Giải SBT Hóa học 12 CTST Bài 12: Thế điện và nguồn điện hóa học có đáp án

Đáp án đúng là: B

Trong pin điện hoá, ở điện cực âm (anode) xảy ra quá trình oxi hoá và ở điện cực dương (cathode) xảy ra quá trình khử ion.

Đáp án đúng là: C

E$^{0}$$_{Pin Fe – Cu}$ = E$^{0}$$_{(+)}$ - E$_{(-)}$ = 0,34 – (-0,44) = 0,78V.

Đáp án đúng là: D

E$^{0}$$_{Pin Al – Pb}$ = ${E}_{P{b}^{2+}/Pb}^{o}$ -$^{{E}_{A{l}^{3+}/Al}^{o}}$ = -0,13 – (-1,66)= 1,53V

Đáp án đúng là: A

Phản ứng hoá học xảy ra khi pin hoạt động:

Zn + Fe$^{2+}$ → Zn$^{2+}$ + Fe

→ Zn là chất khử, Fe$^{2+}$ là chất oxi hoá

Đáp án đúng là: C

Dãy các kim loại được sắp xếp theo chiều tính khử giảm dần là:

K > Ca > Mg > Al > Fe > Cu.

Đáp án đúng là: D

Dãy các ion được sắp xếp theo chiều tính oxi hoá giảm dần là Cu$^{2+}$ > Fe$^{2+}$ > Al$^{3+}$ > Mg$^{2+}$> K$^{+}$.

Đáp án đúng là: B

Quá trình xảy ra ở cực dương của pin là quá trình nhận electron:

Cu$^{2+}$ + 2e → Cu.

Đáp án đúng là: C

Quá trình xảy ra ở cực âm của pin là quá trình nhường electron: Al → Al$^{3+}$ + 3e

Tính khử của các kim loại giảm dần theo thứ tự từ trái sang phải:

K >Na >Mg> Al >Zn> Fe >Cu >Ag.

Dựa vào dãy thế điện cực chuẩn ta có sắp xếp sau:

Ag$^{+}$ > Fe$^{3+}$ > Cu$^{2+}$ > Fe$^{2+}$ > Al$^{3+}$ > Mg$^{2+}$ > Na$^{+}$

Đáp án đúng là:

Phương trình hoá học của phản ứng:

- Với Al:

Al + 3Fe$^{3+}$ → Al$^{3+}$ + 3Fe$^{2+}$

2Al + 3Cu$^{2+}$ → 2Al$^{3+}$ + 3Cu

Al + 3Ag$^{+}$ → Al$^{3+}$ + 3Ag

- Với Mg:

Mg + 2Fe$^{3+}$ → Mg$^{2+}$ + 2Fe$^{2+}$

Mg + Cu$^{2+}$ → Mg$^{2+}$ + Cu

Mg + 2Ag$^{+}$ → Mg$^{2+}$ + 2Ag

- Với Fe:

Fe + 2Fe$^{3+}$ → 3Fe$^{2+}$

Fe + Cu$^{2+}$ → Fe$^{2+}$ + Cu

Fe + 2Ag$^{+}$ → Fe$^{2+}$ + 2Ag

Fe$^{2+}$ + Ag$^{+}$ → Fe$^{3+}$ + Ag

- Với Cu:

Cu + 2Fe$^{3+}$ → 2Fe$^{2+}$ + Cu$^{2+}$

Cu + 2Ag$^{+}$ → Cu$^{2+}$ + 2Ag

a) Chất tan trong X gồm: MgCl$_{2}$, FeCl$_{2}$ và FeCl$_{3}$ dư.

Giải thích:

Mg + 2FeCl$_{3}$ → MgCl$_{2}$ + 2FeCl$_{2}$

b) Chất tan trong Y gồm: Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ và AgNO$_{3}$ dư

Giải thích:

Fe + 2Ag$^{+}$ → Fe$^{2+}$ + 2Ag

Fe$^{2+}$ + Ag$^{+}$ → Fe$^{3+}$ + Ag

c) Công thức của hai muối trong Z là: Mg(NO$_{3}$)$_{2}$ và Al(NO$_{3}$)$_{3}$

Giải thích:

Mg + Cu$^{2+}$ → Mg$^{2+}$ + Cu

2Al + 3Cu$^{2+}$ → 2Al$^{3+}$ + 3Cu

Dung dịch Z chứa 2 muối nên Cu$^{2+}$ hết, chất tan trong Z gồm: Mg(NO$_{3}$)$_{2}$ và Al(NO$_{3}$)$_{3}$

E$^{0}$ (Cu - X) = 0,46V > 0 → Tính khử của X < Cu.

E$^{0}$ (Y - Cu) = 2,71V > E$^{0}$ (Z - Cu) = 0,78V > 0 → Tính khử của Y > Z > Cu.

⇒ Tính khử tăng dần theo chiều X, Cu, Z, Y.

Chất khử của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực nhỏ hơn tác dụng với chất oxi hoá của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực lớn hơn, tạo ra dạng oxi hoá và dạng khử tương ứng mà:

+ ${E}_{F{e}^{2+}/Fe}^{o}=-0{,}44V$< ${E}_{C{u}^{2+}/Cu}^{o}=0{,}34V$nên ion Cu$^{2+}$ oxi hóa được kim loại Fe theo phản ứng:

Fe + Cu$^{2+}$ → Fe$^{2+}$ + Cu (thỏa mãn quy tắc α)

+ ${E}_{F{e}^{2+}/Fe}^{o}=-0{,}44V$< ${E}_{A{g}^{+}/Ag}^{o}=0{,}80V$ nên ion Ag$^{+}$ oxi hóa được kim loại Fe theo phản ứng:

Fe + 2Ag$^{+}$ → Fe$^{2+}$ + 2Ag (thỏa mãn quy tắc α)

- Cathode của pin điện hoá: Cu, anode của pin điện hoá: Zn.

Vậy sức điện động chuẩn của pin là:

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

Vậy thế điện cực chuẩn của Zn$^{2+}$/Zn là – 0,76V.

a) Pb(NO$_{3}$)$_{2}$ + Cu(NO$_{3}$)$_{2}$phản ứng không xảy ra, không hiện tượng.

b) Phản ứng xảy ra:

Pb + Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ → Pb(NO$_{3}$)$_{2}$ + Cu

Hiện tượng: Màu xanh lam của dung dịch nhạt dần, đồng thời có kết tủa màu đỏ bám ngoài lá chì.

c) Pb(NO$_{3}$)$_{2}$ + Cu phản ứng không xảy ra, không hiện tượng.

d) Phản ứng xảy ra theo thứ tự

Zn + Cu(NO$_{3}$)$_{2}$→ Zn(NO$_{3}$)$_{2}$ + Cu

Zn + Pb(NO$_{3}$)$_{2}$ → Zn(NO$_{3}$)$_{2}$ + Pb

Hiện tượng: Màu xanh lam của dung dịch nhạt dần, đồng thời có lớp kim loại bám ngoài lá kẽm.

Theo thứ tự dãy điện hoá M$^{2+}$/M; Y$^{2+}$/Y; X$^{2+}$/X; Z$^{2+}$/Z

- Cho M vào các dung dịch chứa X$^{2+}$, Y$^{2+}$, Z$^{2+}$$_{.}$Có 3 phản ứng

M + Z$^{2+}$ → M$^{2+}$ + Z

M + Y$^{2+}$ → M$^{2+}$ + Y

M + X$^{2+}$ → M$^{2+}$ + X

- Cho X vào các dung dịch chứa M$^{2+}$, Y$^{2+}$, Z$^{2+}$$_{.}$Có 1 phản ứng

X + Z$^{2+}$ → X$^{2+}$ + Z

- Cho Y vào các dung dịch chứa M$^{2+}$, X$^{2+}$, Z$^{2+}$$_{.}$Có 2 phản ứng

Y + X$^{2+}$ → Y$^{2+}$ + X

Y + Z$^{2+}$ → Y$^{2+}$ + Z

-Cho Z vào các dung dịch chứa M$^{2+}$, X$^{2+}$, Y$^{2+}$$_{.}$ Không có phản ứng nào xảy ra.