Bài 12. Thế điện cực và nguồn điện hoá học

Hướng dẫn giải

Một số thiết bị sử dụng acquy:

+ Xe đạp điện.

+ Xe điện đồ chơi dành cho trẻ em.

+ Quạt tích điện.

+ Đèn tích điện …

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

	Ưu điểm	Nhược điểm
Pin nhiên liệu	Tạo điện năng trực tiếp từ phản ứng hoá học nên có hiệu suất chuyển hoá từ nhiên liệu sang điện năng cao. Pin nhiên liệu hydrogen không tạo ra các sản phẩm gây ô nhiễm môi trường.	Giá thành pin nhiên liệu cao vì cấu tạo phức tạp của pin (gồm các điện cực phủ xúc tác, lớp màng đặc biệt giữa hai điện cực, dung dịch trong pin…) cũng như phải có bộ phận lưu trữ nhiên liệu, đặc biệt là hydrogen.
Pin mặt trời	Sử dụng nguồn năng lượng vô tận là ánh sáng mặt trời, không tạo ra bất kì sản phẩm hoá học nào nên thân thiện với môi trường.	Chỉ sinh ra dòng điện khi có ánh sáng mặt trời, công suất dòng điện tỉ lệ với cường độ ánh sáng. Khi pin hết hạn việc xử lí không đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường đất.
Acquy	Vòng đời sử dụng được kéo dài do có thể nạp lại để tái sử dụng mà không cần phải thay thế viên pin.	Chi phí sản xuất acquy thường lớn hơn so với pin thông thường; acquy cũ, hỏng không được thu gom và xử lí đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường bởi các thành phần kim loại, hoá chất cũng như lớp vỏ của acquy (bằng nhựa khó phân huỷ).

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

Ví dụ: Lắp pin chuối

Chuẩn bị:

Hoá chất: các thanh kim loại: kẽm, đồng; quả chuối…

Dụng cụ: dây điện có sẵn kẹp cá sấu hai đầu, vôn kế.

Tiến hành:

- Cắm hai thanh kim loại vào quả chuối.

- Nối cực âm của vôn kế với thanh kẽm và cực dương của vôn kế với thanh đồng.

Chú ý: Không để hai thanh kim loại tiếp xúc với nhau.

Đo sức điện động của pin.

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

- Cặp oxi hoá – khử tạo bởi các kim loại K, Mg, Al, Ag lần lượt là: K⁺/K; Mg²⁺/Mg; Al³⁺/Al; Ag⁺/Ag.

- Dựa vào bảng thế điện cực chuẩn ta có: 

Vậy, thứ tự giảm dần tính oxi hoá của các ion kim loại tương ứng: Ag⁺, Al³⁺, Mg²⁺, K⁺.

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn 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.

Ta có: 

Các phương trình hoá học có thể xảy ra là:

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu;

Zn + 2Ag⁺ → Zn²⁺ + 2Ag;

Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag;

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Trong pin điện hoá, quá trình khử xảy ra ở cathode (điện cực dương).

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Phản ứng oxi hoá – khử xảy ra trong pin:

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

Vậy, khi pin Galvani Zn-Cu hoạt động thì nồng độ Cu²⁺ giảm, Zn²⁺ tăng.

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Phản ứng oxi hoá – khử diễn ra trong pin:

Fe + 2Ag+ → Fe²⁺ + 2Ag

Trong pin điện hoá, cực âm là anode, xảy ra quá trình nhường electron.

Vậy, quá trình xảy ra ở cực âm khi pin hoạt động là: Fe → Fe²⁺ + 2e.

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

- Xét pin điện hoá tạo bởi các cặp oxi hoá - khử: $\mathrm{Fe}^{2+} / \mathrm{Fe}^2$ và $\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}$

Ta có: $E_{\text {Pin }}^o=E_{\text {Cathode }}^o-E_{\text {Anode }}^o=E_{C u^{2+} / C u}^o-E_{F e^{2+} / F e}^o=0,34-(-0,44)=0,78 \mathrm{~V}$.
- Xét pin điện hoá tạo bởi các cặp oxi hoá - khử: $\mathrm{Sn}^{2+} / \mathrm{Sn}$ và $\mathrm{Ag}^{+} / \mathrm{Ag}$

Ta có: $E_{\text {Pin }}^o=E_{\text {Cathode }}^o-E_{\text {Anode }}^o=E_{A g^{+} / A g}^o-E_{S n^{2+} / S n}^o=0,8-(-0,14)=0,94 V$.
- Xét pin điện hoá tạo bởi các cặp oxi hoá - khử: $\mathrm{Pb}^{2+} / \mathrm{Pb}$ và $\mathrm{Ag}^{+} / \mathrm{Ag}$

Ta có: $E_{\text {Pin }}^o=E_{\text {Cathode }}^o-E_{\text {Anode }}^o=E_{A g^{+} / A g}^o-E_{P b^{2+} / P b}^o=0,8-(-0,13)=0,93 \mathrm{~V}$.

(Trả lời bởi datcoder)