Tiêu đề PIN ĐIỆN HÓA-ĐỀ.pdf ✅

PIN ĐIỆN HÓA I, CẤU TẠO CỦA PIN GALVANI - Một pin Galvani được tạo nên từ hai cặp oxi hoá - khử khác nhau (ví dụ Cu2+/Cu và Zn2+/Zn, gọi là pin Galvani Zn-Cu) thường có cấu tạo như hình bên. - Trong đó thanh kim loại được nhúng trong dung dịch muối của chính nó, hai điện cực nối với nhau bằng dây dẫn. - Hai dung dịch muối trong pin Galvani được nối với nhau bởi một cầu muối. VD: Pin Galvani Zn-Cu Nhúng một thanh Zn vào cốc đựng dung dịch ZnSO4 1 M, nhúng một thanh Cu vào cốc đựng dung dịch CuSO4 1 M. Nối thanh Zn và thanh Cu bằng dây dẫn, lắp một vôn kế để đo hiệu điện thế. Hai dung dịch muối trong pin Galvani được nối với nhau bởi một cầu muối. II, NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG - Dựa trên phản ứng oxi hóa khử tự diễn biến, electron chuyển từ cực âm sang cực dương thông qua dây dẫn điện. Pin Galvani Zn-Cu Anode (Zn) Cathode (Cu) Xảy ra quá trình oxi hóa Zn → Zn2+ + 2e Xảy ra quá trình khử Cu2+ + 2e → Cu Phản ứng diễn ra trong pin: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu III, SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA PIN ĐIỆN HÓA n m o o o pin Y /Y X /X E E E = − + + IV, MỘT SỐ LOẠI PIN THÔNG DỤNG Pin Ưu điểm Nhược điểm Pin acquy pin có thể tái sử dụng nhiều lần bằng cách sạc điện. Vòng đời sử dụng được kéo dài do có thể nạp lại để tái sử dụng, không cần phải thay thế viên pin. Chi phí sản xuất lớn hơn so với pin thông thường; Acquy cũ, hỏng không xử lí đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường. Pin nhiên liệu: biến đổi trực tiếp năng lượng hoá học thành điện năng nhờ quá trình oxi hoá gián tiếp nhiên liệu trong pin. Chất oxi hoá thường dùng trong pin nhiên liệu là oxygen. Tạo điện năng trực tiếp từ phản ứng hoá học nên hiệu suất chuyển hoá cao. Pin nhiên liệu hydrogen không tạo ra các sản phẩm gây ô nhiễm môi trường. Giá thành cao vì cấu tạo phức tạp của pin và phải có bộ phận lưu trữ nhiên liệu đặc biệt là hydrogen. Pin mặt trời: biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. Pin mặt trời phổ biến nhất hiện nay là pin silicon. Sử dụng nguồn năng lượng vô tận là ánh sáng mặt trời, không tạo ra bất cứ sản phẩm hoá học nào trong quá trình hoạt động nên thân thiện với môi trường. Chỉ sinh ra dòng điện khi có ánh sáng mặt trời, công suất dòng điện tỉ lệ với cường độ ánh sáng. Việc xử lí pin hết hạn sử dụng không đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường đất. Trong pin Galvani: + Kim loại mạnh hơn: Anode (cực âm). + Kim loại yếu hơn: Cathode (cực dương). + Cầu muối có vai trò trung hòa điện tích mỗi dung dịch trong pin, duy trì dòng điện trong quá trình hoạt động của pin. Lưu ý
BÀI TẬP PHẦN I: Câu 1. Trong pin điện hoá, quá trình khử A. xảy ra ở cực âm. B. xảy ra ở cực dương. C. xảy ra ở cực âm và cực dương. D. không xảy ra ở cả cực âm và cực dương. Câu 2. Khi pin Galvani Zn – Cu hoạt động thì nồng độ A. Cu2+ giảm, Zn2+ tăng. B. Cu2+ giảm, Zn2+ giảm. C. Cu2+ tăng, Zn2+ tăng. D. Cu2+ tăng, Zn2+ giảm. Câu 3. Cho một pin điện hóa được tạo bởi các cặp oxi hóa – khử Fe2+/Fe và Ag+ /Ag ở điều kiện chuẩn. Quá trình xảy ra ở cực âm khi pin hoạt động là: A. Fe → Fe2+ + 2e B. Fe2+ + 2e → Fe C. Ag+ + 1e → Ag D. Ag → Ag+ + 1e Câu 4. Trong pin điện hoá, quá trình oxi hoá A. Chỉ xảy ra ở cực dương B. Chỉ xảy ra ở cực âm C. Xảy ra ở cả hai cực D. Không xảy ra ở cả hai cực Câu 5. Biết 2 0 Fe /Fe E 0,44V + = − ; 2 0 Cu /Cu E 0,34V + = . Sức điện động chuẩn của pin điện hoá Fe – Cu là A. 1,66 V. B. 0,1 V. C. 0,78 V. D. 0,92 V. Câu 6. Biết 3 0 Al /Al E 1,66V + = − , Biết 2 0 Pb /Pb E 0,13V + = − .Sức điện động của pin điện hoá Al – Pb là A. 1,79 V. B. -1,79 V. C. -1,53 V. D. 1,53 V. Câu 7. Cho EPin (Ni – Cu) = 0,59V và 2 0 Cu /Cu E 0,34V + = . Thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá – khử Ni2+/Ni là A. 0,34 V. B. 0,35 V. C. -0,35 V. D. -0,25 V. Câu 8. Trong pin điện hoá Zn– Fe A. Zn là chất khử, Fe2+ là chất oxi hoá B. Zn là chất oxi hoá, Fe2+ là chất khử C. Zn2+ là chất khử, Fe là chất oxi hoá D. Zn2+ là chất oxi hoá, Fe là chất khử Câu 9. Dãy các kim loại được sắp xếp theo chiều tính khử giảm dần A. K > Ca > Mg > Cu > Fe > Al. B. Ca > K > Mg > Cu > Fe > Al. C. K > Ca > Mg > Al > Fe > Cu. D. Ca > K > Cu > Mg> Fe > Al. Câu 10. Dãy các ion được sắp xếp theo chiều tính oxi hoá giảm dần là A. K + > Mg2+ > Al3+ > Fe2+ > Cu2+ . B. Fe2+ > Cu2+ > K+ > Mg2+ > Al3+ . C. Cu2+ > Fe2+ > K+ > Mg2+> Al3+ . D. Cu2+ > Fe2+ > Al3+ > Mg2+ > K+ . Câu 11. Cho pin điện hoá Zn-Cu. Quá trình xảy ra ở cực dương của pin là A. Zn2+ + 2e → Zn. B. Cu2+ + 2e → Cu. C. Zn → Zn2+ + 2e. D. Cu → Cu2+ + 2e. Câu 12. Cho pin điện hoá Al-Pb. Quá trình xảy ra ở cực âm của pin là A. Al3+ + 3e →Al. B. Pb2+ + 2e →Pb. C. Al → Al3+ + 3e. D. Pb → Pb2+ + 2e. Câu 13. Trong pin điện hoá Zn-Cu, phản ứng hoá học xảy ra giữa hai dạng nào của các cặp oxi hoá-khử tương ứng? A. Zn và Cu2+ . B. Zn và Cu. C. Zn2+vàCu2+ . D. Zn và Cu2+ . Câu 14. Trong quá trình hoạt động của pin điện Zn-Cu, dòng electron di chuyển từ A. cực kẽm sang cực đồng. B. cực bên phải sang cực bên trái. C. cathode sang anode. D. cực dương sang cực âm. Câu 15. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về pin Galvani? A. Anode là điện cực dương. B. Cathode là điện cực âm.
C. Ở điện cực âm xảy ra quá trình oxi hoá. D. Dòng electron di chuyển từ cathode sang anode. Câu 16. Nhận định nào sau đây về pin nhiên liệu là không đúng? A. Khác với acquy, chất phản ứng của pin nhiên liệu phải được cung cấp liên tục từ nguồn bên ngoài. B. Pin nhiên liệu tạo ra điện năng nhờ năng lượng mặt trời. C. Pin nhiên liệu biến đổi trực tiếp năng lượng hoá học thành điện năng. D. Một trong những hạn chế của pin nhiên liệu là sự lưu trữ nhiên liệu. Câu 17. Trong pin Galvani, thành phần nào dưới đây không phải là một phần cấu tạo nhất định phải có trong pin? A. Điện cực dương. B. Điện cực âm. C. Cầu muối. D. Dây dẫn điện. Câu 18. Một pin Galvani được cấu tạo bởi hai cặp oxi hoá – khử sau: (1) Ag+ + 1e → Ag o Ag /Ag E + = 0,799 V (2) Ni2+ + 2e → Ni 2 o Ni /Ni E + = -0,257 V Khi pin làm việc ở điều kiện chuẩn, nhận định nào sau đây là đúng? A. Ag được tạo ra ở cực dương, Ni được tạo ra ở cực âm. B. Ag được tạo ra ở cực dương, Ni2+ được tạo ra ở cực âm. C. Ag+ được tạo ra ở cực âm và Ni được tạo ra ở cực dương. D. Ag được tạo ra ở cực âm và Ni2+ được tạo ra ở cực dương. Câu 19. Theo quy ước, kí hiệu pin điện hoá với điện cực âm hay còn gọi là....(1).... đặt ở bên trái và điện cực dương hay còn gọi là....(2).... đặt ở bên phải. Thông tin phù hợp điền vào (1) và (2) là A. anode và cathode. B. cathode và anode. C. anion và cation. D. cation và anion. Câu 20. Pin điện hoá có thể kí hiệu đơn giản: kim loại (anode) - kim loại (cathode). Phản ứng chung trong một pin điện hoá là: X(s) + Y2+(aq) →Y(s) + X2+(aq). Kí hiệu của pin điện hoá đó là A. Y-X 2+ . B. X-Y. C. X-Y 2+ . D. Y-X. Câu 21. Cho biết: 2+ 0 Fe /Fe E V = −0,440 ; 2+ 0 Cu /Cu E 0,340 V = + . Sức điện động chuẩn của pin điện hoá Fe-Cu là A. 0,920 V. B. 1,660 V. C. 0,100 V. D. 0,780 V. Câu 22. Phản ứng xảy ra trong pin điện hoá Ni-Ag là: Ni(s) + 2Ag+ (aq) → Ni2+(aq) + 2Ag(s) Biết: 2+ + 0 0 Ni /Ni Ag /Ag E V; E V = −0,257 0,799 = + . Sức điện động chuân của pin bằng A. 1,857 V. B. 1,314 V. C. 1,056 V. D. 0,543 V. Câu 23. Cho biết sức điện động chuẩn của các pin sau: Pin điện hoá X-Y M-Y M-Z Sức điện động chuẩn (V) 0,20 0,60 0,30 Sự sắp xếp nào sau đây đúng với tính khử của các kim loại X, Y, Z, M? A. Y < X < Z < M. B. M < Z < Y < X. C. X < Y < M < Z. D. X < Y < Z < M. Câu 24. Cho biết sức điện động chuẩn của pin Cu-Ag là 0,459 V; thế điện cực chuẩn của các cặp Cu2+/Cu là +0,340 V; Fe2+/Fe là -0,440 V. Sức điện động chuẩn của pin Fe-Ag là A. 0,581 V. B. 1,239 V. C. 0,262 V. D. 1,658 V. Câu 25. Cho biết thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hoá - khử sau: Cặp oxi hoá - khử Mg2+/Mg Zn2+/Zn Cu2+/Cu Ag+/Ag Hg2+/Hg Eoxh/kh (V) -2,356 -0,763 0,340 0,799 0,854 Một trong số các pin trên có sức điện động chuẩn là 3,21 V. Pin nào sau đây ứng với giá trị đó? A. Pin Zn-Ag. B. Pin Mg-Zn C. Pin Mg-Hg. D. Pin Zn-Ag. Câu 26. Cho thế điện cực chuẩn của một số kim loại như sau:
Cặp oxi hoá - khử Mg2+/Mg Zn2+/Zn Pb2+/Pb Cu2+/Cu Hg2+/Hg Eoxh/kh (V) -2,356 -0,763 -0,126 0,340 0,854 Kết luận nào sau đây là không đúng? A. Sức điện động chuẩn của pin Mg-Zn nhỏ hơn sức điện động chuẩn của pin Zn-Hg. B. Sức điện động chuẩn của pin Mg-Pb lớn hơn sức điện động chuẩn pin Mg-Zn. C. Sức điện động chuẩn của pin Pb-Hg nhỏ hơn sức điện động chuẩn pin Mg-Zn. D. Sức điện động chuẩn của pin Mg-Cu nhỏ hơn sức điện động chuẩn pin Zn-Pb. Câu 27. 16. Nhúng thanh zinc (Zn) và thanh than chì (C) vào dung dịch HCl 1 M. Nối hai thanh với nhau bằng dây dẫn. Phát biểu nào sau đây không đúng? A. Tại thanh Zn xảy ra quá trình oxi hoá Zn thành Zn2+ . B. Tại thanh than chì xảy ra quá trình khử C thành CH4. C. Tại thanh than chì xảy ra quá trình khử ion H+ thành khí H2. D. Trên dây dẫn xuất hiện dòng electron chuyển từ thanh zinc sang thanh than chì. Câu 28. Nhúng thanh aluminium (Al) và thanh copper (Cu) vào dung dịch H2SO4 1 M. Nối hai thanh với nhau bằng dây dẫn. Phát biểu nào sau đây không đúng? A. Tại thanh aluminium xảy ra quá trình oxi hoá Al thành Al3+ . B. Tại thanh copper xảy ra quá trình khử ion Cu2+ thành Cu. C. Tại thanh copper và thanh aluminium đều sinh ra khí hydrogen. D. Trên dây dẫn xuất hiện dòng electron chuyển từ thanh aluminium sang thanh copper. Câu 29. Pin quả chanh được thiếp lập gồm một dây Cu và dây Zn ghim vào một quả chanh và nối với bóng điện như hình bên. Bóng điện sáng đồng nghĩa với sự xuất hiện dòng điện. Bán phản ứng nào sau đây xảy ra ở cực dương? A. Cu2+(aq) + 2e → Cu(s). C. 2H+ (aq) + 2e → H2(g). B. Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e. D. Cu(s) → Cu2+ (aq) + 2e. Câu 30. Sức điện động chuẩn của pin Galvani được tính như thế nào? A. Bằng hiệu của thế điện cực chuẩn tương ứng của điện cực dương và điện cực âm. B. Bằng tổng của thế điện cực chuẩn tương ứng của điện cực dương và điện cực âm. C. Bằng tích của thế điện cực chuẩn tương ứng của điện cực dương và điện cực âm. D. Bằng thương của thế điện cực chuẩn tương ứng của điện cực dương và điện cực âm. Câu 31. Nếu thế khử chuẩn của điện cực dương là 0,80 V và thế khử chuẩn của điện cực âm là –0,76 V thì sức điện động chuẩn của pin Galvani tạo từ hai điện cực trên là bao nhiêu? A. 1,56 V. B. -1,56 V. C. 0,04 V. D. -0,04 V. Câu 32. Xét pin Galvani hoạt động với phương trình tương ứng như sau: Zn + HgO → ZnO + Hg. Quá trình nào sau đây xuất hiện ở anode? A. HgO + 2e → Hg + O2- B. Zn2+ + 2e → Zn C. Zn → Zn2+ + 2e D. Hg + O2- → HgO + 2e Câu 33. Trong pin nhiên liệu hydrogen, H2 có vai trò tương tự như kim loại mạnh hơn trong pin Galvani. Phản ứng nào sau đây diễn ra ở điện cực dương khi pin nhiên liệu hydrogen hoạt động? A. 2H2 + O2 → 2H2O B. H2 → 2H+ + 2e C. O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O D. 2H+ + 2e → H2 Câu 34. Sức điện động chuẩn của pin điện hoá H2–Cu (gồm hai điện cực ứng với hai cặp oxi hoá – khử là 2H+ /H2 và Cu2+/Cu) đo được bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn là 0,340V. Từ đó, xác định được thế điện cực chuẩn của cặp Cu2+/ Cu là: