Giải chi tiết cho tôi tất cả các câu hỏi hoá học t...

Dưới đây là lời giải chi tiết câu 1 → 25 (đúng theo đề trong ảnh).
Mình dùng các công thức chuẩn:

• Nernst (25°C): $\displaystyle E=E^\circ-\frac{0.05916}{n}\log Q$
• Liên hệ hằng số cân bằng: $\displaystyle \log K=\frac{nE^\circ}{0.05916}$ (25°C)
• Với điện cực kim loại $M^{z+}+ze \rightleftharpoons M$:
  $\displaystyle E=E^\circ+\frac{0.05916}{z}\log [M^{z+}]$
• Điện cực H$_2$ (P$_{H2}$=1 atm):
  $\displaystyle E_{H^+/H_2}=0.05916\log[H^+]$

---

1) $2NaCl+Fe_2(SO_4)_3 \to 2FeSO_4+Cl_2+Na_2SO_4$ có tự xảy ra không?

Phản ứng thực chất: $2Fe^{3+}+2Cl^- \to 2Fe^{2+}+Cl_2$

• Catot: $Fe^{3+}+e\to Fe^{2+}$, $E^\circ=0.77$
• Anot: $Cl_2+2e\to 2Cl^-$, $E^\circ=1.36$ ⇒ oxi hoá $2Cl^-\to Cl_2+2e$

$$E^\circ_{\text{pin}}=E^\circ_{\text{catot}}-E^\circ_{\text{anot}}=0.77-1.36=-0.59<0$$

✅ Kết luận: Không tự xảy ra theo chiều thuận (chiều nghịch mới tự xảy ra).

---

2) Chiều thực của: $2Hg+2Ag^+ \rightleftharpoons Hg_2^{2+}+2Ag$ (25°C)

$E^\circ_{\text{pin}}=0.80-0.79=0.01$ (n = 2)

$$Q=\frac{[Hg_2^{2+}]}{[Ag^+]^2},\quad E=E^\circ-\frac{0.05916}{2}\log Q$$

a) $[Ag^+]=10^{-4}M,\; [Hg_2^{2+}]=0.1M$

$$Q=\frac{0.1}{(10^{-4})^2}=10^7,\;\; E=0.01-0.02958\cdot 7=-0.197<0$$

✅ Chiều tự xảy ra: nghịch
$Hg_2^{2+}+2Ag \to 2Hg+2Ag^+$

b) $[Ag^+]=0.1M,\; [Hg_2^{2+}]=10^{-4}M$

$$Q=\frac{10^{-4}}{(0.1)^2}=10^{-2},\;\; E=0.01-0.02958\cdot(-2)=0.069>0$$

✅ Chiều tự xảy ra: thuận (như đề)

---

3) Tính $K$ của: $Hg_2(NO_3)_2+2Fe(NO_3)_2 \rightleftharpoons 2Hg+2Fe(NO_3)_3$

Ion rút gọn: $Hg_2^{2+}+2Fe^{2+}\rightleftharpoons 2Hg+2Fe^{3+}$

$$E^\circ=0.79-0.77=0.02,\; n=2$$ $$K=10^{\frac{nE^\circ}{0.05916}}=10^{\frac{2\cdot 0.02}{0.05916}}\approx 4.74$$

✅ K ≈ 4.74

---

4) Tính $K$ của: $Cr_2O_7^{2-}+6Fe^{2+}+14H^+ \rightleftharpoons 2Cr^{3+}+6Fe^{3+}+7H_2O$

$$E^\circ=1.33-0.77=0.56,\;\; n=6$$ $$K=10^{\frac{6\cdot 0.56}{0.05916}}\approx 6.24\times 10^{56}$$

✅ K ≈ $6.24\times 10^{56}$

---

5) Tính thế điện cực (25°C)

a) $Cu|CuSO_4(0.2M)$

$$E=0.34+\frac{0.05916}{2}\log(0.2)=0.319\;V$$

b) $Ag|AgNO_3(0.1M)$

$$E=0.80+0.05916\log(0.1)=0.7408\;V$$

c) $Zn|ZnSO_4(0.1M)$

$$E=-0.76+\frac{0.05916}{2}\log(0.1)=-0.7896\;V$$

---

6) Viết biểu thức thế điện cực (25°C)

a) $Fe^{3+}+e \rightleftharpoons Fe^{2+}$

$$E=E^\circ-0.05916\log\frac{[Fe^{2+}]}{[Fe^{3+}]}$$

b) $MnO_4^-+8H^++5e \rightleftharpoons Mn^{2+}+4H_2O$

$$E=E^\circ-\frac{0.05916}{5}\log\frac{[Mn^{2+}]}{[MnO_4^-][H^+]^8}$$

c) $Cr_2O_7^{2-}+14H^++6e \rightleftharpoons 2Cr^{3+}+7H_2O$

$$E=E^\circ-\frac{0.05916}{6}\log\frac{[Cr^{3+}]^2}{[Cr_2O_7^{2-}][H^+]^{14}}$$

---

7) Tính sức điện động của pin

a) $Cu|CuSO_4(0.2M)\;||\;FeSO_4(0.4M)|Fe$

$$E_{Cu}=0.3193V,\quad E_{Fe}=-0.44+\frac{0.05916}{2}\log(0.4)=-0.4518V$$

Cu có E lớn hơn ⇒ catot, Fe anot:

$$E_{\text{pin}}=E_{catot}-E_{anot}=0.3193-(-0.4518)=0.7711V$$

✅ $E \approx 0.771V$

b) $Pt|Fe^{3+}(0.4),Fe^{2+}(0.2)||Sn^{2+}(0.4),Sn^{4+}(0.2)|Pt$

$$E_{Fe}=0.77-0.05916\log\frac{0.2}{0.4}=0.7878V$$ $$E_{Sn}=0.15-\frac{0.05916}{2}\log\frac{0.4}{0.2}=0.1411V$$

Fe là catot, Sn là anot:

$$E_{\text{pin}}=0.7878-0.1411=0.6467V$$

✅ $E \approx 0.647V$

---

8) Biết:

• $Zn|Zn^{2+}||Pb^{2+}|Pb$: $E=0.63V$
• $Pb|Pb^{2+}||Cu^{2+}|Cu$: $E=0.47V$

Pin cần tìm: $Zn|Zn^{2+}||Cu^{2+}|Cu$

Cộng hai pin (Pb triệt tiêu):

$$E_{Zn/Cu}=0.63+0.47=1.10V$$

✅ $E=1.10V$

---

9) Điện cực H$_2$ có $E=-0.248V$ (25°C). Tính $[H^+]$, pH

$$E=0.05916\log[H^+]\Rightarrow [H^+]=10^{E/0.05916}$$ $$[H^+]=6.43\times 10^{-5}M,\quad pH=4.19$$

---

10) Pin nồng độ: $Zn|ZnSO_4(0.1M)\;||\;ZnSO_4(0.22M)|Zn$ (25°C)

a) Khi pin ngừng hoạt động?

Pin ngừng khi hai nồng độ bằng nhau.

Số mol ban đầu:

• Ngăn 0.1M, $V=2L$: $n_1=0.2$ mol
• Ngăn 0.22M, $V=4L$: $n_2=0.88$ mol
  Tổng mol $=1.08$, tổng V $=6L$

$$C_f=\frac{1.08}{6}=0.18M$$

Thế mỗi điện cực lúc đó (đều cùng 0.18M):

$$E=-0.76+\frac{0.05916}{2}\log(0.18)=-0.782V$$

✅ Hai điện cực cùng $E\approx -0.782V$, nên $E_{\text{pin}}=0$

b) Khối lượng điện cực tăng/giảm?

Ngăn loãng tăng từ 0.1→0.18 (2L): mol tăng $=0.36-0.2=0.16$ mol Zn$^{2+}$.
⇒ Anot hòa tan 0.16 mol Zn, catot bám 0.16 mol Zn.

$$m=0.16\times 65.38\approx 10.46g$$

✅ Anot giảm 10.46 g; catot tăng 10.46 g

---

11) Tính $K_a$ axit axetic (C = 0.01M), biết pin: SHE // H$_2$ trong CH$_3$COOH có $E_{\text{pin}}=0.1998V$

SHE: $E=0$. Điện cực trong axit yếu có $E=0.05916\log[H^+]$ (sẽ âm vì $[H^+]<1$).

$$E_{\text{pin}}=0 - E_{\text{axit}} =0.1998\Rightarrow E_{\text{axit}}=-0.1998$$ $$-0.1998=0.05916\log[H^+]\Rightarrow [H^+]=4.19\times 10^{-4}M$$

Với $HA\rightleftharpoons H^++A^-$, $x=[H^+]$:

$$K_a=\frac{x^2}{C-x}=\frac{(4.19\times 10^{-4})^2}{0.01-4.19\times 10^{-4}} \approx 1.84\times 10^{-5}$$

✅ $K_a \approx 1.84\times 10^{-5}$

---

12) Điện phân AlCl$_3$ nóng chảy, $I=10A$, $t=1h$. Tính m(Al)

Catot: $Al^{3+}+3e\to Al$

$$m=\frac{ItM}{nF}=\frac{10\cdot 3600\cdot 26.98}{3\cdot 96485}\approx 3.36g$$

✅ $m_{Al}\approx 3.36g$

---

13) $I=5.00A$, $t=30$ phút, thu $m=3.048g$ Zn. Tìm đương lượng gam Zn

$$m=\frac{It\;E_{đl}}{F}\Rightarrow E_{đl}=\frac{mF}{It}$$ $$E_{đl}=\frac{3.048\cdot 96485}{5\cdot 1800}\approx 32.68\;g/đl$$

✅ Đương lượng gam Zn ≈ 32.68 g/đl (gần $65.38/2=32.69$)

---

14) Xác định chiều phản ứng (dựa E° chuẩn thông dụng)

a) $SnCl_4+FeCl_2 \rightleftharpoons SnCl_2+FeCl_3$

Sn$^{4+}$/Sn$^{2+}$: 0.15; Fe$^{3+}$/Fe$^{2+}$: 0.77
Chiều đề bài: Sn$^{4+}$ bị khử, Fe$^{2+}$ bị oxh:

$$E^\circ=0.15-0.77=-0.62<0$$

✅ Tự xảy ra theo chiều nghịch: $SnCl_2+2FeCl_3\to SnCl_4+2FeCl_2$

b) $Br_2+KI \rightleftharpoons KBr+I_2$

Br$_2$/Br$^-$ ≈ 1.07; I$_2$/I$^-$ ≈ 0.54

$$E^\circ=1.07-0.54=0.53>0$$

✅ Chiều thuận

c) $FeSO_4+CuSO_4 \rightleftharpoons Cu+Fe_2(SO_4)_3$

Cu$^{2+}$/Cu =0.34; Fe$^{3+}$/Fe$^{2+}$=0.77
Chiều đề: Fe$^{2+}$ → Fe$^{3+}$, Cu$^{2+}$ → Cu:

$$E^\circ=0.34-0.77=-0.43<0$$

✅ Chiều nghịch: $Cu+Fe_2(SO_4)_3\to CuSO_4+2FeSO_4$

d) $I_2+KOH \rightleftharpoons KI+H_2O_2$

Với $E^\circ(H_2O_2/2OH^-)\approx 0.88$, $E^\circ(I_2/I^-)\approx 0.54$:
Chiều tạo $H_2O_2$ thường không thuận lợi vì $H_2O_2$ là chất oxi hoá khá mạnh.
✅ Thường tự xảy ra theo chiều nghịch (H$_2$O$_2$ oxi hoá I$^-$ → I$_2$).

e) $KNO_2+KI \rightleftharpoons NO+I_2$

Trong môi trường axit, $NO_2^-/NO$ có E° khá lớn (~0.99V) nên có thể oxi hoá I$^-$ → I$_2$.
✅ Thường theo chiều thuận (nếu môi trường đủ axit).
(Vì đề nói “bảng kèm theo” nhưng ảnh không có bảng, nên (d)(e) mình kết luận theo bộ E° chuẩn thường dùng.)

---

15) Sục $Cl_2$ qua NaF, KBr, KI. Dự đoán hiện tượng + tính K

E°: $Cl_2/Cl^-=1.36$, $F_2/F^-=2.87$, $Br_2/Br^-=1.07$, $I_2/I^-=0.54$

• NaF: Cl$_2$ không oxi hoá được F$^-$ ⇒ không phản ứng đáng kể.
• KBr: Cl$_2$ oxi hoá Br$^-$ → Br$_2$ (dung dịch vàng nâu).
• KI: Cl$_2$ oxi hoá I$^-$ → I$_2$ (nâu tím; + hồ tinh bột → xanh).

K cho $Cl_2$ và NaF (phản ứng giả định): $Cl_2+2F^- \rightleftharpoons 2Cl^-+F_2$

$$E^\circ=1.36-2.87=-1.51,\; n=2$$ $$K\approx 8.95\times 10^{-52}\;(\text{rất nhỏ})$$

K cho $Cl_2+2I^- \rightleftharpoons 2Cl^-+I_2$

$$E^\circ=1.36-0.54=0.82,\; n=2$$ $$K\approx 5.27\times 10^{27}\;(\text{rất lớn})$$

---

16) Tính $K$ của: $2Fe^{3+}+2I^- \rightleftharpoons 2Fe^{2+}+I_2$

$$E^\circ=0.77-0.54=0.23,\; n=2$$ $$K=10^{\frac{2\cdot 0.23}{0.05916}}\approx 5.96\times 10^7$$

---

17) Tính $E^\circ$ của cặp $MnO_4^-/MnO_2$ (môi trường axit)

Cho:

• $MnO_4^- / Mn^{2+}$: $E^\circ=1.51$ (n=5)
• $MnO_2 / Mn^{2+}$: $E^\circ=1.23$ (n=2)

Ta có:

$$\Delta G^\circ_1=\Delta G^\circ_x+\Delta G^\circ_2 \Rightarrow -5F(1.51)=-3F(E^\circ_x)-2F(1.23)$$ $$E^\circ_x=\frac{5\cdot 1.51-2\cdot 1.23}{3}\approx 1.697V$$

✅ $E^\circ(MnO_4^-/MnO_2)\approx 1.70V$

---

18) Tính thế cặp $Fe^{3+}/Fe^{2+}$ khi $[Fe^{3+}]=0.1M,\; [Fe^{2+}]=0.005M$

$$E=0.771-0.05916\log\frac{0.005}{0.1} =0.771-0.05916\log(0.05) \approx 0.848V$$

✅ $E\approx 0.848V$

---

19) Với $MnO_4^-+8H^++5e\to Mn^{2+}+4H_2O$

Cho $\dfrac{[MnO_4^-]}{[Mn^{2+}]}=5,\;pH=1\Rightarrow[H^+]=0.1,\;E^\circ=1.52$

$$E=1.52-\frac{0.05916}{5}\log\frac{[Mn^{2+}]}{[MnO_4^-][H^+]^8}$$ $$\frac{[Mn^{2+}]}{[MnO_4^-]}=\frac{1}{5},\;\; [H^+]^8=10^{-8}$$ $$\Rightarrow \frac{[Mn^{2+}]}{[MnO_4^-][H^+]^8}=\frac{1/5}{10^{-8}}=2\times 10^7$$ $$E\approx 1.52-\frac{0.05916}{5}\log(2\times10^7)\approx 1.434V$$

✅ $E\approx 1.434V$

---

20) Tính thế cặp $Cr_2O_7^{2-}/Cr^{3+}$ khi $[Cr_2O_7^{2-}]=0.2M,\;[Cr^{3+}]=0.01M,\;pH=1,\;E^\circ=1.35V$

(Trong ảnh ghi “$C_{Fe^{3+}}=0.01M$” nhưng theo ngữ cảnh phải là $C_{Cr^{3+}}$. Mình dùng $Cr^{3+}=0.01M$).

$$E=1.35-\frac{0.05916}{6}\log\frac{[Cr^{3+}]^2}{[Cr_2O_7^{2-}][H^+]^{14}}$$ $$[H^+]=0.1\Rightarrow [H^+]^{14}=10^{-14}$$ $$Q=\frac{(10^{-2})^2}{0.2\cdot 10^{-14}}=5\times 10^{10}$$ $$E\approx 1.35-\frac{0.05916}{6}\log(5\times10^{10})\approx 1.245V$$

✅ $E\approx 1.245V$

---

21) Điện cực hidro

a) $Pt,H_2(1atm)|H^+(0.001M)$

$$E=0.05916\log(10^{-3})=-0.1775V$$

b) Tính pH khi $E=0.0882V$

$$0.0882=0.05916\log[H^+]\Rightarrow [H^+]=30.97M \Rightarrow pH=-1.491$$

✅ pH ≈ −1.49 (mang ý nghĩa “rất axit”, theo đúng công thức toán học)

---

22) Ghép Ag|Ag$^+$ (0.1M) và Cu|Cu$^{2+}$ (0.01M)

$$E_{Ag}=0.80+0.05916\log(0.1)=0.7408V$$ $$E_{Cu}=0.34+\frac{0.05916}{2}\log(0.01)=0.2808V$$

Ag có E lớn hơn ⇒ catot.

a) Sơ đồ pin

✅ $Cu|Cu^{2+}(0.01M)\;||\;Ag^+(0.1M)|Ag$

b) Sức điện động

$$E_{\text{pin}}=0.7408-0.2808=0.460V$$

---

23) Dung dịch gồm HX 0.1M và NaX 0.01M. Ghép điện cực H$_2$ với calomen

Cho: $E_{\text{calomen}}=0.3365V$, $E_{\text{pin}}=0.5575V$.
Dòng điện với điện cực âm là điện cực hidro ⇒ hidro là anot ⇒

$$E_{\text{pin}}=E_{catot}-E_{anot}=E_{\text{cal}}-E_H \Rightarrow E_H=E_{\text{cal}}-E_{\text{pin}}=0.3365-0.5575=-0.2210V$$ $$-0.2210=0.05916\log[H^+]\Rightarrow [H^+]=1.838\times 10^{-4}M$$

Trong dung dịch:
$[HX]\approx 0.1-x$, $[X^-]\approx 0.01+x$, $x=[H^+]$

$$K_a=\frac{[H^+][X^-]}{[HX]}=\frac{x(0.01+x)}{0.1-x} \approx 1.88\times 10^{-5}$$

✅ $K_a(HX)\approx 1.88\times 10^{-5}$

---

24A) Pin với $Zn^{2+}/Zn$ và $Ag^+/Ag$, nồng độ 1M (chuẩn)

• $E^\circ_{Ag^+/Ag}=0.80$ lớn hơn ⇒ Ag là catot (+)
• $E^\circ_{Zn^{2+}/Zn}=-0.76$ ⇒ Zn là anot (−)

a) Dấu điện cực

✅ Zn: (−), Ag: (+)

b) Phản ứng điện cực và toàn phần

Anot: $Zn\to Zn^{2+}+2e$
Catot: $2Ag^++2e\to 2Ag$
Toàn phần: $\boxed{Zn+2Ag^+\to Zn^{2+}+2Ag}$

---

24B) $Zn|Zn(NO_3)_2(0.1M)$ và $Ag|AgNO_3(0.1M)$, $E^\circ=-0.76$ và $0.80$

a) Thiết lập pin

✅ $Zn|Zn^{2+}(0.1M)\;||\;Ag^+(0.1M)|Ag$

b) Phản ứng (như 24A)

$\boxed{Zn+2Ag^+\to Zn^{2+}+2Ag}$

c) Sức điện động

$$E_{Ag}=0.7408V,\quad E_{Zn}=-0.7896V \Rightarrow E_{\text{pin}}=1.5304V$$

✅ $E\approx 1.53V$

d) Khi “hết pin” (E = 0) ⇒ Q = K rất lớn

$$E^\circ_{\text{pin}}=0.80-(-0.76)=1.56,\;n=2 \Rightarrow K=10^{\frac{2\cdot 1.56}{0.05916}}\approx 5.47\times 10^{52}$$

Giả sử 2 ngăn thể tích như nhau, ban đầu: $[Zn^{2+}]_0=0.1,\;[Ag^+]_0=0.1$.
Đặt mức tiến hành $x$:
$[Zn^{2+}]=0.1+x,\;[Ag^+]=0.1-2x$ (x ≤ 0.05)

Tại cân bằng:

$$\frac{0.1+x}{(0.1-2x)^2}=K\Rightarrow x\approx 0.05$$

Suy ra gần đúng:

$$[Ag^+]_{cb}\approx 1.66\times 10^{-27}M,\quad [Zn^{2+}]_{cb}\approx 0.15M$$

✅ Ag$^+$ gần như bị dùng hết; Zn$^{2+}$ tăng lên ~0.15M.

---

25) Pin nồng độ: $Ag|Ag^+(a=0.001)||Ag^+(a=x)|Ag$, $E=0.0579V$

Với pin nồng độ cùng điện cực (n=1):

$$E=0.05916\log\frac{x}{0.001} \Rightarrow \log\frac{x}{0.001}=\frac{0.0579}{0.05916}=0.9787$$ $$\frac{x}{0.001}=10^{0.9787}\approx 9.521 \Rightarrow x\approx 0.00952$$

✅ $x \approx 9.52\times 10^{-3}$

---

Nếu bạn muốn, mình có thể vẽ sơ đồ pin + chỉ rõ anot/catot và chiều e⁻ chạy cho các câu 7, 8, 10, 22, 24 để bạn dễ học hơn.