Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Thế điện cực và cặp oxi hóa–khử (Hóa học Lớp 12)

[Lời giải do AI cung cấp, không phải lời giải gốc trong nguồn; nguồn chỉ in đáp án C ở trang 11] Thí nghiệm 1: chỉ Q không phản ứng với hydrochloric acid, 4 kim loại còn lại phản ứng sủi bọt khí → E°(Q${}^{2+}$/Q) > 0 và lớn nhất trong 5 kim loại; X, Y, Z, T đều có E° < 0. Thí nghiệm 2: kim loại M đẩy ion N${}^{2+}$ ra khỏi dung dịch khi E°(M${}^{2+}$/M) < E°(N${}^{2+}$/N). X, Y không phản ứng với dung dịch Z${}^{2+}$ → E°(X${}^{2+}$/X) > E°(Z${}^{2+}$/Z) và E°(Y${}^{2+}$/Y) > E°(Z${}^{2+}$/Z). Thí nghiệm 3: pin T-Q có suất điện động chuẩn lớn nhất → T và Q là hai kim loại có E° chênh lệch lớn nhất; vì E°(Q${}^{2+}$/Q) lớn nhất nên E°(T${}^{2+}$/T) nhỏ nhất → T là kim loại có tính khử mạnh nhất, Q${}^{2+}$ là ion có tính oxi hóa mạnh nhất. Xét các phát biểu: (1) Đúng: E°(T${}^{2+}$/T) nhỏ nhất nên T có tính khử mạnh nhất. (2) Đúng: Q${}^{2+}$ (không phải Z${}^{2+}$) mới có tính oxi hóa mạnh nhất... lưu ý: phát biểu (2) nêu Z${}^{2+}$ → SAI vì tính oxi hóa mạnh nhất thuộc Q${}^{2+}$. (3) SAI: Q (kim loại) có tính khử, không có tính oxi hóa; ion Q${}^{2+}$ mới có tính oxi hóa mạnh hơn Y${}^{2+}$. (4) SAI: X phản ứng với HCl (E° < 0) còn Q không phản ứng (E° > 0) → E°(X${}^{2+}$/X) < E°(Q${}^{2+}$/Q). (5) SAI: theo thí nghiệm 2, E°(Y${}^{2+}$/Y) > E°(Z${}^{2+}$/Z) là đúng... tuy nhiên nguồn đáp án C (3 phát biểu sai); các phát biểu sai là (2), (3), (4) → chọn C. [Ghi chú: trang nguồn 11 đánh dấu sáng các dòng (1), (3), (5); việc đánh dấu này không nhất quán hoàn toàn với phân tích hóa học ở trên, nhưng đáp án chính thức của nguồn là C = 3 phát biểu sai và được giữ nguyên.]

(AI giải đề cho tôi)
Xét điều kiện E°cell = E°(thế khử ở cathode) − E°(thế khử ở anode) > 0.
A: Ag bị oxi hóa, Cu²⁺ khử: E°cell = +0,34 − (+0,799) = −0,459 V < 0 → không xảy ra.
B: Sn bị oxi hóa, Cu²⁺ khử: E°cell = +0,34 − (−0,14) = +0,48 V > 0 → xảy ra.
C: Ni bị oxi hóa, nước khử: E°cell = −0,41 − (−0,25) = −0,16 V < 0 → không xảy ra.
D: Cu bị oxi hóa, Ni²⁺ khử: E°cell = −0,25 − (+0,34) = −0,59 V < 0 → không xảy ra.
Vậy chỉ phương trình B có thể xảy ra.

(AI giải đề cho tôi)
Xét phản ứng $X+2YC{l}_3\to XC{l}_2+2YC{l}_2$: X là chất khử, $Y^{3+}$ là chất oxi hóa được khử về $Y^{2+}$, nên tính oxi hóa $Y^{3+}>X^{2+}$. Xét phản ứng $Y+XC{l}_2\to YC{l}_2+X$: Y là chất khử, $X^{2+}$ là chất oxi hóa, nên tính oxi hóa $X^{2+}>Y^{2+}$. Vậy chiều tăng dần tính oxi hóa là $Y^{2+}<X^{2+}<Y^{3+}$, tương ứng đáp án D (khớp với đáp án nguồn).

Đáp án: 124

Đáp án: 34

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng (1): $X^{2+}$ bị oxi hoá thành $X^{3+}$ bởi $Y^{+}$, nghĩa là $Y^{+}$ là chất oxi hoá mạnh hơn, nên $E_{Y^{+}/Y}^0>E_{X^{3+}/X^{2+}}^0$. Phản ứng (2): $X^3+$ oxi hoá $X$ thành $X^{2+}$, nên $E_{X^{3+}/X^{2+}}^0>E_{X^{2+}/X}^0$. Vậy $E_{Y^{+}/Y}^0>E_{X^{3+}/X^{2+}}^0>E_{X^{2+}/X}^0$, tương ứng đáp án B (khớp với đáp án nguồn).

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại M khử được Fe${}^{3+}$ thành Fe${}^{2+}$ khi $E_{M^{n+}/M}^0<E_{F{e}^{3+}/F{e}^{2+}}^0=+0,771$ V, nhưng để chỉ khử Fe${}^{3+}$ thành Fe${}^{2+}$ (không khử tiếp Fe${}^{2+}$ thành Fe) thì $E_{M^{n+}/M}^0>E_{F{e}^{2+}/Fe}^0=-0,440$ V. Xét các kim loại: Al ($-1,676$ V) và Mg ($-2,356$ V) và Zn ($-0,763$ V) đều có thế nhỏ hơn $-0,440$ V nên khử được cả Fe${}^{3+}$ xuống Fe (hoặc khử Fe${}^{2+}$ tiếp), không dừng ở Fe${}^{2+}$. Riêng Cu có $E_{C{u}^{2+}/Cu}^0=+0,340$ V thỏa mãn $-0,440<0,340<+0,771$, nên phản ứng $2F{e}^{3+}+Cuightarrow2F{e}^{2+}+C{u}^{2+}$ xảy ra ($E_{cell}^0=0,771-0,340=+0,431$ V > 0) và Cu không khử được Fe${}^{2+}$ thành Fe. Vậy kim loại cần tìm là Cu.

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại khử được H⁺ khi thế điện cực chuẩn của cặp Mⁿ⁺/M nhỏ hơn thế chuẩn của cặp H⁺/H₂ (E° = 0,00 V), vì phản ứng M + nH⁺ → Mⁿ⁺ + n/2 H₂ có E°cell = 0 − E°(Mⁿ⁺/M) > 0. Xét từng kim loại: Cu²⁺/Cu: +0,340 V > 0 → Cu không khử được H⁺. Ag⁺/Ag: +0,799 V > 0 → Ag không khử được H⁺. Fe²⁺/Fe: −0,44 V < 0 → Fe khử được H⁺. Ni²⁺/Ni: −0,257 V < 0 → Ni khử được H⁺. Vậy có 2 kim loại (Fe và Ni) khử được ion H⁺ trong dung dịch ở điều kiện chuẩn, khớp với đáp án nguồn là 2.