Bài Ôn tập chương 5. Pin điện và điện phân trang 92, 93 SBT Hóa 12 Chân trời sáng tạo

OT 5.1

Cho pin điện hóa Mn-Cd có $E_{p i n}^{o}$ _(Mn-Cd)= 0,79 V và $E_{C d^{2 +} / C d}^{o}$ = -0,40 V. Thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa khử Mn²⁺/Mn có giá trị là

A. 0,27 V. B. -0,39 V. C. 0,26 V. D. -0,25 V.

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính sức điện động của pin.

Lời giải chi tiết:

$\begin{array}{l} E_{p i n}^{o} = E_{C d^{2 +} / C d}^{o} - E_{M n^{2 +} / M n}^{o} \\ \to E_{M n^{2 +} / M n}^{o} = - 0, 4 - 0, 79 = - 1, 19 V \end{array}$

Không có đáp án đúng

OT 5.2

Dãy kim loại sắp xếp theo chiều tăng dần tính khử từ trái sang phải là

A. Pb, Ni, Sn, Zn. B. Pb, Sn, Ni, Zn.

C. Ni, Sn, Zn, Pb. D. Ni, Zn, Pb, Sn.

Phương pháp giải:

Dựa vào ý nghĩa của thế điện cực chuẩn của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Tính khử tăng dần từ trái sang phải lần lượt là Pb, Sn, Ni, Zn.

Đáp án B

OT 5.3

Dãy cation kim loại được sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa từ trái sang phải là

A. Cu²⁺. Fe²⁺, Mg²⁺. B. Mg²⁺, Fe²⁺, Cu²⁺.

C. Mg²⁺, Cu²⁺ Fe²⁺. D. Cu²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺.

Phương pháp giải:

Dựa vào ý nghĩa của thế điện cực chuẩn của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Mg²⁺ < Fe²⁺ < Cu²⁺ có tính oxi hóa tăng dần trừ trái sang phải.

Đáp án B

OT 5.4

Dung dịch chất nào sau đây có thể hòa tan được lá sắt?

A. AlCl₃. B. Fe₂(SO₄)₃. C. FeCl₂. D. MgCl₂

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Fe + 2Fe³⁺ $\to$ 3Fe²⁺

Đáp án B

OT 5.5

Phát biểu nào sau đây không đúng về pin Galvani?

A. Ở điện cực dương xảy ra quá trình oxi hóa.

B. Cathode là kim loại yếu hơn, đóng vai trò điện cực dương của pin.

C. Anode là kim loại mạnh hơn, đóng vai trò điện cực âm của pin.

D. Phản ứng hóa học diễn ra trong pin kèm theo sự giải phóng điện năng.

Phương pháp giải:

Dựa vào nguyên tắc hoạt động của pin Galvani.

Lời giải chi tiết:

Ở điện cực dương xảy ra quá trình khử; ở điện cực âm xảy ra quá trình oxi hóa.

Đáp án A

OT 5.6

Điện phân một dung dịch gồm: HCl, CuCl₂, NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn. Kết luận nào sau đây không đúng?

A. Sau khi kết thúc quá trình điện phân, pH của dung dịch tăng so với dung dịch ban đầu.

B. Các chất bị điện phân lần lượt theo thứ tự: CuCl₂, HCl, NaCl và H₂O.

C. Các quá trình điện phân NaCl làm tăng pH của dung dịch.

D. Quá trình điện phân HCl làm giảm pH của dung dịch.

Phương pháp giải:

Dựa vào phương pháp điện phân dung dịch.

Lời giải chi tiết:

Khi điện phân dung dịch gồm: HCl, CuCl₂, NaCl. Các quá trình xảy ra ở các điện cực là

(-): Cu²⁺, Na⁺, H⁺, H2O	(+): Cl^-, H₂O
Cu²⁺ + 2e $\to$ Cu	2Cl^- → Cl₂ + 2e
2H⁺ + 2e $\to$ H₂	2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Vậy khi điện phân dung dịch, pH tăng lên so với dung dịch ban đầu do điện phân nước ở điện cực dương.

Đáp án D

OT 5.7

Cho 4 dung dịch chứa các ion sau:

Dung dịch	Ion
(1)	Cu²⁺, Ag⁺, NO₃^-
(2)	Na⁺, K⁺, Br^-, Cl^-
(3)	Na⁺, K⁺, Cl^-, OH^-
(4)	Cu²⁺, Zn²⁺, SO₄^2-

Lần lượt điện phân các dung dịch trên với điện cực trơ. Dung dịch nào sau khi điện phân có môi trường acid?

A. (1), (2). B. (1), (4). C. (1), (3). D. (2), (3).

Phương pháp giải:

Dựa vào nguyên tắc điện phân dung dịch.

Lời giải chi tiết:

(1) và (4) vì tại cực dương $N O_{3}^{-}, S O_{4}^{2 -}$ không bị điện phân nên H₂O bị điện phân tạo H⁺nên có môi trường acid.

Đáp án B

OT 5.8

Quá trình điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ, có màng ngăn) và điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ) có điểm giống nhau là

A. tại cathode xảy ra sự khử ion Na⁺. B. tại cathode xảy ra sự khử phân tử H₂O.

C. tại anode xảy ra sự oxi hóa ion Cl^-. D. tại anode xảy ra sự oxi hóa phân tử H₂O.

Phương pháp giải:

Dựa vào nguyên tắc điện phân dung dịch.

Lời giải chi tiết:

Khi điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ, có màng ngăn)

( - ): Na⁺, H₂O	( + ): Cl^-, H₂O
H₂O + 2e → 2OH^- + H₂	2Cl^- → Cl₂ + 2e

Tại anode xảy ra sự oxi hóa ion Cl^-

Khi điện phân NaCl nóng chảy:

Tại (+): Na⁺ + 1e → Na

Tại ( - ): 2Cl^- → Cl₂ + 2e

Điểm giống nhau là tại anode của 2 quá trình đều xảy ra sự oxi hóa ion Cl^-

Đáp án C

OT 5.9

Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra trong pin và tính sức điện động chuẩn của pin điện hóa Cu-Ag và Mg-Zn.

Cho $E_{C u^{2 +} / C u}^{o}$ = 0,34 V; $E_{A g^{+} / A g}^{o}$ = 0,80 V; $E_{M g^{2 +} / M g}^{o}$ = -2,37 V; $E_{Z n^{2 +} / Z n}^{o}$ = -0,76 V.

Phương pháp giải:

Dựa vào sức điện động của pin.

Lời giải chi tiết:

Phương trình hóa học xảy ra trong pin:

Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag.

Mg + Zn²⁺ → Mg²⁺+ Zn.

Ta có:

$E_{p i n (C u - A g)}^{o}$ .= $E_{A g^{+} / A g}^{o} - E_{C u^{2 +} / C u}^{o}$ = 0,80 – 0,34 = 0,46 (V).

$E_{M g - Z n}^{o} = E_{Z n^{2 +} / Z n}^{o} - E_{M g^{2 +} / M g}^{o}$ = -0,76 – (-2,37) = 1,61 (V).

OT 5.10

Dung dịch X chứa hỗn hợp các muối: NaCl, CuCl₂, FeCl₃ và ZnCl₂. Xác định kim loại cuối cùng thu được ở cathode, sau khi điện phân hoàn toàn dung dịch X.

Phương pháp giải:

Dựa vào thứ tự điện phân.

Lời giải chi tiết:

Thứ tự điện phân là: Fe³⁺ → Cu²⁺ → Fe²⁺ → Zn²⁺

Kim loại cuối cùng thu được ở cathode là Zn.

OT 5.11

Trong mỗi ý dưới đây ở mỗi câu từ câu OT 5.11 đến câu OT 5.15, học sinh chọn đúng hoặc sai.

Em hãy cho biết những thí nghiệm sau đây có thể tạo thành một pin điện hóa là đúng hay sai bằng cách đánh dấu V vào bảng theo mẫu sau:

Thí nghiệm	Đúng	Sai
a. Một điện cực nhôm và một điện cực đồng cùng nhúng vào dung dịch nước muối.
b. Một điện cực nhôm và một điện cực đồng cùng nhúng vào nước cất.
c. Hai điện cực làm bằng đồng cùng nhúng vào dung dịch nước vôi trong.
d. Hai điện cực làm bằng nhựa nhúng vào dầu hỏa.

Phương pháp giải:

Dựa vào cách tạo ra pin điện.

Lời giải chi tiết:

a. đúng

b. sai, nước cất hầu như không phân lí nên không tạo ra ion.

c. sai, vì hai điện cực khác nhau về bản chất.

d. sai, hai điện cực làm bằng kim loại hoặc phi kim.

OT 5.12

Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng trong thực tiễn sản xuất và đời sống như luyện kim, tinh chế kim loại, mạ điện, … Em hãy cho biết phát biểu sau đúng hay sai bằng cách đánh dấu V vào bảng theo mẫu sau:

Phát biểu	Đúng	Sai
a. Trong quá trình điện phân dung dịch, khối lượng dung dịch luôn giảm.
b. Trong quá trình điện phân dung dịch, ở cathode luôn xảy ra quá trình khử.
c.Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ, có màng ngăn), pH của dung dịch tăng.
d.Trong quá trình điện phân dung dịch, cathode luôn thu được kim loại.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của điện phân.

Lời giải chi tiết:

a. đúng

b. đúng

c. đúng

d. sai, nước có thể bị điện phân tại cathode thu được khí H₂.

OT 5.13

Thực hiện thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO₄ với các điện cực trơ. Em hãy cho biết phát biểu sau đúng hay sai bằng cách đánh dấu V vào bảng theo mẫu sau:

Phát biểu	Đúng	Sai
a. Ở cathode xảy ra quá trình oxi hóa Cu²⁺.
b. Nước bị điện phân ở anode, sinh ra khí O₂.
c. Sau quá trình điện phân, pH của dung dịch giảm.
d. Trong quá trình điện phân, màu xanh của dung dịch nhạt dần.

Phương pháp giải:

Dựa vào nguyên tắc xảy ra ở điện phân.

Lời giải chi tiết:

a. sai, ở cathode xảy ra quá trình khử Cu²⁺.

b. đúng

c. đúng

d. đúng

OT 5.14

Pin điện hóa là một thiết bị có khả năng tạo ra năng lượng điện cho các phản ứng hóa học. Em hãy cho biết những phát biểu sau đúng hay sai bằng cách đánh dấu V vào bảng theo mẫu sau:

Phát biểu	Đúng	Sai
a. Trong pin điện hóa, anode là cực dương, cathode là nơi xảy ra sự oxi hóa.
b. Trong bình điện phân, anode là cực dương, nơi xảy ra quá trình khử.
c. Trong pin điện hóa và bình điện phân, anode là nơi xảy ra quá trình oxi hóa, cathode là nơi xảy ra quá trình khử.
d. Các điện cực trong pin điện hóa và bình điện phân khác nhau về bản chất, giống nhau về dấu.

Phương pháp giải:

Dựa vào quá trình xảy ra ở pin điện.

Lời giải chi tiết:

a. sai. Trong pin điện anode là cực âm, cathode là cực dương.

b. sai, trong pin điện anode là cực âm, nơi xảy ra quá trình oxi hóa.

c. đúng

d. sai, giống nhau về bản chất khác nhau về dấu.

OT 5.15

Một pin điện hóa có điện cực kẽm nhúng trong dung dịch ZnSO₄ và điện cực đồng nhúng trong dung dịch CuSO₄. Em hãy cho biết các phát biểu sau đúng hay sai bằng cách đánh dấu V vào bảng (theo mẫu sau) về biến thiên khối lượng của điện cực sau một thời gian pin đó phóng điện.

Phát biểu	Đúng	Sai
a. Cả hai điện cực kẽm và đồng đều giảm.
b. Điện cực kẽm tăng còn khối lượng điện cực đồng giảm.
c. Điện cực kẽm giảm còn khối lượng điện cực đồng tăng.
d. Cả hai điện cực kẽm và đồng đều tăng.

Phương pháp giải:

Dựa vào nguyên tắc xảy ra trong pin điện.

Lời giải chi tiết:

a. sai, điện cực kẽm giảm dần, điện cực đồng tăng dần.

b. sai, điện cực kẽm giảm khối lượng, điện cực đồng tăng khối lượng.

c. đúng

d. sai, điện cực kẽm giảm, điện cực đồng tăng

OT 5.16

Cho $E_{M g - A g}^{o}$ = 3,17 V và $E_{M g^{2 +} / M g}^{o}$ = -2,37 V. Tính thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa-khử Ag⁺/Ag ( $E_{A g^{+} / A g}^{o}$ ).

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính sức điện động của pin.

Lời giải chi tiết:

Sức điện động chuẩn của pin điện hóa Al-Cu:

$E_{A l - C u}^{o} = E_{C u^{2 +} / C u}^{o} - E_{A l^{3 +} / A l}^{o}$ = 0,34 – (-1,66) = 2,00 (V).

OT 5.17

Cho $E_{M g - A g}^{o}$ = 3,17 V và $E_{M g^{2 +} / M g}^{o}$ = -2,37 V. Tính thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa-khử Ag⁺/Ag ( $E_{A g^{+} / A g}^{o}$ ).

Phương pháp giải:

Dựa vào sức điện động của pin.

Lời giải chi tiết:

Ta có: $E_{M g - A g}^{o} = E_{A g^{+} / A g}^{o} - E_{M g^{2 +} / M g}^{o} \to E_{A g^{+} / A g}^{o} = E_{M g - A g}^{o} + E_{M g^{2 +} / M g}^{o}$ = 3,17 + (-2,37) = 0,80 (V)

OT 5.18

Cho dung dịch FeCl₂ tác dụng với dung dịch AgNO₃ dư. Sau phản ứng có những chất kết tủa nào được sinh ra (nếu có)?

Phương pháp giải:

Dựa vào thế điện cực chuẩn của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Phương trình hóa học của các phản ứng:

FeCl₂ + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2AgCl

Fe(NO₃)₂ + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 2Ag

Vậy sau phản ứng có kết tủa AgCl và Ag được sinh ra.