Chọn phương án đúng: Phản ứng giữa bột MnO2 và dung dịch NaCl trong môi trường acid không xảy ra. Muốn phản ứng xảy ra phải dùng biện pháp nào? Cho: φ0MnO2,H+/Mn+φMnO2,H+/Mn+0 = 1,2V; φ0Cl2/2Cl−φCl2/2Cl−0 = 1,358V.
Đáp án đúng: A
Xét phản ứng: MnO2 + 2Cl- + 4H+ → Mn2+ + Cl2 + 2H2O
Ta có: E0 = φ0MnO2,H+/Mn2+ − φ0Cl2/2Cl− = 1,2 - 1,358 = -0,158 < 0
→ Phản ứng không tự xảy ra.
Để phản ứng xảy ra, cần tăng thế của cặp MnO2, H+/Mn2+ hoặc giảm thế của cặp Cl2/2Cl-. Vì thế điện cực của cặp MnO2, H+/Mn2+ không phụ thuộc vào nồng độ ion nên ta không thể tác động vào cặp này.
Thế điện cực của cặp Cl2/2Cl- được tính theo phương trình Nernst:
φ = φ0 + (0,0592/n)*lg( [chất oxi hóa]/[chất khử] ) = φ0 + (0,0592/2)*lg(P(Cl2)/[Cl-]2 )
→ Để giảm thế của cặp Cl2/2Cl- cần giảm nồng độ ion Cl-, tức là thêm NaOH để trung hòa H+, làm giảm nồng độ Cl- (do cân bằng HCl phân ly ra Cl-).