Bài tập ôn tập Hóa 12 Kết nối tri thức Chương 5 có đáp án

Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. (Đ – S)

Pin Galvani Zn − Cu gồm điện cực kẽm và điện cực đồng được nối với nhau bởi cầu muối (thường chứa dung dịch KCl bão hòa).

a. Khi hoạt động, điện cực Zn bị tan đi.

b. Tại cực dương (cathode) xảy ra sự oxi hóa Zn.

c. Dòng electron di chuyển từ cực Zn sang cực Cu.

d. Khối lượng cực Cu tăng lên so với trước khi hoạt động.

Những phát biểu sau đây là đúng hay sai?

a. Phản ứng hóa học xảy ra trong pin Galvani là phản ứng tự diễn biến.

b. Trong pin Galvani, điện cực âm là nơi xảy ra quá trình khử.

c. Sức điện động của pin Galvani là hiệu điện thế giữa hai điện cực.

d. Pin Galvani tạo ra dòng điện từ quá trình vật lí.

Xét pin Galvani tạo bởi hai điện cực kim loại:

a. A là anode, E là cathode, C là cầu muối.

b. Nếu Alà Zn thì B phải là ZnSO₄.

c. Nếu C chứa KNO₃ thì ion K⁺ được chuyển từ C vào D.

d. Chiều dòng điện ở mạch ngoài từ A sang E.

Cho pin Galvani Zn-Cu hoạt động với phương trình hóa học sau:

${\text{Zn(s) + Cu}}^{\text{2+}}\text{(aq)}\stackrel{}{\to }{\text{Cu(s) + Zn}}^{\text{2+}}\text{(aq)}$ 

a. Điện cực đồng là cực dương.

b. Khi pin hoạt động thì khối lượng điện cực đồng giảm.

c. Sức điện động chuẩn của pin được tính bằng công thức \[{\rm{E}}_{{\rm{pin}}}^{\rm{o}} = {\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^{\rm{o}} - {\rm{E}}_{{\rm{Z}}{{\rm{n}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Zn}}}^{\rm{o}}.\]

d. Sức điện động chuẩn của pin là 1,34V. Sử dụng pin này để thắp sáng một bóng đèn nhỏ với cường độ dòng điện chạy qua là I = 0,02A. Cho biết \({\rm{Q = n}}{\rm{.F = I}}{\rm{.t,}}\) trong đó: Q là điện lượng, n là số mol electron đi qua dây dẫn, \({\rm{I}}\) là cường độ dòng điện (A), t là thời gian (giây), F là hằng số Faraday (F = 96500 C.mol^-1). Nếu điện cực kẽm hao mòn 0,1 mol do pin phóng điện thì thời gian tối đa mà pin thắp sáng được bóng đèn là 268 giờ. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)

Trong công nghiệp, từ nguồn kim loại thô có thể tinh chế kim loại bằng phương pháp điện phân.

a. Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là oxi hóa ion kim loại thành kim loại.

b. Trong sự điện phân ở anode xảy ra sự oxi hóa, ở cathode xảy ra sự khử.

c. Các kim loại mạnh như Na, K, Mg, Ca, K… được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy hợp chất ion của chúng.

d. Trong công nghiệp nhôm được sản xuất bằng cách điện phân aluminium oxide nóng chảy.

Trong công nghiệp, Al được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al₂O₃. Các phát biểu sau đúng hay sai?

a. Trong thực tế trong quá trình điện phân người ta thêm cryolite để giảm nhiệt độ nóng chảy, tiết kiệm năng lượng.

b. Ở cực âm, xảy ra quá trình: H₂O + 2e \[ \to \]2OH^–+H₂

c. Ở cực dương, xảy ra quá trình: 2O^2–\[ \to \] O₂ + 4e

d. Phương trình hóa học của phản ứng điện phân:

Do \[A{l_2}{O_3}\] có nhiệt độ nóng chảy rất cao \[\left( {2050^\circ C} \right)\] nên \[A{l_2}{O_3}\]được trộn cùng với cryolite \[\left( {N{a_3}Al{F_6}} \right)\] để tạo thành hỗn hợp nóng chảy ở gần \[1000^\circ C.\] Giải pháp này giúp tiết kiệm nhiều năng lượng, đồng thời tạo ra chất lỏng vừa có tính dẫn điện tốt, vừa nổi lên trên Al lỏng để ngăn cách Al lỏng với không khí. Sơ đồ thùng điện phân được biểu diễn như hình dưới đây:

    Quá trình điện phân được tiến hành với dòng điện có hiệu điện thế thấp (khoảng 5 V) và cường độ dòng điện 100 – 300 kA.

Cho biết: Năng lượng điện tiêu thụ theo lí thuyết:

\({{\rm{A}}_{{\rm{lt}}}} = \frac{{{\rm{U}}{\rm{.}}{{\rm{m}}_{{\rm{Al}}}}{\rm{.F}}}}{{9.3,{{6.10}^6}}}{\rm{(kWh) }}\)

Trong đó:

• m_Al: khối lượng Al được điều chế (gam);

• F: hằng số Faraday, \[F = 96485{\rm{ }}Cmo{l^{ - 1}};\]

    • U: hiệu điện thế áp đặt vào hai cực của bình điện phân (V).

Hiệu suất tiêu thụ điện năng là 95%.

a. Ở anode chỉ có khí \[{O_2}\] thoát ra.

b. Năng lượng điện tiêu thụ thực tế để sản xuất được 1 kg Al là 15 kWh.

c. Tại cathode xảy ra quá trình khử cation \[A{l^{3 + }}.\]

d. Cryolite làm hạ nhiệt độ nóng chảy của \[A{l_2}{O_3},\]do đó giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ.

Hai nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO₄ với một điện cực than chì và một điện cực bằng đồng (bỏ qua sự thay đổi thể tích của dung dịch khi điện phân).

Nhóm 1: Nối điện cực than chì với cực dương và điện cực đồng với cực âm của nguồn điện.

Nhóm 2: Nối điện cực than chì với cực âm và điện cực đồng với cực dương của nguồn điện.

Hai nhóm đều đưa ra giả thuyết sau: trong quá trình điện phân, nồng độ ion Cu²⁺ giảm dần ứng với màu xanh của dung dịch nhạt dần.

a. Ở nhóm thứ hai, tại anode xảy ra quá trình oxi hoá đồng.

b.Đối với cả hai nhóm đều có kim loại đồng bám vào cathode.

c. Ở nhóm thứ nhất, pH của dung dịch điện phân giảm dần.

d.Giả thuyết đúng với nhóm thứ nhất và sai với nhóm thứ hai.

Sử dụng thiết bị sau với dòng điện một chiều, thực hiện mạ một chiếc thìa bằng kim loại như hình bên dưới:

a. Bạc sẽ bám lên chiếc thìa bởi vì bạc là kim loại rất hoạt động.

b. Dung dịch điện phân là muối bạc tan tốt trong nước.

c. Điện cực kim loại được làm bằng bạc.

d. Chiếc thìa được nối với cực âm của nguồn điện.

Tiến hành điện phân dung dịch NaCl bão hoà với điện cực trơ, không sử dụng màng ngăn xốp. Bố trí thí nghiệm như hình vẽ sau:

a. Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng tẩy màu.

b. Thí nghiệm trên được sử dụng để điều chế kim loại Na trong công nghiệp.

c. Quá trình xảy ra tại cathode là: \[2{H_2}O \to {O_2} + 4{H^ + } + 4e.\]

d. Quá trình xảy ra tại anode là: \[2{H_2}O + 2e \to {H_2} + 2O{H^ - }.\]

Phần III: Câu hỏi trắc nghiệm yêu cầu trả lời ngắn.

Cho pin điện hóa Zn²⁺/Zn và Cu²⁺/ Cu. Cho \[E_{C{u^{2 + }}/Cu}^o = 0,34V\] và \(E_{Z{n^{2 + }}/Zn}^o = - 0,76V\). Sức điện động chuẩn của pin Zn – Cu là bao nhiêu volt ?

Sức điện động chuẩn của pin Cu²⁺/ Cu và Ag⁺/ Ag là \[{\rm{E}}_{{\rm{pin}}}^o\]= 0,46V; Biết \[{\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^o{\rm{ = 0,34V}}\]. Thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa – khử Ag⁺/ Ag là bao nhiêu volt?

Tổng số phản ứng hóa học xảy ra khi lần lượt cho Fe, Ag, Zn, Al, Au vào dung dịch CuSO₄ là bao nhiêu?

Thiết lập pin điện hóa ở điều kiện chuẩn gồm hai điện cực tạo bởi các cặp oxi hóa – khử Ni²⁺/Ni (\(E_{N{i^{2 + }}/Ni}^0 = - 0,257V\)) và Cd²⁺/Cd (\(E_{C{d^{2 + }}/Cd}^0 = - 0,403V\)). Sức điện động chuẩn của pin điện hoá trên là bao nhiêu volt?

Lắp ráp pin điện hoá Sn -Cu ở điều kiện chuẩn. Cho biết các giá trị thế điện cực chuẩn: \(E_{S{n^{2 + }}/Sn}^0 = - 0,137V\)và \(E_{C{u^{2 + }}/Cu}^0 = + 0,340V\). Sức điện động của pin điện hóa trên là bao nhiêu vôn? (Làm tròn kết quả đến phần trăm).

Hai cặp oxi hoá - khử Ni²⁺/Ni và Cd²⁺/Cd tạo thành pin có sức điện động chuẩn là 0,146 V. Phản ứng xảy ra trong pin:

Cd + Ni²⁺⟶Cd²⁺ + Ni

Thế điện cực chuẩn của cặp Cd²⁺/Cd có giá trị là bao nhiêu vôn? (Làm tròn kết quả đến phần trăm)

Cho biết: ở trạng thái chuẩn, pin Ni - Pb có sức điện động 0,131 V; \[{E^0}_{P{b^{2 + }}/Pb} = - 0,126V\]

Điện phân dung dịch CuCl₂ trong 1 giờ với dòng điện 5A. Sau điện phân, dung dịch còn CuCl₂ dư. Khối lượng Cu đã sinh ra tại cathode của bình điện phân là bao nhiêu gam? (Cho Cu = 64).

Để mạ 5,0 g bạc lên một đĩa sắt khi điện phân dung dịch chứa \[{{\rm{[Ag(N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}^{\rm{ + }}}\]với dòng điện có cường độ 1,5 A không đổi cần thời gian t phút.

Cho biết:

- Quá trình khử tại cathode: \[{{\rm{[Ag(N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}^{\rm{ + }}}\]+ 1e → Ag + 2NH₃.

- Điện lượng q = It = n_e. F, F = 96 500 C/mol.

Giá trị của t là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến phần mười).

Tiến hành điện phân dung dịch CuSO₄ với anode bằng đồng. Để hòa tan 100 g đồng ở anode trong 8 giờ thì cần cường độ dòng điện bằng bao nhiêu ampe? (Làm tròn kết quả đến phần mười).

Điện phân dung dịch M(NO₃)_n (điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi), ở cathode chỉ thu được 5,4 g kim loại M và ở anode thu được 0,31 lít khí (đkc). Kim loại M là?