30 đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 10 & 11 của các trường chuyên khu vực duyên hải đồng bằng bắc bộ có đáp án

- Tính thế của cực platin nhúng trong dung dịch thu được so với điện cực Ag nhúng trong dung
dịch KI 0,01M có chứa AgI
- Biểu diễn sơ đồ pin, viết phương trình phản ứng xảy ra tại các điện cực và phản ứng tổng quát
khi pin hoạt động.
Cho: pKa của axit: H2S pK1 = 7,00 , pK2 = 12,90 ; HSO4 - pK=2,00
Tích số tan: PbS = 10 -26 ; PbSO4 = 10 -7,8 ; PbI2 = 10 -7,6 .
E o Fe 3+ /Fe 2+ = 0,77 V ; E o S/H2S = 0,14V ; E o I2/2I - o
= 0,54V ; E
/
AgI Ag
= -0,145V
2. Để mạ kẽm cho một chi tiết kim loại bằng phương pháp điện phân có thể dùng dung dịch ZnSO4. Hãy
tính thời gian để được lớp mạ có chiều dày h = 100 m , nếu mật độ dòng i = 2A/dm 2 . Giả thiết hiệu suất
điện phân là 100%, khối lượng riêng của kẽm d = 7140 kg/m 3 . (Cho khối lượng nguyên tử kẽm MZn =
65g/mol; F = 96500 C/mol).
Ý Nội dung Điểm
1 Axit hoá dung dịch X:
S 2- + 2H + H2S (C H2S = 0,010 < S H2S nên H2S chưa bão hoà, không thoát ra
khỏi dung dich)
Phản ứng:
0,5
2 Fe 3+ + H2S 2 Fe 2+ + S + 2 H + K=10 21
0,1 0,01
0,08 0,02 0,02
2 Fe 3+ + 2I - 2 Fe 2+ + I2 K=10 7,8
0,08 0,06 0,02
0,02 0,08 0,030
Thành phần trong dung dịch: Fe 3+ 0,020 ; Fe 2+ 0,080 ;I2 0,030M ;H + 0,02M
E Fe 3+ /Fe 2+ = 0,77 + 0,059 lg 0,02/0,08 = 0,743V (cực dương)
0,0592 1 0,0592 1
lg 0,145 lg 0,0266
V (cực âm)
1 [I ] 1 0,01
o
EAgI / Ag
EAgI / Ag
Epin = E+ E = 0,743 (-0,0266) = 0,7696 V
0,25
Sơ đồ pin:
(-) Ag , AgII - 0,01M Fe 3+ , Fe 2+ Pt (+)
0.25
Phản ứng: Ag + I - AgI + 1 e
Fe 3+ + 1 e Fe 2+
Ag + Fe 3+ + I - AgI +Fe 2+
2 . 1m = 10 3 mm =10 6 m
0,5
M
m Zn = Zn
It (1)
2 F
Mặt khác mZn = V.d = S.h.d (2)
h: Chiều dày lớp mạ
S: Diện tích bề mặt điện cực ( bề mặt kim loại cần mạ)
D: Khối lượng riêng của Zn.
Từ (1) và (2) suy ra
2FShd
t = vì mật độ dòng
I i ( i: mật độ dòng)
M I
S
Zn.
S 1
I i
6