Ở 25°C, nhúng một thanh Zn vào cốc đựng dung dịch ZnSO4 1M, nhúng một thanh Cu vào cốc đựng dung dịch CuSO4 1M. Nối thanh Zn và thanh Cu bằng dây dẫn, lắp một vôn kế để đo hiệu điện thế. Đóng kín mạch bằng cầu muối chứa dung dịch bão hoà KNO3. Biết E°Zn2+/Zn = -0,762 V
a) Tại cathode xảy ra quá trình oxi hoá: Cu → Cu2+ + 2e.
b) Khi pin hoạt động các electron theo dây dẫn di chuyển từ thanh Zn sang thanh Cu
c) Thế điện cực chuẩn của Cu2+/Cu là 1,774 V.
d) Trong quá trình pin hoạt động, cation di chuyển từ bình đựng ZnSO4 qua cầu muối sang bình đựng dung dịch CuSO4, anion di chuyển từ bình đựng CuSO4 qua cầu muối sang bình đựng ZnSO4.
(a) Sai, tại cathode xảy ra quá trình khử: Cu2+ + 2e —> Cu
Tại anode xảy ra quá trình oxi hóa: Zn —> Zn2+ + 2e
(b) Đúng, khi Zn bị oxi hóa thành Zn2+ tan vào dung dịch thì electron của quá trình này theo dây dẫn di chuyển từ thanh Zn sang thanh Cu để khử Cu2+ bên cathode.
(c) Sai: E°Zn-Cu = E°Cu2+/Cu – E°Zn2+/Zn
—> E°Cu2+/Cu = 1,102 – 0,762 = +0,34V
(d) Sai, cầu muối được thiết kế để ngăn dung dịch 2 bên trộn lẫn. Khi pin hoạt động, NO3– từ cầu muối di chuyển vào bình đựng dung dịch ZnSO4; K+ di chuyển từ cầu muối vào bình đựng dung dịch CuSO4 để trung hòa điện tích và khép kín mạch điện.