Viết các cặp oxi hóa – khử của các kim loại trong hai phản ứng (1) và (2) ở trên.
Bài 10. Thế điện cực chuẩn của kim loại
Luyện tập 1 (SGK Cánh Diều - Trang 71)
Thảo luận (1)
Câu hỏi 1 (SGK Cánh Diều - Trang 70)
Cho hai phản ứng sau:
Zn(s) + Cu2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Cu(s) (1)
Cu(s) + 2Ag+ (aq) → Cu2+ (aq) + 2Ag(s) (2)
Hãy xác định chất oxi hóa, chất khử trong mỗi phản ứng trên.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiPhản ứng (1): Chất khử là Zn, chất oxi hóa là Cu2+
Phản ứng (2): Chất khử là Cu, chất oxi hóa là Ag+
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Câu hỏi 3 (SGK Cánh Diều - Trang 74)
Phản ứng nào sau đây có thể xảy ra ở điều kiện chuẩn? Giải thích.
a) Cu(s) + Fe3+ (aq) → ?
b) Ag(s) + Sn2+ (aq) → ?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) \(E^o_{Fe^{3+}\text{/}Fe^{2+}}=0,771V>E^o_{Cu^{2+}\text{/}Cu}=0,340V\) nên Fe3+ có tính oxi hóa mạnh hơn Cu2+, Cu có tính khử mạnh hơn Fe2+. Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng dưới đây có thể xảy ra:
Cu(s) + 2Fe3+(aq) → Cu2+(aq) + 2Fe2+(aq)
b) \(E^o_{Ag^+\text{/}Ag}=0,799V>E^o_{Sn^{2+}\text{/}Sn}=-0,138V\) nên Ag+ có tính oxi hóa mạnh hơn Sn2+, Sn có tính khử mạnh hơn Ag. Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng này không thể diễn ra.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Luyện tập 2 (SGK Cánh Diều - Trang 71)
Hãy viết cặp oxi hóa – khử của các kim loại trong dãy sau:
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCặp oxi hóa khử: Mg2+/Mg; Al3+/Al; Zn2+/Zn; Fe2+/Fe; Fe3+/Fe; Fe3+/Fe2+; Sn2+/Sn; Pb2+/Pb; 2H+/H2; Cu2+/Cu; Cu+/Cu; Cu2+/Cu+; Ag+/Ag; Au3+/Au.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Luyện tập 3 (SGK Cánh Diều - Trang 73)
Hãy sắp xếp dãy các ion sau theo chiều tăng dần tính oxi hóa: Na+, Zn2+, Au3+, Ni2+, H+.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiSo sánh:
\(E_{Na^+\text{/}Na}=-2,713V< E^o_{Zn^{2+}\text{/}Zn}=-0,763V< E^o_{Ni^{2+}\text{/}Ni}=-0,257V< E^o_{2H^+\text{/}H_2}=0V< E^o_{Au^{3+}\text{/}Au}=1,520V\)
⟹ Sắp xếp dãy các ion theo chiều tăng dần tính oxi hóa là:
Na+ < Zn2+ < Ni2+ < H+ < Au3+
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Bài 1 (SGK Cánh Diều - Trang 75)
Kim loại M tan được trong dung dịch HCl 1M ở 25oC tạo muối MCln và H2. Hãy so sánh giá trị thế điện cực chuẩn của cặp Mn+/M và 2H+/ H2. Giải thích.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải2M + 2nH+ ⟶ 2Mn+ + nH2
Dựa vào phản ứng ta thấy H+ có tính oxi hóa mạnh hơn Mn+, M có tính khử mạnh hơn H2 ⟹ \(E^o_{2H^+\text{/}H_2}>E^o_{M^{n+}\text{/}M}\)
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Bài 3 (SGK Cánh Diều - Trang 75)
Thế điện cực chuẩn của cặp M+/M (M là kim loại) bằng -3,040 V. Những phát biểu liên quan đến cặp oxi hóa – khử M+/M nào sau đây là đúng?
(a) M là kim loại có tính khử mạnh (b) Ion M+ có tính oxi hóa yếu
(c) M là kim loại có tính khử yếu (d) Ion M+ có tính oxi hóa mạnh
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiNhững phát biểu đúng là: (a), (b).
Thế điện cực chuẩn của cặp M+/M (M là kim loại) bằng –3,040 V đây là giá trị tương đối thấp với cặp oxi hóa – khử của kim loại, chứng tỏ tính khử của kim loại M mạnh, tính oxi hóa của ion M+ yếu.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Bài 4 (SGK Cánh Diều - Trang 75)
Chromium (Cr) thường được sử dụng để mạ lên kim loại do Cr tạo được lớp phủ sáng bóng. Hãy cho biết thiết bị kim loại được mạ Cr có bền trong môi trường là dung dịch Fe(NO3)2 không. Giải thích.
Cho biết thế điện cực chuẩn của cặp Cr2+/Cr là -0,910V.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải\(E^o_{Fe^{2+}\text{/}Fe}=-0,440V>E^o_{Cr^{2+}\text{/}Cr}=-0,910V\) nên Fe2+ có tính oxi hóa mạnh hơn Cr2+, Cr có tính khử mạnh hơn Fe. Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng dưới đây có thể xảy ra:Cr + Fe(NO3)2 ⟶ Cr(NO3)2 + Fe
Vậy thiết bị kim loại được mạ Cr không bền trong môi trường là dung dịch Fe(NO3)2.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Bài 2 (SGK Cánh Diều - Trang 75)
Cho các cặp oxi hóa – khử sau:
a) Mg2+/Mg và Cu2+/Cu
b) Zn2+/Zn và Fe2+/Fe
c) Ag+/Ag và Au3+/Au
Viết các phương trình hóa học của phản ứng theo chiều tự diễn biến từ các cặp oxi hóa – khử tương ứng đã cho.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Mg + Cu2+ ⟶ Mg2+ + Cu
b) Zn + Fe2+ ⟶Zn2+ + Fe
c) 3Ag + Au3+ ⟶ 3Ag+ + Au
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Câu hỏi 2 (SGK Cánh Diều - Trang 73)
So sánh thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa – khử Fe2+/Fe và Pb2+/Pb.
Từ đó, so sánh tính oxi hóa của Fe2+ và Pb2+, tính khử của Fe và Pb.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải\(E^o_{Fe^{2+}\text{/}Fe}=-0,440V< E_{Pb^{2+}\text{/}Pb}=-0,126V\)
⟹ Tính oxi hóa của Fe2+ yếu hơn tính oxi hóa của Pb2+.
Tính khử của Fe mạnh hơn tính khử của Pb.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)