Soalan latihan: Keseimbangan Redoks

Cuba setiap soalan sebelum membaca jawapan. Ini soalan asli yang ditulis dalam gaya SPM berdasarkan standard kandungan yang sama; tiada satu pun disalin daripada kertas tahun lepas. Bagi soalan aneka pilihan, tulis huruf anda dahulu, kemudian semak sebab ringkasnya.

Gaya Kertas 1: soalan aneka pilihan

1. Apakah nombor pengoksidaan kromium dalam ion dikromat, Cr₂O₇²⁻? A. +3 B. +6 C. +7 D. +12 Jawapan: B. Tujuh oksigen pada −2 memberi −14; ion itu −2, jadi dua atom kromium berjumlah +12, iaitu +6 setiap satu.

2. Dalam tindak balas Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu, pernyataan yang manakah betul? A. Zink diturunkan B. Ion kuprum(II) dioksidakan C. Zink ialah agen penurunan D. Kuprum ialah agen penurunan Jawapan: C. Zink kehilangan elektron (dioksidakan), jadi ia agen penurunan.

3. Menurut OIL RIG, pengoksidaan ialah A. penambahan elektron B. kehilangan elektron C. penambahan hidrogen D. kehilangan oksigen Jawapan: B. Oxidation Is Loss elektron.

4. Plumbum(II) bromida lebur dielektrolisiskan dengan elektrod karbon. Hasil di anod ialah A. plumbum B. bromin C. hidrogen D. oksigen Jawapan: B. Ion bromida dioksidakan di anod: 2Br⁻ → Br₂ + 2e⁻.

5. Larutan natrium klorida cair dielektrolisiskan dengan elektrod karbon. Hasil di katod ialah A. natrium B. hidrogen C. klorin D. oksigen Jawapan: B. Hidrogen lebih rendah dalam siri elektrokimia berbanding natrium, jadi H⁺ dinyahcas.

6. Larutan natrium klorida pekat dielektrolisiskan dengan elektrod karbon. Hasil di anod ialah A. oksigen B. hidrogen C. klorin D. natrium Jawapan: C. Kepekatan klorida yang tinggi menyebabkan Cl⁻ dinyahcas menggantikan OH⁻.

7. Larutan kuprum(II) sulfat dielektrolisiskan menggunakan elektrod kuprum. Di anod, A. oksigen dibebaskan B. anod kuprum melarut C. hidrogen dibebaskan D. kuprum terenap Jawapan: B. Anod kuprum aktif melarut: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻.

8. Sel ringkas dibuat daripada magnesium dan kuprum. Terminal negatif ialah A. kuprum, kerana ia kurang reaktif B. magnesium, kerana ia lebih reaktif C. kuprum, kerana ia menerima elektron D. magnesium, kerana ia diturunkan Jawapan: B. Logam yang lebih reaktif dioksidakan dan menjadi terminal negatif.

9. Pasangan keadaan yang manakah diperlukan untuk ferum berkarat? A. air dan karbon dioksida B. oksigen dan nitrogen C. air dan oksigen D. oksigen sahaja Jawapan: C. Pengaratan memerlukan kedua-dua air dan oksigen.

10. Logam yang manakah diekstrak daripada bijihnya dengan elektrolisis dan bukan penurunan karbon? A. ferum B. timah C. plumbum D. aluminium Jawapan: D. Aluminium berada di atas karbon dalam siri kereaktifan, jadi karbon tidak boleh menurunkan oksidanya.

Soalan berstruktur

Berstruktur 1, Nombor pengoksidaan dan agen. Pertimbangkan tindak balas: MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O. (a) Nyatakan nombor pengoksidaan mangan dalam MnO₂ dan dalam MnCl₂. (b) Nyatakan nombor pengoksidaan klorin dalam HCl dan dalam Cl₂. (c) Kenal pasti agen pengoksidaan dan agen penurunan.

Jawapan model. (a) Dalam MnO₂, oksigen ialah −2 dan terdapat dua, jadi mangan ialah +4; dalam MnCl₂, klorin ialah −1 dan terdapat dua, jadi mangan ialah +2. (b) Klorin ialah −1 dalam HCl dan 0 dalam Cl₂. (c) Mangan turun dari +4 ke +2 (diturunkan), jadi MnO₂ ialah agen pengoksidaan. Klorin naik dari −1 ke 0 (dioksidakan), jadi HCl ialah agen penurunan.

Berstruktur 2, Elektrolisis kuprum(II) sulfat. Larutan kuprum(II) sulfat dielektrolisiskan menggunakan elektrod karbon. (a) Senaraikan semua ion yang hadir dalam larutan. (b) Namakan hasil di setiap elektrod dan tulis setengah persamaan. (c) Nyatakan satu pemerhatian di katod.

Jawapan model. (a) Cu²⁺, H⁺, SO₄²⁻ dan OH⁻. (b) Katod: kuprum terenap kerana Cu²⁺ berada di bawah H⁺ dalam siri elektrokimia, Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu. Anod: oksigen dibebaskan kerana OH⁻ dinyahcas dengan elektrod lengai, 4OH⁻ → 2H₂O + O₂ + 4e⁻. (c) Pepejal perang (jambu) menyalut katod, dan warna biru larutan pudar apabila Cu²⁺ dikeluarkan.

Berstruktur 3, Pengaratan dan pencegahan. Sebatang paku ferum dibalut sebahagiannya dengan zink dan dibiarkan dalam udara lembap; satu lagi dibalut dengan timah. (a) Nyatakan dua bahan yang mesti hadir untuk pengaratan. (b) Terangkan mengapa paku yang dibalut zink tidak berkarat walaupun di tempat zink tercalar. (c) Terangkan mengapa paku yang dibalut timah berkarat lebih cepat sebaik timah tercalar.

Jawapan model. (a) Air dan oksigen. (b) Zink lebih reaktif daripada ferum, jadi ia kehilangan elektron menggantikan ferum (perlindungan korban); zink terkakis dan ferum dilindungi walaupun di calaran. (c) Timah kurang reaktif daripada ferum, jadi di calaran ferum kehilangan elektron menggantikan timah, dan ferum berkarat lebih cepat daripada ferum yang tidak dilindungi.

Berstruktur 4, Sel voltan. Sel ringkas disediakan dengan kepingan zink dan kepingan perak yang dicelup ke dalam asid sulfurik cair, disambung dengan wayar dan mentol. (a) Nyatakan kepingan yang manakah terminal negatif dan terangkan sebabnya. (b) Nyatakan arah aliran elektron dalam wayar luar. (c) Ramalkan, dengan sebab, bagaimana bacaan berubah jika perak digantikan dengan kuprum.

Jawapan model. (a) Kepingan zink ialah terminal negatif kerana zink lebih reaktif daripada perak, jadi ia dioksidakan dan membebaskan elektron (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻). (b) Elektron mengalir dari kepingan zink ke kepingan perak melalui wayar luar. (c) Bacaan (voltan) akan lebih kecil, kerana kuprum lebih hampir dengan zink dalam siri kereaktifan berbanding perak, jadi perbezaan kereaktifan lebih kecil dan sel menghasilkan voltan yang lebih rendah.

Berstruktur 5, Siri kereaktifan dan pengekstrakan. Jadual menyenaraikan tiga logam: aluminium, ferum dan perak. (a) Susun ketiga-tiga logam mengikut kereaktifan menurun. (b) Nyatakan kaedah yang digunakan untuk mengekstrak aluminium daripada bijihnya dan beri sebabnya. (c) Terangkan mengapa perak boleh dijumpai sebagai logam bebas di alam.

Jawapan model. (a) Aluminium, ferum, perak (paling reaktif ke paling kurang reaktif). (b) Aluminium diekstrak dengan elektrolisis sebatian leburnya, kerana ia terlalu reaktif untuk karbon menurunkan oksidanya. (c) Perak sangat kurang reaktif, jadi ia tidak mudah bertindak balas dengan oksigen atau bahan lain, membolehkannya wujud sebagai unsur bebas.

Menanda diri anda

Beri diri anda markah hanya apabila kerja anda sepadan dengan sebabnya, bukan sekadar huruf atau perkataan akhir. Jika setengah persamaan atau nombor pengoksidaan salah, kerjakan semula daripada peraturan sebelum meneruskan. Seorang guru satu-ke-satu boleh menanda jawapan berstruktur anda seperti pemeriksa akan menandanya, iaitu tempat teknik untuk Kimia SPM benar-benar dibina. Kemudian tinjau semula contoh penyelesaian bagi apa-apa yang anda terlepas.