**Câu 4:**
Để tìm sức điện động chuẩn lớn nhất của pin galvani tạo bởi Zn và một trong các kim loại đã cho, ta cần xác định giá trị thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hóa-khử.
- Zn có thế điện cực chuẩn là -0,76 V.
- Các giá trị thế điện cực chuẩn đã cho là:
- $Ag/Ag^+$: +0,799 V
- $Al^{3+}/Al$: -1,676 V
- $Cu^{2+}/Cu$: +0,340 V
- $Fe^{2+}/Fe$: -0,44 V
Sức điện động chuẩn của pin được tính bằng công thức:
\[ E_{cell}^0 = E_{cực dương} - E_{cực âm} \]
Chọn cực dương là cặp có thế điện cực chuẩn lớn nhất và cực âm là Zn:
- Cực dương: $Ag/Ag^+$: +0,799 V
- Cực âm: Zn: -0,76 V
Tính sức điện động:
\[ E_{cell}^0 = 0,799 - (-0,76) = 0,799 + 0,76 = 1,559 \, V \]
Vậy, giá trị sức điện động chuẩn lớn nhất của pin galvani là **1,559 V**.
---
**Câu 5:**
Giá trị thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hóa-khử đã cho là:
- $Ni^{2+}/Ni$: -0,25 V
- $Sn^{2+}/Sn$: -0,114 V
- $Zn^{2+}/Zn$: -0,76 V
- $Pb^{2+}/Pb$: -0,13 V
Tương tự như câu 4, ta chọn cặp có thế điện cực chuẩn lớn nhất làm cực dương và cặp có thế điện cực chuẩn nhỏ nhất làm cực âm.
Cực dương: $Ni^{2+}/Ni$: -0,25 V
Cực âm: $Zn^{2+}/Zn$: -0,76 V
Tính sức điện động:
\[ E_{cell}^0 = -0,25 - (-0,76) = -0,25 + 0,76 = 0,51 \, V \]
Vậy, sức điện động lớn nhất của pin Galvani là **0,51 V**.
---
**Câu 6:**
Để xác định số kim loại có thể đẩy Cu ra khỏi dung dịch $CuSO_4$, ta cần biết thứ tự hoạt động của các kim loại. Các kim loại có thể đẩy Cu ra khỏi dung dịch là những kim loại có thế điện cực chuẩn lớn hơn Cu.
Thế điện cực chuẩn của Cu là +0,34 V. Các kim loại có thể đẩy Cu ra khỏi dung dịch là:
- Zn: -0,76 V
- Al: -1,676 V
- Mg: -2,372 V
- Ca: -2,87 V
- K: -2,93 V
- Ba: -2,9 V
- Li: -3,04 V
Các kim loại có thế điện cực chuẩn lớn hơn Cu là: **Ag, Al, Mg, Ca, Li, K, Zn, Ba**.
Tổng cộng có **8 kim loại** có thể đẩy Cu ra khỏi dung dịch $CuSO_4$.
---
**Câu 7:**
Trong quá trình điện phân, các bán phản ứng xảy ra ở cathode là những phản ứng khử. Ta xem xét các bán phản ứng đã cho:
1. $(1)~Cu^{2+}+2e\rightarrow Cu$ (khử)
2. $(2)~Cu\rightarrow Cu^{2+}+2e$ (oxi hóa)
3. $(3)~2H_2O+2e\rightarrow H_2+2OH$ (khử)
4. $(4)~2H_2O\rightarrow4H^++O_2+4e$ (oxi hóa)
5. $(5)~2Br^-\rightarrow Br_2+2e$ (oxi hóa)
6. $(6)~2H^2+2e\rightarrow H_2$ (khử)
Các bán phản ứng khử là (1), (3), và (6).
Vậy có **3 bán phản ứng xảy ra ở cathode** trong quá trình điện phân.
---
**Câu 8:**
Các cặp oxi hóa-khử đã cho là:
- $Fe^{2+}/Fe$
- $Al^{3+}/Al$
- $Cu^{2+}/Cu$
- $Mg^{2+}/Mg$
- $Sn^{2+}/Sn$
- $Ag^{2+}/Ag$
Thế điện cực chuẩn của các cặp này là:
- $Fe^{2+}/Fe$: -0,44 V
- $Al^{3+}/Al$: -1,676 V
- $Cu^{2+}/Cu$: +0,34 V
- $Mg^{2+}/Mg$: -2,37 V
- $Sn^{2+}/Sn$: -0,14 V
- $Ag^{2+}/Ag$: +0,799 V
Cặp có thế điện cực chuẩn lớn hơn Zn (-0,76 V) là:
- $Cu^{2+}/Cu$: +0,34 V
- $Ag^{2+}/Ag$: +0,799 V
Vậy, số lượng pin Galvani mà Zn đóng vai trò cực âm là **2**.
---
**Câu 9:**
Để tính khối lượng Al được tạo thành từ 2 tấn quặng bauxite chứa 85% Al2O3, ta thực hiện các bước sau:
1. Tính khối lượng Al2O3 trong 2 tấn quặng:
\[
\text{Khối lượng Al2O3} = 2000 \, \text{kg} \times 0,85 = 1700 \, \text{kg}
\]
2. Tính số mol Al2O3:
\[
\text{Khối lượng mol Al2O3} = 2 \times 27 + 3 \times 16 = 102 \, \text{g/mol}
\]
\[
\text{Số mol Al2O3} = \frac{1700 \, \text{kg}}{0,102 \, \text{kg/mol}} \approx 16666,67 \, \text{mol}
\]
3. Tính số mol Al được tạo ra:
\[
2 \, \text{mol Al2O3} \rightarrow 4 \, \text{mol Al} \implies 1 \, \text{mol Al2O3} \rightarrow 2 \, \text{mol Al}
\]
\[
\text{Số mol Al} = 16666,67 \, \text{mol Al2O3} \times 2 = 33333,34 \, \text{mol Al}
\]
4. Tính khối lượng Al:
\[
\text{Khối lượng Al} = 33333,34 \, \text{mol} \times 27 \, \text{g/mol} = 900000 \, \text{g} = 900 \, \text{kg}
\]
5. Tính khối lượng Al thực tế với hiệu suất 90%:
\[
\text{Khối lượng Al thực tế} = 900 \, \text{kg} \times 0,9 = 810 \, \text{kg}
\]
Vậy, khối lượng Al được tạo thành từ 2 tấn quặng bauxite là **810 kg**.