MỘT số vấn đề về điện HOÁ và bài tập DÙNG CHO bồi DƯỠNG học SINH GIỎI môn hóa

MÃ: H09A CHUYÊN ĐỀ TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG-2015 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC VÀ BÀI TẬP DÙNG CHO BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2014-2015 MỤC LỤC CÁC NỘI DUNG PHẦN A: MỞ ĐẦU Trang I Lí chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu III Nhiệm vụ IV Giả thuyết khoa học V Phương pháp nghiên cứu VI Điểm chuyên đề PHẦN B: NỘI DUNG Chương I: ÔN TẬP VÀ BỔ SUNG MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC I.1 Điện cực điện cực I.2 Chiều tự diễn biến phản ứng oxi hóa khử 11 I.3 Sự điện phân – Các yếu tố ảnh hưởng đến điện cực 13 Chương II: Hệ thống tập trắc nghiệm 14 II.1 Các tập trắc nghiệm gồm 90 29 II.2 Đáp án hướng dẫn giải chi tiết tập trắc nghiệm 47 Chương III :Hệ thống tập tự luận 48 III.1 Các tập tự luận gồm 59 56 III.2 Hướng dẫn giải tập tự luận 74 Chương IV :Một số tập điện hóa đề thi học sinh giỏi khu vực quốc gia PHẦN C: Kiến nghị kết luận 94 97 I Kiến nghị 98 II KẾT LUẬN 98 Tài liệu tham khảo 99 PHẦN A : MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài Đầu kỉ XXI, giáo dục giới có bước tiến lớn với nhiều thành tựu mặt Hầu hết quốc gia nhận thức cần thiết cấp bách phải đầu tư cho giáo dục Luật Giáo dục 2005 nước ta khẳng định: “Phát triển giáo dục quốc sách hàng đầu nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài” Như vậy, vấn đề bồi dưỡng nhân tài nói chung, đào tạo học sinh giỏi, học sinh chuyên nói riêng nhà nước ta đầu tư hướng đến Trong hội nghị toàn quốc trường THPT chuyên, Phó Thủ tướng, nguyên Bộ trưởng Bộ GD&ĐT Nguyễn Thiện Nhân nhấn mạnh: “Hội nghị tổ chức nhằm tổng kết kết đạt được, hạn chế, bất cập, đồng thời đề mục tiêu, giải pháp nhằm xây dựng, phát triển trường THPT chuyên thành hệ thống trường THPT chuyên chất lượng cao làm nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng tài trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước thời kỳ đổi hội nhập” Hệ thống trường THPT chuyên đóng góp quan trọng việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh khiếu, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lượng hiệu giáo dục phổ thông Tuy nhiên hạn chế, khó khăn hệ thống trường THPT chuyên toàn quốc gặp phải chương trình, sách giáo khoa, tài liệu cho môn chuyên thiếu, chưa cập nhật liên kết trường Bộ Giáo Dục Đào tạo chưa xây dựng chương trì nh thức cho học sinh chuyên nên để dạy cho học sinh, giáo viên phải tự tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợp, phải tự xoay sở để biên soạn, cập nhật giáo trình Bộ môn Hóa học môn khoa học bản, quan trọng Mỗi mảng kiến thức vô rộng lớn Đặc biệt kiến thức giành cho học sinh chuyên hóa, học sinh giỏi cấp khu vực, cấp Quốc Gia, Quốc tế Trong điện hoá học nội dung quan trọng Phần thường có đề thi học sinh giỏi lớp 10, 11 khu vực; Olympic trại hè Hùng Vương gắn với kiến thức phần kim loại đề thi học sinh giỏi Quốc Gia, Quốc Tế Tuy nhiên, thực tế giảng dạy trường phổ thông nói chung trường chuyên nói riêng, việc dạy học ph ần kiến thức điện hoá gặp số khó khăn: - Đã có tài liệu giáo khoa dành riêng cho học sinh chuyên hóa, nội dung kiến thức lí thuyết điện hoá sơ sài chưa đủ để trang bị cho học sinh, chưa đáp ứng yêu cầu kì thi học sinh giỏi cấp - Tài liệu tham khảo mặt lí thuyết thường sử dụng tài liệu bậc đại học, cao đẳng biên soạn, xuất từ lâu Khi áp dụng tài liệu cho học sinh phổ thông gặp nhiều khó khăn Giáo viên học sinh thường không đủ thời gian nghiên cứu khó xác định nội dung cần tập trung vấn đề - Trong tài liệu giáo khoa chuyên hóa lượng tập ít, làm HS không đủ “lực” để thi đề thi khu vực, HSGQG, Quốc Tế năm thường cho rộng sâu nhiều Nhiều đề thi vượt chương trình - Tài liệu tham khảo phần tập vận dụng kiến thức lí thuyết điện hoá ít, chưa có sách tập dành riêng cho học sinh chuyên hóa nội dung Để khắc phục điều này, tự thân GV dạy trường chuyên phải tự vận động, nhiều thời gian công sức cách cập nhật thông tin từ mạng internet, trao đổi với đồng nghiệp, tự nghiên cứu tài liệu…Từ đó, GV phải tự biên soạn nội dung chương trình dạy xây dựng hệ thống tập để phục vụ cho công việc giảng dạy Xuất phát từ thực tiễn đó, giáo viên trường chuyên, mong có nguồn tài liệu có giá trị phù hợp để giáo viên giảng dạy - bồi dưỡng học sinh giỏi cấp học sinh có tài liệu học tập, tham khảo Trong năm học tập trung biên soạn chuyên đề : ĐIỆN HOÁ số dạng tập hay gặp đề thi học sinh giỏi khu vực quốc gia Trong thời gian tới nhờ quan tâm đầu tư nhà nước, Bộ Giáo Dục với nỗ lực giáo viên dạy chuyên, giao lưu học hỏi, chia sẻ kinh nghiệm trường chuyên khu vực nước hi vọng có tài liệu phù hợp, đầy đủ giành cho giáo viên học sinh chuyên II Mục đích nghiên cứu Đúc rút tổng kết kinh nghiệm nhiều năm giảng dạy đội tuyển hoá học quốc gia để từ hoàn thành chuyên đề ‘MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ VÀ BÀI TẬP DÙNG CHO BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC ‘ để làm tài liệu phục vụ cho giáo viên trường chuyên giảng dạy, ôn luyện, bồi dưỡng học sinh giỏi cấp làm tài liệu học tập cho học sinh chuyên hoá Ngoài tài liệu tham khảo cho giáo viên môn hóa học học sinh yêu thích môn hóa học nói chung III Nhiệm vụ 1- Nghiên cứu chương trình hóa học phổ thông nâng cao chuyên hóa học, phân tích đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, khu vực, cấp quốc gia, quốc tế sâu nội dung liên quan đến vấn đề điện hoá 2- Sưu tầm, lựa chọn tài liệu giáo khoa, sách tập cho sinh viên, tài liệu tham khảo Các đề thi học sinh giỏi cấp có nội dung liên quan; phân loại, xây dựng tập lí thuyết tính toán tập trắc nghiệm tự luận 3- Đề xuất phương pháp xây dựng sử dụng hệ thống tập dùng cho việc giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi cấp trường THPT chuyên IV Giả thuyết khoa học Nếu giáo viên giúp học sinh nắm vững vấn đề lí thuyết xây dựng hệ thống tập chất lượng, đa dạng, phong phú đồng thời có phương pháp sử dụng chúng cách thích hợp nâng cao hiệu trình dạy- học bồi dưỡng học sinh giỏi, chuyên hóa học V Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu thực tiễn dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường THPT chuyên - Nghiên cứu tài liệu phương pháp dạy học hóa học, tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi, đề thi học sinh giỏi, - Thu thập tài liệu truy cập thông tin internet có liên quan đến đề tài - Đọc, nghiên cứu xử lý tài liệu VI Điểm chuyên đề - Chuyên đề xây dựng hệ thống hệ thống lí thuyết có mở rộng nâng cao cách hợp lí hệ thống tập gồm 168 có phân loại rõ ràng dạng câu hỏi lí thuyết, dạng tập điện hoá học để làm tài liệu phục vụ cho học sinh giáo viên trường chuyên học tập giảng dạy, ôn luyện, bồi dưỡng kì thi học sinh giỏi cấp làm tài liệu học tập cho học sinh đặc biệt cho học sinh chuyên điện hoá Ngoài tài liệu tham khảo mở rộng nâng cao cho giáo viên môn hóa học học sinh yêu thích môn hóa học nói chung - Đề xuất phương pháp xây dựng sử dụng có hiệu hệ thống tập hóa học NỘI DUNG Chương I: Ôn tập bổ xung số kiến thức điện hoá Chương II: Hệ thống tập trắc nghiệm gồm 90 bài-hướng dẫn giải Chương III: Hệ thống tập tự luận gồm 59 –hương dẫn giải Chương IV: Các tập chọn lọc đề thi học sinh giỏi hoá học khu vực quốc gia gồm 19 hướng dẫn giải chi tiết PHẦN B : NỘI DUNG CHƯƠNG 1: ÔN TẬP VÀ BỔ SUNG MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC I Điện cực điện cực Điện cực Điện cực vật đẫn điện thường đặt tiếp xúc với môi trường phi kim (chẳng hạn dung dịch chất điện giải) mạch điên bề mặt xẩy trình oxi hoá trình khử Chẳng hạn, điện cực Cu,CuSO4 kim loại đồng nhúng dung dịch CuSO4, bề mặt xảy trình khử ion Cu2+ oxi hoá đồng kim loại Vật liệu dùng làm điện cực tham gia không tham gia vào phản ứng điện hoá Điện cực trơ loại điện cực mà vật liệu điện cực vai trò hoá học phản ứng xẩy điện cực Điện cực làm kim loại quý, điện cực than chì ví dụ điện cực trơ Trong phản ứng oxi hoá – khử thông thường, chất khử trực tiếp nhường electron cho chất oxi hoá Còn phản ứng điện hoá học, khử oxi hoá xảy điện cực khác Vì thế, người ta phân biệt điện cực xảy khử với điện cực xảy oxi hoá đặt tên catot anot:  Catot điện cực mà xảy khử, tức xảy trình nhận electron  Anot điện cực mà xảy oxi hoá, tức xảy trình nhường electron 1.1 Anot catot trình điện phân Khi điện phân dung dịch HCl (hình bên), điện cực nối với hai cực nguồn điện (acquy) Điện cực nối với cực âm tích điện âm Điện cực nối với cực dương nguồn tích điện dương Điện trường hai điện cực tạo dung dịch làm cho ion âm Cl điện cực dương Tại đây, hai ion Cl nhường electron để tạo phân tử khí Cl2: 2Cl(dd)  2e  Cl2(k) Như vậy, điện phân, cực dương nơi xảy oxi hoá ion Cl Theo định nghĩa nói trên, cực dương anot Theo chiều ngược lại, ion dương H+ điện cực âm Tại đây, hai ion H+ nhận electron để trở thành phân tử H2: 2H+(dd) + 2e  H2 (k) Điện cực âm nơi xảy khử ion H+ Theo định nghĩa nói trên, cực âm catot Phản ứng hoá học xảy toàn hệ : Dòng diên  H2 + Cl2 2HCl  (1) Clo phi kim điển hình, phản ứng mãnh liệt với hiđro Phản ứng (1) tức phân li HCl thành hiđro tự diễn biến, xảy cách cưỡng nhờ lượng dòng điện 1.2 Anot catot pin điện hoá Xét pin điện hoá tạo cách nối điện cực Zn nhúng dung dịch ZnSO4 với điện cực Cu nhúng dung dịch CuSO4 Cầu muối chứa dung dịch chất điện li đóng vai trò dây dẫn, làm cho mạch kín để dòng điện lưu thông Tại điện cực Zn, kim loại hoạt động mạnh Cu, nguyên tử Zn nhường electron để trở thành ion Zn2+ vào dung dịch Những electron theo dây dẫn sang điện cực đồng,, nơi mà electron ion Cu2+ dung dịch CuSO4 thu nhận để trở thành nguyên tử Cu bám vào điện cực Cu Sự chuyển electron làm phát sinh dòng điện Vì vậy, ta gọi pin điện hoá, hay nguyên tố Ganvani Khi nguyên tố Ganvani phát hiện, người ta chưa tìm electron đinh ninh dòng điện dòng chuyển dời điện tích dương, chiều dòng điện quy ước chiều chuyển động điện tích dương, tức ngược với chiều chuyển động dòng electron mà ngày biết Người ta quy ước dòng điện từ cực dương sang cực âm pin điện hoá Như điện cực đồng cực dương điện cực kẽm cực âm Trong pin điện hoá này,tại cực âm (Zn) xảy oxi hoá kẽm: Zn (r)  2e  Zn2+(dd) Tại cực dương xảy khử ion Cu2+: Cu2+(dd) + 2e  Cu(r) Toàn phản ứng xảy pin: Zn(r) + Cu2+(dd)  Zn2+ (dd) + Cu(r) (2) Phản ứng (2) tự diễn biến, Zn đứng trước Cu dãy hoạt động hoá học kim loại Áp dụng định nghĩa nêu catot anot pin điện hoá Zn-Cu - Tại điện cực âm (Zn) xảy oxi hoá Zn thành Zn2+ nên cực âm anot - Tại điện cực dương (Cu) xảy khử Cu2+ thành Cu nên cực dương catot Như dấu catot anot pin hệ điện phân ngược Sự chuyển hoá lượng pin điện phân ngược Trong pin điện, phản ứng hoá học tự diễn lượng phản ứng chuyển thành điện Còn điện phân, lượng dòng điện gây tiến hành cưỡng phản ứng hoá học khả tự diễn biến Thế điện cực sức điện động pin điện Trở lại ví dụ pin điện hoá Zn-Cu Sự xuất dòng điện từ cực đồng sang cực kẽm chứng tỏ hai điện cực có chênh lệch điện thế, tức điện cực xuất điện cực Hiệu điện cực dương (E+) điện cực âm (E-) động lực gây chuyển động điện tích mạch gọi sức điện động (Epin), viết tắt SĐĐ: Epin = E+ - E(3) Sức điện động chuẩn điện cực chuẩn 3.1 Thế điện cực chuẩn SĐĐ pin điện, đo thực nghiệm (chẳng hạn nhờ von kế có điện trở lớn) Nó phụ thuộc vào nhiệt độ, chất điện hoá kim loại dùng làm điện cực nồng độ ion dung dịch tiếp xúc với điện cực Để so sánh tính chất điện hoá kim loại, người ta đo SĐĐ trường hợp nồng độ ion dung dịch M áp suất rieng phần chất khí có tham gia vào phản ứng điện cực atm SĐĐ đo điều kiện gọi SĐĐ chuẩn (E0pin) điện cực điện cực điều kiện gọi điện cực chuẩn (E+0, E-0) Phương trình (3) có dạng: E0pin = E+0 - E-0 (4) Cần ý khái niệm điện cực chuẩn gắn với điều kiện nồng độ ion dung dịch M áp suất rieng phần chất khí có tham gia vào phản ứng điện cực atm Thế điện cực chuẩn phụ thuộc vào nhiệt độ Chỉ điện cực chuẩn điện cực hiđro quy ước không nhiệt độ 3.2 Điện cực hidro chuẩn Khi đo SĐĐ chuẩn (E0pin), người ta xác định hiệu điện cực chuẩn cực dương cực âm, không xác định giá trị riêng rẽ điện cực chuẩn Vì người ta đưa khái niệm điện cực hidro chuẩn quy ước điện cực điện cực 0,000 V nhiệt độ Điện cực hidro chuẩn tạo cách sục khí hydro áp suất atm vào kim loại Platin phủ muội Platin nhúng dung dịch H+ có nồng độ M (hình 2) Hình Bán phản ứng xảy điện cực hidro: 2H+ + 2e  H2 3.3 Tính điện cực chuẩn dựa vào đo SĐĐ chuẩn (E0pin) quy ước điện cực điện cực hidro chuẩn (E0(hidro) = 0) Nếu ta thiết lập pin điện hoá bao gồm điện cực nghiên cứu chuẩn (đóng vai trò cực dương) điện cực hidro chuẩn (hình 3) thì: E0pin = E0+  E0(hidro) = E0+  0,000 = E0+ > (5) Khi điện cực hidro chuẩn đóng vai trò cực dương: E0pin = E0(hidro) - E0- = 0,000 - E0- = E0- >  E0- < (6) Như điện cực chuẩn điện cực nhiệt độ có trị tuyệt đối SĐĐ chuẩn (E0pin)pin điện hoá bao gồm điện cực nghiên cứu chuẩn điện cực hidro chuẩn Khi điện cực nghiên cứu đóng vai trò cực dương, điện cực chuẩn (E0) có dấu dương Khi điện cực nghiên cứu đóng vai trò cực âm, điện cực chuẩn (E0) có dấu âm Bằng cách nói người ta xác định điện cực chuẩn điện cực tạo thành từ kim loại nhúng dung dịch muối Bán phản ứng điện cực viết dạng chung: Mn+ + ne  M (7) Trong ne số electron, M kí hiệu kim loại Vì phương trình (7) biểu diễn trình trình khử ion kim loại, nên giá trị điện cực chuẩn đo (hoặc tính được) gọi khử chuẩn kí hiệu EM0 n / M , chẳng hạn E 0Zn 2 /Zn hay E 0Cu 2 /Cu Bảng cung cấp giá trị khử chuẩn 25oC số nguyên tố thường gặp BẢNG 1: Thế điện cực chuẩn 25oC số nguyên tố thường gặp Nguyên tố Li K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Cd Ni Sn Pb H2 Cu I2 Bán phản ứng Li+ + 1e K+ + 1e Ca2+ + 2e Na+ + 1e Mg2+ + 2e Al3+ + 3e Zn2+ + 2e Cr3+ + 3e Fe2+ + 2e Cd2+ + 2e Ni2+ + 2e Sn2+ + 2e Pb2+ + 2e 2H+ + 2e Cu2+ + 2e I2 + 2e                 Thế điện cực chuẩn E0, Von 3,045 2,925 2,87 2,714 2,37 1,66 0,763 0,74 0,44 0,403 0,25 0,14 0,126 0,000 +0,337 +0,535 Li K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Cd Ni Sn Pb H2 Cu 2I Hg +0,789 Hg2+ + 2e  Hg +  Ag +0,799 Ag + e  Ag   Br2 +1,08 Br2 + 2e  2Br   Cl2 +1,360 Cl2 + 2e  2Cl 3+  Au +1,50 Au + 3e  Au   F2 +2,87 F2 + 2e  2F Dựa vào bảng số liệu ta thấy: -Thế điện cực âm kim loại có tính khử mạnh ion có tính oxi hoá yếu -Thế điện cực dương kim loại có tính khử yếu ion có tính khử mạnh Với phi kim, thể điện cực dương, tính oxi hoá mạnh tính khử ion yếu Người ta xếp kim loại thành dãy theo thứ tự tăng dần khử chuẩn Chú thích: Thế oxi hoá chuẩn giá trị ngược dấu khử chuẩn Chẳng hạn oxi hoá chuẩn điện cực kẽm, kí hiệu E 0Zn/Zn 2+ +0,763 tương ứng với bán phản ứng: Zn(r)  2e  Zn2+(dd) Theo đề nghị IUPAC, bảng số liệu thường cung cấp giá trị khử chuẩn Trong Mĩ Canada, người ta hay dùng oxi hoá chuẩn Thế khử chuẩn đại lượng phụ thuộc vào nhiệt độ Nhưng người ta quy ước điện cực hidro chuẩn 0,000 V nhiệt độ, để việc đo điện cực cách so sánh với điện cực hidro thuận tiện Trong tài liệu người ta thường sử dụng thuật ngữ pin điện với nghĩa SĐĐ Trong ví dụ pin Zn-Cu thấy phản ứng oxi hoá khử Zn(r) + Cu2+(dd)  Zn2+ (dd) + Cu(r) bố trí cho khử oxi hoá xảy riêng biệt điện cực khác làm cho trao đổi electron phải thực gián tiếp qua dây dẫn hình thành pin điện hoá Sử dụng quy ước điện cực hidro chuẩn xác định khử chuẩn cặp oxi hoá - khử nói Về nguyên tắc, phản ứng oxi hoá khử bố trí Vì thế, tương tự với cặp oxi hoá – khử Cu2+/Cu, Zn2+/Zn, người ta xác định khử chuẩn cặp oxi hoá – khử Giá trị khử chuẩn số cặp oxi hoá – khử liên quan đến nhiều phản ứng vô quan trọng cho đây: MnO4 + 8H+ + 5e  Mn2+ + 4H2O E0 = +1,507 V MnO4 + 4H+ + 3e  MnO2(r) + 2H2O E0 = +1,70 V MnO4 + 2H2O + 3e  MnO2(r ) + 4OH E0 = +0,60 V 2 +  3+ Cr2O7 + 14H + 6e  2Cr + 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 2  2 S2O8 + 2e  2SO4 E0 = +1,96 V 2SO42 + 4H+ + 2e  S2O62 + 2H2O E0 = 0,25 V SO42 + H2O + 2e  SO32 + 2OH E0 = 0,936 V SO42 + 4H+ + 2e  H2SO3 + H2O E0 = +0,172 V 2  2  2SO3 + 2H2O + 2e  S2O4 + 4OH E0 = 1,13 V 2SO32 + 3H2O + 4e  S2O32 + 6OH E0 = 0,576 V O2(k) + 4H+ + 4e  2H2O E0 = +1,229 V   O2(k) + 2H2O + 4e  4OH E0 = +0,401 V O3(k) + 2H+ + 2e  O2(k) + H2O E0 = +2,07 V 2H2O + 2e  H2 + 2OH E0 = 0,828 V 3+ 2Fe + e Fe E0 = +0,77 V Chú thích: giá trị khử chuẩn 25oC Chẳng hạn EMnO = +1,507 V liên quan  / Mn 2  đến bán phản ứng khử MnO4 môi trường axit thành Mn [Mn2+] = 1M 10 2+ điều kiện [MnO4]=1M c Điện cực hiđro (PH2 = atm) đươc nhúng dung dịch CH3COOH 0,010 M ghép (qua cầu muối) với điện cực Pt nhúng dung dịch A Hãy biểu diễn sơ đồ pin viết phương trỡnh phản ứng xảy pin Cho: pKa (HSO4-) 2,00 ; pKa (CH3 COOH) 4,76; (RT/F) ln = 0,0592lg ; 3+ 2+ 2+ E (Fe /Fe ) = 0,77V; E (MnO4 /Mn ) = 1,51V; E0 (Br2/Br-) = 1,085V; Hướng dẫn giải: a Nồng độ ban đầu chất sau trộn: C (KMnO4) =0,02M; C (FeBr2) =0,05M; C (H2SO4) =0,5M; H2SO4 -> H+ + HSO40,5 0,5 0,5 KMnO4 -> K+ + MnO40,02 0,02 0,02 2+ FeBr2 -> Fe + 2Br0,05 0,05 0,05 Do E0 (Fe3+/Fe2+) = 0,77V < E0 (Br2/Br-) = 1,085V< E0 (MnO4- /Mn2+) = 1,51V Nên phản ứng xảy theo thứ tự: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ -> 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O K1 = 1062,5 >> Bđ 0,05 0,02 0,5 Sau 0,01 0,42 0,05 0,01 10Br- + 2MnO4- + 16H+ -> 5Br2+ Mn2+ + 8H2O K2 = 1071,8 >> Bđ 0,1 0,01 0,42 Sau 0,05 0,34 0,025 0,02 2+ Vì K1, K2 lớn nên nồng độ MnO4 , Fe không đáng 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+ + SO42Ka = 10-2 0,5 0,34 [] 0,5 – x 0,34 + x x b c  Ka = x.(0,34+x)/(0,5 - x) => x = 0,0137M => [H+] = 0,3537M  pHA = 0,4514 Thế điện cực Pt nhúng vào dung dịch A tính theo cặp Br2/Br-: Br2 + 2e = 2BrCó E (Br2/Br-) = E0 (Br2/Br-) + (0,0592/2) Lg([Br2]/[Br-]2) => E (Br2/Br-) = 1,085 + (0,0592/2) Lg(0,025/[0,05]2) = 1,115V Xác định thể điện cực hiđro: Cùc Hi®ro: 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 E (H2/CH3COOH) x = [H+] = 4,08.10-4 M pH = 3,39 = - 0,0592 pH = - 0,0592  3,39 = - 0,2006 (V) *Ta có E (Br2/Br-) > E (H2/1=2H+) => điện cực Pt nhúng dung dịch A 86 cực dương; điện cực hiđro cực âm *Sơ đồ pin: (anot) (-) (Pt) H2(PH2 = atm)/CH3COOH // dd A / Pt (+) (catot) * Phản ứng xảy pin: Catot: Br2 + 2e -> 2BrAnot: H2 + 2CH3COO- -> 2CH3COOH + 2e Phản ứng xảy pin: H2 + Br2 + 2CH3COO- = 2CH3COOH + 2Br- Bài 12 Một pin điện tạo : điện cực gồm Cu nhúng dung dịch CuSO4 0,5 M, điện cực thứ hai dây Pt nhúng dung dịch Fe2+, Fe3+ với lượng [Fe3+] = 2[Fe2+] dây dẫn nối Cu với Pt a) Viết sơ đồ pin, phản ứng điện cực tính sức điện động ban đầu pin 3 b) Cho thể tích dung dịch CuSO4 lớn, xác định tỷ số  Fe  pin ngừng hoạt động  Fe 2  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 Fe3  thêm số mảnh Ag vụn Xác định chiều phản ứng tính giá trị tối thiểu tỷ số  để  Fe 2  phản ứng đổi chiều? Cho : E0(Cu2+/Cu) = 0,34 V ; E0(Fe3+/Fe2+) = 0,77 V ; E0(Ag+/Ag) = 0,8 V Hướng dẫn giải: a) Theo phương trình Nernst: E(Cu2+/Cu) = 0,34 + E(Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059 lg [Cu2+] = 0,331 V 3 0,059  Fe  lg  Fe 2  = 0,788 V So sánh thấy E(Fe3+/Fe2+) > E(Cu2+/Cu)  Cực Pt cực dương, cực Cu cực âm Sơ đồ pin : () Cu  Cu2+ (0,5 M)  Fe2+ ; Fe3+  Pt (+) Phản ứng điện cực : - cực Cu xảy oxihóa : Cu  Cu2++ 2e - cực Pt xảy khử : Fe3+ + e  Fe2+ Phản ứng chung : Cu + 2Fe3+  Cu2+ + 2Fe2+ Sức điện động pin = 0,788  0,331 = 0,457 V b) Khi pin ngừng hoạt động sức điện động E = E(Fe3+/Fe2+)  E(Cu2+/Cu) = Do thể tích dung dịch CuSO4 lớn nên coi nồng độ Cu2+ không đổi = 0,5 Fe   Fe3  2+/Cu) = 0,331 V   Khi 0,77 + 0,059lg = E(Cu = 4,8 108 2 2  Fe   Fe  3 c) Tổng thể tích = 100 mL 87  [Fe2+] = 0,025 M ; [Fe3+] = 0,25M; [Ag+] = 0,3 M 0,25 E(Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059 lg = 0,829 V 0,025 E(Ag+/Ag) = 0,8 + 0,059 lg 0,3 = 0,769 V So sánh thấy E(Fe3+/Fe2+) > E(Ag+/Ag) nên phản ứng xảy theo chiều Fe3+ + Ag  Fe2+ + Ag+ Để đổi chiều phản ứng phải có E(Fe3+/Fe2+) < E(Ag+/Ag)  Fe3   Fe3   0,77 + 0,059 lg < 0,769  > 0,9617  Fe 2   Fe 2  Bài 13 Cho Eo(Ag+/Ag) = 0,799 (V); Eo(Cu2+/Cu) = 0,337 (V) TAgCl = 10-10 Tính số cân phản ứng : 2AgCl + Cu → 2Ag + Cu2+ + 2Cl- Tính nồng độ ban đầu HSO4- biết 25oC, suất điện động pin Pt | I- 0,1 (M) I3- 0,02 (M) || MnO4- 0,05 (M) Mn2+ 0,01 (M) HSO4-C (M) | Pt có giá trị 0,824 (V) Cho Eo(MnO4-/Mn2+) = 1,51 (V); Eo(I3-/3I-) = 0,5355 (V) K HSO - = 10-2 Hướng dẫn giải: K1 =10E x AgCl + e → Ag + Cl1x Cu → Cu + 2e 2AgCl + Cu → 2Ag + Cu2+ + 2Cl- K=K12 xK 2-1 =102(E o o (AgCl/Ag)/0,0592 K 2-1 =10-2E o (Cu 2+ /Cu)/0,0592 (AgCl/Ag) - Eo (Cu 2+ /Cu))/0,0592 Trong Eo(AgCl/Ag) tính từ tổ hợp cân sau: AgCl → Ag+ + ClT = 10-10 Ag+ + e → Ag K =10E o (Ag + /Ag)/0,0592 E o (AgCl/Ag)/0,0592 AgCl + e → Ag + Cl- K1 =10 = T.K3 o o + → E (AgCl/Ag) = E (Ag /Ag) – 0,0592x10 = 0,207 (V) Vậy K = 102(0,207 – 0,337)/0,0592 = 10-4,39  Ở điện cực phải: MnO4- + 8H+ + 5e→ Mn2+ + 4H2O Ephải = Eo(MnO4-/Mn2+) + 0,0592 [MnO4- ].[H + ]8 0,0592 0,05.[H + ]8 lg =1,51 + lg 0,01 [Mn 2+ ]  Ở điện cực trái: 3I- → I3- + 2e 0,0592 [I3- ] 0,0592 0,02 Etrái = E (I3 /3I ) + lg - =0,5355 + lg  0,574 2 [I ] (0,1)3 o - - Epin = Ephải - Etrái → 0,824 = 1,51 + 0,0592 lg(5.[H + ]8 ) -0,574 → [H+] = 0,054 (M) 88 Mặt khác từ cân HSO4- → H+ + SO4Co C [ ] C – [H+] [H+] [H+] Ka = 10-2 [H+ ]2 (0,054)2 → CHSO -  0,346(M) 10   C  [H+ ] C  0,054 -2 Bài 14 Điện phân 500 ml dung dịch Y gồm: AgNO3 0,1M, Ni(NO3)2 0,5M, HNO3 0,1M 250C Cho biết thứ tự điện phân catot Tính điện phù hợp cần đặt vào catot để trình điện phân xảy Tính khoảng đặt catot phù hợp để tách ion Ag+ khỏi dung dịch Coi ion tách hoàn toàn nồng độ ion dung dịch nhỏ 10-6M Dùng dòng điện có hiệu đủ lớn, có I = 5A điện phân dung dịch Y thời gian 1,8228 thu dung dịch X Tính điện cực nhúng Ni vào X, coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể bỏ qua tạo phức hiđroxo 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/mol Hướng dẫn giải 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 0,0592 lg [Ni2+] = -0,233 + lg 0,5 = - 0,242 (V) 2 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 phân catot: Ag+ + 1e  Ag0 2H+ + 2e  H2 Ni2+ + 2e  Ni0 2H2O + 2e  H2 + 2OH2 Điện phù hợp cần đặt vào catot để trình điện phân xảy ra: E < E(Ag+/Ag) = 0,7398 (V) Khi ion Ag+ tách: E'(Ag+/Ag) = Eo(Ag+/Ag) +0,0592lg [Ag+] = 0,799 + 0,0592 lg 10-6 = 0,4438 (V) [Ag+]= 10-6 nhỏ, coi toàn Ag+ điện phân 89 4Ag+ + 2H2O C0  4Ag + O2 + 4H+ 0,1M 0,1M TPGH: - 0,1 0,2M E'(2H+/H2) = Eo(2H+/H2) + 0,0592lg [H+] = -0,0592lg0,2 = -0,0414 (V) Khi catot -0,0414V H+ bắt đầu điện phân Vậy khoảng phù hợp để tách Ag+ khỏi dung dịch: -0,0414 (V) < Ecatot < 0,4338 (V) ne = It 5.1,8228.3600  0,34 (mol) = 96500 F n0 (Ag+) = 0,05 mol 4Ag+ + 2H2O n0 (Ni2+) = 0,25 mol +   4Ag + O2 + 4H (1) 0,05 2H+ 0,1 n0 (H+) = 0,05 (mol) 0,05 + 2e   H2 ne = 0,05 (2) 0,1 Ni2+ + 2e ne = 0,1   Ni0 (3) 0,095 0,19 Số mol e trao đổi (3) = 0,34 -0,15 = 0,19 (mol) n(Ni2+) = 0,25 -0,095 = 0,155 (mol) => [Ni2+] = 0,31 (M) Vậy Ni nhúng vào dung dịch X sau điện phân: E(Ni2+/Ni) = Eo(Ni2+/Ni) + = -0,233 + 0,0592 lg [Ni2+] 0,0592 lg (0,31) = -0,248 (V) Bài 15 Ở 250C, cho dòng điện chiều có cường độ 0,5A qua bình điện phân chứa điện cực platin nhúng 200ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,020M, Co(NO3)2 1,00M, HNO3 0,01M Viết phương trình nửa phản ứng xảy catot anot trình điện phân Khi 10% lượng ion kim loại bị điện phân, người ta ngắt mạch điện nối đoản mạch hai cực bình điện phân Hãy cho biết tượng xảy viết phương trình phản ứng minh họa Xác định khoảng nguồn điện đặt vào catot để điện phân hoàn toàn ion thứ catot (coi trình điện phân hoàn toàn nồng độ ion bị điện phân lại dung dịch 0,005% so với nồng độ ban đầu) 90 Chấp nhận: Áp suất riêng phần khí hiđro = 1atm; tính toán không kể đến thế, nhiệt độ dung dịch không thay đổi suốt trình điện phân Cho Hằng số Faraday F = 96500 C.mol-1, 250C Bài 16 Điện phân dd KCl hai 80°C bình điện phân với điện áp 6V cường độ dòng điện 2A Sau điện phân, CO2 dẫn qua dung dịch đến bão hòa Sau đó, cô cạn cẩn thận cho nước bay thấy có cặn trắng Phân tích cho thấy cặn có mặt ba muối chúng muối gì? Thí nghiệm 1: lấy m (g) hỗn hợp chứa muối hòa tan nước, axit hoá axit nitric tạo khí chuẩn độ dung dịch thu dung dịch AgNO3 0,1M hết 18,80 ml Thí nghiệm 2: m (g) hỗn hợp đun nóng đến 600°C (hỗn hợp nóng chảy), làm lạnh lần khối lượng mẫu rắn lại (m - 0,05) g Kiểm tra mẫu rắn thấy muối ban đầu giữ nguyên hai muối chuyển thành hai muối Thí nghiệm 3: lấy (m - 0,05) g mẫu rắn lại hòa tan nước axit hóa với axit nitric Một khí hình thành quan sát Sau chuẩn độ dung dịch AgNO3 0,1M hết 33,05 ml a Viết phương trình phản ứng hóa học xảy Hai muối biến hai muối hình thành gì? b Xác định khối lượng muối hỗn hợp rắn ban đầu muối phần nóng chảy Hướng dẫn giải: đp 2KOH  Cl  H 2KCl  2H O  2 o t 6KOH  3Cl  KClO  5KCl  3H O KOH  CO  KHCO Ba muối KCl, KHCO3 KClO3 KHCO3 KClO3 bị phân hủy; KClO4 K2CO3 hình thành Axit hóa: H  HCO3  CO2  H2O Phản ứng với AgNO3: Ag+ + Cl- → AgCl Khi nung 600oC: t 2KHCO3   K 2CO3  CO2  H2O o t 4KClO3   3KClO4  KCl Khối lượng giảm sau nung = mCO2  mH2O = m-(m-0,05) = 0,05 gam o n K2CO3 = n H2O  n CO2  n KHCO3 = 0,05/62 = 8,06x10-4 (mol) → mK2CO3 = 138 x 8,06x10-4 = 0,111 (gam) 91 → mKHCO3 = 2x8,06x10-4 x100 = 0,161(g) n KCl  n Cl  n Ag = 18,8x0,1x10-3 = 1,88x10-3(mol) → m KCl =74,5x1,88x10-3 = 0,140 (gam) Sau nung: n KCl  n Cl  n Ag = 33,05x0,1x10-3 = 3,305x10-3(mol) m KCl (sau nung) =74,5x3,305x10-3 = 0,246 (gam) n KCl (do KClO3 phân hủy ra) = 3,305x10-3 - 1,88x10-3 = 1,425x10-3(mol) n KClO3 = 4x n KCl = 5,7x10-3(mol) → mKClO3 =122,5x5,7x10-3 = 0,698 (gam) n KClO4  3n KCl =3x1,425x10-3 = 4,275 x 10-3 (mol) → mKClO4 = 138,5x4,275 x 10-3 = 0,592 (gam) Vậy khối lượng muối trước nung: m KCl = 0,140 gam; mKClO3 = 0,698 gam; mKHCO3 = 0,161gam Khối lượng muối sau nung: m KCl = 0,246 gam; mKClO4 = 0,592 gam; mK2CO3 = 0,111gam Bài 17 Tính sức điện động pin: Pt, H2 (1atm) HCl 0,02M, CH3COONa (0,04M) ∣ AgCl, Ag 5 Cho: E AgCl / Ag  0,222V ; K CH3 COOH  1,8.10 Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 NaCl H2O bắt đầu bị điện phân điện cực dừng lại Ở anốt thu 0,448 lít khí (ở đktc) Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa 0,68 gam Al2O3 a Tính khối lượng m b Tính khối lượng catốt tăng lên trình điện phân Hướng dẫn giải: (-) H2 - 2e = 2H+ (+) AgCl + 1e = Ag + Cl2AgCl + H2 → 2Ag + 2Cl- + 2H+ CH3COO- + H+ = CH3COOH 0,04 0,02 0,02 0,02 CH3COOH ⇄ CH3COO- + H+ 0,02 0,02 0,02 - x 0,02 + x x 1.Ta có : C [] C []  x  0,02  x   1,8.105 0,02  x x Cu 2Cl - -> Cl2 + 2e Cu2+ + 2Cl đp Cu + Cl2 CuSO4 + 2NaCl đp Cu +Cl2 + Na2SO4 (1) Sau điện phân thu dung dịch B, hoà tan Al2O3 dd B có axit kiềm: (TH1): nNaCl < 2n CuSO Sau (1) CuSO4 dư 2CuSO4 + 2H2O đp 2Cu + O2 + 2+ Khi nước bắt đầu điện phân hai điện cực Cu hết Al2O3 + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 0,68 n CuSO = 3n Al2O3 Theo (2, 3) = = 0,02mol 102 n O2 = 2H2SO4 (2) 3H2O (3) n CuSO = 0,01 Theo PT (1) n Cl = n CuSO = n NaCl = n Cl 0,02 - 0,01 = 0,01 = 0,02  n CuSO đầu = 0,03 m = 160.0,03 + 58,5.0,02 = 5,97(gam) mcatốt tăng = mCu = 1,92 (g) (TH2): nNaCl > 2n CuSO Sau (1) NaCl dư: đp ngăn 2NaCl + 2H2O Al2O3 + 2NaOH Hoặc viết Pt tạo Na[Al(OH)4] H2 + 2NaAlO2 Theo phương trình (4, 5): nNaCl = 2n Al2O3 = n + H2 O NaCl đầu = 0,08 2NaOH (4) (5) 0,68 0,04 = 102 n 0,02 m = mCuSO4 + mNaCl = 2,627 (g) 0,02 mCu bám catốt = 64 (g) CuSO đầu Cl2 + = Bài 18 Muối KClO4 điều chế cách điện phân dung dịch KClO3 Thực tế điện phân điện cực, nửa phản ứng tạo sản phẩm KClO4 đồng thời xẩy nửa phản ứng phụ tạo thành khí không màu Ở điện cực thứ hai xẩy nửa phản ứng tạo khí Hiệu suất tạo thành sản phẩm đạt 60% Viết ký hiệu tế bào điện phân nửa phản ứng anot catot Tính điện lượng tiêu thụ thể tích khí thoát điện cực (đo 250C 1atm) điều chế 332,52g KClO4 Cho F = 96500; R = 0,082 atm.lít/mol.K; H = 1; O = 16; Cl = 35,5; K = 39 93 Hướng dẫn giải: Kí hiệu tế bào điện phân: Pt  KClO3 (dd)  Pt Phản ứng chính: anot: ClO3- - 2e + H2O  ClO4 - + 2H+ catot: 2H2O + 2e  H2 + 2OHClO3- + H2O  ClO4- + H2 Phản ứng phụ: anot: catot: O2 2H2O + 2e  H2 + 2OH1 H2O  O2 + H2 H2O - 2e  2H+ + M KClO  138,5 g/mol 332,52 n KClO4   2,4mol 138,551 q = I.t = 2,4.F.100/60 = 8F = 772000 C Khí catot hydro: n H = 8F  mol 2 F / mol V H = nRT/P = 97,7 lít Khí anot oxy: điện lương tạo O2 = F 0,4 = 3,2 F n O = 3,2F/4F = 0,8 mol V O = 19,55 lít Bài 19 Ở 250C, cho dòng điện chiều có cường độ 0,5A qua bình điện phân chứa điện cực platin nhúng 200ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,020M, Co(NO3)2 1,00M, HNO3 0,01M Viết phương trình nửa phản ứng xảy catot anot trình điện phân Khi 10% lượng ion kim loại bị điện phân, người ta ngắt mạch điện nối đoản mạch hai cực bình điện phân Hãy cho biết tượng xảy viết phương trình phản ứng minh họa Xác định khoảng nguồn điện đặt vào catot để điện phân hoàn toàn ion thứ catot (coi trình điện phân hoàn toàn nồng độ ion bị điện phân lại dung dịch 0,005% so với nồng độ ban đầu) Chấp nhận: Áp suất riêng phần khí hiđro = 1atm; tính toán không kể đến thế, nhiệt độ dung dịch không thay đổi suốt trình điện phân Cho Hằng số Faraday F = 96500 C.mol-1, 250C Hướng dẫn giải: Các trình xảy catot: 94 Quá trình xảy anot: 2H2O = -0,118V nên thứ tự điện phân catot là: Cu2+, H+, Co2+ Vì Khi 10% Cu2+ bị điện phân, = 0,285V (khi H2 chưa thoát ra), ngắt mạch điện nối đoản mạch cực hình thành pin điện có cực dương (catot) cặp O2/H2O cực âm (anot) cặp Cu2+/Cu Phản ứng xảy ra: Trên catot: O2 + 4H+ +4e → 2H2O Trên anot: 2x Cu → Cu2+ +2e 2Cu + O2 +4H+ → 2Cu2+ + 2H2O Pin phóng điện điện cực trở nên Để tách hoàn toàn Cu2+ catot cần đặt < Ec < Khi Cu2+ bị điện phân hoàn toàn [Cu2+] = 0,02.0,005% = 1.10-6 M Vậy trường hợp tính không kể đến H2 điện cực platin catot cần khống chế khoảng -0,077V < Ec < 0,159V, Cu2+ bị điện phân hoàn toàn 95 PHẦN C : KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN I-KIẾN NGHỊ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ Ý KIẾN XÂY DỰNG NỘI DUNG BÀI TẬP VỀ ĐIỆN HOÁ Điện hoá học dạng tập mảng điện hoá thành phần phức tạp mảng kiến thức hoá học vô Trong thực tế giảng dạy trường trung học phổ thông chuyên nhiều năm qua, thấy khó khăn GV HS trình truyền thụ lĩnh hội kiến thức điện hoá Từ thực tế này, mong muốn góp phần vào việc làm đơn giản hóa vấn đề lý thuyết phong phú nội dung kiến thức phần điện hoá, nhằm đưa kiến thức đến gần với học sinh chuyên HSG dự thi học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế, giúp em lĩnh hội kiến thức từ trình nghe giảng lớp mà tự tìm tòi nghiên cứu tài liệu thông qua vấn đề sưu tầm biên soạn đề tài Tại nước ta, trường chuyên nơi tập trung đào tạo rèn luyện học sinh giỏi, thông minh để có đủ kiến thức, lực, trình độ trở thành nguồn nhân lực chất lượng cao đát nước Một số đánh về học sinh chuyên dành cho em tham dự kì thi học sinh giỏi khu vực, Quốc gia Quốc tế Chính thế, yêu cầu kiến thức em cao nhiều so với học sinh phổ thông Trong khoảng 20 năm trở lại đây, nước ta tổ chức thi chọn học sinh giỏi Quốc gia môn Hóa học chọn học sinh giỏi tham dự kỳ thi Olympic hóa học (ICho) Điều đặt yêu cầu cao học sinh chuyên Hóa giáo viên giảng dạy lớp chuyên tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi Một điều mâu thuẫn thời gian dành cho học sinh không nhiều thời gian dành cho môn chuyên mà lượng kiến thức cần lĩnh hội để tham dự kì thi ngày nhiều Chính điều buộc giáo viên phải thay đổi phương pháp giảng dạy học sinh phải tích cực việc tự tìm tòi, phát xử lý vấn đề kiến thức Sự kết hợp GV HS đưa đến cho hướng giải phát triển nâng cao lực tư học sinh Khi trình giảng dạy, GV việc trình bày kiến thức chắn phải cung cấp kiến thức nâng cao cho em, đặc biệt học sinh đội tuyển thi học sinh giỏi Quốc gia GV phải xác định rõ kiến thức để xây dựng tập minh họa nhằm khắc sâu dạng đồng thời phải hình thành tình vận dụng phức tạp khác nhau, liên hệ tình nhằm phát triển học sinh lực tư sáng tạo Đối với tập cho học sinh chuyên, GV phải thay đổi đối tượng học sinh chuyên em có trí tuệ phát triển, có khả tự học, tự tìm tòi nghiên cứu nên giáo viên giảng dạy cách máy móc, thụ động Trong trình nghiên cứu đề tài này, thấy mảng kiến thức điện hoá học có tầm tương đối quan trọng chương trình hóa học phổ thông chuyên nhằm phục vụ cho học sinh tham dự kì thi chọn HSG Quốc gia Quốc tế Tùy thuộc vào khả học sinh trình độ 96 GV mà tạo tình có vấn đề khác để rèn khả vận dụng, tổng hợp kiến thức cho học sinh Vì vậy, qua việc xây dựng phần kiến thức điện hoá , mạnh dạn đề xuất số tiêu chí để cấu trúc tập điện hoá nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy hóa học trường phổ thông chuyên bồi dưỡng học sinh giỏi thi Quốc gia Quốc tế sau: Thứ nhất: Các tập minh họa lý thuyết Những dạng tương đối đơn giản, ngắn gọn chủ yếu áp dụng trực tiếp khái niệm, định nghĩa để từ khắc sâu kiến thức Thứ hai: Bài tập nhằm mục đích rèn kỹ học sinh Những dạng yêu cầu cao theo hướng có sử dụng để phần nhỏ kiến thức khác trước áp dụng trực tiếp khái niệm, định nghĩa phần kiến thức Thứ ba: tập mang tính chất tổng hợp Những dạng sử dụng để giúp học sinh tổ hợp kiến thức học trước với kiến thức vừa học, nhằm giải yêu cầu đặt đề Dạng có tác dụng lớn việc phát triển kỹ tổng hợp, phân tích học sinh Thứ tư: tập mang tính chất tổng quát Đây dạng áp dụng chung mảng kiến thức định Dạng nhằm phat huy khả khái quát hóa vấn đề học sinh, giúp học sinh biến trình từ phức tạp thành đơn giản Thứ năm: tập gắn với thực tiễn sống Đây dạng thường gặp có liên quan đến tượng tự nhiên nhằm tăng tính hứng thú với môn học nhằm đưa kiến thức gần với sống Thứ sáu: tập nhằm phát huy tính độc lập sáng tạo học sinh Đây dạng khó có liên quan đến nhiều yếu tố cũ Những tập học sinh phải sử dụng phông kiến thức rộng để có nhìn tổng quát nhằm giải vấn đề đặt Từ tiêu chí tập thiết kế có tính định hướng từ đến vận dụng phát triển thành nâng cao Từ kiến thức phải thay đổi tình để buộc học sinh phải suy nghĩ phân tích Tình xây dựng đảm bảo xác có độ phức tạp khác Do đó, thay đổi cách nghĩ học sinh trước vấn đề II.KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu chuyên đề thu kết sau: Xây dựng số vấn đề lí thuyết nâng cao có chọn lọc điện hoá cho học sinh chuyên hoá nhằm giúp em vận dụng để giải dạng tập điện hoá kì thi học sinh giỏi khu vực quốc gia… Tiến hành xây dựng hệ thống 168 tập gồm trắc nghiệm tự luận có kèm theo hướng dẫn giải theo tiêu chí đề xuất để cấu trúc tập điện hoá học nhằm phục 97 vụ thiết thực cho việc giảng dạy trường chuyên bồi dưỡng học sinh giỏi thi Quốc gia, Quốc tế Đã áp dụng thành công chuyên đề trình giảng dạy lớp chuyên hoá bồi dưỡng đội tuyển quốc gia trường chuyên đạt thành công bước đầu năm học 2014-2015.Cả học sinh dự thi đạt giải có giải giải ba giải KK học sinh dự thi vòng có em vào đội tuyển olimpic quốc tế ………………………………………………………………………………………… 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Duy Ái, Đào Hữu Vinh Tài liêụ giáo khoa chuyên hóa học 10 Tập NXB Giáo dục, 2001 [2] Nguyễn Duy Ái Tài liệu giáo khoa chuyên hóa học 10 Tập - NXB Giáo dục, 2001 [3] Nguyễn Duy Ái Tài liệu giáo khoa chuyên hóa học 11-12 Tập - Hóa học Vô NXB Giáo dục, 2001 [4] Nguyễn Duy Ái, Nguyễn Tinh Dung, Trần Thành Huế, Trần Quốc Sơn, Nguyễn Văn Tòng – Một số vấn đề chọn lọc Hóa học tập II NXB Giáo dục, 2000 [5] Bài tập chuẩn bị Olympic Quốc tế từ năm 1998 đến năm 2015 [6] Hoàng Minh Châu, Ngô Thị Thân, Hà Thị Diệp, Đào Đình Thức (hiệu đính tiếng đức), Trần Thành Huế, Nguyễn Trọng Thọ, Phạm Đình Hiến.- Olympic Hóa học Việt Nam Quốc tế –V NXB Giáo dục, 2003 [7] Nguyễn Tinh Dung – Hóa học phân tích: phương pháp chuẩn độ oxi hoá khử (tái lần thứ 4), 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 mở rộng kiến thức hóa học Trung học phổ thông NXB Giáo dục, 2002 [10]Nguyễn Ting Dung-Hóa học phân tích-NXB Đại học Sư phạm, 2007 [11] Đề thi dự bị HSG Quốc Gia từ năm 2001 đến năm 2014 [12] Đề thi HSG Quốc gia từ năm 1994 đến năm 2015 [13] Đề Thi chọn đội tuyển thi Olympic quốc tế vòng từ năm 2003 đến năm 2015 [14] Đề thi Olympic Quốc tế từ năm 1998 đến năm 2014 [15] Đề thi Olympic trại hè Hùng Vương Duyên Hải bắc lần thứ I-XI… [16]Đoàn Thị Kim Dung-Vận dụng lý thuyết Oxi hoá khử giảng dạy hoá học trường chuyên, phục vụ việc bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia” Luận văn thạc sĩ khoa hóa học, 2009 [17] Lê Thị Thanh-Vận dụng lý thuyết chuẩn độ oxi hóa-khử việc bồi dưỡng HSG cấp-Luận văn thạc sĩ khoa hóa học 2010 [18] Đào Quý Triệu, Tô Bá Trọng (Hoàng Minh Châu, Đào Đình Thức hiệu đính) Olympic Hóa học Việt Nam 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 99 [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 Staly Bruckenstien 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 100 [...]... các em học sinh hiểu rõ và vận dụng nhanh để giải quyết tốt các dạng bài tập về điện hoá trong các đề thi học sinh giỏi khu vực và quốc gia 14 CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM II.1 Đề bài Bài 1 Cặp oxi hoá - khử của một nguyên tố kim loại được tạo ra bởi A một chất oxi hoá và một chất khử B hai nguyên tố kim loại có độ hoạt động khác nhau tiếp xúc với nhau C dạng oxi hoá và dạng khử của nguyên... bởi một số phi kim hoạt động như oxi, clo, flo Chọn đáp án đúng Bài 85 Sự so sánh nào dưới đây là chính xác? 1 Ăn mòn hoá học không làm xuất hiện dòng điện như ăn mòn điện hoá 2 Ăn mòn hoá học xảy ra nhanh hơn ăn mòn điện hoá trong cùng điều kiện A Chỉ 1 B Chỉ 2 C Cả 1 và 2 D Không phải 1 lẫn 2 Chọn đáp án đúng Bài 86 Trường hợp nào trong các thí nghiệm dưới đây xảy ra sự ăn mòn điện hoá học? 1 Cho một. .. dung dịch nước của KF bị điện phân, quá trình nào xảy ra? A O2 và H+ được tạo ra ở một điện cực còn H2 và OH được tạo ra ở điện cực còn lại B O2 và OH được tạo ra ở một điện cực còn H2 và H+ được tạo ra ở điện cực còn lại C Kali kim loại được tạo ra ở một điện cực còn O2 và H+ được tạo ra ở điện cực còn lại D Kali kim loại được tạo ra ở một điện cực còn F2 đựơc tạo ra ở điện cực còn lại Chọn đáp... thước điện cực đồng 3 3 21 3 2 D Giảm kích thước điện cực bạc đi hai lần Chọn đáp án đúng Câu 39 Nhận định nào dưới đây về hướng di chuyển của anion là đúng? A Về anot của pin điện hoá hay catot của bình điện phân B Về catot của pin điện hoá hay anot của bình điện phân C Về anot của cả hai trường hợp D Về catot trong cả hai trường hợp Chọn đáp án đúng Câu 40 Trong pin điện hoá catot luôn luôn là một điện. .. kẽm nguyên chất vào dung dịch axit clohydric 2 Cho một thanh kẽm vào dung dịch chứa đồng thời một lượng dư axit sunfuric và muối đồng(II) sunfat 3 Một mẫu gang chứa 2% cacbon được cho vào dung dịch axit sunfuric loãng A 1 B 1 và 2 C 2 và 3 D.1 và 3 Chọn đáp án đúng Bài 87 Thế điện cực chuẩn của …(1)… rất dương nên trong pin điện hoá, chúng thường đóng vai trò là catot Trong khi đó, thế điện cực của …(2)…... đúng Bài 63 Điều gì xảy ra đối với các cation trong khi điện 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 24 Chọn đáp án đúng Bài 64 Những nhận xét nào dưới đây là đúng? 1 Ở bình điện phân, cực dương là anot 2 Ở pin điện hoá, ... 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 án đúng Câu 48 Người ta điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế nhôm kim loại Khi có một điện lượng nhất định đi qua bể điện phân, tỉ lệ số mol nhôm và oxi thoát ra ở các điện cực là bao nhiêu? A 1 : 1 B 2 : 1 C 2 : 3 D 4 : 3... nguyên tố hoá học, một nguyên tố có tính oxi hoá, một nguyên tố có tính khử Chọn đáp án đúng Bài 2 Có hai phát biểu liên quan đến cặp oxi hoá -khử Mn+/M: 1 Mn+ là dạng oxi hoá, M là dạng khử 2 Phương trình hoá học thể hiện sự trao đổi electron giữa Mn+ và M được viết là : Mn+  M + ne Trong hai phát biểu này, A chỉ có 1 đúng B chỉ có 2 đúng C cả 1 và 2 đều đúng D cả 1 và 2 đều sai Chọn đáp án đúng Bài 3... Chọn đáp án đúng Bài 80 Một hệ thống điện phân đơn giản được cho như hình vẽ bên Khi đóng khoá K thì quá trình điện phân bắt đầu xảy ra Nhận xét nào sau đây không chính xác? A Ở bề mặt hai điện cực A, B đều có khí không màu thoát ra trong đó thể tích khí thoát ra ở ống nghiệm chứa điện cực B gấp đôi thể tích khí thoát ra ở ống nghiệm chứa điện cực A ở cùng điều kiện B Điện cực A là anot, điện cực B là... thay đổi thế điện cực chuẩn E0 theo nhiệt độ và sự có mặt thừa số T trong phương trình Nernst 5 Sơ đồ của pin điện Người ta quy ước viết sơ đồ của một pin điện hoá như sau: - Điện cực dương được đặt bên phải, điện cực âm ở bên trái sơ đồ - Giữa kim loại điện cực và dung dịch chất điện giải đặt một gạch đơn thẳng đứng - Giữa dung dịch bao quanh cực dương và dung dịch bao quanh cực âm đặt một gạch đôi