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

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng kim loại khử ion kim loại chỉ xảy ra khi $E^0$ của cặp khử (kim loại) nhỏ hơn $E^0$ của cặp oxi hóa (ion). (A) $E^0(F{e}^{2+}/Fe)=-0,440<E^0(C{u}^{2+}/Cu)=0,340$ → xảy ra. (B) $E^0(A{l}^{3+}/Al)=-1,676<E^0(A{g}^{+}/Ag)=0,799$ → xảy ra. (C) $E^0(C{u}^{2+}/Cu)=0,340>E^0(F{e}^{2+}/Fe)=-0,440$: Cu là chất khử yếu hơn Fe nên không khử được $F{e}^{2+}$ → phản ứng KHÔNG xảy ra, là phản ứng sai. (D) $E^0(Z{n}^{2+}/Zn)=-0,763<-0,440$ → xảy ra. Kết quả trùng đáp án nguồn: C.

(AI giải đề cho tôi)
Ion kim loại có tính oxi hóa mạnh nhất tương ứng với thế điện cực chuẩn $E^0$ của cặp oxi hóa – khử càng lớn. So sánh: $E_{F{e}^{2+}/Fe}^0=-0,440$ V; $E_{N{i}^{2+}/Ni}^0=-0,257$ V; $E_{S{n}^{2+}/Sn}^0=-0,138$ V; $E_{C{u}^{2+}/Cu}^0=+0,34$ V. Vì $0,34$ V lớn nhất nên $C{u}^{2+}$ có tính oxi hóa mạnh nhất trong dãy. Kết quả trùng với đáp án nguồn (1C).

(AI giải đề cho tôi)
Thế điện cực chuẩn càng dương thì dạng oxi hóa của cặp oxi hóa – khử có tính oxi hóa càng mạnh. So sánh các thế chuẩn: $E^0(\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}/Ag)=+0,799\mathrm{V}$ lớn nhất (so với $-0,762$; $-2,356$; $-3,040$ V), nên $\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}$ là ion kim loại có tính oxi hóa mạnh nhất. Đáp án C.

(AI giải đề cho tôi)
Thế điện cực chuẩn $E^0(M^{n+}/M)$ càng nhỏ nghĩa là cặp oxi hoá - khử $M^{n+}+ne\to M$ có xu hướng phản ứng khử (chiều thuận, tạo M) càng lớn. Do đó dạng khử M có tính khử càng mạnh, còn dạng oxi hoá $M^{n+}$ có tính oxi hoá càng yếu. Ví dụ: $E^0(K^{+}/K)=-2,93V$ rất nhỏ nên K là chất khử rất mạnh, còn $K^{+}$ có tính oxi hoá rất yếu. Vậy (I) là 'càng mạnh' và (II) là 'càng yếu', khớp với đáp án A của đề.

(AI giải đề cho tôi)
Cặp oxi hoá - khử $M^{n+}/M$: $M^{n+}+neightleftharpoonsM$. Thế điện cực chuẩn $E^0$ càng lớn thì phản ứng khử $M^{n+}+neightarrowM$ càng dễ xảy ra, tức dạng oxi hoá $M^{n+}$ có tính oxi hoá càng mạnh; đồng thời dạng khử $M$ (kim loại) càng khó bị oxi hoá nên tính khử càng yếu. Vậy (1) là 'càng yếu' và (2) là 'càng mạnh' → đáp án D. Kết quả trùng với đáp án nguồn (18 - D).

a) Đúng.
b) Đúng.
c) Sai vì Zn${}^{2+}$/Zn = -0,76V < 2H${}^{+}$/H${}_2$ = 0,00V nên khi cho Zn vào dung dịch H${}_2$SO${}_4$ thì có khí H${}_2$ thoát ra.
d) Sai vì theo thế điện cực chuẩn thứ tự phản ứng xảy ra là: Mg + 2AgNO${}_3$ → Mg(NO${}_3$)${}_2$ + 2Ag (1); Fe + 2AgNO${}_3$ → Fe(NO${}_3$)${}_2$ + 2Ag (2); Cu + 2AgNO${}_3$ → Cu(NO${}_3$)${}_2$ + 2Ag (3). Sau phản ứng thu được 02 kim loại là Ag và Cu.
a) Đúng.
b) Đúng.
c) Sai vì Zn${}^{2+}$/Zn = -0,76V < 2H${}^{+}$/H${}_2$ = 0,00V nên khi cho Zn vào dung dịch H${}_2$SO${}_4$ thì có khí H${}_2$ thoát ra.
d) Sai vì theo thế điện cực chuẩn thứ tự phản ứng xảy ra là:
Mg + 2AgNO${}_3$ $\to$ Mg(NO${}_3$)${}_2$ + 2Ag (1)
Fe + 2AgNO${}_3$ $\to$ Fe(NO${}_3$)${}_2$ + 2Ag (2)
Cu + 2AgNO${}_3$ $\to$ Cu(NO${}_3$)${}_2$ + 2Ag (3)
Sau phản ứng thu được 02 kim loại là Ag và Cu.

(AI giải đề cho tôi)
Thế điện cực chuẩn $E^0(M^{n+}/M)$ càng lớn nghĩa là phản ứng oxi hoá - khử $M^{n+}+ne\rightleftharpoons M$ có xu hướng chạy thuận (chiều khử $M^{n+}$ thành $M$) càng yếu, tức dạng khử M có tính khử càng yếu; đồng thời dạng oxi hoá $M^{n+}$ có xu hướng nhận electron càng mạnh, tức tính oxi hoá càng mạnh. Ví dụ: $E^0(A{g}^{+}/Ag)=+0,80V>E^0(Z{n}^{2+}/Zn)=-0,76V$, nên Ag là chất khử yếu hơn Zn nhưng $A{g}^{+}$ là chất oxi hoá mạnh hơn $Z{n}^{2+}$. Vậy (1) là 'càng yếu' và (2) là 'càng mạnh'.

(AI giải đề cho tôi) Tính oxi hóa của ion tăng theo chiều tăng E${}^0$: Zn${}^{2+}$ (-0,763V) < Fe${}^{2+}$ (-0,440V) < Cu${}^{2+}$ (0,340V) < Ag${}^{+}$ (0,799V). Ion có tính oxi hóa yếu hơn Ag${}^{+}$ nhưng mạnh hơn Fe${}^{2+}$ là Cu${}^{2+}$.

(AI giải đề cho tôi)
Ion có thế điện cực chuẩn lớn nhất sẽ có tính oxi hóa mạnh nhất và bị khử trước. So sánh: $E^0(A{g}^{+}/Ag)=+0,80V>E^0(C{u}^{2+}/Cu)=+0,34V>E^0(F{e}^{2+}/Fe)=-0,44V>E^0(Z{n}^{2+}/Zn)=-0,76V$. Do đó khi nhúng thanh Zn vào dung dịch, $A{g}^{+}$ có tính oxi hóa mạnh nhất nên bị khử trước theo phản ứng $Zn+2A{g}^{+}\to Z{n}^{2+}+2Ag$. Đáp án B, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Vì $E_{X^{2+}/X}^0=-1,18\text{V}<E_{Y^{2+}/Y}^0=-0,25\text{V}$: (a) Thế càng âm thì dạng oxi hóa càng yếu, nên tính oxi hóa $X^{2+}<Y^{2+}$ — đúng. (b) Thế càng âm thì dạng khử (kim loại) càng mạnh, nên tính khử $X>Y$ — đúng. (c) Phản ứng $X+Y^{2+}\to X^{2+}+Y$ có $E_{cell}^0=-0,25-(-1,18)=0,93\text{V}>0$ nên xảy ra — đúng. (d) Trong pin X–Y, X mạnh khử hơn nên bị oxi hóa, là anode — đúng. Cả 4 phát biểu đúng, đáp số 4.

(AI giải đề cho tôi)
Tính oxi hóa của ion tăng theo chiều tăng $E^0$ của cặp oxi hóa - khử. Sắp xếp: $E^0(Z{n}^{2+}/Zn)=-0,763V<E^0(F{e}^{2+}/Fe)=-0,440V<E^0(C{u}^{2+}/Cu)=0,340V<E^0(A{g}^{+}/Ag)=0,799V$. Vậy tính oxi hóa: $Z{n}^{2+}<F{e}^{2+}<C{u}^{2+}<A{g}^{+}$. Ion có tính oxi hóa yếu hơn $A{g}^{+}$ nhưng mạnh hơn $F{e}^{2+}$ là $C{u}^{2+}$ (vì $-0,440<0,340<0,799$).

(AI giải đề cho tôi)
So sánh thế điện cực chuẩn: $E^0(Z{n}^{2+}/Zn)=-0,762V<E^0(F{e}^{2+}/Fe)=-0,44V$. a) Sai: thế chuẩn càng nhỏ thì tính oxi hoá của dạng oxi hoá (ion dương) càng yếu, nên $Z{n}^{2+}$ có tính oxi hoá YẾU hơn $F{e}^{2+}$. b) Đúng: thế chuẩn càng âm thì tính khử của dạng khử (kim loại) càng mạnh, nên Zn có tính khử mạnh hơn Fe. c) Sai: phản ứng $Fe+Z{n}^{2+}\to F{e}^{2+}+Zn$ có $E_{cell}^0=E^0(Z{n}^{2+}/Zn)-E^0(F{e}^{2+}/Fe)=-0,762-(-0,44)=-0,322V<0$, nên phản ứng KHÔNG tự xảy ra ở điều kiện chuẩn (Fe không đẩy được Zn ra khỏi dung dịch muối vì Fe kém hoạt động hơn Zn). d) Đúng: phản ứng $Zn+F{e}^{2+}\to Z{n}^{2+}+Fe$ có $E_{cell}^0=-0,44-(-0,762)=+0,322V>0$, tự xảy ra, tức Zn khử được ion $F{e}^{2+}$ thành kim loại Fe. Kết quả khớp với đáp án nguồn: b, d đúng; a, c sai.
a) (AI giải đề cho tôi)
$E^0(Z{n}^{2+}/Zn)=-0,762V<E^0(F{e}^{2+}/Fe)=-0,44V$ nên tính oxi hoá của $Z{n}^{2+}$ yếu hơn $F{e}^{2+}$.
b) (AI giải đề cho tôi)
Thế chuẩn của Zn âm hơn nên kim loại Zn có tính khử mạnh hơn Fe.
c) (AI giải đề cho tôi)
$E_{cell}^0=-0,762-(-0,44)=-0,322V<0$ nên phản ứng không tự xảy ra ở điều kiện chuẩn.
d) (AI giải đề cho tôi)
$E_{cell}^0=-0,44-(-0,762)=+0,322V>0$ nên Zn khử được $F{e}^{2+}$ thành Fe.

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại có tính khử càng yếu khi thế điện cực chuẩn của cặp M${}^{n+}$/M càng lớn (dương hơn). So sánh: Mg${}^{2+}$/Mg = −2,356 V; Zn${}^{2+}$/Zn = −0,762 V; Fe${}^{2+}$/Fe = −0,44 V; Cu${}^{2+}$/Cu = +0,340 V. Cu có thế chuẩn lớn nhất (+0,340 V) nên Cu là kim loại có tính khử yếu nhất. Đáp án khớp với đáp án nguồn (12 - C).

(AI giải đề cho tôi)
So sánh khả năng nhận electron (tính oxi hóa) của các ion kim loại dựa trên thế điện cực chuẩn: $E^0(A{g}^{+}/Ag)=+0,80V$; $E^0(F{e}^{2+}/Fe)=-0,44V$; $E^0(Z{n}^{2+}/Zn)=-0,76V$; $E^0(C{a}^{2+}/Ca)=-2,87V$. Thế điện cực chuẩn càng lớn thì ion có tính oxi hóa càng mạnh. Vậy $A{g}^{+}$ có tính oxi hóa mạnh nhất (ví dụ $A{g}^{+}$ oxi hóa được Cu, còn $C{a}^{2+}$, $Z{n}^{2+}$, $F{e}^{2+}$ hầu như không có tính oxi hóa trong điều kiện thường). Đáp án khớp với đáp án nguồn 55B.

(AI giải đề cho tôi)
Tính oxi hóa của cation kim loại tăng khi kim loại có thế điện cực chuẩn cao. So sánh: Ca²⁺ và Zn²⁺ (kim loại hoạt động mạnh, E° rất âm) và Fe²⁺ (E° = −0,44 V) có tính oxi hóa yếu; Ag⁺ có E°(Ag⁺/Ag) = +0,80 V cao nhất, dễ khử về kim loại Ag nhất nên Ag⁺ có tính oxi hóa mạnh nhất. Khẳng định khớp đáp án nguồn (B).

Chọn đáp án D. Ta có: $E_{C{a}^{2+}/Ca}^0>E_{A{l}^{3+}/Al}^0>E_{F{e}^{2+}/Fe}^0>E_{C{u}^{2+}/Cu}^0>E_{A{g}^{+}/Ag}^0$. $\Rightarrow$ tính oxi hóa: $A{g}^{+}>C{u}^{2+}>F{e}^{2+}>A{l}^{3+}>C{a}^{2+}\Rightarrow$ chọn D.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng xảy ra khi E°cell = E°(oxi hóa bị khử) - E°(khử bị oxi hóa) > 0. Xét C: Cu + Fe²⁺ → Fe + Cu²⁺, E°cell = E°(Fe²⁺/Fe) - E°(Cu²⁺/Cu) = -0,440 - 0,340 = -0,780 V < 0 nên phản ứng không tự xảy ra → sai. Các phương án A, B, D đều có E°cell > 0 (A: 0,340-(-0,440)=0,780 V; B: 0,799-(-1,676)=2,475 V; D: -0,440-(-0,763)=0,323 V) nên đều đúng.

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại phản ứng được với dung dịch HCl (điều kiện chuẩn) khi thế điện cực chuẩn của cặp M^{n+}/M nhỏ hơn thế của cặp 2H^+/H_2 (E° = 0 V), vì khi đó phản ứng M + nH^+ → M^{n+} + (n/2)H_2 có E°_cell > 0. So sánh: Zn (−0,763 V) < 0, Fe (−0,440 V) < 0, Ni (−0,257 V) < 0 nên Zn, Fe, Ni đều phản ứng được với HCl; Cu (0,340 V) > 0 nên Cu không phản ứng. Vậy có 3 kim loại phản ứng được.

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại phản ứng được với dung dịch HCl ở điều kiện chuẩn khi thế điện cực chuẩn của cặp M${}^{n+}$/M nhỏ hơn thế chuẩn của cặp 2H${}^{+}$/H${}_2$ (E° = 0 V), tức là kim loại có tính khử mạnh hơn H${}_2$. So sánh: Zn (E° = −0,763 V < 0) phản ứng được; Fe (E° = −0,440 V < 0) phản ứng được; Ni (E° = −0,257 V < 0) phản ứng được; Cu (E° = 0,340 V > 0) không phản ứng. Vậy có 3 kim loại (Zn, Fe, Ni) phản ứng được với dung dịch HCl. Kết quả khớp với đáp án nguồn A.

(AI giải đề cho tôi)
Xét phản ứng (1): $X+2X^{3+}\to 3X^{2+}$. Ở đây $X^{3+}$ oxi hoá $X$ thành $X^{2+}$, tức $X^{3+}$ là chất oxi hoá mạnh hơn nên tính oxi hoá: $X^{3+}>X^{2+}$.
Xét phản ứng (2): $X^{2+}+Y^{+}\to X^{3+}+Y$. Ở đây $Y^{+}$ nhận electron (bị khử, là chất oxi hoá) còn $X^{2+}$ nhường electron (bị oxi hoá, là chất khử). Chất oxi hoá mạnh hơn chất oxi hoá của chất khử tương ứng, nên tính oxi hoá: $Y^{+}>X^{2+}$.
Kết hợp: $X^{2+}<X^{3+}$ và $X^{2+}<Y^{+}$, chiều tăng dần tính oxi hoá là $X^{2+},X^{3+},Y^{+}$, khớp với phương án C (đúng theo đáp án nguồn trang 6).