Giải Câu hỏi trang 74 SGK Hoá học 12

Lời giải

1. Quá trình oxi hoá và quá trình khử trong mỗi thí nghiệm

Trong cả hai thí nghiệm, bản chất phản ứng đều là $Zn + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Cu$, nên các quá trình oxi hoá, khử giống nhau:

a) Quá trình oxi hoá (Zn nhường electron):
$$Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e$$

b) Quá trình khử ($Cu^{2+}$ nhận electron):
$$Cu^{2+} + 2e \rightarrow Cu$$

2. Thí nghiệm có quá trình oxi hoá và quá trình khử cùng xảy ra trên bề mặt một thanh kim loại

Đó là thí nghiệm 1. Khi nhúng thanh Zn vào dung dịch $CuSO_4$, Zn tiếp xúc trực tiếp với ion $Cu^{2+}$: trên chính bề mặt thanh Zn, nguyên tử Zn nhường electron (bị oxi hoá) và ion $Cu^{2+}$ nhận ngay electron đó (bị khử) tạo kim loại Cu bám lên thanh Zn. Electron được chuyển trực tiếp, không đi qua dây dẫn nên không tạo dòng điện ở mạch ngoài.

3. Vì sao ở thí nghiệm 2 bóng đèn lại sáng

Trong thí nghiệm 2, hai quá trình oxi hoá và khử được tách ra ở hai điện cực riêng biệt:

- Ở điện cực Zn (cực âm, anode), Zn bị oxi hoá: $Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e$, giải phóng electron.
- Electron không chuyển trực tiếp cho $Cu^{2+}$ mà theo dây dẫn ra mạch ngoài, đi tới điện cực Cu.
- Ở điện cực Cu (cực dương, cathode), $Cu^{2+}$ trong dung dịch nhận electron: $Cu^{2+} + 2e \rightarrow Cu$.

Dòng electron chuyển dời có hướng trong dây dẫn tạo thành dòng điện chạy qua bóng đèn, đồng thời màng ngăn xốp (cầu muối) cho ion $Zn^{2+}$ di chuyển để trung hoà điện tích và khép kín mạch điện. Nhờ có dòng điện chạy qua nên bóng đèn sáng.

Đáp số