DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI 1. Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa – khử. Cặp oxi hóa – khử được viết: M n+ /M. M n+ + ne M dạng oxi hóa dạng khử (Dạng oxi hóa có số oxi hóa cao dạng khử) Sử khử: M n+ +ne → M (tạo ra dạng khử gọi là sự khử) Sử oxi hóa: M → M n+ +ne (tạo ra dạng oxi hóa gọi là sự oxi hóa (a) Em hãy cho biết các quá trình sau đây là sự oxi hóa hay sự khử: Fee2Fe 2 →+ + e2CuCu 2 +→ + Al 3+ + 3e → Al (b) Em hãy cho biết cặp oxi hóa – khử có các phương trình hóa học sau: Phản ứng Cặp oxi hóa – khử Fee2Fe 2 →+ + Fe 2+ /Fe Age1Ag →+ + e2CuCu 2 +→ + Al 3+ + 3e → Al K + + 1e → K 2H + +2e → H 2 2. Pin điện hóa Zn-Cu: Zn → Zn 2+ +2e Cu 2+ + 2e → Cu (a) Em hãy viết các quá trình xảy ra ở các điện cực và phương trình phản ứng trong pin (Cu-Ag) (b) Em hãy viết các quá trình xảy ra ở các điện cực và phương trình phản ứng trong pin (Zn-Ni) 3. Cho biết thế điện cực hiđro chuẩn là gì ? Thế điện cực hỉđo chuẩn bằng bao nhiêu ? Điện cực hiđro chuẩn gồm một tấm platin được phủ muội platin, nhúng trong dung dịch axit có nồng độ H + 1M. Bề mặt điện cực hấp phụ khí H 2 , được thổi liên tục vào dung dịch dưới áp suất 1 atm. Trên bề mặt điện cực xảy ra quá trình: H 2 2H + + 2e Người ta chấp nhận một qui ước rằng thế đienẹ cực hiđro chuẩn bằng 0,00V ở mọi nhiệt độ. V00,0E 0 H/H2 2 = + 4. Thế điện cực chuẩn kim loại là gì ? Thế điện cực chuẩn của kim loại cần đo được chấp nhận bằng suất điện động của pin tạo bởi được cực hiđro chuẩn và điện cực của kim loại cần đo. 5. Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại ở 25 0 C (Nồng độ của các ion kim loại đều bằng 1M) 1 | P a g e Điện cực dương là điện cực đồng (catot) Điện cực âm là điện cực kẽm (anot) catot xảy ra sự khử: Cu 2+ + 2e → Cu anot xảy ra sự oxi hóa: Zn → Zn 2+ +2e Electron chuyển từ cực Zn (-) sang cực đồng (+), còn dòng điện thì ngược lại từ cực đồng (+) sang cực Zn (-). Khi pin hoạt động cầu muối là nơi di chuyển các ion. Phản ứng xảy ra trong pin: Zn → Zn 2+ +2e Cu 2+ + 2e → Cu Zn + Cu 2+ → Cu + Zn 2+ Suất điện động của pin điên hóa: Là hiệu điện thế lớn nhất giữa hai điện cực pin, kí hiệu E pin 0 )Zn/Zn( 0 )Cu/Cu( 0 pin 0 )( 0 )( 0 pin 22 EEEEEE ++ −=−= −+ DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI K + /K Na + /Na Mg 2+ /Mg Al 3+ /Al Zn 2+ /Zn Fe 2+ /Fe Ni 2+ /Ni Sn 2+ /Sn Pb 2+ /Pb 2H + /H 2 Cu 2+ /Cu Ag + /Ag Au 3+ /Au -2,93 -2,71 -2,37 -1,66 -0,76 -0,44 -0,26 -0,14 -0,13 0,00 +0,34 +0,80 +1,50 Thế điện cực chuẩn càng lớn thì tính oxi hóa của ion kim loại càng mạnh và tính khử của kim loại càng yếu. (a) Hãy so tính tính oxi hóa của Cu 2+ và Zn 2+ (b) Hãy so tính tính oxi hóa của Ag + và Al 3+ (c) Hãy so tính tính khử của Zn và Cu (d) Hãy so tính tính khử của Ag và Al 6. Xác định chiều phản ứng oxi hóa – khử. Cation kim loại trong cặp oxi hóa - khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn sẽ oxi hóa được kim loại trong cặp oxi hóa – khử có thể điện cực chuẩn nhỏ hơn. Qui tắc α: )y(Khu)y(Oxh)m(Khu)m(Oxh )y(khu )m(Oxh )m(khu )y(Oxh +→+⇔〈 Viết phương trình phản ứng xảy ra giữa các cặp oxi hóa – khử sau: (a) Cu 2+ /Cu và Zn 2+ /Zn CuZnZnCu Cu Cu Zn Zn 22 22 +→+⇔〈 ++ ++ (b) Cu 2+ /Cu và Ag + /Ag (c) Mg 2+ /Mg và 2H + /H 2 7. Cho biết cặp oxi hóa – khử trong các phản ứng sau: (a) Fe + Cu 2+ → Fe 2+ + Cu (b) 2Ag + + Cu → 2Ag + Cu 2+ (c) Fe 2+ + Ag + → Ag + Fe 3+ (d) 2Fe 3+ + Cu → Cu 2+ + 2Fe 2+ 8. Xác định suất điện động của pin điện hóa 0 khu 0 oxh 0 pin 000 pin EEEhayEEE −=−= −+ Em hãy xác định sức điện động của các pin điện hóa sau: (a) Zn-Cu V10,1)76,0()34,0(EEEEE 0 Zn/Zn 0 Cu/Cu 000 pin 22 =−−+=−=−= ++ −+ (b) Zn-Pb (c) Cu-Ag 9. Tính 0 pin E của các pin điện hóa có phương trình phản ứng sau .V77,0E 0 Fe/Fe 3 += + (a) Fe + Cu 2+ → Fe 2+ + Cu (b) 2Ag + + Cu → 2Ag + Cu 2+ (c) Fe 2+ + Ag + → Ag + Fe 3+ (d) 2Fe 3+ + Cu → Cu 2+ + 2Fe 2+ 10. Xác định thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa Người ta cho suất điện động và thế điện cực chuẩn của một điện cực ta tìm thế điện cực chuẩn của cặp còn lại.Hãy xác định thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa – khử Ni 2+ /Ni. Biết V60,0E 0 )CuNi(pin = − và .V34,0E 0 Cu/Cu 2 += + Cực dương là Cu. Ta có: V26,0E60,0E)34,0(60,0EEV60,0E 0 Ni/Ni 0 Ni/Ni 0 Ni/Ni 0 Cu/Cu 0 pin 2222 −=⇒=−+⇔=−⇔= ++++ 2 | P a g e DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI C©u 1 : Mệnh đề không đúng là: 3 | P a g e DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI A. Tính oxi hóa của các ion tăng theo thứ tự: Fe 2+ , H + , Cu 2+ , Ag + . B. Fe 3+ có tính oxi hóa mạnh hơn Cu 2+ . C. Fe khử được Cu 2+ trong dung dịch. D. Fe 2+ oxi hoá được Cu. C©u 2 : Trong cầu muối của pin điện hóa khi họa động, xảy ra sự di chuyển của các : A. ion B. electron C. nguyên tử kim loại D. phân tử nước C©u 3 : Dãy các ion xếp theo chiều giảm dần tính oxi hoá là (biết trong dãy điện hóa, cặp Fe 3+ /Fe 2+ đứng trước cặp Ag + /Ag): A. Ag + , Cu 2+ , Fe 3+ , Fe 2+ . B. Fe 3+ , Ag + , Cu 2+ , Fe 2+ . C. Fe 3+ , Cu 2+ , Ag + , Fe 2+ . D. Ag + , Fe 3+ , Cu 2+ , Fe 2+ . C©u 4 : Chất nào sau đây có thể oxi hóa được ion Fe 2+ thành Fe 3+ A. Pb 2+ B. Cu 2+ C. Ag + D. Au C©u 5 : Cho biết các phản ứng xảy ra sau 2FeBr 2 + Br 2 → 2FeBr 3 ; 2NaBr + Cl 2 → 2NaCl + Br 2 . Phát biểu đúng là : A. Tính khử của Cl − mạnh hơn của Br − B. Tính oxi hoá của Br 2 mạnh hơn của Cl 2 C. Tính oxi hoá của Cl 2 mạnh hơn của Fe 3+ D. Tính khử của Br − mạnh hơn của Fe 2+ C©u 6 : Một pin điện hóa có điện cực Zn nhúng trong dung dịch ZnSO 4 và điện cực Cu nhúng trong dung dịch CuSO 4 . Sau một thời gian pin đó phóng điện thì khối lượng A. cả hai điện cực Zn và Cu đều tăng B. điện cực Zn tăng còn khối lượng điện cực Cu giảm. C. cả hai điện cực Zn và Cu đều giảm D. điện cực Zn giảm còn khối lượng điện cực Cu tăng. C©u 7 : Phương trình hóa nào dưới đây biểu diễn đúng sự bảo toàn điện tích ? A. Fe → Fe 2+ +2e B. Fe 2+ + 2e → Fe 3+ C. Fe → Fe 2+ +1e D. Fe + 2e → Fe 3+ C©u 8 : Phản ứng hóa học trong pin điện hóa : 2Cr + 3Ni 2+ → 2Cr 3+ + 3Ni, Biết V26,0E;V74,0E Ni/Ni 0 Cr/Cr 0 23 −=−= ++ . E 0 của pin điện hóa là: A. 0,48 V B. 1,0 V C. 0,96 V D. 0,78 V C©u 9 : Cho biết V80,0E 0 Ag/Ag = + và V85,0E 0 Hg/Hg 2 = + . Phản ứng hóa học nào xảy ra được ? A. Hg + Ag + → Hg 2+ + Ag B. Hg 2+ + Ag → Hg + Ag + C. Hg 2+ + Ag + → H+ Ag D. Hg + Ag→ Hg 2+ + Ag + C©u 10 : Suất điện động chuẩn của pin điện hóa được tạo thành từ cặp oxi hóa – khử Au 3+ /Au và Sn 2+ /Sn là : (Biết V14,0E;V5,1E Sn/Sn 0 Au/Au 0 23 −=+= ++ ) A. 1,24 V B. 1,64 V C. 1,46 V D. 0,98 V C©u 11 : Trong pin điện hóa Zn-Cu, phản ứng hóa học nào xảy ra ở điện cực âm ? A. Zn → Zn 2+ + 2e B. Zn 2+ +2e → Zn C. Cu 2+ +2e → Cu D. Cu → Cu 2+ + 2e C©u 12 : Các chất phản ứng trong pin điện hóa là : A. Cu 2+ và Al B. Al 3+ C. Al 3+ vàCu D. Al và Cu C©u 13 : Tiến hành hai thí nghiệm sau : 4 | P a g e DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI - Thí nghiệm 1 : Cho m gam bột Fe (dư) vào V 1 lít dung dịch Cu(NO 3 ) 2 1M; - Thí nghiệm 2 : Cho m gam bột Fe (dư) vào V 2 lít dung dịch AgNO 3 0,1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được ở hai thí nghiệm đều bằng nhau. Giá trị của V 1 so với V 2 là A. V 1 = 5V 2 B. V 1 = 10V 2 C. V 1 = V 2 D. V 1 = 2V 2 C©u 14 : Sau một thời gian phản ứng giữa các cặp oxi hóa – khử là Zn 2+ /Zn và Cu 2+ /Cu trong dung dịch ta nhận thấy : A. Nồng độ Cu 2+ trong dung dịch tăng lên B. Nồng độ Zn 2+ trong dung dịch tăng lên C. Khối lượng kim loại Zn tăng lên D. Khối lượng kim loại Cu giảm C©u 15 : X là kim loại phản ứng được với dung dịch H 2 SO 4 loãng, Y là kim loại tác dụng được với dung dịch Fe(NO 3 ) 3 . Hai kim loại X, Y lần lượt là (biết thứ tự trong dãy thế điện hóa: Fe 3+ /Fe 2+ đứng trước Ag + /Ag) A. Mg, Ag. B. Cu, Fe. C. Fe, Cu. D. Ag, Mg. C©u 16 : Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO 3 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là (biết thứ tự trong dãy thế điện hóa : Fe 3+ /Fe 2+ đứng trước Ag + /Ag) A. 32,4 B. 64,8 C. 54,0 D. 59,4 C©u 17 : Trong pin điện hóa Zn-Cu, quá trình khử trong pin là A. Cu → Cu 2+ + 2e. B. Zn → Zn 2+ + 2e. C. Zn 2+ + 2e → Zn. D. Cu 2+ + 2e → Cu. C©u 18 : Biết V06,1E 0 )AgNi(pin = − và 26,0E 0 Ni/Ni 2 −= + thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa Ag + /Ag là : A. 0,85 V B. 0,80 V C. 0,86 V D. 1,32 V C©u 19 : Trong quá trình hoạt động của pin điện hóa Cu-Ag, nồng độ của các ion trong dung dịch biến điển như thế nào ? A. Nồng độ của ion Ag + giảm dần và nồng độ của ion Cu 2+ tăng dần. B. Nồng độ của ion Cu 2+ tăng dần và nồng độ của ion Ag + tăng dần. C. Nồng độ của ion Ag + tăng dần và nồng độ của ion Cu 2+ giảm dần. D. Nồng độ của ion Ag + giảm dần và nồng độ của ion Cu 2+ giảm dần. C©u 20 : Cho suất điện động chuẩn E 0 của các pin điện hoá : E 0 (Cu-X) = 0,46V, E 0 (Y-Cu) = 1,1V; E 0 (Z- Cu) = 0,47V (X, Y, Z là ba kim loại). Dãy các kim loại xếp theo chiều tăng dần tính khử từ trái sang phải là A. Z, Y, Cu, X B. Y, Z, Cu, X C. X, Cu, Z, Y D. X, Cu, Y, Z 5 | P a g e DY IN HểA CA KIM LOI Môn Dienhoa (Mã đề 143) L u ý: - Thí sinh dùng bút tô kín các ô tròn trong mục số báo danh và mã đề thi trớc khi làm bài. Cách tô sai: - Đối với mỗi câu trắc nghiệm, thí sinh đợc chọn và tô kín một ô tròn tơng ứng với phơng án trả lời. Cách tô đúng : 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 6 | P a g e DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI 20 7 | P a g e DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI phiÕu soi - ®¸p ¸n (Dµnh cho gi¸m kh¶o) M«n : Dienhoa M· ®Ò : 143 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8 | P a g e DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI 9 | P a g e . Cu, X C. X, Cu, Z, Y D. X, Cu, Y, Z 5 | P a g e DY IN HểA CA KIM LOI Môn Dienhoa (Mã đề 143) L u ý: - Thí sinh dùng bút tô kín các ô tròn trong mục số báo. DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI phiÕu soi - ®¸p ¸n (Dµnh cho gi¸m kh¶o) M«n : Dienhoa M· ®Ò : 143 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20