MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ VÀ BÀI TẬP DÙNG CHO BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC

MỤC LỤC
CÁC NỘI DUNG
PHẦN A: MỞ ĐẦU

Trang
1

I. Lí do chọn đề tài

2

II. Mục đích nghiên cứu

2

III. Nhiệm vụ

3

IV. Giả thuyết khoa học

4

V. Phương pháp nghiên cứu

4

VI. Điểm mới của chuyên đề

4

PHẦN B: NỘI DUNG

5

Chương I: ÔN TẬP VÀ BỔ SUNG MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC

5

I.1. Điện cực và thế điện cực

6

I.2. Chiều tự diễn biến của phản ứng oxi hóa khử

11

I.3. Sự điện phân – Các yếu tố ảnh hưởng đến thế điện cực

13

Chương II: Hệ thống bài tập trắc nghiệm
II.1. Các bài tập trắc nghiệm gồm 90 bài.
II.2. Đáp án và hướng dẫn giải chi tiết các bài tập trắc nghiệm

14
29
47

Chương III :Hệ thống bài tập tự luận

48

III.1 Các bài tập tự luận gồm 59 bài

56

III.2 Hướng dẫn giải các bài tập tự luận

74

Chương IV :Một số bài tập điện hóa trong các đề thi học sinh giỏi khu vực và quốc gia
PHẦN C: Kiến nghị và kết luận

94
97

I .Kiến nghị

98

II . KẾT LUẬN

98

Tài liệu tham khảo

99


PHẦN A : MỞ ĐẦU

I.

Lí do chọn đề tài

Đầu thế kỉ XXI, nền giáo dục của thế giới có những bước tiến lớn với nhiều thành tựu về mọi mặt.
Hầu hết các quốc gia nhận thức sự cần thiết và cấp bách phải đầu tư cho giáo dục. Luật Giáo dục
2005 của nước ta đã khẳng định: “Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu nhằm nâng cao dân trí,
đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài”. Như vậy, vấn đề bồi dưỡng nhân tài nói chung, đào tạo học
sinh giỏi, học sinh chuyên nói riêng đang được nhà nước ta đầu tư hướng đến.
Trong hội nghị toàn quốc các trường THPT chuyên, Phó Thủ tướng, nguyên Bộ trưởng Bộ
GD&ĐT Nguyễn Thiện Nhân nhấn mạnh: “Hội nghị được tổ chức nhằm tổng kết kết quả đạt được,
những hạn chế, bất cập, đồng thời đề ra mục tiêu, giải pháp nhằm xây dựng, phát triển các trường
THPT chuyên thành hệ thống các trường THPT chuyên chất lượng cao làm nhiệm vụ phát hiện, bồi
dưỡng tài năng trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước trong thời kỳ đổi mới và hội nhập”. Hệ
thống các trường THPT chuyên đã đóng góp quan trọng trong việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh
năng khiếu, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến
thức, có năng lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao
chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông. Tuy nhiên một trong những hạn chế, khó khăn của hệ
thống các trường THPT chuyên trong toàn quốc đang gặp phải đó là chương trình, sách giáo khoa,
tài liệu cho môn chuyên còn thiếu, chưa cập nhật và liên kết giữa các trường. Bộ Giáo Dục và Đào
tạo chưa xây dựng được chương trình chính thức cho học sinh chuyên nên để dạy cho học sinh,
giáo viên phải tự tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợp, phải tự xoay sở để biên soạn, cập nhật giáo
trình.
Bộ môn Hóa học là một trong các bộ môn khoa học cơ bản, rất quan trọng. Mỗi mảng kiến
thức đều vô cùng rộng lớn. Đặc biệt là những kiến thức giành cho học sinh chuyên hóa, học sinh
giỏi cấp khu vực, cấp Quốc Gia, Quốc tế. Trong đó điện hoá học là một trong các nội dung rất
quan trọng. Phần này thường có trong các đề thi học sinh giỏi lớp 10, 11 khu vực; Olympic trại hè
Hùng Vương hoặc gắn với các kiến thức phần kim loại trong các đề thi học sinh giỏi Quốc Gia,
Quốc Tế. Tuy nhiên, trong thực tế giảng dạy ở các trường phổ thông nói chung và ở các trường
chuyên nói riêng, việc dạy và học phần kiến thức về điện hoá gặp một số khó khăn:

-

Đã có tài liệu giáo khoa dành riêng cho học sinh chuyên hóa, nhưng nội dung kiến thức lí

thuyết về điện hoá còn sơ sài chưa đủ để trang bị cho học sinh, chưa đáp ứng được yêu cầu của các
kì thi học sinh giỏi các cấp.
-

Tài liệu tham khảo về mặt lí thuyết thường được sử dụng là các tài liệu ở bậc đại học, cao

đẳng đã được biên soạn, xuất bản từ lâu. Khi áp dụng những tài liệu này cho học sinh phổ thông
2


gặp rất nhiều khó khăn. Giáo viên và học sinh thường không đủ thời gian nghiên cứu do đó khó
xác định được nội dung chính cần tập trung là vấn đề gì.
-

Trong các tài liệu giáo khoa chuyên hóa lượng bài tập rất ít, nếu chỉ làm các bài trong đó thì

HS không đủ “lực” để thi vì đề thi khu vực, HSGQG, Quốc Tế hằng năm thường cho rộng và sâu
hơn nhiều. Nhiều đề thi vượt quá chương trình.
-

Tài liệu tham khảo phần bài tập vận dụng các kiến thức lí thuyết về điện hoá cũng rất ít,

chưa có sách bài tập dành riêng cho học sinh chuyên hóa về các nội dung này.
Để khắc phục điều này, tự thân mỗi GV dạy trường chuyên phải tự vận động, mất rất nhiều thời
gian và công sức bằng cách cập nhật thông tin từ mạng internet, trao đổi với đồng nghiệp, tự
nghiên cứu tài liệu…Từ đó, GV phải tự biên soạn nội dung chương trình dạy và xây dựng hệ thống

bài tập để phục vụ cho công việc giảng dạy của mình.
Xuất phát từ thực tiễn đó, là giáo viên trường chuyên, chúng tôi rất mong có được một
nguồn tài liệu có giá trị và phù hợp để giáo viên giảng dạy - bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp và
cũng để cho học sinh có được tài liệu học tập, tham khảo. Trong năm học này chúng tôi tập trung
biên soạn chuyên đề : ĐIỆN HOÁ và một số dạng bài tập hay gặp trong các đề thi học sinh giỏi
khu vực và quốc gia.
Trong thời gian tới nhờ sự quan tâm đầu tư của nhà nước, của Bộ Giáo Dục cùng với sự nỗ lực của
từng giáo viên dạy chuyên, sự giao lưu học hỏi, chia sẻ kinh nghiệm của các trường chuyên trong
khu vực và cả nước chúng tôi hi vọng sẽ có 1 bộ tài liệu phù hợp, đầy đủ giành cho giáo viên và
học sinh chuyên.
II.

Mục đích nghiên cứu

Đúc rút và tổng kết kinh nghiệm trong rất nhiều năm giảng dạy đội tuyển hoá học quốc gia để từ
đó hoàn thành chuyên đề ‘MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐIỆN HOÁ VÀ BÀI TẬP DÙNG CHO BỒI
DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC ‘ để làm tài liệu phục vụ cho giáo viên trường
chuyên giảng dạy, ôn luyện, bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp và làm tài liệu học tập cho học sinh
chuyên hoá. Ngoài ra còn là tài liệu tham khảo cho giáo viên môn hóa học và học sinh yêu thích
môn hóa học nói chung.
III.

Nhiệm vụ

1-

Nghiên cứu chương trình hóa học phổ thông nâng cao và chuyên hóa học, phân tích các đề

thi học sinh giỏi cấp tỉnh, khu vực, cấp quốc gia, quốc tế và đi sâu về nội dung liên quan đến vấn
đề điện hoá .

3


2-

Sưu tầm, lựa chọn trong tài liệu giáo khoa, sách bài tập cho sinh viên, trong các tài liệu

tham khảo. Các đề thi học sinh giỏi các cấp có nội dung liên quan; phân loại, xây dựng các bài tập
lí thuyết và tính toán các bài tập cả trắc nghiệm và tự luận.
3-

Đề xuất phương pháp xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dùng cho việc giảng dạy, bồi

dưỡng học sinh giỏi các cấp ở trường THPT chuyên
IV.

Giả thuyết khoa học
Nếu giáo viên giúp học sinh nắm vững vấn đề lí thuyết và xây dựng được hệ thống bài tập

chất lượng, đa dạng, phong phú đồng thời có phương pháp sử dụng chúng một cách thích hợp thì sẽ
nâng cao được hiệu quả quá trình dạy- học và bồi dưỡng học sinh giỏi, chuyên hóa học.
V.

Phương pháp nghiên cứu

-

Nghiên cứu thực tiễn dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT chuyên

-

Nghiên cứu các tài liệu về phương pháp dạy học hóa học, các tài liệu về bồi dưỡng học sinh
giỏi, các đề thi học sinh giỏi, . . .

-

Thu thập tài liệu và truy cập thông tin trên internet có liên quan đến đề tài.

-

Đọc, nghiên cứu và xử lý các tài liệu.

VI. Điểm mới của chuyên đề
-

Chuyên đề đã xây dựng được hệ thống hệ thống lí thuyết cơ bản có mở rộng và nâng cao
một cách hợp lí và hệ thống bài tập gồm 168 bài có phân loại rõ ràng các dạng câu hỏi lí thuyết,
các dạng bài tập về điện hoá học để làm tài liệu phục vụ cho học sinh và giáo viên trường chuyên
học tập. giảng dạy, ôn luyện, bồi dưỡng trong các kì thi học sinh giỏi các cấp và làm tài liệu học
tập cho học sinh đặc biệt cho học sinh chuyên về điện hoá. Ngoài ra còn là tài liệu tham khảo mở
rộng và nâng cao cho giáo viên môn hóa học và học sinh yêu thích môn hóa học nói chung.

-

Đề xuất phương pháp xây dựng và sử dụng có hiệu quả hệ thống bài tập hóa học.

4

NỘI DUNG
Chương I: Ôn tập và bổ xung một số kiến thức về điện hoá
Chương II: Hệ thống bài tập trắc nghiệm gồm 90 bài-hướng dẫn giải
Chương III: Hệ thống bài tập tự luận gồm 59 bài –hương dẫn giải
Chương IV: Các bài tập chọn lọc trong các đề thi học sinh giỏi hoá học khu vực và quốc
gia gồm 19 bài và hướng dẫn giải chi tiết.

5


PHẦN B : NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: ÔN TẬP VÀ BỔ SUNG MỘT SỐ KIẾN THỨC
VỀ ĐIỆN HOÁ HỌC

I. Điện cực và thế điện cực.
1. Điện cực.
Điện cực là một vật đẫn điện được thường được đặt tiếp xúc với môi trường phi kim (chẳng hạn
dung dịch chất điện giải) của mạch điên và trên bề mặt của nó xẩy ra quá trình oxi hoá hoặc quá
trình khử. Chẳng hạn, điện cực Cu,CuSO 4 là tấm kim loại đồng nhúng trong dung dịch CuSO 4, trên
bề mặt của nó xảy ra quá trình khử ion Cu2+ hoặc oxi hoá đồng kim loại.
Vật liệu dùng làm điện cực có thể tham gia hoặc không tham gia vào phản ứng điện hoá. Điện cực
trơ là loại điện cực mà vật liệu điện cực không có vai trò hoá học trong các phản ứng xẩy ra trên
điện cực. Điện cực làm bằng kim loại quý, điện cực than chì là những ví dụ về điện cực trơ.
Trong các phản ứng oxi hoá – khử thông thường, chất khử trực tiếp nhường electron cho chất oxi
hoá. Còn trong phản ứng điện hoá học, sự khử và sự oxi hoá xảy ra trên các điện cực khác nhau. Vì
thế, người ta phân biệt điện cực ở đó xảy ra sự khử với điện cực ở đó xảy ra sự oxi hoá và đặt tên là
catot và anot:
 Catot là điện cực mà tại đó xảy ra sự khử, tức là xảy ra quá trình nhận electron.
 Anot là điện cực mà tại đó xảy ra sự oxi hoá, tức là xảy ra quá trình nhường electron.
1.1. Anot và catot trong quá trình điện phân

Khi điện phân dung dịch HCl (hình bên), các điện cực được nối với hai cực của nguồn điện
(acquy). Điện cực nối với cực âm sẽ tích điện âm. Điện cực kia nối với cực dương của nguồn sẽ
tích điện dương. Điện trường do hai điện cực tạo ra trong dung dịch làm cho các ion âm Cl  đi về
điện cực dương. Tại đây, hai ion Cl nhường 2 electron để tạo ra 1 phân tử khí Cl 2:
2Cl(dd) 
2e  Cl2(k)
Như vậy, khi điện phân, cực dương là nơi xảy ra sự oxi hoá ion Cl.
Theo định nghĩa nói ở trên, cực dương là anot.
Theo chiều ngược lại, các ion dương H+ đi về điện cực âm. Tại đây, hai ion H+ sẽ nhận 2 electron
để trở thành phân tử H2:
2H+(dd) + 2e  H2 (k)
Điện cực âm là nơi xảy ra sự khử ion H+. Theo định nghĩa nói ở trên, cực âm là catot.
Phản ứng hoá học xảy ra trong toàn bộ hệ :
2HCl Dòng diênH2 + Cl2
(1)
Clo là một phi kim điển hình, phản ứng mãnh liệt với hiđro. Phản ứng (1) tức là sự phân li HCl
thành hiđro không thể tự diễn biến, nhưng đã xảy ra một cách cưỡng bức nhờ năng lượng của dòng
điện.
1.2. Anot và catot trong pin điện hoá
Xét một pin điện hoá được tạo ra bằng cách nối điện cực Zn nhúng trong dung dịch ZnSO 4 với điện
cực Cu nhúng trong dung dịch CuSO 4. Cầu muối chứa dung dịch chất điện li đóng vai trò như một
dây dẫn, làm cho mạch kín để dòng điện có thể lưu thông.
Tại điện cực Zn, một kim loại hoạt động mạnh hơn Cu, nguyên tử Zn nhường electron để trở
thành ion Zn2+ đi vào dung dịch. Những electron này theo dây dẫn đi sang điện cực đồng,, nơi mà
các electron này được ion Cu 2+ trong dung dịch CuSO4 thu nhận để trở thành nguyên tử Cu bám
6


vào điện cực Cu. Sự chuyển electron này làm phát sinh dòng điện. Vì vậy, ta gọi đây là một pin
điện hoá, hay nguyên tố Ganvani.

Khi các nguyên tố Ganvani đầu tiên được phát hiện, người ta chưa tìm ra electron và đinh ninh
rằng dòng điện là dòng chuyển dời của các điện tích dương, vì thế chiều dòng điện được quy ước là
chiều chuyển động của các điện tích dương, tức là ngược với chiều chuyển động của dòng electron
mà ngày nay chúng ta đã biết. Người ta cũng quy ước rằng dòng điện đi từ cực dương sang cực âm
trong pin điện hoá. Như vậy điện cực đồng là cực dương còn điện cực kẽm là cực âm.
Trong pin điện hoá này,tại cực âm (Zn) xảy ra sự oxi hoá kẽm:
Zn (r)  2e  Zn2+(dd)
Tại cực dương xảy ra sự khử ion Cu2+:
Cu2+(dd) + 2e  Cu(r)
Toàn bộ phản ứng xảy ra trong pin:
Zn(r) + Cu2+(dd)  Zn2+ (dd) + Cu(r)
(2)
Phản ứng (2) có thể tự diễn biến, vì Zn đứng trước Cu trong dãy hoạt động hoá học của các kim
loại.
Áp dụng định nghĩa đã nêu về catot và anot thì trong pin điện hoá Zn-Cu
- Tại điện cực âm (Zn) xảy ra sự oxi hoá Zn thành Zn2+ nên cực âm là anot.
- Tại điện cực dương (Cu) xảy ra sự khử Cu2+ thành Cu nên cực dương là catot.
Như vậy dấu của catot và anot trong pin và trong hệ điện phân là ngược nhau. Sự chuyển hoá
năng lượng trong pin và trong sự điện phân cũng ngược nhau.
Trong pin điện, một phản ứng hoá học tự diễn ra và năng lượng của phản ứng này chuyển thành
điện năng. Còn trong điện phân, năng lượng của dòng điện đã gây ra sự tiến hành cưỡng bức một
phản ứng hoá học không có khả năng tự diễn biến.
2.
Thế điện cực và sức điện động của pin điện
Trở lại ví dụ về pin điện hoá Zn-Cu. Sự xuất hiện dòng điện đi từ cực đồng sang cực kẽm chứng tỏ
rằng giữa hai điện cực có sự chênh lệch điện thế, tức là trên mỗi điện cực đã xuất hiện một thế điện
cực.
Hiệu của thế điện cực dương (E+) và thế điện cực âm (E-) chính là động lực gây ra sự chuyển
động của điện tích trong mạch vì thế được gọi là sức điện động (Epin), viết tắt là SĐĐ:
Epin = E+ - E(3)

3.
Sức điện động chuẩn và thế điện cực chuẩn
3.1. Thế điện cực chuẩn.
SĐĐ của pin điện, có thể đo được bằng thực nghiệm (chẳng hạn nhờ một von kế có điện trở rất
lớn). Nó phụ thuộc vào nhiệt độ, bản chất điện hoá của các kim loại dùng làm điện cực và nồng độ
của các ion trong dung dịch tiếp xúc với các điện cực. Để có thể so sánh tính chất điện hoá của các
kim loại, người ta đo SĐĐ trong trường hợp nồng độ các ion trong các dung dịch bằng
1 M và áp suất rieng phần của các chất khí có tham gia vào phản ứng điện cực bằng 1 atm. SĐĐ
đo được trong điều kiện như vậy gọi là SĐĐ chuẩn (E 0pin). còn thế điện cực của các điện cực trong
các điều kiện ấy gọi là thế điện cực chuẩn (E+0, E-0). Phương trình (3) khi ấy có dạng:
E0pin
=
E+0
E-0
(4)
Cần chú ý rằng khái niệm thế điện cực chuẩn chỉ gắn với điều kiện nồng
độ các ion trong các dung dịch bằng 1 M và áp suất rieng phần của các
chất khí có tham gia vào phản ứng điện cực bằng 1 atm.
Thế điện cực chuẩn phụ thuộc vào nhiệt độ. Chỉ có thế điện cực chuẩn
của điện cực hiđro được quy ước bằng không ở mọi nhiệt độ.
3.2. Điện cực hidro chuẩn
7


Khi đo SĐĐ chuẩn (E0pin), người ta chỉ xác định được hiệu các thế điện cực chuẩn của cực dương
và cực âm, nhưng không xác định được giá trị riêng rẽ của các thế điện cực chuẩn. Vì thế người ta
đưa ra khái niệm điện cực hidro chuẩn và quy ước rằng thế điện cực của điện cực này bằng 0,000
V ở mọi nhiệt độ.
Điện cực hidro chuẩn được tạo ra bằng cách sục khí hydro ở áp suất 1 atm vào một tấm kim loại
Platin phủ muội Platin nhúng trong dung dịch H+ có nồng độ 1 M (hình 2).

Hình 2
Bán phản ứng xảy ra trên điện cực hidro:
2H+ + 2e  H2
3.3. Tính thế điện cực chuẩn dựa vào đo SĐĐ chuẩn (E 0pin) và quy ước về
0(hidro) = 0)
thế điện cực của điện cực hidro chuẩn (E
Nếu ta thiết lập một pin điện hoá bao gồm điện cực nghiên cứu chuẩn (đóng vai trò cực dương) và
điện cực hidro
chuẩn (hình
3) thì:
E0pin =
0
E+ 
E0(hidro) =
E0+  0,000 =
E0+ > 0
(5)
Khi điện cực
hidro chuẩn đóng
vai trò cực
dương:
E0pin =
E0(hidro)- E0- =
0,000- E0- = E0- > 0  E0- < 0
(6)
Như vậy thế điện cực chuẩn của một điện cực ở bất kì nhiệt độ nào đều có trị tuyệt đối
bằng SĐĐ chuẩn (E0pin)pin điện hoá bao gồm điện cực nghiên cứu chuẩn và điện cực hidro chuẩn.
Khi điện cực nghiên cứu đóng vai trò cực dương, thế điện cực chuẩn của nó (E 0) có dấu dương. Khi
điện cực nghiên cứu đóng vai trò cực âm, thế điện cực chuẩn của nó (E0) có dấu âm.
Bằng cách nói trên người ta xác định được thế điện cực chuẩn của các điện cực tạo thành từ một

kim loại nhúng trong dung dịch muối của nó. Bán phản ứng trên các điện cực này có thể viết ở
dạng chung:
Mn+ + ne  M
(7)
Trong đó ne là số electron, M kí hiệu kim loại.
Vì phương trình (7) biểu diễn quá trình quá trình khử ion kim loại, nên các giá trị thế điện cực
chuẩn đo được (hoặc tính được) được gọi là thế khử chuẩn và kí hiệu là
E0Zn2



/Zn

E

0
M n /M

, chẳng hạn

hay E0Cu2 /Cu ... Bảng 1 cung cấp các giá trị thế khử chuẩn ở 25oC của một số nguyên tố


thường gặp
o

BẢNG 1: Thế điện cực chuẩn ở 25 C của một số nguyên tố thường gặp
Nguyên tố
Li

Bán phản ứng
Li+ + 1e 

Thế điện cực chuẩn E0, Von
3,045

Li
8


K
K+ +
1e  K
2,925
2+

Ca
Ca
+ 2e  Ca
2,87
Na
Na+ + 1e  Na
2,714
2+

Mg
Mg + 2e  Mg
2,37
3+


Al
Al
+ 3e  Al
1,66
2+

Zn
Zn
+ 2e  Zn
0,763
3+

Cr
Cr
+ 3e  Cr
0,74
2+

Fe
Fe
+ 2e  Fe
0,44
Cd
Cd2+ + 2e  Cd
0,403
2+

Ni
Ni
+ 2e  Ni

0,25
2+

Sn
Sn
+ 2e  Sn
0,14
2+

Pb
Pb
+ 2e  Pb
0,126
+

H2
2H + 2e  H2
0,000
Cu
Cu2+ + 2e  Cu
+0,337


I2
I2
+ 2e  2I
+0,535
2+

Hg

Hg
+ 2e  Hg
+0,789
+

Ag
Ag
+ e
 Ag
+0,799


Br2
Br2
+ 2e  2Br
+1,08
Cl2
Cl2
+ 2e  2Cl
+1,360
3+

Au
Au
+ 3e  Au
+1,50


F2
F2

+ 2e  2F
+2,87
Dựa vào bảng số liệu trên ta thấy:
-Thế điện cực càng âm thì kim loại có tính khử càng mạnh và ion của nó có tính oxi hoá càng
yếu.
-Thế điện cực càng dương thì kim loại có tính khử càng yếu và ion của nó có tính khử càng
mạnh. Với phi kim, thể điện cực càng dương, tính oxi hoá của nó càng mạnh và tính khử ion của
nó càng yếu.
Người ta có thể xếp kim loại thành một dãy theo thứ tự tăng dần thế khử chuẩn.
Chú thích: Thế oxi hoá chuẩn là giá trị ngược dấu của thế khử chuẩn. Chẳng hạn thế oxi hoá
chuẩn của điện cực kẽm, kí hiệu là E0Zn/Zn2+ sẽ là +0,763 và tương ứng với bán phản ứng:
Zn(r)  2e  Zn2+(dd)
Theo đề nghị của IUPAC, các bảng số liệu thường cung cấp giá trị thế khử chuẩn. Trong khi ở Mĩ
và Canada, người ta hay dùng thế oxi hoá chuẩn.
Thế khử chuẩn là đại lượng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhưng người ta quy ước rằng thế điện cực
hidro chuẩn luôn bằng 0,000 V ở mọi nhiệt độ, để việc đo thế điện cực bằng cách so sánh với điện
cực hidro được thuận tiện.
Trong các tài liệu người ta cũng thường sử dụng thuật ngữ thế của pin điện với nghĩa của SĐĐ.
Trong ví dụ về pin Zn-Cu chúng ta đã thấy rằng nếu phản ứng oxi hoá khử Zn (r) + Cu2+(dd) 
Zn2+ (dd) + Cu (r) được bố trí sao cho sự khử và sự oxi hoá xảy ra riêng biệt trên các điện cực
khác nhau làm cho sự trao đổi electron phải thực hiện gián tiếp qua dây dẫn thì sẽ hình thành một
pin điện hoá. Sử dụng quy ước về thế điện cực hidro chuẩn có thể xác định được thế khử chuẩn
của các cặp oxi hoá - khử nói trên. Về nguyên tắc, bất kì phản ứng oxi hoá khử nào cũng có thể
được bố trí như vậy. Vì thế, tương tự như với các cặp oxi hoá – khử Cu 2+/Cu, Zn2+/Zn, người ta
cũng xác định được thế khử chuẩn của các cặp oxi hoá – khử bất kì.
Giá trị thế khử chuẩn của một số cặp oxi hoá – khử liên quan đến nhiều phản ứng vô cơ quan trọng
được cho dưới đây:
MnO4 + 8H+ + 5e  Mn2+ + 4H2O
E0 = +1,507 V
9

MnO4 +
MnO4 +
Cr2O72 +
CrO4 +
NO3 +
S2O82 +
2SO42 +
SO42 +
SO42 +
2SO32 +
2SO32 +
O2(k)
+
O2(k)
+
O3(k)
+
2H 2O
+ e-

Fe3+

4H+ + 3e
2H2O + 3e
14H+ + 6e
4H2O + 3e
4H+ + 3e
2e

4H+ + 2e
H2O + 2e
4H+ + 2e
2H2O + 2e
3H2O + 4e
4H+ + 4e
2H2O + 4e
2H+ + 2e
+ 2e 
 Fe2-
















MnO2(r) + 2H2O
E0 = +1,70 V
MnO2(r ) + 4OH
E0 = +0,60 V

2Cr3+ + 7H2O
E0 = +1,33 V
Cr(OH)4 + 4OH
E0 = 0,13 V
NO + 2H2O
E0 = +0,96 V
2SO42
E0 = +1,96 V
S2O62 + 2H2O
E0 = 0,25 V
SO32 + 2OH
E0 = 0,936 V
H2SO3 + H2O
E0 = +0,172 V
S2O42 + 4OH
E0 = 1,13 V
S2O32 + 6OH
E0 = 0,576 V
2H2O
E0 = +1,229 V
4OH
E0 = +0,401 V
O2(k) + H2O
E0 = +2,07 V
 H2 + 2OH
E0 = +0,77 V
E

Chú thích: các giá trị ở trên là thế khử chuẩn ở 25oC. Chẳng hạn

0
MnO Mn 4 / 2

E 0 = 0,828 V

= +1,507 V liên quan

đến bán phản ứng khử MnO4 trong môi trường axit thành Mn2+ trong điều kiện [MnO4]=1M và
[Mn2+] = 1M.
Mặc dù các giá trị ở trên là thế khử chuẩn, trong các tài liệu người ta vẫn hay dùng thuật ngữ thế
oxi hoá – khử chuẩn để chỉ các giá trị này.
Khi cung cấp giá trị thế oxi hoá chuẩn người ta sẽ kí hiệu là:

E

0
Mn 2 /MnO4

= - 1,507 V.

4.
Các yếu tố ảnh hưởng đến thế điện cực.
4.1. Ảnh hưởng của nồng độ, phương trình Nernst.
Mối quan hệ giữa thế điện cực với nồng độ dạng oxi hoá và dạng khử được biểu diễn bằng
phương trình Nernst:
E = E0 -

RT

ln Q

(8)

nF
Ở 25 C, phương trình trở thành:
o

E = E0 -

0,059

.lgQ

(9)

n
với E là thế của điện cực tại điều kiện nồng độ bất kì,
E0 là thế điện cực tại điều kiện tiêu chuẩn,
R là hằng số khí, R = 8,31 J.mol 1.K1,
T là nhiệt độ Kenvin,
n là số electron trao đổi trong bán phản ứng,
Q, thường gọi là tỉ số phản ứng, là biểu thức có dạng giống như hằng số cân bằng nhưng các
nồng độ có mặt trong biểu thức không phải là nồng độ khi hệ đạt đến cân bằng.
Chẳng hạn có thể áp dụng phương tình Nernst để tính thế điện cực của điện cực kẽm khi nồng độ
ion kẽm trong dung dịch bằng 0,01 M:
10


EZn2 /Zn = E0Zn2 /Zn -

lg

=- 0,704 V

Chú ý rằng tỉ số phản ứng [Zn]/[Zn 2+] =1/ [Zn2+] vì kẽm kim loại ở trạng thái rắn, nên theo quy
ước về trạng thái chuẩn [Zn] = 1.
Khi trong bán phản ứng biểu diễn quá trình khử dạng oxi hoá có mặt ion H +hoặc OH- thì trong
phương trình Nernst cũng có mặt nồng độ H + hoặc OH-. Chẳng hạn phản ứng khử ion MnO4 trong
môi trường axit:
MnO4 (dd) + 5e + 8H+(dd)  Mn2+(dd) + 4H2O(l)
 2
4

0

 2
4

- 0,059 lg

[Mn 2+ ] + 8] EMnO /Mn = EMnO /Mn 5 [MnO ].[H4
Khi [MnO4] = 0,2M, [Mn2+] = 0,02 M và [H+] = 0,1 M ta có:
EMnO /Mn42 = E0MnO /Mn4 2 -

lg

Sự phụ thuộc của thế điện cực vào nồng độ tạo ra khả năng thiết lập những pin nồng độ có hai điện
cực làm bằng cùng một kim loại nhưng nhúng vào hai dung dịch có nồng độ khác nhau (hình 4)

Hình 4. Sơ đồ một pin nồng độ

Chú thích:
Thế khử chuẩn của hidro được quy ước bằng 0,000. Trong nước, [H+][OH-] = 10 -14. Thế điện cực
của hidro trong nước có thể tính từ phương trình Nernst :
E2H+/H2 = E02H+/H2 - RT2F ln [HpH+ 22] = 0 - RT2F ln 10pH142 . [OH- 2]
Khi PH2 = 1 atm, T = 298,15 K, (20) trở thành:
2
RT (21)
E2H+/H2 = - 0,828 - ln[OH ]
2F
Giá trị - 0,828 V được xem như thế khử chuẩn của nước tương ứng với bán phản ứng:

11

(20)


2H2O(l) + 2e  2OH(aq) + H2(k)
E0 = 0,828 V
(22)
Tuy nhiên, khi điện phân, ngay khi thế của catot đạt được giá trị - 0,828 V cũng chưa xảy ra sự khử
cation H+ ở catot. Do ảnh hưởng của quá thế (xem phần quá thế ở dưới), để quan sát được phản
ứng khử cation H+, cần có thế catot âm hơn so với thế khử chuẩn của nước ( 0,828 V)
4.2.
Ảnh hưởng của áp suất.
Áp suất chỉ ảnh hưởng đến thế điện cực khi có sự tham gia của chất khí vào phản ứng trên bề mặt
điện cực. Ảnh hưởng đó phản ảnh trong phương trình Nernst. Chẳng hạn như sự phụ thuộc của thế
điện cực hydro vào áp suất khí H2 trên bề mặt điện cực platin làm thay đổi thế của điện cực hidro:
2H+(dd) + 2e  H2(k)



0

2

E

H /H



2

= EH /H

- 0,059
2

lg

PH+ 2 ]
2

[H

4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng đến thế điện cực E thông qua sự thay đổi thế điện cực chuẩn E 0 theo nhiệt độ
và sự có mặt thừa số T trong phương trình Nernst.
5. Sơ đồ của pin điện

Người ta quy ước viết sơ đồ của một pin điện hoá như sau:
Điện cực dương được đặt bên phải, điện cực âm ở bên trái sơ đồ.
-

Giữa kim loại điện cực và dung dịch chất điện giải đặt một gạch đơn thẳng đứng.
Giữa dung dịch bao quanh cực dương và dung dịch bao quanh cực âm đặt một gạch đôi
thẳng đứng.
Theo quy ước ấy, sơ đồ của pin Zn-Cu được viết như sau:
(-)ZnZnSO4CuSO4Cu(+)
Hoặc đơn giản hơn:
(-)ZnZn2+Cu2+Cu(+)

II. Chiều tự diễn biến của một phản ứng oxi hoá khử
1. Liên hệ giữa G và SĐĐ
Cho phản ứng oxi hoá – khử:
Zn r + Cu2+dd  Zn2+dd + Cur
(2) Giữa G của
2+
2+
phản ứng trên và SĐĐ (Epin) của pin điện (-)ZnZn Cu Cu(+) có mối liên hệ:
G = -nFEpin
(9)
0
0
và, ở điều kiện chuẩn
G = -nFE pin
(10)
Trong các công thức trên:
G, G0 lần lượt là biến thiên thế đẳng áp và biến thiên thế đẳng áp chuẩn của phản ứng xảy ra
trong pin điện,

Epin, E0pin lần lượt là SĐĐ và SĐĐ chuẩn của pin điện,
N là số electron trao đổi,
F là số Faraday, F = 96500 C/mol (C là Coulomb, đọc là Cu-long).
Trong nhiệt động lực học, người ta đã chứng tỏ rằng, một quá trình chỉ có thể tự diễn biến nếu G
<
0. Từ (10) rút ra rằng phản ứng oxi hoá – khử trong pin điện chỉ có thể tự diễn ra nếu:
Epin = E+ - E- > 0 hay E+ > E(11)
Khi phản ứng diễn ra trong điều kiện chuẩn (nồng độ các ion trong dung dịch = 1M, áp suất riêng
phần của các khí tham gia vào phản ứng trên điện cực = 1atm) tiêu chuẩn (11) trở thành:
E0pin = E+0 - E-0 > 0 hay E+0 > E-0
(12)
Trở lại với phăn ứng (2), ở điều kiện chuẩn, ta có:
12


E0pin = E+0 - E-0 = E0Cu2



/Cu

 E0Zn2



/Zn

= 1,100 V

 G0 = -nFE0pin = - 2.96500.1,100 = - 212300 J

G0 < 0 nên ở điều kiện chuẩn, phản ứng (2) có thể tự xảy ra. Điều đó phù hợp với kết luận quen
biết: kẽm có thể đẩy được đồng ra khỏi dung dịch muối đồng.
Kim loại có thế khử chuẩn càng nhỏ (càng âm) có tính khử càng mạnh.
Ion của các kim loại có thế khử chuẩn càng lớn (càng dương) có tính oxi hoá càng mạnh. Một
cách tổng quát cặp oxi hoá khử có thế chuẩn khử cao hơn có thể oxi hoá được chất khử có thế
khử chuẩn thấp hơn.
Hiệu giữa thế khử chuẩn của chất oxi hoá và thế khử chuẩn của chất khử cũng gọi là thế
chuẩn của phản ứng oxi hoá khử. Nếu phản ứng oxi hoá khử diễn ra trong pin điện thì thế
chuẩn của phản ứng chính là SĐĐ chuẩn của pin điện.
2. Liên hệ giữa SĐĐ chuẩn (E0pin) và hằng số cân bằng
RTlnK = - G0 = nFE0pin
nFE0pin

Rút ra: K e RT
Ở 25oC và chuyển sang logarit thập phân (13) trở thành:

(13)

nE0pin

K100,059

(14)

III. Sự điện phân
1.
Định luật Faraday
Hai định luật của Faraday về điện phân có thể tóm tắt chung bằng một biểu thức:
 

m

Q
   F

M 
z 

(15)

Trong đó: m là khối lượng chất bị điện phân được giải phóng trên điện cực (g),
Q là điện lượng đi qua bình điện phân (C),
F là hằng số Faraday, F = 96485 C/mol,
M là khối lượng mol (g/mol)
Z là điện tích ion bị điện phân
Vì
Q = It
(16)
Nên (15) có thể viết lại thành:
m

 

  F

It

M 
z 

(17)

Trong đó I là cường độ dòng điện (Ampe),
t là thời gian (s).
Phương trình (16) có thể viết dưới dạng:
m It
n = 
(18)
M zF
Trong đó n là số mol chất bị điện phân được giải phóng trên điện cực.
2.
Điện phân dung dịch
2.1. Sự phóng điện của H+ và OHa) Ở cực âm (catot)
Ở cực âm, ngoài cation kim loại còn có mặt cation H+ do nước điện li mà tạo thành. Khi đó có thể
xảy ra phản ứng:
13


2H+ + 2e  H2
(19)
Vì thế, những kim loại có thế khử chuẩn rất âm (kiềm, kiềm thổ, Al), cation của chúng có tính oxi
hoá yếu sẽ không bị khử tại cực âm. Chỉ những kim loại kém hoạt động hoá học Zn, Cr, Ni..., các
kim loại quý) mới được giải phóng ở cực âm. b) Ở cực dương (anot)
Ở cực dương, ngoài anion gốc axit còn có mặt anion OH- do nước điện li mà tạo thành. Khi đó
có thể xảy ra phản ứng:
4OH- - 4e  O2 + 2H2O
(20)
Vì thế, những anion đơn giản như Cl-, Br-, I-... phóng điện được trên cực dương, còn nhiều anion
gốc axit phức tạp, chằng hạn SO42-, sẽ không bị oxi hoá.
2.2. Sơ lược về quá thế

Trong thực tế, quá trình oxi hoá anion ở anot và khử cation ở catot khi điện phân thường khá phức
tạp. Để quan sát được bằng thực nghiệm quá trình khử cation kim loại trên catot, thế catot thường
phải âm hơn thế khử chuẩn của kim loại. Để một anion thực tế bị oxi hoá, thế anot thường phải cao
hơn thế oxi hoá chuẩn. Hiệu giữa điện thế cần phải có để xảy ra sự phóng điện của các ion trên
điện cực (gọi là thế phân hủy) với thế khử hoặc thế oxi hoá chuẩn (trong kĩ thuật điện phân thường
gọi là thế điện cực cân bằng) được gọi là quá thế:
 (quá thế) = E(phân hủy) – E(cân bằng)
(21)
Có nhiều loại quá thế:
Quá thế hoá học liên quan đến năng lượng hoạt động hoá của phản ứng hoá học trước khi
sự trao đổi ion xảy ra. Quá thế hoá học thường có thể khắc phục nhờ sử dụng các chất xúc tác
điện hoá đồng thể hoặc dị thể.
Quá thế hoạt động hoá liên quan đến năng lượng hoạt động hoá của quá trình trao đổi
electron giữa các ion với bề mặt điện cực.
Quá thế nồng độ gây ra do sự giảm nồng độ các tiểu phân tích điện ở vùng gần bề mặt điện
cực.
Quá thế do bọt khí do sự chậm giải hấp các bọt khí ra khỏi bề mặt điện cực.
Quá thế điện trở liên quan với sự sụt thế do điện trở thuần của dung dịch...
Quá thế phụ thuộc vào vật liệu dùng làm điện cực, bản chất của ion trong dung dịch điện phân, mật
độ dòng điện, nhiệt độ...Quá thế có vai trò quan trọng trong điện hoá học. Để minh họa, chúng ta
xem xét sự sản xuất clo bằng điện phân dung dịch muối ăn.
Thế oxi hoá chuẩn của clo:
Cl- + 2e  Cl2
E0 = -1,360 V
Thế oxi hoá chuẩn của OH4OH  O2(k) + 2H2O + 4e
E0 = -0,401 V
Nếu không có quá thế, OH- sẽ phóng điện ngay khi thế anot đạt được giá trị -0,401 V và Cl - sẽ còn
lại trong dung dịch. Khi sử dụng anot bằng than chì, quá thế oxi trên than chì có giá trị rất lớn làm
cho thế phân hủy của oxi vượt qua thế phân hủy của clo. Nhờ thế, ở anot xảy ra sự phóng điện của
ion Cl-.

...............................................................................................................................................................
.
*KẾT LUẬN:
Trên đây là một số kiến thức cơ bản về điện hoá (có mở rộng và nâng cao hợp lí) giúp cho các em
học sinh hiểu rõ và vận dụng nhanh để giải quyết tốt các dạng bài tập về điện hoá trong các đề thi
học sinh giỏi khu vực và quốc gia.

14


CHƯƠNG 2 . HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC
NGHIỆM II.1 Đề bài
Bài 1. Cặp oxi hoá - khử của một nguyên tố kim loại được tạo ra
bởi A. một chất oxi hoá và một chất khử.
B. hai nguyên tố kim loại có độ hoạt động khác nhau tiếp xúc với nhau.
C. dạng oxi hoá và dạng khử của nguyên tố kim loại đó.
D. hai nguyên tố hoá học, một nguyên tố có tính oxi hoá, một nguyên tố có tính khử.
Chọn đáp án đúng
Bài 2. Có hai phát biểu liên quan đến cặp oxi hoá -khử Mn+/M:
1. Mn+ là dạng oxi hoá, M là dạng khử.
2. Phương trình hoá học thể hiện sự trao đổi electron giữa M n+ và M được viết là :
Mn+  M
+ ne
Trong hai phát biểu này,
A. chỉ có 1 đúng.

B. chỉ có 2 đúng.

C. cả 1 và 2 đều đúng.

D. cả 1 và 2 đều sai.

Chọn đáp án đúng
Bài 3. Pin điện hoá Zn-Cu được mô tả ở hình vẽ bên. Có thể
mô tả các quá trình diễn ra khi pin hoạt động như sau: 1.
Nguyên tử Zn nhường electron chuyển thành ion Zn 2+ tan
vào dung dịch, ion Cu2+ nhận electron tạo ra nguyên tử Cu
bám vào điện cực Cu.
2. Dòng điện mạch ngoài chạy từ thanh Zn sang thanh Cu.
3. Phản ứng xảy ra trong pin:
Zn(r) + Cu2+(dd)  Zn2+(dd) + Cu
Các mô tả chính xác gồm
A. 2, 3.

B. 1, 2.

C. 1, 3.

D. 1, 2, và 3.
15


Chọn đáp án đúng
Bài 4. Khi pin điện hoá chuẩn Ni - Cu hoạt
động,
1. màu xanh của dung dịch
CuSO4 nhạt dần theo thời gian.
2. nguyên tử Ni bị oxi hoá thành
Ni(r)  Ni2+(dd) + 2e.

Ni2+ tan vào dung dịch theo quá trình:
Trong hai nhận xét này,
A. chỉ có 1 đúng.

B. chỉ có 2 đúng.

C. cả 1 và 2 đều đúng.

D. cả 1 và 2 đều sai.

Chọn đáp án đúng
Bài 5. Hai điện cực tạo ra từ hai kim loại A, B được nhúng vào hai ngăn của một bình chứa
dung dịch muối nitrat kim loại tương ứng. Hai ngăn này được cách li bằng một vách xốp có
nhiều lỗ nhỏ cho các ion đi qua, nhưng không để các dung dịch bị trộn lẫn. Nối hai điện cực
với nhau bằng một dây dẫn, dòng electron chuyển động theo hướng như hình vẽ bên, nhận
xét nào dưới đây không chính xác? A. Điện cực A là anot, điện cực B là catot.
B. Ion dương sẽ chuyển động từ ngăn chứa điện cực B sang ngăn chứa điện cực A thông qua
những lỗ nhỏ trên vách xốp.
C. Kim loại A sẽ bị hòa tan vào trong dung dịch khi dòng electron chuyển sang điện cực B.
D. Khối lượng điện cực A giảm xuống theo thời gian.
Chọn đáp án đúng
Bài 6. Một pin điện hoá được tạo ra bằng cách nối hai điện cực kim loại A, B. Kim loại A ngâm
trong dung dịch Am+, kim loại B ngâm trong dung dịch Bm+. Khi pin hoạt động, một học sinh đã
quan sát, ghi lại một số thông tin sau:
1. Khối lượng điện cực A tăng dần, khối lượng điện cực B giảm dần theo thời gian.
2. Xuất hiện dòng điện chạy từ điện cực B sang điện cực A.
Biết rằng B đẩy được A ra khỏi dung dịch muối của nó, hãy cho biết trong hai thông tin trên,
thông tin nào đã được ghi lại không chính xác?
A. Chỉ 1

B. Chỉ 2

C. Cả 1 và 2

D. Không phải 1 lẫn 2

Chọn đáp án đúng
Bài 7. Theo quy ước quốc tế, khi kết nối hai nửa pin để tạo ra một pin điện hoá thì điện cực nào
có thế dương hơn sẽ được đặt ở phía bên phải, điện cực nào có thế âm hơn được đặt ở phía bên
trái. Cho biết trong các pin dưới đây, pin nào được biểu diễn đúng quy ước?

16


A. Chỉ pin 1

B. Chỉ pin 2.

C. Cả hai pin.

D. Không phải 1 lẫn 2.

Chọn đáp án đúng
Bài 8. Một học sinh đưa ra ba nhận xét dưới đây về pin điện có sơ đồ như hình bên:
1. Điện cực khí hiđro chuẩn được duy trì hoạt động bằng cách thổi liên tục khí hiđro ở áp suất
1 atm lên tấm platin phủ muội platin ngâm trong dung dịch axit có nồng độ ion H+ 1M,
2. Đo sức điện động của pin này ta có thể xác định thế điện cực chuẩn của cặp M2+/M.
3. M là điện cực âm của pin.
A. chỉ 1 đúng.

B. 1 và 2 đúng.

C. 1 và 3 đúng.

D. cả ba đúng.

Chọn đáp án đúng
Bài 9. Cho một pin điện hoá chuẩn được hình thành từ điện
cực M và điện cực khí hiđro đều ở điều kiện tiêu chuẩn như
hình vẽ bên. Biết rằng Vôn kế chỉ giá trị 0,76 V, giá trị thế
khử chuẩn của cặp M2+/M là A. +0,76 V.
B. +1,52 V. C. 0,76 V.
D. 1,52 V.
Chọn đáp án đúng
Bài 10. Khi pin điện hoá Cu - Ag hoạt động ở điều kiện
tiêu chuẩn,
1. phương trình của phản ứng xảy ra trong pin:
Cu(r)

+

2Ag+(dd)  Cu2+(dd) +

2Ag(r)

2. khối lượng điện cực dương Cu giảm dần theo thời gian.
Trong hai nhận xét này,
17

A. chỉ 1 đúng.

B. chỉ 2 đúng.

C. cả 1 và 2 đều đúng.

D. cả 1 và 2 đều sai.

Chọn đáp án đúng
Bài 11. Để xác định thế điện cực của cặp Mn 2+/Mn người ta thiết lập một pin điện hoá chuẩn
trong đó một nửa pin gồm điện cực Mn nhúng vào dung dịch Mn 2+ 1M, nửa pin còn lại là điện
cực khí hiđro ở điều kiện chuẩn. Sức điện động của pin đo được khi pin hoạt động là 1,19 V.
Mặt khác, Mn có thể đẩy được Fe ra khỏi dung dịch muối:
Mn(r) + Fe2+(dd)  Mn2+(dd) + Fe(r)
Cho biết trong hai nhận xét sau, nhận xét nào chính xác?
1. E0Mn2/Mn = 1,19 V
2. Phản ứng xảy ra khi pin hoạt động:
Mn(r)

2H+(dd)  Mn2+(dd)

+

+ H2(k)

A. Chỉ 1

B. Chỉ 2

C. Cả 1 và 2

D. Không phải 1 lẫn 2

Chọn đáp án đúng

Bài 12. Một pin điện hoá được hình thành bằng cách kết nối hai
điện cực tạo bởi kim loại M và Cu nhúng trong hai dung dịch
muối nitrat nồng độ 1M của ion kim loại tương ứng ở 25 0C như
hình hình vẽ. Vôn kế chỉ 0,57V; E0Cu2+/Cu (250C)= 0,34 V. Dãy nhận
định nào dưới đây chính xác?
A.
B.

E0M2+/M (250C) = +0,13 V; điện cực M là catot.
E0M2+/M (250C) = +0,91 V; điện cực M là catot.

C.

E0M2+/M (250C) = 0,13 V; điện cực M là anot.

D.

E0M2+/M (250C) = +1,82 V; điện cực M là anot.

Chọn đáp án đúng
Bài 13. Một pin điện hoá được tạo nên từ hai điện cực chuẩn Al3+/Al và Mn2+/Mn.
Al 3+(dd)
Mn2+(dd)

+

+

3e 

2e 

Mn 0

Al0
(r)

E0

(r)

= 1,66 V

E0 = 1,18 V

Xác định quá trình xảy ra tại anot của pin và thế chuẩn của pin.
Quá trình xảy ra tại anot của pin
A.

Al3+(dd)

Al0 (r)

B.

Al3+(dd)

C.

Mn2+(dd)

D.

Mn2+(dd) +

+

+

3e
Mn0 (r) +
2e

Thế chuẩn của pin

3e

+0,48 V

Al0 (r)

+0,48 V

2e

+2,84 V

Mn0 (r)

+2,62 V

Chọn đáp án đúng
18


Bài 14. Pin khô niken-cađimi, còn được gọi tắt là Nicad, sản sinh ra dòng điện nhờ phản ứng sau:
Cd (r)

NiO2 (r) + 2H2O (l)  Cd(OH)2 (r) +

+

Ni(OH)2 (r)

Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào chính xác?
1.

NiO2 bị khử ở catot, Cd bị oxi hoá ở anot của pin.

2.

Dòng electron trong mạch ngoài truyền từ anot sang catot của pin.

A. Chỉ 1.

B. Chỉ 2.

C. Cả 1 và 2.

D. Không phải 1 lẫn 2.

Chọn đáp án đúng
Bài 15. Trong bốn ion dưới đây, ion có tính oxi hoá lớn nhất ở điều kiện chuẩn là
A. Ag+.

B. Ca2+.

C. Mg2+

E0Fe3+/Fe2+ = +0,77 V; E0Fe3+/Fe2+ =;

E0Fe3+/Fe2+ =;

D. Fe3+
E0Fe3+/Fe2+ =

Chọn đáp án đúng Bài
16. Cho:
Sn2+(dd)

+ 2e 

Sn (r)

E0 = 0,14V

Mn (r)

E0 = 1,03V

Mn2+(dd) + 2e 

Ion hay nguyên tử nào ở trên có tính oxi hoá lớn nhất ?
A. Mn2+

B. Sn2+

C. Mn

D. Sn

Chọn đáp án đúng Bài
17. Cho:
Fe3+(dd)

+

e 

Fe2+(dd)

E0 = +0,77 V

Cu2+(dd)

+

e 

Cu+(dd)

E0 = +0,15 V

Ion nào ở trên có tính khử lớn nhất?
A. Fe3+

B. Fe2+

C. Cu2+

D. Cu+

Chọn đáp án đúng
Bài 18. Cho các thế điện cực chuẩn ở 25oC của một số cặp oxi hoá -khử:
Bán phản ứng
Thế điện cực chuẩn, V
Fe3+(dd) + 1e 

Fe2+(dd)

+0,77

Fe2+(dd) + 2e 

Fe(r)

0,44

Cu2+(dd) + 2e 

Cu(r)

+0,34

Phản ứng nào dưới đây có thể tự xảy ra:
1.

Fe(r)

+

Cu2+(dd) 

Fe2+(dd) + Cu(r)

2.

Cu(r)

+

Fe3+(dd) 

Cu2+(dd) + Fe2+(dd)

3.

Fe(r)

+

Fe3+(dd) 

Fe2+(dd)

A. Chỉ 1.

B. Chỉ 1 và 3.

C. Chỉ 2 và 3.

D. Cả 1, 2, và 3.

Chọn đáp án đúng
19


Bài 19. Thực nghiệm đã cho thấy rằng: Ag không tan trong dung dịch Fe(NO 3)3 trong khi Fe(NO3)2
khi tác dụng với AgNO3 tạo ra kết tủa Ag và muối Fe(NO 3)3. Cho biết nhận xét nào dưới đây
không chính xác.
A. Fe2+ có tính khử mạnh hơn Ag.
B. Fe3+ có tính oxi hoá yếu hơn Ag+.
C. E0Fe3/Fe2 > E0Ag /Ag

.

D. Ag là kim loại hoạt động kém hơn Fe.
Chọn đáp án đúng
Bài 20. Thực nghiệm cho thấy rằng các phản ứng sau đều có thể tự xảy ra:
1.

A(r)

+ B2+(dd)  A2+(dd) + B(r)

2.

B(r)

+

2D3+(dd)

 2D2+(dd) + B2+(dd)

Dựa vào kết quả ở trên, hãy cho biết sự sắp xếp nào dưới đây là chính xác?
A. E0A2/A < E0B2/B < E0D3/D2

B. E0A2/A < E0D3/D2 < E0B2/B

C. E0D3/D2 < E0A2/A <

D. E0A2/A < E0B2/B < E0D3/D2

E0B2/B

Chọn đáp án đúng.
Bài 21. Cho biết: E0Cr3/Cr2 =  0,42V ; E0Ni2/Ni = - 0,25 V ; E0Cr2/Cr =  0,90 V. Trong các phản ứng
sau, phản ứng nào có thể tự xảy ra:


1.

Ni(r)

+

Cr2+(dd)

Ni2+(dd) +

2.

Cr(r)

+

2Cr3+(dd) 

3Cr2+(dd)

3.
Ni(r)
A. chỉ 1.

+

2Cr3+(dd) 
B. 1 & 2.

Ni2+(dd)

Cr(r)

+ 2Cr2+(dd)
C. 2 & 3.

D.chỉ 2.

Chọn đáp án đúng
Bài 22. Trong các dung dịch sau, những dung dịch nào thể sử dụng để loại bỏ tạp chất Fe ra khỏi
hỗn hợp của nó với Ag nhằm thu được Ag tinh khiết mà không làm mất bạc?
1.H2SO4(l), 2.HNO3(l),
A. 1, 2, 3

3. HCl, 4.AgNO3, 5. Fe(NO3)3, 6.Cu(NO3)2

B.1,2, 3, 4

C. 1,2 3, 4, 5, 6

D. 1, 3, 4, 5

Cho E0Fe3+/Fe2+ = +0,77 V...
Chọn đáp án đúng

Bài 23. Một mẫu Ag bị lẫn tạp chất Cu, Fe được xử lí bằng một lượng dư dung dịch A thì thu
được Ag tinh khiết mà không làm mất bạc. Dung dịch A chứa
A. NíSO4
C. AgNO3, Fe(NO3)3.

B. Ag(NO3), Cu(NO3)2.
D. AgNO3, HNO3(l).

Chọn đáp án đúng
Câu 24. Phản ứng nào dưới đây có thể tự xảy ra?
20


A. Cu (r) + Ag+(dd) 
B. Br2(l) + Cl (dd) 
C. Cu2+(dd) + H2O(l) 
D. Au (r) + Mg 2+(dd) 
([H+] = 1 M) Chọn đáp án đúng.
Câu 25. Ion nào có mặt trong hai bán phản ứng dưới đây có tính khử lớn nhất?
Fe3+(dd) + e  Fe2+(dd)
E0 = +0,77 V
Cu2+(dd) + e  Cu+(dd)
E0 = +0,15 V
A. Fe3+
B. Fe2+
C. Cu2+
D. Cu+
Chọn đáp án đúng
Câu 26. Ion hay nguyên tử nào có mặt trong các bán phản ứng cho dưới đây có tính oxi hoá lớn
nhất?

Sn2+(dd) + 2e  Sn (r)
E0 = 0,14V
Mn2+(dd) + 2e  Mn (r)
E0 = 1,03V
A. Mn2+
B. Sn2+
C. Mn
D. Sn
Chọn đáp án đúng
Câu 27. Dung dịch nước nồng độ 1 M của ion nào trong các ion sau có tính khử yếu nhất?
A. Ag+(dd)
B. Cu2+(dd)
C. H+(dd)
D. Zn2+(dd)
Chọn đáp án đúng
Câu 28. Một phản ứng xảy ra trong một pin điện hoá có SĐĐ E 0pin = 0,80 V. Nhận định nào sau
đây về dấu của G và hằng số cân bằng K là đúng?
A. G < 0, K > 1
B. G < 0, K > 1
C. G > 0, K < 1
D. G > 0, K > 1
Chọn đáp án đúng
Câu 29. Cặp số liệu nào là hợp lí cho một phản ứng trong pin điện hoá?
A. G0 > 0, E0pin = 0
B. G0 < 0, E0pin = 0
C. G0 < 0, E0pin > 0
D. G0 < 0, E0pin < 0
Chọn đáp án đúng
Câu 30. Tập hợp các nhận xét nào nào ghi dưới đây là thích hợp với một phản ứng oxi hoá khử
được nghiên cứu dưới điều kiện tiêu chuẩn?

E0
G0
Khả năng diễn biến
A.
+

tự xảy ra
B.

+
tự xảy ra
C.
+
+
không tự xảy ra
D.


không tự xảy ra
Chọn đáp án đúng
Câu 31. Cho phản ứng trong pin điện:
2Al (r) + 3Cu2+(dd)  2Al3+(dd) + 3Cu (r)
Giá trị nào có thể dùng cho n trong phương trình Nernst khi xác định ảnh hưởng của sự thay đổi
nồng độ ion Al3+, Cu2+ trong phản ứng?
A. 6
B. 5
C. 3
D. 2
Chọn đáp án đúng
Câu 32.

Zn (r) + Cl2 (k, 1 atm)
Zn2+(dd, 1M) + 2Cl (dd, 1M)
Một pin điện hoá hoạt động dựa trên phản ứng này có SĐĐ chuẩn ở 25oC là 2,12 V. Làm thế nào để
SĐĐ của pin ở nhiệt độ trên lớn hơn 2,12 V?
A. cho thêm Zn (r) vào
B. tăng nồng độ ion Cl (dd) vào
C. giảm nồng độ ion Zn2+(dd)
D. giảm áp suất riêng phần khí clo
21


Chọn đáp án đúng
Câu 33.
Ni (r)
+
Cu2+(r) 
Ni2+(dd) +
Cu (r)
Pin Vonta dựa trên phản ứng này có điện thế là 0,59V ở điều kiện tiêu chuẩn. Phương án nào dưới
đây sẽ làm tăng sức điện động của pin?
I. Tăng [Cu2+]
II. Tăng kích thước điện cực Niken.
A. Chỉ I
B. Chỉ II
C. Cả I và II
D. Không phải I lẫn II
Chọn đáp án đúng
Câu 34. Quá trình oxi hóa – khử của những cặp nào dưới đây có thế làm thay đổi pH của dung
dịch?
I. AmO22+/AmO2+

II. AmO22+/Am4+
III. Am4+/Am2+
A. Chỉ I
B. Chỉ II
C. Chỉ I và II
D. I, II, III.
Chọn đáp án đúng
Câu 35. Trong một pin điện hoá xảy ra phản ứng:
2Ag+(dd) +
Cu (r)  Cu2+(dd) +
2Ag (r)
Nhận xét nào dưới đây về ảnh hưởng của sự thay đổi nồng độ các ion và kích thước của điện cực
lên SĐĐ của pin là chính xác?
A.
Tăng nồng độ ion Cu 2+ lên gấp đôi sẽ làm thay đổi giá trị của SĐĐ giống như khi tăng
nồng độ Ag+ lên gấp bốn.
B.
Giảm nồng độ Cu2+ 10 lần sẽ làm thay đổi giá trị của SĐĐ của pin giống như khi giảm
nồng độ Ag+ cùng với tỉ lệ như vậy.
C.
Giảm nồng độ Cu2+ 10 lần sẽ ít làm thay đổi giá trị của SĐĐ của pin hơn so với việc giảm
nồng độ Ag+ cũng với lượng như vậy.
D.
Gấp đôi kích thước của catot sẽ có cùng ảnh hưởng lên giá trị của SĐĐ của pin như khi
giảm nồng độ Cu2+ hai lần. Chọn đáp án đúng
Câu 36. Với bán phản ứng nào dưới đây sự tăng 1 đơn vị pH làm tăng thế điện cực nhiều nhất?
A.
V2+(dd)  V3+(dd) + e
B.
VO3 (dd) + 2H+(dd)  VO2+(dd) + H2O(l)

C.
VO2+(dd ) + 2H+(dd) + e  V3+(dd) + H2O(l)
D.
VO2+ + H2O  VO2+(dd) + 2H+(dd) + e
Chọn đáp án đúng
Câu 37. Một pin điện hoá được tạo ra từ hai điện cực Rh3+/Rh, Cu+/Cu
trong đó nồng độ mỗi ion Rh3+, Cu+ đều là 1 M. Thế điện cực chuẩn
của các điện cực tạo nên pin ở hình vẽ bên được cho dưới đây:
Rh
Cu
Rh3+dd + 3e  Rh
E0 = 0,80V
Cu+dd + 2e  Cu
E0 = 0,52V
Cho biết nhận xét nào dưới đây chính xác nhất?
Cu(NO )
Rh(NO )
Chiều dòng điện trong mạch ngoài
Thế chuẩn của pin
A.
Từ anot Rh đến catot Cu
0,28 V
B.
Từ catot Rh đến anot Cu
1,32 V
C.
Từ anod Cu đến catot Rh
0,28 V
D.
Từ catot Cu đến anot Rh

0,76 V
Chọn đáp án đúng
Câu 38.
3 3

22

3 2


2Ag+(dd) +
Cu (r) 
Cu2+(dd) +
2Ag (r)
SĐĐ chuẩn của pin điện làm việc với phản ứng này là 0,46V. Tác động nào dưới đây sẽ làm tăng
thế mạnh nhất?
A. Tăng [Ag+] lên gấp đôi
B. Giảm đi hai lần nồng độ ion Cu2+
C. Tăng gấp đôi kích thước điện cực đồng
D. Giảm kích thước điện cực bạc đi hai lần
Chọn đáp án đúng
Câu 39. Nhận định nào dưới đây về hướng di chuyển của anion là đúng? A. Về anot của pin
điện hoá hay catot của bình điện phân.
B. Về catot của pin điện hoá hay anot của bình điện phân.
C. Về anot của cả hai trường hợp.
D. Về catot trong cả hai trường hợp.
Chọn đáp án đúng
Câu 40. Trong pin điện hoá catot luôn luôn là một điện cực mà ở đó
A. các quá trình oxi hoá xảy ra
B. các quá trình khử xảy ra

C. các ion dương được tạo ra
D. các ion âm được tạo ra
Chọn đáp án đúng
Câu 41. Phát biểu nào sau đây là đúng đối với pin điện hoá và bình điện phân?
1. Quá trình oxi hoá xảy ra ở anot.
2. Dòng electron dịch chuyển từ catot về anot.
A. Chỉ 1
B. Chỉ 2
C. Cả 1 và 2
D. Không phải 1 lẫn 2.
Chọn đáp án đúng.
Câu 42. Ở pin điện hoá: Ag | Ag+ ||NO3, NO | Pt, nhận xét nào dưới đây là đúng ? A. NO 3 bị oxi
hoá ở anot.
B. Pt là làm việc như một xúc tác.
C. Điện cực bạc giảm khối lượng khi pin làm việc.
D. SĐĐ của pin tăng lên khi tăng kích thước điện cực bạc gấp đôi.
Chọn đáp án đúng
Câu 43. Trong quá trình mạ kẽm, sắt được che phủ bởi một lớp kẽm kim
loại. Sự bảo vệ kim loại bằng phương pháp này giống với: A. Thanh Mg
được nối với ống sắt cần bảo vệ.
B. Can sắt được mạ thiếc.
C. Mạ đồng cho các vật liệu làm bằng sắt.
D. Ống đồng được sơn bằng epoxit.
Chọn đáp án đúng
Câu 44. Hình vẽ bên minh họa cách bảo vệ ống dẫn nước bằng thép trong
lòng đất theo phương pháp điện hoá. Nên sử dụng kim loại M nào để làm anot hy sinh?
I. Na
II. Mg
III. Cu
A. Chỉ II

B. Chỉ II, và III
C. Chỉ III
D. Cả I, II, và III
Chọn đáp án đúng
Câu 45. Quá trình nào xảy ra khi acquy chì phóng điện?
1. Khí hyđro được giải phóng ra.
23


2. PbO2 được chuyển hoá thành PbSO4.
3. Khối lượng riêng của dung dịch giảm xuống.
A. Chỉ 1
B. Chỉ 2
C. Chỉ 1 và 3
Chọn đáp án đúng
Câu 46. Toàn bộ phản ứng xảy ra khi acquy chì phóng điện là:

D. Chỉ 2 và 3

Pb (r) + PbO2 (r) + 4H+(dd) + 2SO42(dd)  2PbSO4 (r) + 2H2O (l)
Phát biểu nào là chính xác khi mô tả sự phóng điện của acquy chì? I. PbSO 4 được
tạo ra chỉ ở catot.
II. Tỉ khối của dung dịch giảm xuống.
A. Chỉ I
B. Chỉ II
C. Cả I và II
D. Không phải I cũng như II
Chọn đáp án đúng
Câu 47. Điều gì xảy ra đối với các cation trong khi điện phân muối nóng chảy?
A. Các cation chuyển động về anot và bị khử.

B.
Các cation chuyển động về anot và bị oxi hoá.
C.
Các cation chuyển động về catot và bị khử.
D.
Các cation chuyển động về catot và bị oxi hoá.
Chọn đáp án đúng
Câu 48. Người ta điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế nhôm kim loại.. Khi có một điện lượng
nhất định đi qua bể điện phân, tỉ lệ số mol nhôm và oxi thoát ra ở các điện cực là bao nhiêu?
A. 1 : 1
B. 2 : 1
C. 2 : 3
D. 4 : 3
Chọn đáp án đúng
Câu 49. Sản phẩm nào dưới đây được tạo ra tại anot trong quá trình điện phân dung dịch NaNO 3
0,1 M?
A. H2 (k)
B. NO2 (k)
C. O2 (k)
D. Na (r)
Chọn đáp án đúng
Câu 50. Phát biểu nào dưới đây về điện phân dung dịch KI 1 M có pha phenolphtalein là không
đúng?
A. Kali kim loại được tạo ra.
B. Màu vàng xuất hiện ở Anot.
C. Màu hồng xuất hiện tại Catot.
D. Một chất khí được tạo ra ở Catot.
Chọn đáp án đúng
Câu 51. Phản ứng nào xảy ra ở catot trong quá trình điện phân dung dịch nước của KCl?
A.

K+(dd) +
1e  K (r)
B.
2H2O (dd) + 2e  H2 (k) + 2e
C.
2Cl (dd)  Cl2 (k) +
2e
D.
2H2O (l)  O2 (k) + 4H+(dd) + 4e
Chọn đáp án đúng
Câu 52. Khi dung dịch nước của KF bị điện phân, quá trình nào xảy ra?
A.
O2 và H+ được tạo ra ở một điện cực còn H2 và OH được tạo ra ở điện cực còn lại.
B.
O2 và OH được tạo ra ở một điện cực còn H2 và H+ được tạo ra ở điện cực còn lại.
C.
Kali kim loại được tạo ra ở một điện cực còn O2 và H+ được tạo ra ở điện cực còn lại.
D.
Kali kim loại được tạo ra ở một điện cực còn F2 đựơc tạo ra ở điện cực còn lại. Chọn đáp án
đúng
Câu 53. Sản phẩm nào được tạo ra khi điện phân dung dịch nước của AlCl3?
I. Al (r)
II. Cl2
III. H2 (k)
IV. O2 (k)
A. Chỉ I và III
B. Chỉ I và IV
C. Chỉ II và III
D. Chỉ II và IV
24

Chọn đáp án đúng
Câu 54. Trong suốt quá trình điện phân dung dịch axit sunfuric loãng, sản phẩm nào được tạo ra ở
anot?
A. hyđro
B. hyđro sunfua
C. oxy
D. lưu huỳnh đioxit
Chọn đáp án đúng
Câu 55. Sự biến đổi nào dưới đây là một quá trinh anot khi xảy ra trên bề mặt điện cực?
A. Cl  Cl2
B. H2O  H2
C. Na+  Na
D. O2  H2O
Chọn đáp án đúng
Câu 56. Một dung dịch chứa NiCl2 và SnBr2 với nồng độ mol/L bằng nhau được điện phân bằng
acquy có thế 9V với điện cực graphit. Sản phẩm nào được tạo ra đầu tiên, biết thế khử chuẩn của
các cặp oxi hoá khử như sau:
Ni2+(dd) + 2e  Ni (r)
0,236V
2+

Sn (dd) + 2e  Sn (r)
0,141V


Br2 (dd) + 2e  2Br (dd) +1,077V
Cl2 (dd) + 2e  2Br(dd) +1,360V
A. Ni (r) ở catot, Cl2 (k) ở anot.

B. Ni (r) ở catot, Br2 (dd) ở anot.
C. Sn (r) ở catot, Br2 (dd) ở anot.
D. Sn (r) ở catot, Cl2 (dd) ở anot.
Chọn đáp án đúng
Câu 57. Dựa vào bảng thế khử chuẩn,
Mg2+(dd) + 2e  Mg (r)
E0 = 2,38 V
2H2O (l) + 2e  H2 (k) + 2OH (dd) E0 = 0,83 V
Br 2 (l)
+ 2e   2Br (dd)
E 0 = 0,53 V
O2 (k)
+ 4H+(dd) + 4e  2H2O (l)
E0 = 1,23 V
hãy cho biết sản phẩm nào được tạo ra trong suốt quá trình điện phân dung dịch nước của MgBr 2?
A. Mg và H2
B. H2 và Br2
C. H2 và O2
D. Mg và O2
Chọn đáp án đúng
Câu 58. Yếu tố nào dưới đây không ảnh hưởng đến số mol của kim loại bám lên điện cực trong
quá trình điện phân:
A. dòng điện sử dụng
B. thời gian điện phân
C. điện tích của ion
D. khối lượng mol phân tử
Chọn đáp án đúng
Câu 59. Khối lượng kim loại được giải phóng trên điện cực khi điện phân dung dịch nước của ion
kim loại này tăng lên khi tăng tham số nào sau đây?
I. cường độ dòng điện

II. thời gian điện phân
III. điện
tích ion
A. chỉ I
B. chỉ III
C. chỉ I và II
D. cả I,
II và III
Chọn đáp án đúng
Câu 60. Các dung dịch AgNO3, CuSO4, và AuCl3 được điện phân theo sơ
đồ cho như hình vẽ. Quá trình điện phân được dừng lại trước khi một
trong các ion điện phân hết. Sự so sánh nào dưới đây về số mol của Ag,
Cu và
Au kết tủa trên điện cực là đúng?
A. nAg = nCu = nAu
B. nAg < nCu < nAu
C. nAg > nCu > nAu
D. nAg = nCu > nAu
Chọn đáp án đúng
25