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

Pin Zn-Cu:
- Anot: $Zn\to Z{n}^{2+}+2e$
- Catot: $C{u}^{2+}+2e\to Cu$
a) Sai. Ở ngăn Zn, Zn${}^{2+}$ tăng nên anion NO${}_3^{-}$ từ cầu muối chuyển vào, không phải Na${}^{+}$.
b) Đúng. Zn tan dần nên khối lượng thanh Zn giảm.
c) Đúng. Electron đi từ Zn sang Cu; cầu muối khép kín mạch và trung hòa điện tích.
d) Sai. Điện cực âm là anot, xảy ra oxi hóa Zn, không phải khử.

$E_{pin}^{°}=E_{catot}^{°}-E_{anot}^{°}$
Vì $E_{Z{n}^{2+}/Zn}^{°}=-0,762V$ nhỏ hơn nên Zn là anot.
Do đó: $0,636=a-(-0,762)\Rightarrow a=-0,126V$.

Trong quá trình acquy chì xả điện:
+ Cực dương (cathode): Xảy ra quá trình khử $Pb{O}_2$ thành $PbS{O}_4$
$$Pb{O}_2+S{O}_4^{2-}+4H^{+}+2e\to PbS{O}_4+2H_{2}O$$
+ Cực âm (anode): xảy ra quá trình oxi hoá Pb thành $PbS{O}_4$
$$Pb+S{O}_4^{2-}\to PbS{O}_4+2e$$
C. sai, vì ở cả cathode và anode đều tạo ra $PbS{O}_4$ và bám vào điện cực nên khối lượng các điện cực đều tăng.

Pin Zn-Cu:
Zn là anode, xảy ra oxi hóa: Zn → Zn${}^{2+}$ + 2e
Cu là cathode, xảy ra khử: Cu${}^{2+}$ + 2e → Cu
a) Đúng. Thanh Cu là cực dương và xảy ra quá trình khử.
b) Sai. Electron đi từ Zn sang Cu qua dây dẫn ngoài, không đi qua cầu muối.
c) Sai. Cu${}^{2+}$ có tính oxi hóa mạnh hơn Zn${}^{2+}$ nên Cu${}^{2+}$ bị khử ở cathode.
d) Sai. Ở ngăn Zn, Zn bị oxi hóa tạo Zn${}^{2+}$ làm dung dịch dư điện tích dương, nên NO${}_3^{-}$ từ cầu muối đi vào ngăn Zn. Na${}^{+}$ chủ yếu di về ngăn Cu.
a) Đúng. Thanh Cu là cực dương và xảy ra quá trình khử.
b) Sai. Electron đi từ Zn sang Cu qua dây dẫn ngoài, không đi qua cầu muối.
c) Sai. Cu${}^{2+}$ có tính oxi hóa mạnh hơn Zn${}^{2+}$ nên Cu${}^{2+}$ bị khử ở cathode.
d) Sai. Ở ngăn Zn, Zn bị oxi hóa tạo Zn${}^{2+}$ làm dung dịch dư điện tích dương, nên NO${}_3^{-}$ từ cầu muối đi vào ngăn Zn. Na${}^{+}$ chủ yếu di về ngăn Cu.

Xét pin Pin Lithium-Sulfur
Tại cực âm (Anode): $Li\to L{i}^{+}+1e$
Tại cực dương (Cathode): $S+2e\to S^{2-}$
Suất điện động chuẩn $E_{pin}^0=E_{(S/S^{2-})}^0-E_{(Li/L{i}^{+})}^0=-0,480-(-3,040)=+2,560$ (V)

(AI giải đề cho tôi)
Trong phản ứng X + Y²⁺ → Y + X²⁺, X bị oxi hóa (X → X²⁺ + 2e⁻) nên X là anode; Y²⁺ bị khử (Y²⁺ + 2e⁻ → Y) nên Y là cathode. Theo quy ước kí hiệu pin: kim loại (anode) – kim loại (cathode), pin là X–Y. Đáp án A, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Pin Galvani Zn-Cu: Zn là anode (bị oxi hóa, Zn → Zn²⁺ + 2e), Cu là cathode (bị khử, Cu²⁺ + 2e → Cu). Phản ứng tổng: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu. Xét các phát biểu: A sai vì dòng điện trong mạch ngoài chạy từ cathode (Cu) sang anode (Zn) (chiều electron thì ngược lại). B đúng. C sai vì 1,102 V là suất điện động chuẩn của pin (E° = E°Cu²⁺/Cu − E°Zn²⁺/Zn = 0,34 − (−0,76) = 1,10 V), không phải thế điện cực chuẩn của cặp Cu²⁺/Cu (bằng 0,34 V). D sai vì tại cathode xảy ra quá trình khử Cu²⁺ + 2e → Cu, không phải quá trình oxi hóa. Vậy đáp án đúng là B, khớp với đáp án nguồn.

a) Sai:
E°pin = E°2H${}^{+}$/H${}_2$ − E°Zn${}^{2+}$/Zn = 0,76V
E°2H${}^{+}$/H${}_2$ = 0 → E°Zn${}^{2+}$/Zn = -0,76V

b) Đúng: Zn + 2H${}^{+}$ → Zn${}^{2+}$ + H${}_2$ nên nồng độ Zn${}^{2+}$ tăng 0,1M thì nồng độ H${}^{+}$ giảm 0,2M (còn 0,8M)

c) Đúng, tại cực dương (cathode): 2H${}^{+}$ + 2e → H${}_2$

d) Sai, phản ứng đúng là:
Zn(s) + 2H${}^{+}$(aq) → Zn${}^{2+}$(aq) + H${}_2$(g)

Phản ứng của pin: Fe + Sn${}^{2+}$ → Fe${}^{2+}$ + Sn
(a) Đúng
(b) Sai, cathode của pin là Sn.
(c) Sai, anode xảy ra quá trình: Fe → Fe${}^{2+}$ + 2e
(d) Đúng
(đ) Đúng: E° = -0,137 – (-0,44) = 0,303

So sánh thế điện cực:
- Ag là cực dương (cathode), Cu là cực âm (anode).
- $A{g}^{+}$ có tính oxi hóa mạnh hơn $C{u}^{2+}$.
- Thế điện cực chuẩn của pin Cu-Ag là +0,459V.
⇒ Đáp án D.

Đáp số: 2,1
$E_{Pin}^0$ = -0,257 - (-2,356) = 2,099V

Đáp số: 0,51
$E_{Pin}^0$ = -0,257V - (-0,763V) = 0,506V

Chất điện li trong quả chanh là acid, tại cực dương (Cu) H⁺ bị khử: 2H⁺(aq) + 2e → H₂(g).

Cặp oxi hóa – khử có thế điện cực chuẩn càng chênh lệch thì sức điện động chuẩn của pin càng lớn.
→ Pin Fe-Ag có sức điện động chuẩn lớn nhất là 0,799 – (-0,44) = 1,239V.