Bài tập Hóa học Lớp 12 Pin điện, điện phân, cân bằng oxi hoá khử

Biên soạn: Lê Thanh Hải - GV trường THPT chuyên Lê Quý Đôn - Đà Nẵng

1

BÀI TẬP PIN ĐIỆN, ĐIỆN PHÂN, CÂN BẰNG OXI HOÁ - KHỬ

Bài 1: Bổ túc và cân bằng các phương trình phản ứng sau (dưới dạng ion và phân tử) bằng phương pháp ion – electron:

1. Al + NO3- + OH- AlO2- + NH3 2. Zn + NO3- + OH- ZnO2- + NH3 3. Cl- + MnO4- Cl2 + Mn2+ 4. NO2- + MnO4- + H2O 5. CH3CCH(k) + MnO4- + OH- CH3COO- + CO32- Bài 2: Dự đoán chiều của các phản ứng oxi hoá - khử sau ở đièu kiện chuẩn:

1. 2Fe2+ + Cu2+ 2Fe3+ + Cu 2. Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 3. 2 MnO4- + 10 Cl- + 16 H+ 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O 4. 2 Fe3+ + 2 Cl- 2 Fe2+ + Cl2 5. 2 Fe3+ + 2 I- 2 Fe2+ + I2 Bài 3:

1. Xác định chiều của phản ứng: 2 Hg + 2 Ag+ 2 Ag + Hg22+ ở các điều kiện sau: a) [Ag+] = 10-4 M; [Hg22+] = 0,1 M b) [Ag+] = 0,1 M; [Hg22+] = 10-4 M 2. Để điều chế Cl2 trong phòng thí nghiệm, người ta cho dung dịch HCl đặc tác dụng với K2Cr2O7 mà không dùng dung dịch HCl loãng. Giải thích tại sao? Biết: Eo(Cl2/2Cl-) = Eo(Cr2O72-/Cr3+) = 1,36 V Bài 4: Ở 25oC, tích số tan của AgI bằng 10-16 và thế khử tiêu chuẩn của cặp Ag+/Ag bằng 0,8 V. Hỏi Ag có tác dụng được với dung dịch HI 1,0 M và dung dịch HI 0,01 M hay không? Bài 5: Người ta cho dư bột Zn vào dung dịch CuSO4 0,1 M. Tính nồng độ các ion Cu2+ và Zn2+ trong dung dịch lúc cân bằng. Cho Eo(Cu2+/Cu) = + 0,34 V và Eo(Zn2+/Zn) = - 0,76 V. Bài 6: Cho thế khử tiêu chuẩn của các cặp: O2+H+/H2O2 (0,69 V), O2+H+/H2O (1,23 V)

1. Tính thế khử tiêu chuẩn của cặp H2O2+H+/H2O. 2. Chứng minh H2O2 tự phân huỷ theo phản ứng:

H2O2  H2O + ½ O2 Nếu phản ứng thực hiện trong bình hở. Tính nồng độ H2O2 ở cân bằng. Coi O2 chiếm 20 % thể tích không khí và không khí là khí lý tưởng. Bài 7:

1. Cho biết: Eo(Ag+/Ag) = 0,80 V; Ag(NH3)2+ có hằng số bền tổng hợp bằng 10-7,24. Tính Eo(Ag(NH3)2+/Ag + 2NH3). 2. Tính hằng số bền tổng hợp của phức Ag(CN)2- ở 25oC, biết:

Eo(Ag+/Ag) = 0,80 V; Eo(Ag(CN)2-/Ag + 2CN-) = - 0,29 V. Bài 8: Đánh giá khả năng phản ứng giữa Fe3+ và I- dư trong:

1. Dung dịch có pH = 0 2. Dung dịch có NaF dư.

Biết: Eo(Fe3+/Fe2+) = 0,77 V; Eo(I3-/3I-) = 0,55 V; p(FeF3) = -12. Bài 9:

1. Ion Cu2+ có oxi hoá được ion I-? 2. Bằng thực nghiệm, người ta quan sát được phản ứng:

Cu2+ + 2 I- CuI  + ½ I2 Tính hằng số cân bằng của phản ứng trên Biết: Eo(Cu2+/Cu+) = + 0,16 V; Eo(I2/2I-) = +0,54 V và pKs(CuI) = 12. Bài 10: Đánh giá khả năng hoà tan của Ag trong KCN dư khi có O2 không khí. Biết:

Eo(Ag+/Ag) = 0,80 V; Eo(O2/H2O) = 1,23 V; Ag+ + 2 CN- Ag(CN)2-  = 1021. Bài 11: Sục H2S vào dung dịch FeCl3 0,10 M đến bão hoà, có hiện tượng gì xảy ra? Biết:

DeThi.edu.vn

Biên soạn: Lê Thanh Hải - GV trường THPT chuyên Lê Quý Đôn - Đà Nẵng

2

pKs(FeS) = 17; Eo(Fe3+/Fe2+) = 0,77 V; Eo(S/H2S) = 0,14 V; nồng độ H2S bão hoà là 0,1 M và H2S có pK1 = 7,0; pK2 = 12,9. Bài 12: Khả năng khử của Fe2+ trong môi trường axit hay trong môi trường kiềm mạnh hơn, vì sao? Biết:

Eo(Fe2+/Fe) = - 0,44 V; Eo(Fe3+/Fe) = - 0,04 V; Ks(Fe(OH)2) = 1,65.10-15; Ks(Fe(OH)3) = 3,8.10-38 Bài 13: Một dung dịch ban đầu chứa [Fe2+] = [Fe3+] = 0,10 M. pH của dung dịch được điều chỉnh bằng 10 (dung dịch A).

1. Tính nồng độ các ion Fe2+ và Fe3+ trong dung dịch A, từ đó suy ra thế khử của cặp Fe3+/Fe2+ trong dung dịch đó. 2. Người ta đưa một lượng dư mạt sắt vào dung dịch A (pH vẫn được giữ bằng 10). Hiện tượng gì xảy ra. Ở trạng thái cân bằng, nồng độ các ion Fe2+ và Fe3+ là bao nhiêu và thành phần của kết tủa? Bài 14: Cho giản đồ thế khử tiêu chuẩn của Mn trong môi trường axit:

MnO4- MnO42- MnO2 Mn3+ Mn2+ + 1,7 V + 1,23 V

1. Tính thế khử tiêu chuẩn của các cặp MnO42-/MnO2 và MnO2/Mn3+ 2. Hãy cho biết các phản ứng sau xảy ra theo chiều nào ở điều kiện tiêu chuẩn? Tại sao?

a) 3 MnO42- + 4 H+ 2 MnO4- + MnO2 + 2 H2O b) 2 Mn3+ + 2 H2O Mn2+ + MnO2 + 4 H+. Tính hằng số cân bằng của các phản ứng trên. Bài 15: Cho các điện cực sau:

Cu  Cu2+ (0,2 M); Cu  Cu2+ (1 M); Pt  Fe2+ (0,4M), Fe3+ (0,6 M); Ag, AgCl  Cl- (0,1 M); Pt, H2 (p = 0,5 atm)  H+ (0,1 M); Pt, Cl2 (p = 2 atm)  Cl- (0,5 M). 1. Tính thế điện …