Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Pin điện hóa (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi)
Trong pin Zn–Cu (pin Volta), anode là cực âm nơi xảy ra quá trình oxi hóa. Zn hoạt động hơn Cu nên Zn bị oxi hóa: $Zn\to Z{n}^{2+}+2e$. Ở cathode (cực dương) xảy ra khử: $C{u}^{2+}+2e\to Cu$. Vậy đáp án C.

a) Đúng, $E^{\circ }=0,340-(-0,763)=1,103$ V
b) Đúng, anion $S{O}_4^{2-}$ di chuyển qua màng bán thấm từ dung dịch $CuS{O}_4$ sang dung dịch $ZnS{O}_4$ để cân bằng điện tích.
c) Sai
$$t=nF/I=0,2\cdot 2\cdot 96500/0,02=1930000s=536h$$
d) Sai, $nZn=nCu\to mZn=65.nZn>mCu=64.nCu$
a) Đúng, $E^{\circ }=0,340-(-0,763)=1,103$ V
b) Đúng, anion $S{O}_4^{2-}$ di chuyển qua màng bán thấm từ dung dịch $CuS{O}_4$ sang dung dịch $ZnS{O}_4$ để cân bằng điện tích.
c) Sai
$$t=nF/I=0,2\cdot 2\cdot 96500/0,02=1930000s=536h$$
d) Sai, $nZn=nCu\to mZn=65.nZn>mCu=64.nCu$

(AI giải đề cho tôi)
Pin Zn–Cu: Zn là cực âm (anode), Cu là cực dương (cathode). a) E°pin = E°cathode − E°anode = 0,340 − (−0,763) = 1,103 V → đúng. b) Khi pin hoạt động, Zn → Zn²⁺ + 2e (tạo dư điện tích dương ở bên ZnSO₄) và Cu²⁺ + 2e → Cu (thiếu cation ở bên CuSO₄); màng bán thấm chỉ cho anion đi qua nên SO₄²⁻ di chuyển từ phía CuSO₄ sang phía ZnSO₄ → nồng độ SO₄²⁻ ở ZnSO₄ tăng, ở CuSO₄ giảm → đúng. c) Zn hao mòn 0,2 mol → n_e = 0,2 × 2 = 0,4 mol; t = nF/I = (0,4 × 96500)/0,02 = 1.930.000 s ≈ 536 giờ ≠ 268 giờ → sai. d) Cùng số mol phản ứng n: khối lượng Zn giảm 65n g, khối lượng Cu tăng 64n g (M_Zn = 65; M_Cu = 64) nên hai khối lượng không bằng nhau → sai.
a) (AI giải đề cho tôi)
E°pin = 0,340 − (−0,763) = 1,103 V.
b) (AI giải đề cho tôi)
SO₄²⁻ di chuyển qua màng từ ngăn CuSO₄ (cathode) sang ngăn ZnSO₄ (anode) để trung hòa điện tích, nên nồng độ SO₄²⁻ tăng ở ZnSO₄ và giảm ở CuSO₄.
c) (AI giải đề cho tôi)
n_e = 0,4 mol; t = 0,4×96500/0,02 = 1.930.000 s ≈ 536 giờ, không phải 268 giờ.
d) (AI giải đề cho tôi)
Zn giảm 65n g còn Cu tăng 64n g (n mol mỗi cực) do M_Zn ≠ M_Cu nên hai khối lượng không bằng nhau.

(AI giải đề cho tôi)
Ở pin Zn–Cu, anode là cực âm nơi xảy ra quá trình oxi hóa: Zn bị oxi hóa nhường electron, $Zn\to Z{n}^{2+}+2e$. Cathode (cực dương) là quá trình khử $C{u}^{2+}+2e\to Cu$. Vậy đáp án C.

(AI giải đề cho tôi) Trong pin Zn–C, điện cực Zn là cực âm (anode, bị oxi hóa: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻), điện cực C (than chì) là cực dương (cathode, xảy ra quá trình khử). Do đó A đúng. B sai vì ở cực âm (anode) xảy ra quá trình oxi hóa Zn chứ không phải khử. C sai vì pin hoạt động thì phát sinh dòng điện. D sai vì dòng electron chạy từ cực âm (Zn) qua mạch ngoài đến cực dương (C).

a) đúng. $E_{pin}=E_{C{u}^{2+}/Cu}^0-E_{Z{n}^{2+}/Zn}^0=0,34V+0,76=1,1V$. b) sai. Dòng electron di chuyển từ cực âm sang cực dương. c) sai. Di chuyển sang dung dịch $CuS{O}_4$. d) đúng.
a) a) đúng. $E_{pin}=E_{C{u}^{2+}/Cu}^0-E_{Z{n}^{2+}/Zn}^0=0,34V+0,76=1,1V$.
b) b) sai. Dòng electron di chuyển từ cực âm sang cực dương.
c) c) sai. Di chuyển sang dung dịch $CuS{O}_4$.
d) d) đúng.

Trong pin Zn–C, Zn là cực âm (anode, bị oxi hóa), C là cực dương (cathode). Do đó A đúng; B sai vì ở anode xảy ra quá trình oxi hóa Zn chứ không phải khử; C sai vì pin hoạt động phát sinh dòng điện; D sai vì dòng electron chạy từ cực âm (Zn) sang cực dương (C).

a) Đúng.
b) Sai vì khi pin hoạt các electron từ thanh kẽm di chuyển sang thanh đồng thông qua dây dẫn bên ngoài.
c) Sai vì nếu cầu muối là KCl, thì ion K${}^{+}$ di chuyển vào cốc chứa dung dịch CuSO${}_4$ do ở cốc này mất bớt ion dương Cu${}^{2+}$.
d) Đúng vì suất điện động chuẩn của pin Zn-Cu =0,34-(-0,762)=1,102V.
a) Đúng.
b) Sai vì khi pin hoạt các electron từ thanh kẽm di chuyển sang thanh đồng thông qua dây dẫn bên ngoài.
c) Sai vì nếu cầu muối là KCl, thì ion K${}^{+}$ di chuyển vào cốc chứa dung dịch CuSO${}_4$ do ở cốc này mất bớt ion dương Cu${}^{2+}$.
d) Đúng vì suất điện động chuẩn của pin Zn-Cu =0,34-(-0,762)=1,102V.

(AI giải đề cho tôi)
Khi acquy xả điện (dòng điện một chiều, hoạt động như pin): anode là cực dương (PbO₂), cathode là cực âm (Pb). Phản ứng tại anode: PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e → PbSO₄ + 2H₂O (PbO₂ bị khử, không phải Pb bị oxi hóa). Tại cathode: Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e. Tổng: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O. a) Sai vì tại anode PbO₂ bị khử thành PbSO₄; Pb (cực âm) mới bị oxi hóa. b) Đúng, khi xả điện acquy là nguồn điện, chuyển hóa năng lượng hóa học thành điện năng. c) Sai: Pb (207 g) chuyển thành PbSO₄ (303 g) và PbO₂ (239 g) thành PbSO₄ (303 g), PbSO₄ bám hết vào điện cực nên khối lượng điện cực tăng. d) Sai: H₂SO₄ bị tiêu thụ nên nồng độ giảm.
a) (AI giải đề cho tôi)
Tại anode (cực dương), PbO₂ bị khử: PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e → PbSO₄ + 2H₂O; Pb bị oxi hóa ở cathode (cực âm).
b) (AI giải đề cho tôi)
Khi xả điện, acquy hoạt động như một pin, chuyển hóa năng lượng hóa học thành điện năng.
c) (AI giải đề cho tôi)
Pb → PbSO₄ và PbO₂ → PbSO₄, PbSO₄ bám vào điện cực nên khối lượng điện cực tăng (303 > 207 và 303 > 239).
d) (AI giải đề cho tôi)
H₂SO₄ bị tiêu thụ trong phản ứng xả điện nên nồng độ H₂SO₄ giảm.

a) Đúng.
b) Đúng.
c) Sai. Khi acquy xả điện, khối lượng các điện cực tăng lên.
d) Sai. Nồng độ H${}_2$SO${}_4$ trong acquy giảm xuống khi acquy xả điện.
a) Đúng.
b) Đúng.
c) Sai. Khi acquy xả điện, khối lượng các điện cực tăng lên.
d) Sai. Nồng độ H${}_2$SO${}_4$ trong acquy giảm xuống khi acquy xả điện.

a) Đúng.
b) Đúng.
c) Sai. Khối lượng của hai điện cực đều tăng lên do muối sinh ra là lead (II) sulfate đều bám lên điện cực đó và khối lượng muối này luôn lớn hơn khối lượng chì và lead (II) sulfate bị ăn mòn.
d) Đúng.
a) Đúng.
b) Đúng.
c) Sai. Khối lượng của hai điện cực đều tăng lên do muối sinh ra là lead (II) sulfate đều bám lên điện cực đó và khối lượng muối này luôn lớn hơn khối lượng chì và lead (II) sulfate bị ăn mòn.
d) Đúng.

a) Sai
- Tính khử của Z > X > Y, nên pin (I) là Fe-Cu, pin (II) là Zn-Fe, pin (III) là Zn-Cu
- Suất điện động của pin (I) là 0,34 + 0,44 = 0,78 V
Suất điện động của pin (II) là 0,762 - 0,44 = 0,322 V
Suất điện động của pin (III) là 0,762 + 0,34 = 1,102 V
- Suất điện động của pin (III) là lớn nhất.
b) Sai
- X, Y, Z lần lượt là Fe, Cu, Zn .
c) Sai
- Phản ứng xảy ra trong pin (III) là ${\text{Y}}^{2+}+\text{Z}\to {\text{Z}}^{2+}+\text{Y}$.
d) Đúng
- Dựa vào thế điện cực thì Y${}^{2+}$ có tính oxi hoá mạnh nhất.
a) - Tính khử của Z > X > Y, nên pin (I) là Fe-Cu, pin (II) là Zn-Fe, pin (III) là Zn-Cu
- Suất điện động của pin (I) là 0,34 + 0,44 = 0,78 V
Suất điện động của pin (II) là 0,762 - 0,44 = 0,322 V
Suất điện động của pin (III) là 0,762 + 0,34 = 1,102 V
- Suất điện động của pin (III) là lớn nhất.
b) - X, Y, Z lần lượt là Fe, Cu, Zn .
c) - Phản ứng xảy ra trong pin (III) là ${\text{Y}}^{2+}+\text{Z}\to {\text{Z}}^{2+}+\text{Y}$.
d) - Dựa vào thế điện cực thì Y${}^{2+}$ có tính oxi hoá mạnh nhất.

(AI giải đề cho tôi)
(1) Đúng: trong pin điện hoá, anode là cực âm (nơi xảy ra quá trình oxi hoá) và cathode là cực dương.
(2) Sai: nhiều phi kim tạo cặp oxi hoá khử, ví dụ Cl₂/Cl⁻, O₂/H₂O, S/H₂S.
(3) Đúng: đây chính là định nghĩa điện cực hydrogen chuẩn (E° = 0 V).
(4) Sai: kim loại có thể điện cực chuẩn nhỏ hơn (khử mạnh hơn) mới khử được cation của cặp có thể điện cực chuẩn lớn hơn.
(5) Đúng: ở bình điện phân, anode là cực dương; ở pin điện hoá, cathode là cực dương.
(6) Sai: khi tinh chế đồng bằng điện phân, anode là đồng thô còn cathode là đồng tinh khiết.
Vậy các phát biểu đúng là (1), (3), (5) → đáp án 135.

Hướng dẫn giải. Đáp số: 15.

(AI giải đề cho tôi)
Pin Mg-Cu: Mg có $E^0$ âm hơn nên làm cực âm (anot, bị oxi hóa), Cu làm cực dương (catot). Suất điện động chuẩn: $E_{pin}^0=E_{catot}^0-E_{anot}^0=E_{C{u}^{2+}/Cu}^0-E_{M{g}^{2+}/Mg}^0=0,34-(-2,37)=2,71\text{V}$. Kiểm tra: phản ứng pin $Mg+C{u}^{2+}\to M{g}^{2+}+Cu$, $E^0>0$ nên pin hoạt động được, hợp lý.

$E_{pin}^0=0,34+2,37=2,71$ (V)

Đáp án: 2,71

(AI giải đề cho tôi)
Sức điện động chuẩn của pin: $E_{pin}^0=E_{cathode}^0-E_{anode}^0$. Cực dương luôn là Ag${}^{+}$/Ag với $E^0=+0,799$ V. Để $E_{pin}^0$ lớn nhất, cực âm phải là kim loại có thế chuẩn nhỏ nhất: Fe${}^{2+}$/Fe với $E^0=-0,44$ V. Vậy $E_{pin}^0=0,799-(-0,44)=1,239\approx 1,24$ V.

Đáp số 1,24. Pin M-Ag có sức điện động lớn nhất khi thế điện cực chuẩn của M^{2+}/M là nhỏ nhất.
E^{0}_{pin} = E^{0}_{(+)} – E^{0}_{(-)}. (E^{0}_{pin})_{max} khi [E^{0}_{(+)}]_{max} và [E^{0}_{(-)}]_{min}
Tra bảng ta có [E^{0}_{(+)}]_{max} = 0,799V và [E^{0}_{(-)}]_{min} = -0,44 => (E^{0}_{pin})_{max} = 0,799 - (-0,44) = 1,24 V.