Giải SGK Hoá học 12 Cánh Diều Bài 10. Thế điện cực chuẩn của kim loại có đáp án

a) Phản ứng trên thuộc loại phản ứng oxi hóa-khử.

b) Có thể dự đoán chiều của phản ứng hoá học trên dựa vào thế điện cực chuẩn của kim loại.

Nguyên tắc:

Khi biết thế điện cực chuẩn của hai cặp oxi hóa – khử, có thể xác định được chất oxi hóa mạnh hơn và chất khử mạnh hơn, từ đó dự đoán được chiều diễn ra của phản ứng oxi hóa – khử ở điều kiện chuẩn.

Phản ứng (1): Chất khử là Zn, chất oxi hóa là Cu$^{2+}$

Phản ứng (2): Chất khử là Cu, chất oxi hóa là Ag$^{+}$

Phản ứng (1): Zn$^{2+}$/Zn; Cu$^{2+}$/Cu.

Phản ứng (2): Cu$^{2+}$/Cu; Ag$^{+}$/Ag.

⟹ Tính oxi hóa của Fe$^{2+}$yếu hơn tính oxi hóa của Pb$^{2+}$.

Tính khử của Fe mạnh hơn tính khử của Pb.

So sánh:

⟹ Sắp xếp dãy các ion theo chiều tăng dần tính oxi hóa là:

Na$^{+}$ < Zn$^{2+}$ < Ni$^{2+}$ < H$^{+}$ < Au$^{3+}$

a)

nên Fe$^{3+}$ có tính oxi hóa mạnh hơn Cu$^{2+}$, Cu có tính khử mạnh hơn Fe$^{2+}$. Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng dưới đây có thể xảy ra:

Cu(s) + 2Fe$^{3+}$(aq) → Cu$^{2+}$(aq) + 2Fe$^{2+}$(aq)

b)

nên Ag$^{+}$ có tính oxi hóa mạnh hơn Sn$^{2+}$, Sn có tính khử mạnh hơn Ag.Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng này không thể diễn ra.

2M + 2nH$^{+}$⟶ 2M$^{n+}$ + nH$_{2}$

Dựa vào phản ứng ta thấy H$^{+}$ có tính oxi hóa mạnh hơn M$^{n+}$, M có tính khử mạnh hơn H$_{2}$ ⟹

a) Mg + Cu$^{2+}$⟶ Mg$^{2+}$+ Cu

b) Zn + Fe$^{2+}$⟶Zn$^{2+}$+ Fe

c) 3Ag + Au$^{3+}$⟶ 3Ag$^{+}$ + Au

Những phát biểu đúng là: (a), (b).

Thế điện cực chuẩn của cặp M$^{+}$/M (M là kim loại) bằng –3,040 V đây là giá trị tương đối thấp với cặp oxi hóa – khử của kim loại, chứng tỏ tính khử của kim loại M mạnh, tính oxi hóa của ion M$^{+}$ yếu.

nên Fe$^{2+}$ có tính oxi hóa mạnh hơn Cr$^{2+}$, Cr có tính khử mạnh hơn Fe. Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng dưới đây có thể xảy ra:

Cr + Fe(NO$_{3}$)$_{2}$ ⟶ Cr(NO$_{3}$)$_{2}$ + Fe

Vậy thiết bị kim loại được mạ Cr không bền trong môi trường là dung dịch Fe(NO$_{3}$)$_{2}$.