Bài tập ôn tập Hóa 12 Kết nối tri thức Chương 5 có đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Dạng oxi hóa Fe$^{2+}$ và dạng khử Fe tạo nên cặp oxi hóa − khử Fe$^{2+}$/Fe.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Theo thứ tự trong dãy điện hóa: ion đứng sau sẽ có tính oxi hóa mạnh hơn ion đứng trước nên ion có tính oxi hóa mạnh nhất là Ag$^{+}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Theo thứ tự trong dãy điện hóa, dãy các kim loại được sắp xếp theo chiều tính khử giảm dần là: K > Mg > Al > Fe > Cu > Ag.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Theo thứ tự trong dãy điện hóa, dãy các ion được sắp xếp theo chiều tính oxi hoá giảm dần là: Cu$^{2+}$ > Fe$^{2+}$ > Al$^{3+}$ > Mg$^{2+}$> K$^{+}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Cặp oxi hoá − khử có thế điện cực chuẩn bằng 0 là 2H$^{+}$/H$_{2}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Ở điều kiện chuẩn, kim loại Mg đứng trước H nên khử được ion H$^{+}$ thành H$_{2}$. Do đó Mg tác dụng được với dung dịch HCl tạo thành muối MgCl$_{2}$ và giải phóng khí H$_{2}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Cặp oxi hóa – khử của kim loại là dạng oxi hóa và dạng khử tương ứng của một nguyên tố kim loại.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Trong pin điện hóa Ni − Cu thì cực âm là Ni (anode) xảy ra quá trình oxi hóa: Ni ⟶ Ni$^{2+}$+ 2e.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Quá trình khử là quá trình nhận electron: M$^{n+}$ + ne → M.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Thế điện cực chuẩn càng nhỏ thì dạng khử có tính khử càng mạnh. Vậy kim loại có tính khử mạnh nhất là Li.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Trong pin điện hóa thì:

- Cực âm là Zn (anode), xảy ra quá trình oxi hóa: Zn → Zn$^{2+}$+ 2e.

- Cực dương(cathode) xảy ra quá trình khử: Cu$^{2+}$+ 2e → Cu

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Nguyên tắc hoạt động của pin điện hóa: dòng electron di chuyển từ cực âm sang cực dương tạo ra dòng điện hay dòng electron di chuyển từ cực kẽm sang cực đồng.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Trong nước, thế điện cực chuẩn của kim loại M$^{n+}$/M càng nhỏ thì dạng khử có tính khử càng mạnh và dạng oxi hoá có tính oxi hoá càng yếu.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Trong quá trình pin hoạt động, cầu muối cho phép các ion di chuyển qua, do đó vừa đóng kín mạch điện, vừa duy trì tính trung hòa điện của mỗi dung dịch.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Giải thích:

$Zn \to \;Z{n^{2 + \;}} + 2e \Rightarrow$khối lượng điện cực Zn giảm.

$C{u^{2 + }} + {\rm{ }}2e \to Cu \Rightarrow$ khối lượng điện cực Cu tăng.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Tại điện cực âm (cathode) có ion Na$^{+}$ và H$_{2}$O, xảy ra quá trình điện phân H$_{2}$O như sau: 2H$_{2}$O(l) + 2e → H$_{2}$(g) + 2OH$^{–}$(aq)

Tại điện cực dương (anode) có Cl$^{–}$ và H$_{2}$O. Cl$^{–}$ được ưu tiên điện phân trước theo quá trình: 2Cl$^{–}$(aq) → Cl$_{2}$(g) + 2e

Phương trình hoá học của phản ứng điện phân:

2NaCl(aq) + 2H$_{2}$O(l) → 2NaOH(aq) + Cl$_{2}$(g) + H$_{2}$(g)

Vậy khi điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn, chất được tạo ra ở anode (cực dương) là Cl$_{2}$ và cathode (cực âm) là NaOH, H$_{2}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Khi điện phân dung dịch gồm NaCl 1,0 M và CuSO$_{4}$ 0,5 M, thứ tự điện phân ở anode là Cl$^{–}$, H$_{2}$O. Ion ${\rm{SO}}_4^{2 - }$ không bị oxi hóa khi điện phân dung dịch.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Quá trình xảy ra đầu tiên tại cực âm khi điện phân dung dịch CuCl$_{2}$là khử ion Cu$^{2+}$ thành Cu. Ion Na$^{+}$ không bị khử nên sau khi ion Cu$^{2+}$ bị khử hết thì quá trình xảy ra tiếp theo là khử H$_{2}$O.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Trong quá trình điện phân KCl nóng chảy với các điện cực trơ, ở cathode xảy ra quá trình khử ion K$^{+}$ thành kim loại K, ở anode xảy ra quá trình oxi hóa ion ${\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }$thành khí Cl$_{2}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Phản ứng hóa học chính xảy ra trong quá trình điện phân nóng chảy Al$_{2}$O$_{3}$ trong 3NaF.AlF$_{3}$ là: 2Al$_{2}$O$_{3}$ $\overset{\mathrm{đpnc}}{\rightarrow }$4Al + 3O$_{2}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Khi điện phân dung dịch gồm Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ 0,1 M và AgNO$_{3}$ 0,1 M, quá trình oxi hóa xảy ra ở anode là 2H$_{2}$O → 4H$^{+}$ + O$_{2}$ + 4e. Ion $NO_3^ -$ không bị oxi hóa khi điện phân dung dịch.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Do Cu$^{2+}$ có tính oxi hóa mạnh nhất trong các ion kim loại trên nên sẽ bị khử đầu tiên, tách ra đầu tiên ở cathode khi điện phân dung dịch.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Sodium được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp điện phân nóng chảy các hợp chất như NaCl, NaOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Khi điện phân dung dịch gồm Zn(NO$_{3}$)$_{2}$ 1 M và AgNO$_{3}$ 1 M thì thứ tự điện phân ở cathode là Ag$^{+}$, Zn$^{2+}$, H$_{2}$O: do Ag$^{+}$ có tính oxi hóa mạnh hơn Zn$^{2+}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Ion F$^{-}$ hầu như không bị điện phân trong dung dịch.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

$2\mathrm{NaCl}+2{H}_{2}O\overset{\mathrm{dpdd}}{\rightarrow }\underset{\mathrm{cathode}}{\underset{⏟}{2\mathrm{NaOH}+{H}_{2}}}+\underset{\mathrm{anode}}{\underset{⏟}{{\mathrm{Cl}}_{2}}}$

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Ở anode có thể xảy ra sự oxi hóa SO$_{4}$$^{2-}$ hoặc H$_{2}$O. Tuy nhiên H$_{2}$O dễ bị oxi hóa hơn nên bị oxi hóa trước tạo thành O$_{2}$.

2H$_{2}$O → 4${{\rm{H}}^{\rm{ + }}}$+ O$_{2}$ + 4e

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Quá trình tinh chế kim loại được thực hiện bằng cách điện phân dung dịch chất tan (muối hoặc phức chất) của kim loại đó với anode làm bằng kim loại thô tương ứng.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

$CuS{O}_{4}^{}+{H}_{2}O\overset{dpdd}{\rightarrow }Cu+{H}_{2}S{O}_{4}+\frac{1}{2}{O}_{2}$

Dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Phương pháp điện phân được dùng trong mạ điện, trong đó ion kim loại bị khử, tạo thành lớp kim loại rắn bao phủ trên bề mặt cần mạ.

Trong quá trình mạ bạc cho một chiếc vòng bằng thép thì ở anode xảy ra quá trình Ag → ${\rm{A}}{{\rm{g}}^{\rm{ + }}}$+ 1e.

Hướng dẫn giải:

a. Đúng.

b. Sai vì cực dương là Cu xảy ra sự khử Cu$^{2+}$.

c. Đúng.

d. Đúng vì Cu được tạo ra và bám vào cực dương

Hướng dẫn giải:

a. Đúng vì phản ứng hóa học xảy ra trong pin Galvani là phản ứng oxi hóa – khử tự diễn biến.

b. Đúng.

c. Sai vì sức điện động của pin Galvani là hiệu thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa – khử.

d. Sai vì dòng điện từ tạo ra từ quá trình hóa học.

Hướng dẫn giải:

a. Đúng: Trong pin Galvani thì anode A là thanh Zn, cathode E là thanh Cu.

b. Sai: B có thể là ZnCl$_{2}$…

c. Đúng: Tại cathode E xảy ra: Cu$^{2+}$ + 2e →Cu. Nồng độ Cu$^{2+}$ giảm nên K$^{+}$ di chuyển vào D để duy trì tính trung hoà điện của D.

d. Sai: chiều dòng điện từ E sang A (ngược với dòng chuyển dời electron).

Hướng dẫn giải

a. Đúng. Trong pin điện, cathode là cực dương.

b. Sai. Khi pin hoạt động, khối lượng điện cực đồng tăng do có đồng bám vào.

c. Đúng. ${\rm{E}}_{{\rm{pin}}}^{\rm{o}} = {\rm{E}}_{{\rm{Cathode}}}^{\rm{o}} - {\rm{E}}_{Anode}^{\rm{o}} = {\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^{\rm{o}} - {\rm{E}}_{{\rm{Z}}{{\rm{n}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Zn}}}^{\rm{o}}.$

d. Đúng. $t = \frac{{nF}}{I} = \frac{{0{,}1.2.96500}}{{0{,}02}} = 965000s = 268h.$

Hướng dẫn giải:

a. Sai, nguyên tắc chung để điều chế kim loại là khử ion kim loại thành kim loại.

b. Đúng.

c. Đúng.

d. Đúng.

Hướng dẫn giải:

a. Đúng.

b. Sai. ở cực âm xảy ra quá trình Al$^{3+}$ + 3e $\to$ Al

c. Đúng.

d. Đúng.

Hướng dẫn giải

a. Sai. Vì ${O_2}$sinh ra có thể phản ứng với C ở điện cực tạo thành $CO,\,C{O_2}.$

b. Sai. ${{\rm{A}}_{{\rm{tt}}}} = \frac{{{{5.10}^3}.96485}}{{9.3,{{6.10}^6}.95\% }} \approx 15{,}67{\rm{kWh}}{\rm{.}}$

c. Đúng. Tại cathode xảy ra quá trình khử cation $A{l^{3 + }}.$

d. Đúng. Cryolite làm hạ nhiệt độ nóng chảy của $A{l_2}{O_3},$do đó giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ.

Hướng dẫn giải

a. Đúng. Cu → Cu$^{2+}$ + 2e

b. Đúng. Tại cathode cả 2 nhóm: Cu$^{2+}$ + 2e → Cu.

c. Đúng. Tại anode nhóm 1: 2H$_{2}$O → 4H$^{+}$ + O$_{2}$ + 4e. Do có H$^{+}$ sinh ra nên pH của dung dịch điện phân giảm dần.

d. Đúng.

Hướng dẫn giải

a. Sai. Bạc là kim loại hoạt động hóa học yếu.

b. Đúng.

c. Đúng.

d. Đúng.

Hướng dẫn giải

a. Đúng.

b. Sai. Trong công nghiệp Na được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

c. Sai. Tại cathode xảy ra quá trình nhận electron.

d. Sai. Tại anode xảy ra quá trình nhường electron.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: 1,1.

${\rm{E}}_{{\rm{pin}}}^o{\rm{ = E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^o - {\rm{E}}_{_{{\rm{Z}}{{\rm{n}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Zn}}}}^o{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ E}}_{{\rm{pin}}}^o = 0{,}34 - ( - 0{,}76) = 1,{\rm{1V}}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: 0,8.

$${\rm{E}}_{{\rm{pin}}}^o{\rm{ = E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^{\rm{ + }}}{\rm{/Ag}}}^o - {\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^o \to {\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^{\rm{ + }}}{\rm{/Ag}}}^o{\rm{ = E}}_{{\rm{pin}}}^o{\rm{ + E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^o$$

${\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^{\rm{ + }}}{\rm{/Ag}}}^o{\rm{ = 0{,}46 + 0{,}34 = 0{,}8V}}$.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: 3.

Dựa vào dãy điện hóa, kim loại đứng trước Cu sẽ tác dụng được với với Cu$^{2+}$. Như vậy có 3 kim loại trong dãy trên thỏa mãn là: Fe, Zn, Al.

Các phương trình hóa học:

Fe + CuSO$_{4}$ $\to$ FeSO$_{4}$ + Cu.

Zn + CuSO$_{4}$ $\to$ ZnSO$_{4}$ + Cu.

2Al + 3CuSO$_{4}$ $\to$ Al$_{2}$(SO$_{4}$)$_{3}$ + 3Cu.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: +0,146.

E$_{pin}$ = E°$_{cath}$$_{ode}$ - E°$_{a}$$_{node}$$= E{^\circ _{N{i^{2 + }}/Ni}} - E{^\circ _{C{d^{2 + }}/Cd}} = - 0{,}257V--( - 0{,}403V) = + 0{,}146V.$

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: +0,48.

Do thế điện cực chuẩn của Cu$^{2+}$/Cu lớn hơn thế điện cực chuẩn của Sn$^{2+}$/Sn nên anode là Sn, còn cathode là Cu.

E$_{pin}$ = E$_{cathode}$- E$_{anode}$= 0,34 –(-0,137)= 0,477 V.

Làm tròn tới phần trăm thì suất điện động của pin là +0,48 V.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: -0,40.

Phản ứng xảy ra trong pin: Cd + Ni$^{2+}$⟶Cd$^{2+}$ + Ni

Anode là điện cực ứng với cặp Cd$^{2+}$/Cd

Cathode là điện cực ứng với cặp Ni$^{2+}$/Ni

$${E_{pin{\rm{ }}Cd - Ni}} = {E^0}_{N{i^{2 + }}/Ni} - {\rm{ }}{E^0}_{C{d^{2 + }}/Cd} = 0{,}146V\,\,\,\,\,\,\,\,(1)$$

Mà ${E_{pin{\rm{ }}Ni - Pb}} = {\rm{ }}{E^0}_{P{b^{2 + }}/Pb} - {E^0}_{N{i^{2 + }}/Ni} = 0{,}131V\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(2)$

Lấy (1) + (2) được: $E_{P{b^{2 + }}/Pb}^o - E_{C{d^{2 + }}/Cd}^o = 0{,}146 + 0{,}131 = 0{,}277V$

$\Rightarrow {E^0}_{C{d^{2 + }}/Cd} = - 0{,}126 - 0{,}277 = - 0{,}403V$làm tròn -0,40V.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: 5,97.

Quá trình oxi hóa ở anode: Cu → Cu$^{2+}$ + 2e

Số mol electron: n$_{e}$ = 2.n$_{Cu}$

Điện lượng q = n$_{e}$.F = 2.n$_{Cu}$.F

$${\rm{I = }}\frac{{\rm{q}}}{{\rm{t}}}{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{q = I}}{\rm{.t }} \Leftrightarrow 2{n_{Cu}}F = 5.3600 \Leftrightarrow 2.64.{m_{{\bf{Cu}}}}.F = 5.3600$$

${{\rm{m}}_{{\rm{Cu}}}} = \frac{{{\rm{64}}{\rm{.5}}{\rm{.3600}}}}{{{\rm{2}}{\rm{.96500}}}} = 5{,}97g.$

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: 49,6

Giải thích:

Số mol electron: n$_{e}$ = 1. n$_{Ag}$ = 0,0463 mol

Điện lượng q = n$_{e}$ . F = 4468 C

$$\Rightarrow {\rm{t = }}\frac{{\rm{q}}}{I}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{4468}}}}{{{\rm{1{,}5}}}}{\rm{ = 2078s = 49{,}6 min}}$$

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: 10,5.

Quá trình oxi hóa ở anode: Cu → Cu$^{2+}$ + 2e

Số mol electron: n$_{e}$ = 2. n$_{Cu}$ = 3,125 mol

Điện lượng q = n$_{e}$ . F = 301563 C

$$\Rightarrow {\rm{I = }}\frac{{\rm{q}}}{{\rm{t}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{301 563}}}}{{{\rm{28 800}}}}{\rm{ = 10{,}5 A}}$$

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: Ag

Giải thích:

$\overset{BTe}{\rightarrow }n.{n}_{KL}=4{n}_{{O}_{2}}\Leftrightarrow \ \frac{5{,}4}{M}.n=4.\frac{0{,}31}{24{,}79}\ \Rightarrow M=108n\overset{n=1}{\rightarrow }M=108\ (Ag)$