Lời giải bài tập Hóa học lớp 12 Bài 12: Thế điện cực và nguồn điện hoá học sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết sẽ giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Hóa học 12. Mời các bạn đón xem:
Giải bài tập Hóa học 12 Bài 12: Thế điện cực và nguồn điện hoá học
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của pin như thế nào?
Lời giải:
- Cấu tạo: Pin Galvani gồm 2 điện cực có thế điện cực khác nhau, thường được ghép với nhau qua cầu muối.
- Nguyên tắc hoạt động: Pin Galvani chuyển năng lượng của phản ứng hoá học thành năng lượng điện.
Câu hỏi 1 trang 64 Hóa học 12: Xác định dạng oxi hoá và dạng khử trong các quá trình (2) và (3).
Lời giải:
Quá trình (2):
Dạng oxi hóa Dạng khử
Quá trình (3):
Dạng oxi hóa Dạng khử
Câu hỏi 2 trang 64 Hóa học 12: Viết các cặp oxi hóa - khử trong quá trình (2) và (3).
Lời giải:
Cặp oxi hóa khử ở quá trình (2): Cu2+/Cu.
Cặp oxi hóa khử ở quá trình (3): Ag+/Ag.
Luyện tập trang 64 Hóa học 12: Viết các cặp oxi hoá - khử của kim loại Na, Mg và Al.
Lời giải:
Kim loại |
Cặp oxi hóa – khử |
Na |
Na+/Na |
Mg |
Mg2+/Mg |
Al |
Al3+/Al |
Lời giải:
- Cấu tạo của pin Galvani: hai điện cực (Zn và Cu), cầu muối.
- Cực dương của pin là điện cực Cu, cực âm của pin là điện cực Zn.
- Electron di chuyển từ cực âm (thanh Zn) qua dây dẫn đến cực dương (thanh Cu).
Câu hỏi 4 trang 65 Hóa học 12: Điện cực nào bị tan dần trong pin Galvani Zn-Cu?
Lời giải:
Trong pin Galvani Zn-Cu, xảy ra các quá trình sau:
+ Anode (-):
+ Cathode (+):
=> Điện cực Zn bị tan dần.
Lời giải:
Ta có:
- Tính oxi hóa: Li+ < Fe2+ < Ag+.
- Tính khử: Ag < Fe < Li.
Lời giải:
- Ta có: ;
=> Al phản ứng được với dung dịch HCl; Ag không phản ứng được với dung dịch HCl.
- Phương trình hóa học:
Lời giải:
- Trong pin điện hóa Zn – Pb:
+ Cathode: Pb.
+ Anode: Zn.
- Sức điện động chuẩn của pin:
Câu hỏi 8 trang 68 Hóa học 12: Hãy nêu một số ứng dụng của pin mặt trời trong đời sống.
Lời giải:
Ứng dụng của pin mặt trời:
- Trạm sạc năng lượng mặt trời: cung cấp nguồn năng lượng vô tận để sạc các thiết bị di động như điện thoại, máy tính bảng, laptop…
- Thùng rác năng lượng mặt trời: thùng rác thông minh có chức năng lọc nước thải để nuôi cây xanh và có thể sạc pin điện thoại bằng năng lượng mặt trời ở Đà Nẵng.
- Đèn đường năng lượng mặt trời.
- Xe ô tô năng lượng mặt trời,…
Câu hỏi 9 trang 68 Hóa học 12: Hãy nêu một số thiết bị sử dụng acquy mà em biết.
Lời giải:
Các thiết bị sử dụng acquy: xe máy; ô tô; máy phát điện; hệ thống báo cháy, chống trộm;…
Lời giải:
Các loại pin |
Ưu điểm |
Nhược điểm |
Pin nhiên liệu |
Thời gian hoạt động của pin không bị hạn chế. |
- Chưa được phổ biến - Giá thành cao. |
Pin mặt trời |
- Thân thiện với môi trường. - Chi phí không quá cao. - Thời gian sử dụng dài. |
- Phải lắp đặt ở không gian rộng rãi. - Khó di chuyển. |
Acquy |
- Dung lượng cao. - Tuổi thọ cao. - Khả năng chịu tải cao. - Dễ dàng tích hợp với nhiều thiết bị khác nhau. |
- Thời gian sạc lâu. - Nặng. - Giá thành cao,… |
Lời giải:
Thí nghiệm. Lắp ráp pin khoai tây và đo sức điện động của pin.
- Dụng cụ: thanh kim loại đồng và kẽm; vôn kế; 2 dây dẫn.
- Nguyên liệu: 1 quả khoai tây tươi.
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Cắm 2 thanh kim loại vào quả khoai tây và không để chúng chạm vào nhau.
+ Bước 2: Lắp hệ thống như Hình 12.6. Ghi nhận giá trị hiện trên vôn kế.
Bài tập
Lời giải:
- Các cặp oxi hoá - khử:
- Thứ tự giảm dần tính oxi hóa của các ion kim loại trên: Ag+; Al3+; Mg2+; K+.
Phương pháp giải:
- Kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn có thể khử được cation kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn ở điều kiện chuẩn.
- Sử dụng quy tắc alpha để xác định chiều phản ứng:
Lời giải:
Chiều của phản ứng hóa học xảy ra giữa các cặp oxi hóa – khử: Kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn có thể khử được cation kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn ở điều kiện chuẩn.
- Cặp oxi hoá - khử: Cu2+/Cu, Zn2+/Zn
Vì nên Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
- Cặp oxi hoá - khử: Cu2+/Cu, Ag+/Ag
Vì nên Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag
- Cặp oxi hoá - khử: Zn2+/Zn, Ag+/Ag
Vì nên Zn + 2Ag+ → Zn2+ + 2Ag
Bài 3 trang 69 Hóa học 12: Trong pin điện hoá, quá trình khử
A. xảy ra ở cực âm.
B. xảy ra ở cực dương.
C. xảy ra ở cực âm và cực dương.
D. không xảy ra ở cả cực âm và cực dương.
Lời giải:
Trong pin điện hoá, quá trình khử xảy ra ở cực dương.
→ Chọn B.
Bài 4 trang 69 Hóa học 12: Khi pin Galvani Zn-Cu hoạt động thì nồng độ
A. Cu2+ giảm, Zn2+ tăng.
B. Cu2+ giảm, Zn2+ giảm.
C. Cu2+ tăng, Zn2+ tăng.
D. Cu2+ tăng, Zn2+ giảm.
Lời giải:
Khi pin Galvani Zn-Cu hoạt động, phản ứng xảy ra như sau: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
Do đó nồng độ Cu2+ giảm, Zn2+ tăng.
→ Chọn A.
A. Fe → Fe2+ + 2e
B. Fe2+ + 2e → Fe
C. Ag+ + le → Ag
D. Ag → Ag+ + 1e
Lời giải:
Vì nên cực âm là Fe.
Khi pin hoạt động, ở điện cực âm (anode) xảy ra quá trình oxi hoá kim loại: Fe → Fe2+ + 2e
→ Chọn A.
Lời giải:
- Pin : Fe2+/Fe và Cu2+/Cu
- Pin : Sn2+/Sn và Ag+/Ag
- Pin : Pb2+/Pb và Ag+/Ag
Xem thêm các bài giải bài tập Hóa Học lớp 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 11. Tơ – Cao su – Keo dán tổng hợp
Bài 12. Thế điện cực và nguồn điện hoá học
Bài 14. Đặc điểm cấu tạo và liên kết kin loại. Tính chất kim loại
Bài 15. Các phương pháp tách kim loại
Bài 16. Hợp kim – Sự ăn mòn kim loại