Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:
+ Bước 1: Cho vào 3 ống nghiệm, mỗi ống 2 mL dung dịch HSO 1M.
+ Bước 2: Cho 3 lá kim loại có kích thước như nhau gồm lá nhôm (Al) đã làm sạch lớp bề mặt vào ống nghiệm (1), lá sắt (iron, Fe) vào ống nghiệm (2) và lá đồng (Cu) vào ống nghiệm (3). Biết: E° = -1,676 V; E° = -0,440 V; E° = +0,340 V
Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:
+ Bước 1: Cho vào 3 ống nghiệm, mỗi ống 2 mL dung dịch HSO 1M.
+ Bước 2: Cho 3 lá kim loại có kích thước như nhau gồm lá nhôm (Al) đã làm sạch lớp bề mặt vào ống nghiệm (1), lá sắt (iron, Fe) vào ống nghiệm (2) và lá đồng (Cu) vào ống nghiệm (3). Biết: E° = -1,676 V; E° = -0,440 V; E° = +0,340 V
+ Bước 1: Cho vào 3 ống nghiệm, mỗi ống 2 mL dung dịch HSO 1M.
+ Bước 2: Cho 3 lá kim loại có kích thước như nhau gồm lá nhôm (Al) đã làm sạch lớp bề mặt vào ống nghiệm (1), lá sắt (iron, Fe) vào ống nghiệm (2) và lá đồng (Cu) vào ống nghiệm (3). Biết: E° = -1,676 V; E° = -0,440 V; E° = +0,340 V
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Ở bước 2, ở cả ba ống nghiệm đều có khí thoát ra.
b)
Tốc độ thoát khí ở ống (1) nhanh hơn ống (2).
c)
Nếu thay HSO loãng bằng HSO đặc thì hiện tượng ở bước 2 sẽ không đổi.
d)
Nếu thay ống nghiệm chứa lá nhôm (Al) bằng lá kẽm (Zn), thì tốc độ thoát khí ở ống mới sẽ chậm hơn so với ống chứa lá nhôm, nhưng nhanh hơn so với ống chứa lá sắt (Fe) (biết thế điện chuẩn của kẽm là -0,763 V).
Đáp án chính thức: a:S,b:Đ,c:S,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Xét phản ứng của các kim loại với dung dịch H2SO4 1M (loãng):
a) Sai. Al và Fe đứng trước H trong dãy hoạt động nên phản ứng giải phóng H2: 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑; Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑. Tuy nhiên Cu có E°Cu2+/Cu = +0,340 V > 0 (đứng sau H) nên KHÔNG phản ứng với H2SO4 loãng, ống (3) không có khí thoát ra. Do đó không phải cả ba ống đều có khí.
b) Đúng. Al có E°Al3+/Al = -1,676 V âm hơn nhiều so với E°Fe2+/Fe = -0,440 V, tức Al hoạt động hóa học mạnh hơn Fe, phản ứng với axit giải phóng H2 nhanh hơn nên tốc độ thoát khí ở ống (1) nhanh hơn ống (2).
c) Sai. Nếu thay bằng H2SO4 đặc, ở nhiệt độ thường Al và Fe bị thụ động hóa (không phản ứng), còn Cu có thể phản ứng với H2SO4 đặc nóng sinh SO2. Hiện tượng ở bước 2 sẽ thay đổi hoàn toàn (ống (1), (2) không còn khí, ống (3) có khí mùi hắc SO2), nên hiện tượng không giữ nguyên.
d) Đúng. Thứ tự thế điện chuẩn: E°Al3+/Al = -1,676 V < E°Zn2+/Zn = -0,763 V < E°Fe2+/Fe = -0,440 V. Kim loại có thế điện chuẩn càng âm (đứng trước H càng xa) phản ứng với axit loãng càng nhanh. Do đó tốc độ thoát khí: Al > Zn > Fe, tức ống chứa Zn chậm hơn ống chứa Al nhưng nhanh hơn ống chứa Fe. Khẳng định đúng.
Kết quả khớp với đáp án nguồn (trang 176): a) S, b) D, c) S, d) D.
a) (AI giải đề cho tôi)
Cu (E° = +0,340 V > 0) không phản ứng với H2SO4 loãng nên ống (3) không có khí thoát ra; chỉ ống (1) và (2) có khí H2.
b) (AI giải đề cho tôi)
E°Al3+/Al = -1,676 V âm hơn E°Fe2+/Fe = -0,440 V nên Al hoạt động mạnh hơn Fe, phản ứng với axit nhanh hơn, tốc độ thoát khí ở ống (1) nhanh hơn ống (2).
c) (AI giải đề cho tôi)
Với H2SO4 đặc, Al và Fe bị thụ động hóa ở nhiệt độ thường (ngừng phản ứng), còn Cu phản ứng được với H2SO4 đặc nóng sinh SO2; hiện tượng thay đổi.
d) (AI giải đề cho tôi)
E°Al3+/Al = -1,676 V < E°Zn2+/Zn = -0,763 V < E°Fe2+/Fe = -0,440 V nên tốc độ phản ứng với axit loãng: Al > Zn > Fe; ống Zn chậm hơn ống Al nhưng nhanh hơn ống Fe.
Xét phản ứng của các kim loại với dung dịch H2SO4 1M (loãng):
a) Sai. Al và Fe đứng trước H trong dãy hoạt động nên phản ứng giải phóng H2: 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑; Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑. Tuy nhiên Cu có E°Cu2+/Cu = +0,340 V > 0 (đứng sau H) nên KHÔNG phản ứng với H2SO4 loãng, ống (3) không có khí thoát ra. Do đó không phải cả ba ống đều có khí.
b) Đúng. Al có E°Al3+/Al = -1,676 V âm hơn nhiều so với E°Fe2+/Fe = -0,440 V, tức Al hoạt động hóa học mạnh hơn Fe, phản ứng với axit giải phóng H2 nhanh hơn nên tốc độ thoát khí ở ống (1) nhanh hơn ống (2).
c) Sai. Nếu thay bằng H2SO4 đặc, ở nhiệt độ thường Al và Fe bị thụ động hóa (không phản ứng), còn Cu có thể phản ứng với H2SO4 đặc nóng sinh SO2. Hiện tượng ở bước 2 sẽ thay đổi hoàn toàn (ống (1), (2) không còn khí, ống (3) có khí mùi hắc SO2), nên hiện tượng không giữ nguyên.
d) Đúng. Thứ tự thế điện chuẩn: E°Al3+/Al = -1,676 V < E°Zn2+/Zn = -0,763 V < E°Fe2+/Fe = -0,440 V. Kim loại có thế điện chuẩn càng âm (đứng trước H càng xa) phản ứng với axit loãng càng nhanh. Do đó tốc độ thoát khí: Al > Zn > Fe, tức ống chứa Zn chậm hơn ống chứa Al nhưng nhanh hơn ống chứa Fe. Khẳng định đúng.
Kết quả khớp với đáp án nguồn (trang 176): a) S, b) D, c) S, d) D.
a) (AI giải đề cho tôi)
Cu (E° = +0,340 V > 0) không phản ứng với H2SO4 loãng nên ống (3) không có khí thoát ra; chỉ ống (1) và (2) có khí H2.
b) (AI giải đề cho tôi)
E°Al3+/Al = -1,676 V âm hơn E°Fe2+/Fe = -0,440 V nên Al hoạt động mạnh hơn Fe, phản ứng với axit nhanh hơn, tốc độ thoát khí ở ống (1) nhanh hơn ống (2).
c) (AI giải đề cho tôi)
Với H2SO4 đặc, Al và Fe bị thụ động hóa ở nhiệt độ thường (ngừng phản ứng), còn Cu phản ứng được với H2SO4 đặc nóng sinh SO2; hiện tượng thay đổi.
d) (AI giải đề cho tôi)
E°Al3+/Al = -1,676 V < E°Zn2+/Zn = -0,763 V < E°Fe2+/Fe = -0,440 V nên tốc độ phản ứng với axit loãng: Al > Zn > Fe; ống Zn chậm hơn ống Al nhưng nhanh hơn ống Fe.