là các dạng bài thườ ng gặp khi cóliên quanđến những hiện tượ ng trong tự nhiên nhằm tăng tính hứng thú vớ i môn học và cũng nhằmđưa các kiến thức gần hơ n vớ i cuộc sống.

Thứ sáu: bài tập nhằm phát huy tínhđộc lập sáng tạo của học sinh.Đây là các dạng khó và

có liên quanđến rất nhiều yếu tố cũ và mớ i. Những bài tập này học sinh phải sử dụng phông kiếnthức rất rộngđể có cái nhìn tổng quát hơ n nhằm giải quyết đượ c vấn đề đặt ra.

Từ các tiêu chí đó các bài tập được thiết kế có tính định hướng từ cơ bản đến v phát triển thành nâng cao. Từ kiến thức cơ bản phải thay đổi các tình huống để buộc suy nghĩ và phân tích. Tình huống xây dựng đảm bảo chính xác nhưng có độ phức tạpDo đó, thay đổi cách nghĩ của học sinh trước một vấn đề mới.

II.KẾT LUẬN

Sau một quá trình nghiên cứu chuyênđề đã thu được những kết quả sau:1. Xây dựngđượ c một số vấn đề lí thuyết cơ bản và nâng cao có chọn lọc về điện hoá cho học

sinh chuyên hoá nhằm giúp các em vận dụngđể giải đượ c các dạng bài tập về điện hoá trongcác kì thi học sinh giỏi khu vực và quốc gia…

2. Tiến hành xây dựng đượ c hệ thống 168 bài tập gồm cả trắc nghiệm và tự luận có kèm theohướ ng dẫn giải theo các tiêu chíđề xuất để cấu trúc các bài tập về điện hoá học nhằm phục





98

vụ thiết thực cho việc giảng dạy ở trườ ng chuyên và bồi dưỡ ng học sinh giỏi thi Quốc gia,Quốc tế.

3. Đã áp dụng thành công chuyênđề này trong quá trình giảng dạy các lớ p chuyên hoá và bồidưỡ ng đội tuyển quốc gia tại trườ ng chuyên vàđạt đượ c những thành công bướ c đầu trongnăm học 2014-2015.Cả 8 học sinh dự thi đều đạt giải trongđó có 2 giải nhất 3 giải ba và 3giải KK. 2 học sinh dự thi vòng 2 và có 1 em vàođội tuyển olimpic quốc tế.…………………………………………………………………………………………





99

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nguyễn Duy Ái,Đào Hữu Vinh. Tài liê ụ giáo khoa chuyên hóa h ọc 10. T ậ p 1 . NXBGiáo dục, 2001.

[2] Nguyễn Duy Ái.Tài li ệu giáo khoa chuyên hóa h ọc 10. T ậ p 1 - NXB Giáo dục, 2001.[3] Nguyễn Duy Ái.Tài li ệu giáo khoa chuyên hóa h ọc 11-12. T ậ p 2 - Hóa h ọc Vô cơ . NXB

Giáo dục, 2001[4] Nguyễn Duy Ái, Nguyễn Tinh Dung, Trần Thành Huế, Trần Quốc Sơn, N

Tòng– Một số vấn đề chọn lọc của Hóa học tập II . NXB Giáo dục, 2000.[5] Bài tập chuẩn bị Olympic Quốc tế từ năm 1998 đến năm2015.

[6] Hoàng Minh Châu, Ngô Thị Thân, Hà Thị Diệp, Đào Đình Thức (hiệu đính Trần Thành Huế, Nguyễn Trọng Thọ, Phạm Đình Hiến.- Olympic Hóa học Việt Nam vàQuốc tế –V . NXB Giáo dục, 2003.

[7] Nguyễn Tinh Dung– Hóa học phântích: phương pháp chuẩn độ oxi hoá khử. (tái bảnlần thứ4), 2007

[8] Nguyễn Tinh Dung– Bài tập hóa học phân tích. NXB Giáo dục, 1982[9] Nguyễn Tinh Dung, Hoàng Nhâm, Trần Quốc Sơn, Phạm Văn Tư– Tài liệu nâng cao và

mở rộng kiến thức hóa học Trung học phổ thông . NXB Giáo dục, 2002.[10]Nguyễn Ting Dung- Hóa h ọc phân tích -NXBĐại học Sư phạm, 2007.[11] Đề thi dự bị HSG Quốc Gia từ năm 2001 đến năm2014.

[12] Đề thi HSG Quốc gia từ năm 1994 đến năm2015 [13] Đề Thi chọn đội tuyển thi Olympic quốc tế vòng 2 từ năm 2003 đến năm2015.[14] Đề thi Olympic Quốc tế từ năm 1998 đến năm2014 .[15]Đề thi Olympic trại hè Hùng Vươ ng và Duyên Hải bắc bộ lần thứ I-XI…[16]Đoàn Thị Kim Dung-V ận d ụng lý thuy ế t về Oxi hoá kh ử trong gi ảng d ạ y hoá h ọc ở

tr ườ ng chuyên, ph ục vụ việc bồi d ưỡ ng học sinh gi ỏi Quố c gia”. Luận văn thạc s ĩ khoahóa học, 2009.

[17] Lê Thị Thanh-V ận d ụng lý thuy ế t chu ẩ n độ oxi hóa-kh ử trong vi ệc bồi d ưỡ ng HSG cáccấ p-Luận văn thạc s ĩ khoa hóa học 2010.

[18] Đào Quý Triệu, Tô Bá Trọng (Hoàng Minh Châu, Đào Đình Thức hiệ) -Olympic Hóa học Việt Nam và Quốc tế – Tập III+ IV . NXB Giáo dục, 2000.

[19]DennisG.Peters, John M. Hayes and Gary M. Hieftye -Chemicalseparation and

measurements, theory and practice of analytical chemistry . Saunders Golden series,1974.





[20] Gary D Christian – Analytical chemistry . Xerox college. Publishing Waltham,Massachusetts Toronto, 1971.

[21] I.M. Kolthoff, E.B Sandell, E.J Meehan –Quantitave chemmical analysis. StalyBruckenstien the Macmilan company. Colier – Macmilan limited, London 1969.

[22] James Newton Butler – Ionic equilibbrium. Addision – Wesley Publishing Campany.

INC. reading Massachusetts Palo Alto, London, 1964.[23].L.Sucha.S.Kotrly –Solution equilibbrium in Analytical Chemisty. Vannostrand

reinhold company. London,1972


Documents

MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC VÀ BÀI TẬP DÙNG CHO BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI