Một nhóm học sinh tiến hành thực hành chế tạo “pin chanh” để tìm hiểu về sự chuyển hóa hóa năng thành điện năng. Các em cắm một thanh kim loại kẽm (Zn) và một thanh kim loại đồng (Cu) vào một quả chanh (sao cho không chạm vào nhau), sau đó dùng dây dẫn nối hai thanh kim loại với một vôn kế (hình bên). Tiếp theo, các em thử dùng hệ pin này để thắp sáng một bóng đèn LED nhỏ (hoạt động ở hiệu điện thế tối thiểu 1,5V) nhưng đèn không sáng do sức điện động của một “pin chanh” này đo được chỉ khoảng 0,9V.
Cho các phát biểu sau:
(a) Thanh kẽm đóng vai trò là cực âm (anode), tại đây kẽm bị oxi hóa thành ion Zn2+ tan vào dịch quả chanh.
(b) Tại bề mặt thanh đồng (cực dương), xảy ra quá trình khử ion Cu2+ thành kim loại Cu bám vào điện cực.
(c) Để bóng đèn LED có thể phát sáng, nhóm học sinh có thể mắc nối tiếp hai hoặc ba “pin chanh” lại với nhau.
(d) Dịch nước chanh (chứa citric acid, ascorbic acid…) đóng vai trò là môi trường chất điện li, cho phép các ion di chuyển để khép kín mạch điện.
(e) Nếu thay thanh kẽm bằng một chiếc đinh sắt (Fe) và giữ nguyên thanh đồng, sức điện động của “pin chanh” tạo ra sẽ lớn hơn 0,9V.
Số phát biểu đúng là
A. 2. B. 4. C. 1. D. 3.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, Zn có tính khử mạnh hơn Cu nên Zn là anode và bị oxi hóa thành ion Zn2+ tan vào dịch quả chanh:
Zn —> Zn2+ + 2e
(b) Sai, dung dịch điện li là dung dịch acid trong chanh chứ không phải muối Cu2+ nên tại cathode H+ bị khử: 2H+ + 2e —> H2
(c) Đúng, 2 pin chanh nối tiếp là đạt 1,8V, trên mức thấp nhất để đèn hoạt động là 1,5V. Muốn đèn sáng rõ hơn có thể mắc nối tiếp 3 pin.
(d) Đúng
(e) Sai, Fe có tính khử yếu hơn Zn nên sức điện động sẽ không đạt 0,9V như Zn.