Cho các thế điện cực chuẩn: E°Fe2+/Fe = -0,44V, E°Cu2+/Cu = +0,34V, E°Ag+/Ag = +0,80V. Xét hai pin điện hóa ở điều kiện chuẩn:
Pin (I): gồm hai điện cực Fe2+/Fe và Cu2+/Cu.
Pin (II): gồm hai điện cực Cu2+/Cu và Ag+/Ag.
a) Tính oxi hoá giảm dần Fe2+ > Cu2+ > Ag+.
b) Khi hai pin hoạt động, nồng độ ion Cu2+ trong dung dịch ở cả hai pin đều giảm dần.
c) Nối cực âm của pin (I) với cực dương của pin (II), sức điện động chuẩn của nguồn điện thu được là 1,24V.
d) Pin (I) và pin (II) hoạt động độc lập, mỗi pin được lắp vào mạch kín và nối với một bóng đèn giống nhau, dòng điện qua mỗi mạch ngoài không đổi I = 0,02A. Trong quá trình phóng điện: pin (I) điện cực Fe bị oxi hóa tối đa 0,12 mol; pin (II) điện cực Cu bị oxi hóa tối đa 0,10 mol. Cho biết: F = 96500 C/mol. Pin (I) có thể thắp sáng bóng đèn lâu hơn pin (II) 54 giờ. (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, thế điện cực chuẩn càng lớn, tính oxi hóa của dạng oxi hóa càng mạnh.
E°Fe2+/Fe < E°Cu2+/Cu < E°Ag+/Ag nên tính oxi hóa Fe2+ < Cu2+ < Ag+.
(b) Sai, trong pin (I) nồng độ Cu2+ giảm dần do Cu là cathode và Cu2+ bị khử:
Cu2+ + 2e —> Cu
Trong pin (II) nồng độ Cu2+ tăng dần do Cu là anode và Cu bị oxi hóa: Cu —> Cu2+ + 2e
(c) Đúng:
E°Fe-Cu = 0,34 – (-0,44) = 0,78V
E°Cu-Ag = 0,80 – 0,34 = 0,46V
Khi mắc nối tiếp 2 pin: E hệ = E°Fe-Cu + E°Cu-Ag = 1,24V
(d) Đúng
ne = It/F —> t = ne.F/I
Đối với pin (I): t1 = 0,12.2.96500/0,02 = 1158000s
Đối với pin (II): t2 = 0,10.2.96500/0,02 = 965000s
—> t1 – t2 = 193000s = 54h
