skkn DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC KHỐI 12.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU Mã số:……… SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC KHỐI 12 BAN A Người thực hiện: PHAN NGỌC HỒNG Lĩnh vực nghiên cứu: Phương pháp dạy học môn Năm học: 2011 – 2012 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên: Phan Ngọc Hồng Ngày tháng năm sinh: 20/04/1965 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: Ấp I, xã Long An, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai Điện thoại (CQ): 0613.844537 DĐ: 0918011154 Chức vụ: Phó hiệu trưởng Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Đại học sư phạm - Chuyên ngành Hóa học - Năm nhận bằng: 1986 III KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: dạy môn Hóa - Số năm có kinh nghiệm: 26 năm DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC KHỐI 12 BAN A A/ Đặt vấn đề: Chương trình hóa học 12 ban A khác ban B chương trình cũ nặng chỗ tác giả mạnh dạn đưa chương điện hóa vào học sinh nghiên cứu tương đối kỹ: điện cực chuẩn Hidro, điện cực kim loại, điện cực chuẩn kim loại, pin điện, ý nghĩa điện cực chuẩn, điện phân anot trơ anot tan… Đây lý thuyết khô khan, khó hiểu trình độ học sinh phổ thông kể với giáo viên Nhưng việc nghiên cứu vấn đề điện hóa giúp cho học sinh hiểu sâu chiều hướng mức độ xảy phản ứng oxi hóa-khử Bên cạnh việc áp dụng lý thuyết điện hóa cho phép tạo nguồn điện khác (pin, acquy) kỹ thuật điện khác (điều chế, tinh chế kim loại phương pháp mạ điện, đúc điện…) thiết bị dùng khoa học thực tiễn hàng ngày (máy đo pH…) Bên cạnh đó, chương trình thi đại học, cao đẳng từ năm học 2007 đến nay, dạng tập liên quan đến kiến thức dãy điện hóa chiếm số lượng tương đối nhiều đề thi Vì việc nghiên cứu điện hóa có ý nghĩa lớn lý thuyết thực tế nên viết chuyên đề dành cho học sinh nghiên cứu, học hỏi để nắm chương điện hóa trường phổ thông B/ Giải vấn đề: Phần I: TÓM TẮT LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ ĐIỆN HOÁ 1.1 Điện hoá học gì? Điện hoá học lĩnh vực lý thuyết hoá học chuyên nghiên cứu chuyển đổi tương hỗ điện hoá Tức nghiên cứu mối quan hệ dòng điện phản ứng hoá học 1.2 Phản ứng OXH – khử: 1.2.1 Khái niệm: Phản ứng OXH – khử phản ứng có thay đổi số OXH nguyên tố Ví dụ: +1 +5 -2 0 +4 -2 t Ag N O3  → Ag + O ↑ + N O ↑ 0 +1 -1 +3 -2 t Al + 3O  → Al O +1 -1 Na + H Cl  → Na Cl + H ↑ 1.2.2 Nguyên nhân thay đổi số OXH phản ứng OXH – khử: có di chuyển electron từ phần tử sang phần tử khác (phần tử hiểu nguyên tử, phân tử ion) Phần tử cho electron gọi chất khử hay chất bị OXH Phần tử nhận thêm electron gọi chất OXH hay chất bị khử Như phản ứng OXH – khử luôn xảy đồng thời hay trình: Quá trình cho electron gọi trình OXH hay OXH Quá trình nhận electron gọi trình khử hay khử 1.2.3 Mối quan hệ phản ứng OXH – khử dòng điện: • Đối với phản ứng OXH – khử tự xảy tự xảy luôn kèm theo trình biến đổi lượng: Hoá thành nhiệt thành điện tuỳ thuộc vào cách tiến hành phản ứng: - Nếu thực phản ứng OXH – khử cách cho chất khử tiếp xúc trực tiếp với chất OXH hóa phản ứng chuyển thành nhiệt Ví dụ: nhúng Zn vào dd CuSO4 thì: Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu ↓ ΔH 0298 = -51,82Kcal Trong trường hợp OXH khử xảy vị trí electron di chuyển trực tiếp từ chất khử sang chất OXH - Nếu thực phản ứng theo cách khác: Nhúng Zn vào dd ZnSO4, nhúng Cu vào dd CuSO4 Hai dung dịch nối với nhanh cầu nối đựng dd KNO3 bảo hòa để dẫn điện không cho hai dd trộn lẫn vào Như trường hợp Zn không tiếp xúc trực tiếp với dd CuSO 4, nối Zn Cu lại với qua dây kim loại dây Zn bị OXH thành Zn2+ tan vào dung dịch Cu2+ bị khử thành Cu bám lên Cu Trong trường hợp này: Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu Trong đó: Quá trình OXH xảy cực Zn: Zn – 2e  Zn2+ Quá trình khử xảy cực Cu: Cu2+ + 2e  Cu Điều chứng tỏ electron di chuyển từ cực Zn sang cực Cu ion Cu2+ dung dịch di chuyển Cu nhận electron từ Zn chuyển sang Các ion Zn2+ tách khỏi Zn vào dung dịch Trong mạch xuất dòng điện Như hoá chuyển thành điện Dụng cụ để thực phản ứng OXH – khử biến hoá thành điện gọi nguyên tố Ganvanic hay pin điện • Đối với phản ứng OXH – khử không tự xảy như: 2NaCl  2Na + Cl2 Để thực phản ứng người ta phải dùng dòng điện chiều từ bên qua NaCl nóng chảy có màng ngăn, kết người ta thu Na Cl2 hai nơi khác – hai cực bình điện phân Ở anot: 2Cl- – 2e  Cl2 x1 Na+ +1e  Na x2 Ở catot: dp 2NaCl(n/c) = 2Na + Cl m.n catot anot Trong trường hợp xảy biến đổi lượng từ điện thành hoá 1.2.4 Phân loại phản ứng OXH – khử: có nhiều cách phân loại phản ứng OXH – khử khác nhau: a Căn vào cách tiến hành phản ứng OXH – khử: chia làm loại: Loại 1: phản ứng OXH – khử thông thường: Là loại phản ứng OXH – khử thực cách cho chất khử tiếp xúc trực tiếp với chất OXH Ví dụ: Cho viên Zn vào dd HCl thì: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ Đây loại phản ứng OXH – khử thông thường Loại 2: phản ứng OXH – khử pin điện: Là loại phản ứng OXH – khử xảy điện cực có phát sinh dòng điện Ví dụ: Pin Zn – Cu: (-) Zn|Zn2+ 1M || Cu2+ 1M|Cu(+) Ở catot Zn – 2e  Zn2+ x1 Ở anot Cu2+ + 2e  Cu x1 Phản ứng xảy pin: Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu Khi nối cực kẽm với cực đồng e di chuyển từ cực Zn sang cực Cu ion Cu2+ di chuyển cực Cu nhận e từ Zn chuyển sang, Zn 2+ tách khỏi bề mặt Zn vào dung dịch Kết mạch xuất dòng điện chiều Phản ứng xảy pin điện biến hoá thành điện Loại 3: Phản ứng OXH – khử điện phân: Là loại phản ứng OXH – khử xảy bề mặt điện cực nhờ tác dụng dòng điện chiều qua chất điện phân trạng thái nóng chảy dung dịch Phản ứng OXH khử điện phân trình biến đổi điện thành hoá b Căn vào chất khử chất OXH chia thành loại: Loại 1: phản ứng OXH – khử phân tử: Chất khử chất OXH không thuộc phân tử Ví dụ: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu ↓ Loại 2: phản ứng tự OXH – khử: chất giữ vai trò chất OXH chất khử Ví dụ: 2NO2 + 2KOH = KNO3 + KNO2 + H2O Loại 3: phản ứng OXH – khử nội phân tử: chất khử chất OXH nằm phân tử +2 -2 t0 0 Ví dụ: Hg O = Hg + O 1.2.5 Cân phản ứng OXH – khử theo phương pháp ion – electron: tiến hành theo bước sau đây: Bước 1: Xác định số OXH nguyên tố từ xác định chất khử, chất OXH sản phẩm trình OXH – khử Bước 2: Viết trình cho nhận electron (các bán phản ứng) theo trạng thái tồn chất (nguyên tử, phân tử ion) Bước 3: Cân số electron trao đổi theo nguyên tắc: “Tổng số electron mà chất khử cho = tổng số electron mà chất OXH nhận” cách nhân hệ số Bước 4: Cộng bán phản ứng theo vế so sánh điện tích phương trình thu sau cộng Bước 5: Cân điện tích hai vế phương trình thu sau cộng theo nguyên tắc sau: • Đối với phản ứng biết môi trường: - Nếu phản ứng có axit làm môi trường vế trái thêm H + vế phải tạo thành nước - Nếu phản ứng có kiềm tham gia vế trái thêm OH - vế phải tạo thành nước - Nếu phản ứng có nước tham gia vế trái thêm H 2O vế phải tạo thành H+ điện tích vế trái lớn vế phải; vế phải tạo thành OH - điện tích vế trái nhỏ điện tích vế phải • Đối với phản ứng chưa biết môi trường: Biện luận để xác định môi trường: - Nếu điện tích vế trái nhỏ điện tích vế phải phản ứng thực môi trường H+ trung tính (có H2O tham gia) - Nếu điện tích vế trái lớn điện tích vế phải phản ứng thực môi trường OH- trung tính (có H2O tham gia) - Căn vào trạng thái tồn sản phẩm để sở thêm cho trình biện luận tìm môi trường Áp dụng cân phản ứng OXH – khử sau phương pháp ion – electron Bài tập 1: Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4  Na2SO4 + K2SO4 + MnSO4 + H2O SO32- – 2e  SO42- x5 MnO4- + 5e  Mn2+ x2 5SO32- + 2MnO4-  5SO42- + 2Mn2+ Điện tích vế trái: -12 Điện tích vế phải: -6 Để cân điện tích cần thêm: 6H+  3H2O Phương trình phản ứng dạng ion: 5SO32- + 2MnO4- + 6H+  5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O Phương trình phản ứng dạn phân tử: 5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O Bài tập 2: Na2SO3 + KMnO4 + KOH  Na2SO4 + K2MnO4 + H2O SO32- – 2e  SO42- x1 MnO4- + 1e  MnO42- x2 1SO32- + 2MnO4-  1SO42- + 2MnO42Điện tích vế trái: -4 Điện tích vế phải: -6 Để cân điện tích cần thêm: 2OH-  1H2O Phương trình phản ứng dạng ion: 1SO32- + 2MnO4- + 2OH-  1SO42- + 2MnO42- + 1H2O Phương trình phản ứng dạn phân tử: Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH = Na2SO4 + 2K2MnO4 + H2O Bài tập 3: Na2SO3 + KMnO4 + H2O  Na2SO4 + KOH + MnO2 SO32- – 2e  SO42- x3 MnO4- + 3e  MnO2 x2 3SO32 +2 MnO4-  3SO42- + 2MnO2 Điện tích vế trái: -8 Điện tích vế phải: -6 Để cân điện tích cần thêm: 1H2O  2OHPhương trình phản ứng dạng ion: 3SO32 +2 MnO4- + H2O  3SO42- + 2MnO2 + 2OHPhương trình phản ứng dạn phân tử: 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O  3Na2SO4 + 2KOH + 2MnO2 Bài tập 4: Hoàn thành cân phản ứng OXH – khử sau phương pháp ion – electron: Fe + NO3- + …  Fe3+ + NO2 ↑ + … Fe – 3e  Fe3+ x3 NO3- + 1e  NO2 x2 Fe + 3NO3-  Fe3+ + 3NO2 Điện tích vế trái: -3 Điện tích vế phải +3 Biện luận: - Phản ứng cho có kiềm tham gia kiềm tham gia vế trái thêm OH- vế phải tạo thành nước nên điện tích vế trái nhỏ điện tích vế phải - Phản ứng cho có nước tham gia vế phải tạo thành OH- Fe3+ + 3OH-  Fe(OH)3 ↓ làm cho dung dịch không tồn Fe 3+ trái với đề - Phản ứng có H+ tham gia vế phải tạo thành H 2O Vậy để cân phản ứng cần thêm vào vế trái 6H+ vế phải tạo 3H2O Phương trình phản ứng dạng ion: Fe + 3NO3- + 6H+ = Fe3+ + 3NO2 ↑ + 3H2O Phương trình phản ứng dạng phân tử: Fe + 6HNO3 = Fe(NO3)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O Hoặc: 2Fe + 6NaNO3 + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O + 3Na2SO4 1.2.6 Thế điện cực – điện cực chuẩn chiều hướng phản ứng OXH – khử: a Thế điện cực điện cực: đại lượng có trị số sức điện động pin gồm điện cực điện cực hidro chuẩn dấu dấu điện cực pin Nếu điện cực đo điều kiện P = 1atm; nồng độ 1M điện cực gọi điện cực chuẩn ký hiệu Eo b Ý nghĩa điện cực chuẩn: • Dựa điện cực chuẩn xác định dễ dàng suất điện động chuẩn pin điện gồm điện cực bất kỳ: Eopin = Eoanot – Eocatot Ví dụ 1: Pin (-) Zn|ZnSO4 1M || CuSO4 1M|Cu(+) Có Eopin = 0,34 – (-0,76) = + 1,1V EoZn2+/Zn = -0,76V EoCu2+/Cu = +0,34V Ví dụ 2: Pin (-) Fe|FeSO4 1M || H2SO4 0,5M|Pt (H2 1atm) (+) Có Eopin = – (-0,44) = + 0,44V EoFe2+/Fe = -0,44V Eo2H+/H2 = +0V • Dựa vào điện cực chuẩn xác định mức độ thể tính OXH chất OXH mức độ thể tính khử chất khử điều kiện tiêu chuẩn Ví dụ: EoAg+/Ag = +0,8V > EoFe3+/Fe2+ = +0,77V nên điều kiện chuẩn nồng độ ion Ag+, Fe3+ Fe2+ 1mol/l thì: Tính OXH Ag+ mạnh Fe3+ Tính khử Ag yếu Fe2+ • Dựa vào Eo xác định chiều phản ứng OXH – khử điều kiện chuẩn: “Phản ứng OXH – khử xảy theo chiều phản ứng có E o > hay nói cách khác phản ứng OXH – khử xảy theo chiều chất OXH mạnh tác dụng với chất khử mạnh để tạo thành chất khử yếu chất OXH yếu hơn” Ví dụ: 10 a Bài tập dãy điện hóa kim loại : Câu 1: Để khử ion Fe3+ dd thành ion Fe2+ dùng lượng dư: A kim loại Ag B kim loại Cu C kim loại Mg D kim loại Ba (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2007) Câu 2: Để khử ion Cu2+ dung dịch CuSO4 dùng kim loại A K B Ba C Na D Fe (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2007) Câu 3: Cho kim loại M tác dụng với Cl2 muối X; cho kim loại M tác dụng với dung dịch HCl muối Y Nếu cho kim loại M tác dụng với dung dịch muối X ta muối Y Kim loại M A Zn B Mg C Al D Fe (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2007) Câu 4: Thứ tự số cặp oxi hoá - khử dãy điện hoá sau: Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+ Cặp chất không phản ứng với là: A Fe dung dịch CuCl2 B dd FeCl2 dd CuCl2 C Cu dung dịch FeCl3 D Fe dung dịch FeCl3 (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2007) Câu 5: Cho ion kim loại: Zn2+, Sn2+, Ni2+, Fe2+, Pb2+ Thứ tự tính oxi hoá giảm dần là: A Pb2+ > Sn2+ > Ni2+ > Fe2+ > Zn2+ B Sn2+ > Ni2+ > Zn2+ > Pb2+ > Fe2+ C Zn2+ > Sn2+ > Ni2+ > Fe2+ > Pb2+ D Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Ni2+ > Zn2+ (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2007) Câu 6: Cho phản ứng hóa học: Fe + CuSO → FeSO4 + Cu Trong phản ứng xảy 19 A khử Fe2+ oxi hóa Cu B khử Fe2+ khử Cu2+ C oxi hóa Fe oxi hóa Cu D oxi hóa Fe khử Cu2+ (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2008) Câu 7: Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 AgNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là: A Fe, Cu, Ag B Al, Cu, Ag C Al, Fe, Cu D Al, Fe, Ag (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2008) Câu 8: Hai kim loại X, Y dung dịch muối clorua chúng có phản ứng hóa học sau: → XCl2+ 2YCl2 X+ 2YCl3  → YCl2 + X Y+ XCl2  Phát biểu là: A Ion Y2+ có tính oxi hóa mạnh ion X2+ B Kim loại X khử ion Y2+ C Kim loại X có tính khử mạnh kim loại Y D Ion Y3+ có tính oxi hóa mạnh ion X2 + (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2008) Câu 9: Cặp chất không xảy phản ứng hoá học A Cu + dung dịch FeCl3 B Fe + dung dịch HCl C Fe + dung dịch FeCl3 D Cu + dung dịch FeCl2 (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2008) Câu 10: Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,12 mol FeCl3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,36 gam chất rắn Giá trị m A 2,16 B 5,04 C 4,32 D 2,88 (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2009) Câu 11: Nhúng kim loại M (chỉ có hoá trị hai hợp chất) có khối lượng 50 gam vào 200 ml dung dịch AgNO3 1M phản ứng xảy hoàn toàn Lọc dung dịch, đem cô cạn thu 18,8 gam muối khan Kim loại M 20 A Fe B Cu C Mg D Zn (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2009) Câu 12: Thứ tự số cặp oxi hoá - khử dãy điện hoá sau: Mg2+/Mg; Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag Dãy gồm chất, ion tác dụng với ion Fe3+ dung dịch là: A Fe, Cu, Ag+ B Mg, Fe2+, Ag C Mg, Cu, Cu2+ D Mg, Fe, Cu (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2009) Câu 13: Cho 100 ml dung dịch FeCl2 1,2M tác dụng với 200 ml dung dịch AgNO3 2M, thu m gam kết tủa Giá trị m A 34,44 B 47,4 C 30,18 D 12,96 (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2009) Câu 14: Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3M AgNO3 0,3M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m2 gam chất rắn X Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu 0,336 lít khí (ở đktc) Giá trị m1 m2 A 8,10 5,43 B 1,08 5,43 C 0,54 5,16 D 1,08 5,16 (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2009) Câu 15: Cho 29,8 gam hỗn hợp bột gồm Zn Fe vào 600 ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X 30,4 gam hỗn hợp kim loại Phần trăm khối lượng Fe hh ban đầu A 37,58% B 56,37% C 64,42% D 43,62% (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2010) Câu 16: Cho biết thứ tự từ trái sang phải cặp oxi hoá - khử dãy điện hoá (dãy điện cực chuẩn) sau: Zn2+/Zn; Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag Các kim loại ion phản ứng với ion Fe2+ dung dịch là: A Zn, Ag+ B Zn, Cu2+ C Ag, Cu2+ 21 D Ag, Fe3+ (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2010) Câu 17: Dãy gồm ion oxi hóa kim loại Fe A Fe3+, Cu2+, Ag+ B Zn2+, Cu2+, Ag+ C Cr2+, Au3+, Fe3+ D Cr2+, Cu2+, Ag+ (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2011) Câu 18: Dãy ion xếp theo chiều giảm dần tính oxi hoá (biết dãy điện hóa, cặp Fe3+/Fe2+ đứng trước cặp Ag+/Ag): A Ag+, Cu2+, Fe3+, Fe2+ B Fe3+, Cu2+, Ag+, Fe2+ C Ag+, Fe3+, Cu2+, Fe2+ D Fe3+, Ag+, Cu2+, Fe2+ (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2007) Câu 19: Dãy gồm kim loại điều chế công nghiệp phương pháp điện phân hợp chất nóng chảy chúng là: A Na, Ca, Al B Na, Ca, Zn C Na, Cu, Al D Fe, Ca, Al (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2007) Câu 20: Mệnh đề không là: A Fe2+ oxi hoá Cu B Fe khử Cu2+ dung dịch C Fe3+ có tính ôxi hóa Cu2+ D Tính oxi hóa ion tăng theo thứ tự: Fe2+, H+, Cu2+, Ag+ (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2007) Câu 21: Cho phản ứng xảy sau đây: (1) AgNO3 + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag↓ (2) Mn + 2HCl → MnCl2 + H2↑ Dãy ion xếp theo chiều tăng dần tính oxi hoá A Mn2+, H+, Fe3+, Ag+ B Ag+, Fe3+, H+, Mn2+ C Ag+ , Mn2+, H+, Fe3+ D Mn2+, H+, Ag+, Fe3+ 22 (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2007) Câu 22: Cho m gam hỗn hợp bột Zn Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4 Sau kết thúc phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu m gam bột rắn Thành phần phần trăm theo khối lượng Zn hỗn hợp bột ban đầu (cho Fe = 56, Cu = 64, Zn = 65) A 90,27% B 85,30% C 82,20% D 12,67% (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2007) Câu 23: X kim loại phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng, Y kim loại tác dụng với dung dịch Fe(NO3)3 Hai kim loại X, Y (biết thứ tự dãy điện hoá: Fe3+/Fe2+ đứng trước Ag+/Ag) A Fe, Cu B Cu, Fe C Ag, Mg D Mg, Ag (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2008) Câu 24: Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu m gam chất rắn Giá trị m (biết thứ tự dãy điện hoá: Fe3+/Fe2+ đứng trước Ag+/Ag) A 59,4 B 64,8 C 32,4 D 54,0 (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2008) Câu 25: Cho lượng bột Zn vào dung dịch X gồm FeCl2 CuCl2 Khối lượng chất rắn sau phản ứng xảy hoàn toàn nhỏ khối lượng bột Zn ban đầu 0,5 gam Cô cạn phần dung dịch sau phản ứng thu 13,6 gam muối khan Tổng khối lượng muối X A 13,1 gam B 17,0 gam C 19,5 gam D 14,1 gam (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2008) Câu 26: Cho hỗn hợp gồm Fe Zn vào dung dịch AgNO3 đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X gồm hai muối chất rắn Y gồm hai kim loại Hai muối X A Fe(NO3)3 Zn(NO3)2 B Zn(NO3)2 Fe(NO3)2 23 C AgNO3 Zn(NO3)2 D Fe(NO3)2 AgNO3 (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2009) Câu 27: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg x mol Zn vào dung dịch chứa mol Cu2+ mol Ag+ đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch chứa ba ion kim loại Trong giá trị sau đây, giá trị x thoả mãn trường hợp trên? A 1,8 B 1,5 C 1,2 D 2,0 (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2009) Câu 28: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X m gam chất rắn Y Giá trị m A 2,80 B 2,16 C 4,08 D 0,64 (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2009) Câu 29: Nhúng sắt nặng 100 gam vào 100 ml dd hh gồm Cu(NO3)2 0,2M AgNO3 0,2M Sau thời gian lấy kim loại ra, rửa làm khô cân 101,72 gam (giả thiết kim loại tạo thành bám hết vào sắt) Khối lượng sắt phản ứng A 1,40 gam B 2,16 gam C 0,84 gam D 1,72 gam (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2009) Câu 30: Hoà tan hoàn toàn 24,4 gam hỗn hợp gồm FeCl2 NaCl (có tỉ lệ số mol tương ứng : 2) vào lượng nước (dư), thu dung dịch X Cho dung dịch AgNO3 (dư) vào dung dịch X, sau phản ứng xảy hoàn toàn sinh m gam chất rắn Giá trị m A 57,4 B 28,7 C 10,8 D 68,2 (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2009) Câu 31: Cho 19,3 gam hh bột Zn Cu có tỉ lệ mol tương ứng : vào dd chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu m gam kim loại Giá trị m A 6,40 B 16,53 C 12,00 24 D 12,80 (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2010) Câu 32: Cho 2,7 gam hỗn hợp bột X gồm Fe Zn tác dụng với dung dịch CuSO4 Sau thời gian, thu dung dịch Y 2,84 gam chất rắn Z Cho toàn Z vào dung dịch H2SO4 (loãng, dư), sau phản ứng kết thúc khối lượng chất rắn giảm 0,28 gam dung dịch thu chứa muối Phần trăm khối lượng Fe X A 58,52% B 51,85% C 48,15% D 41,48% (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2011) Câu 33: Cho phản ứng sau: Fe + 2Fe(NO3)3 →3Fe(NO3)2 AgNO3 + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag Dãy xếp theo thứ tự tăng dần tính oxi hoá ion kim loại là: A Ag+, Fe2+, Fe3+ B Fe2+, Fe3+, Ag+ C Fe2+, Ag+, Fe3+ D Ag+, Fe3+, Fe2+ (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2011) Câu 43: Cho m gam bột Zn vào 500 ml dd Fe2(SO4)3 0,24M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng dung dịch tăng thêm 9,6 gam so với khối lượng dung dịch ban đầu Giá trị m A 32,50 B 20,80 C 29,25 D 48,75 (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2011) Câu 35: Cho m gam bột Cu vào 400 ml dung dịch AgNO3 0,2M, sau thời gian phản ứng thu 7,76 gam hỗn hợp chất rắn X dung dịch Y Lọc tách X, thêm 5,85 gam bột Zn vào Y, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 10,53 gam chất rắn Z Giá trị m A 3,84 B 6,40 C 5,12 D 5,76 (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2011) b Bài tập ăn mòn kim loại: Câu 1: Nếu vật làm hợp kim Fe-Zn bị ăn mòn điện hoá trình ăn mòn 25 A kẽm đóng vai trò catot bị oxi hóa B sắt đóng vai trò anot bị oxi hoá C sắt đóng vai trò catot ion H+ bị oxi hóa D kẽm đóng vai trò anot bị oxi hoá (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2011) Câu 2: Có dung dịch riêng biệt: a) HCl, b) CuCl2, c) FeCl3, d) HCl có lẫn CuCl2 Nhúng vào dung dịch Fe nguyên chất Số trường hợp xuất ăn mòn điện hoá A B C D (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2007) Câu 3: Biết ion Pb2+ dung dịch oxi hóa Sn Khi nhúng hai kim loại Pb Sn nối với dây dẫn điện vào dung dịch chất điện li A Pb Sn bị ăn mòn điện hoá B Pb Sn không bị ăn mòn điện hoá C có Pb bị ăn mòn điện hoá D có Sn bị ăn mòn điện hoá (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2008) Câu 4: Tiến hành bốn thí nghiệm sau: - Thí nghiệm 1: Nhúng Fe vào dung dịch FeCl3; - Thí nghiệm 2: Nhúng Fe vào dung dịch CuSO4; - Thí nghiệm 3: Nhúng Cu vào dung dịch FeCl3; - Thí nghiệm 4: Cho Fe tiếp xúc với Cu nhúng vào dung dịch HCl Số trường hợp xuất ăn mòn điện hoá A B C D (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2008) Câu 5: Cho hợp kim sau: Cu-Fe (I); Zn-Fe (II); Fe-C (III); Sn-Fe (IV) Khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li hợp kim mà Fe bị ăn mòn trước là: 26 A I, II IV B I, II III C I, III IV D II, III IV (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2009) Câu 6: Phản ứng điện phân dung dịch CuCl2 (với điện cực trơ) phản ứng ăn mòn điện hóa xảy nhúng hợp kim Zn-Cu vào dung dịch HCl có đặc điểm là: A Phản ứng xảy kèm theo phát sinh dòng điện B Đều sinh Cu cực âm C Phản ứng cực âm có tham gia kim loại ion kim loại D Phản ứng cực dương oxi hóa Cl- (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2010) Câu 7: Có dung dịch riêng biệt: CuSO4, ZnCl2, FeCl3, AgNO3 Nhúng vào dung dịch Ni Số trường hợp xuất ăn mòn điện hoá A B C D (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2010) c Bài tập pin điện hóa: Câu 1: Cho biết phản ứng oxi hoá - khử xảy pin điện hoá Fe – Cu là: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu ; E0 (Fe2+/Fe) = – 0,44 V, E0 (Cu2+/Cu) = + 0,34 V Suất điện động chuẩn pin điện hoá Fe - Cu A 1,66 V B 0,10 V C 0,78 V D 0,92 V (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2008) Câu : Cho biết: E0 Mg2+/Mg = - 2,37 V ; E0 Zn2+/Zn = - 0,76 V ; E0 Cu2+/Cu = + 0,34 V; E0 Pb2+/Pb = - 0,13 V Pin điện hoá có suất điện động chuẩn 1,61V cấu tạo hai cặp oxi hoá - khử A Pb2+/Pb Cu2+/Cu B Zn2+/Zn Cu2+/Cu C Mg2+/Mg Zn2+/Zn D Zn2+/Zn Pb2+/Pb (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2010) Câu 3: Trong pin điện hóa Zn-Cu, trình khử pin A Zn2+ + 2e  Zn B Cu  Cu2+ + 2e C Cu2+ + 2e  Cu B Zn  Zn2+ + 2e (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2007) 27 Câu 4: Một pin điện hoá có điện cực Zn nhúng dung dịch ZnSO4 điện cực Cu nhúng dung dịch CuSO4 Sau thời gian pin phóng điện khối lượng A hai điện cực Zn Cu tăng B điện cực Zn giảm khối lượng điện cực Cu tăng C điện cực Zn tăng khối lượng điện cực Cu giảm D hai điện cực Zn Cu giảm (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2008) Câu 5: Cho suất điện động chuẩn Eo pin điện hoá: Eo(Cu-X) = 0,46V; Eo(Y-Cu) = 1,1V; Eo(Z-Cu) = 0,47V (X, Y, Z ba kim loại) Dãy kim loại xếp theo chiều tăng dần tính khử từ trái sang phải A Z, Y, Cu, X B X, Cu, Z, Y C Y, Z, Cu, X D X, Cu, Y, Z (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2008) Câu 6: Cho suất điện động chuẩn pin điện hoá: Zn-Cu 1,1V; Cu-Ag 0,46V Biết điện cực chuẩn Ag+/Ag +0,8V Thế điện cực chuẩn E o Zn2+/Zn Cu2+/Cu A -0,76V +0,34V B -1,46V -0,34V C +1,56V +0,64V D -1,56V +0,64 (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2009) Câu 7: Cho điện cực chuẩn sau: E Alo 3+ / Al = −1, 66V , o EZn = −0, 76V 2+ / Zn o , EPb 2+ / Pb o = −0,13V ECu = +0,34V 2+ / Cu , Trong pin sau , pin có suất điện động chuẩn lớn A Pin Zn – Cu B Pin Zn – Pb C Pin Al – Zn D Pin Pb – Cu (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2009) Câu 8: Trong trình hoạt động pin điện hoá Zn – Cu A khối lượng điện cực Zn tăng B nồng độ ion Cu2+ dung dịch tăng C nồng độ ion Zn2+ dung dịch tăng 28 D khối lượng điện cực Cu giảm (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2011) d Bài tập điện phân: Câu 1: Điện phân dung dịch CuSO4 với anot đồng (anot tan) điện phân dung dịch CuSO4 với anot graphit (điện cực trơ) có đặc điểm chung A Ở catot xảy khử: Cu2+ +2e  Cu B Ở catot xảy oxy hoá: 2H2O+ 2e  2OH- +H2 C Ở anot xảy oxy hoá: Cu  Cu2++2e D Ở anot xảy khử: 2H2O 4H++O2+4e (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2010) Câu 2: Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,2M (điện cực trơ) catot thu 3,2 gam kim loại thể tích khí (đktc) thu anot A 2,24 lít B 3,36 lít C 0,56 lít D 1,12 lít (Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2011) Câu 3: Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau thời gian thu 0,32 gam Cu catôt lượng khí X anôt Hấp thụ hoàn toàn lượng khí X vào 200 ml dung dịch NaOH (ở nhiệt độ thường) Sau phản ứng, nồng độ NaOH lại 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch không thay đổi) Nồng độ ban đầu dung dịch NaOH (cho Cu = 64) A 0,15M B 0,2M C 0,1M D 0,05M (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2007) Câu 4: Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 b mol NaCl (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp) Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng điều kiện a b (biết ion SO42- không bị điện phân dung dịch) A b > 2a B b = 2a C b < 2a D 2b = a (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2007) Câu 5: Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), catôt xảy 29 A khử ion Cl- B oxi hoá ion Cl- C oxi hoá ion Na+ D khử ion Na+ (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2008) Câu 6: Điện phân có màng ngăn 500 ml dd chứa hỗn hợp gồm CuCl2 0,1M NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ dòng điện 5A 3860 giây Dung dịch thu sau điện phân có khả hoà tan m gam Al Giá trị lớn m A 4,05 B 2,70 C 1,35 D 5,40 (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2009) Câu 7: Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu m kg Al catot 67,2 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro 16 Lấy 2,24 lít (ở đktc) hh khí X sục vào dd nước vôi (dư) thu gam kết tủa Giá trị m A 108,0 B 75,6 C 54,0 D 67,5 (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2009) Câu 8: Điện phân (với điện cực trơ) dung dịch gồm NaCl CuSO4 có số mol, đến catot xuất bọt khí dừng điện phân Trong trình điện phân trên, sản phẩm thu anot A khí Cl2 O2 B khí H2 O2 C có khí Cl2 D khí Cl2 H2 (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2010) Câu 9: Điện phân (điện cực trơ) dd X chứa 0,2 mol CuSO4 0,12 mol NaCl dòng điện có cường độ 2A Thể tích khí (đktc) thoát anot sau 9650 giây điện phân A 2,240 lít B 2,912 lít C 1,792 lít D 1,344 lít (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2010) Câu 10: Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dd CuSO4 nồng độ x mol/l, sau thời gian thu dd Y màu xanh, có khối lượng giảm 8g so với dd ban đầu Cho 16,8g bột Fe vào Y, sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 12,4g kim loại Giá trị x 30 A 2,25 B 1,5 C 1,25 D 3,25 (Đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2010) Câu 11: Hoà tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước dung dịch X Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) thời gian t giây, y gam kim loại M catot 0,035 mol khí anot Còn thời gian điện phân 2t giây tổng số mol khí thu hai điện cực 0,1245 mol Giá trị y A 4,480 B 3,920 C 1,680 D 4,788 (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2011) Câu 12: Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khối lượng dung dịch giảm 10,75 gam ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay không đáng kể) Tất chất tan dung dịch sau điện phân A KNO3 KOH B KNO3, KCl KOH C KNO3 Cu(NO3)2 D KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2011) Câu 13: Khi điện phân dd NaCl (cực âm sắt, cực dương than chì, có màng ngăn xốp) A cực dương xảy trình oxi hoá ion Na+ cực âm xảy trình khử ion Cl- B cực âm xảy trình khử H2O cực dương xảy trình oxi hoá ion Cl - C cực âm xảy trình oxi hoá H 2O cực dương xảy trình khử ion Cl- D cực âm xảy trình khử ion Na+ cực dương xảy trình oxi hoá ion Cl - (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2011) 31 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu Độc lập – Tự – Hạnh phúc Long Thành, ngày 10 tháng 05 năm 2012 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học : 2011 – 2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm : DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC KHỐI 12 BAN A Họ tên tác giả : Phan Ngọc Hồng Tổ : Lý- Hóa Lĩnh vực : Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học môn :Hóa  Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác:…………………… Tính - Có giải pháp hoàn toàn - Có giải pháp cải tiến, đổi từ giải pháp có Hiệu - Hoàn toàn triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao - Hoàn toàn triển khai áp dụng đơn vị có hiệu cao - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng đơn vị có hiệu Khả áp dụng - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách: Tốt Khá Đạt - Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống : Tốt Khá Đạt - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng : Tốt Khá Đạt XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN 32 THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ 33