Giải Hóa học 12 trang 75

⚠️ Lưu ý nhỏ: số trang in ở chân hai ảnh là 73 – 74. Mình giải đúng theo nội dung trong ảnh bạn gửi nhé.

Hai trang này gồm phần lý thuyết về Pin điện hoá (Pin Galvani) và một mục câu hỏi "Thực hiện các yêu cầu sau" với 3 câu. Mình tóm tắt lý thuyết trước, rồi giải đủ cả 3 câu.

---

🔍 Kiến thức cần nhớ

1. Phản ứng oxi hoá – khử và dòng điện

Phản ứng oxi hoá – khử luôn kèm theo sự chuyển electron từ chất khử sang chất oxi hoá. Nếu hai quá trình (oxi hoá và khử) được tách ra trên hai điện cực và electron truyền qua dây dẫn, thì năng lượng hoá học chuyển thành năng lượng điện.

Phản ứng minh hoạ:

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu (chuyển 2 electron)

2. Pin Galvani (pin Zn – Cu)

• Tại anode (cực âm) – xảy ra quá trình oxi hoá:

Zn → Zn²⁺ + 2e

• Tại cathode (cực dương) – xảy ra quá trình khử:

Cu²⁺ + 2e → Cu

• Cầu muối cho ion di chuyển qua → đóng kín mạch và duy trì trung hoà điện cho mỗi dung dịch.

Sức điện động chuẩn:

E°(pin) = E°(cathode) − E°(anode)

Ví dụ pin Zn – Cu:
E°(pin) = E°(Cu²⁺/Cu) − E°(Zn²⁺/Zn) = (+0,340) − (−0,762) = 1,102 V

💡 Mẹo nhớ: "KA – CO": - Anode ↔ Oxi hoá (cực âm trong pin) - Cathode ↔ Khử (cực dương trong pin) Và công thức sức điện động: lấy cathode trừ anode (giá trị lớn trừ giá trị nhỏ ⇒ luôn ra dương).

---

⚙️ Bài tập

Câu 1

Đề bài: Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử trong mỗi thí nghiệm.

Cách 1 — Xác định chất khử, chất oxi hoá

Trong cả hai thí nghiệm, bản chất hoá học là một phản ứng giống nhau:

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

• Zn là chất khử (nhường electron) → bị oxi hoá.
• Cu²⁺ là chất oxi hoá (nhận electron) → bị khử.

Thí nghiệm 1 (nhúng thanh Zn vào dung dịch CuSO₄):

• Quá trình oxi hoá: Zn → Zn²⁺ + 2e
• Quá trình khử: Cu²⁺ + 2e → Cu

Thí nghiệm 2 (pin điện hoá Zn²⁺/Zn và Cu²⁺/Cu):

• Tại điện cực Zn – quá trình oxi hoá: Zn → Zn²⁺ + 2e
• Tại điện cực Cu – quá trình khử: Cu²⁺ + 2e → Cu

🎯 Hai thí nghiệm có cùng các quá trình oxi hoá – khử, chỉ khác nơi xảy ra và cách truyền electron.

---

Câu 2

Đề bài: Trong thí nghiệm nào thì quá trình oxi hoá và quá trình khử cùng xảy ra trên bề mặt của một thanh kim loại?

Cách 1 — Phân tích vị trí trao đổi electron

Đó là Thí nghiệm 1.

Khi nhúng thanh Zn trực tiếp vào dung dịch CuSO₄, ion Cu²⁺ tiếp xúc trực tiếp với bề mặt thanh Zn. Electron được Zn nhường ra truyền thẳng cho Cu²⁺ ngay tại chỗ, không đi qua dây dẫn. Vì vậy cả hai quá trình cùng diễn ra trên bề mặt thanh kẽm:

• Oxi hoá: Zn → Zn²⁺ + 2e
• Khử: Cu²⁺ + 2e → Cu (Cu sinh ra bám đỏ trên thanh Zn)

Còn ở Thí nghiệm 2, hai quá trình được tách ra ở hai điện cực riêng biệt (Zn ở một cốc, Cu ở cốc kia), nên không cùng xảy ra trên một thanh kim loại.

⚠️ Lưu ý thi: Dấu hiệu nhận biết Thí nghiệm 1 là hiện tượng "Cu màu đỏ bám trên thanh Zn" — chứng tỏ phản ứng khử Cu²⁺ xảy ra ngay tại bề mặt thanh kẽm.

---

Câu 3

Đề bài: Tại sao trong thí nghiệm 2 bóng đèn lại sáng?

Cách 1 — Giải thích theo dòng chuyển dời electron

Trong Thí nghiệm 2, hai cặp oxi hoá – khử được bố trí tách biệt ở hai điện cực:

• Tại thanh Zn (anode): Zn → Zn²⁺ + 2e → Zn nhường electron.
• Electron không truyền trực tiếp cho Cu²⁺ được (do hai dung dịch ở hai cốc tách riêng), nên buộc phải đi qua dây dẫn sang thanh Cu.
• Tại thanh Cu (cathode): Cu²⁺ + 2e → Cu → Cu²⁺ nhận electron.

Dòng electron di chuyển có hướng qua dây dẫn chính là dòng điện. Dòng điện này chạy qua bóng đèn nên bóng đèn sáng.

Đồng thời, màng ngăn xốp (cầu muối) cho các ion di chuyển qua để:

• đóng kín mạch điện, và
• trung hoà điện tích của mỗi dung dịch (bù lại lượng ion thay đổi do phản ứng).

Nhờ đó dòng điện được duy trì liên tục và đèn sáng ổn định.

🎯 Ghi nhớ: Pin điện hoá hoạt động được là nhờ tách riêng quá trình oxi hoá và khử ở hai điện cực, ép electron đi vòng qua dây dẫn ngoài → tạo dòng điện. Anode (Zn) là cực âm, cathode (Cu) là cực dương; cầu muối giữ vai trò đóng mạch và trung hoà điện tích.