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Which of the following can replace hydrogen from its compounds,where it has +1 oxidation state?

a)Na b)Hg c)Zn d)Fe

Option: 1

a,b,c


Option: 2

c,d


Option: 3

a,c


Option: 4

a,c,d


Answers (1)

best_answer

As we have learnt,

Electrochemical Series -

 
\mathrm{Li}^{+} / \mathrm{Li} \mathrm{Li}^{+}(\mathrm{aq} .)+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Li}(\mathrm{s}) -3.04
\mathrm{K}^{+} / \mathrm{K} \mathrm{K}^{+}(\mathrm{aq} .)+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{K}(\mathrm{s}) -2.93
\mathrm{Ca}^{2+} / \mathrm{Ca} \mathrm{Ca}^{2+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Ca}(\mathrm{s}) -2.87
\mathrm{Na}^{+} / \mathrm{Na} \mathrm{Na}^{+}(\mathrm{aq} .)+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Na}(\mathrm{s}) -2.71
\mathrm{Mg}^{2+} / \mathrm{Mg} \mathrm{Mg}^{2+}(\mathrm{aq.})+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Mg}(\mathrm{s}) -2.37
\mathrm{Pt}, \mathrm{H}_{2} / \mathrm{H}^{-} \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g})+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{H}^{-}(\mathrm{aq} .) -2.25
\mathrm{Al}^{3+} / \mathrm{Al} \mathrm{Al}^{3+}(\mathrm{aq} .)+3 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Al}(\mathrm{s}) -1.66
\mathrm{Mn}^{2+} / \mathrm{Mn} \mathrm{Mn}^{2+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Mn}(\mathrm{s}) -0.91
\mathrm{OH}^{-} / \mathrm{H}_{2}, \mathrm{Pt} 2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq} .) -0.83
\mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn} \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq.})+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{s}) -0.76
\mathrm{Cr}^{3+} / \mathrm{Cr} \mathrm{Cr}^{3+}(\mathrm{aq} .)+3 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Cr}(\mathrm{s}) -0.74
\mathrm{Fe}^{2+} / \mathrm{Fe} \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Fe}(\mathrm{s}) -0.44
\mathrm{Cr}^{3+} / \mathrm{Cr}^{2+}, \mathrm{Pt} \mathrm{Cr}^{3+}(\mathrm{aq} .)+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Cr}^{2+}(\mathrm{aq} .) -0.41
\mathrm{Cd}^{2+} / \mathrm{Cd} \mathrm{Cd}^{2+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Cd}(\mathrm{s}) -0.40
\mathrm{Co}^{2+} / \mathrm{Co} \mathrm{Co}^{2+}(\mathrm{aq.})+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Co}(\mathrm{s}) -0.28
\mathrm{Ni}^{2+} / \mathrm{Ni} \mathrm{Ni}^{2+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Ni}(\mathrm{s}) -0.25
\mathrm{I^{-} / \mathrm{AgI} / \mathrm{Ag}} \operatorname{AgI}(\mathrm{s})+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Ag}(\mathrm{s})+\mathrm{I}^{-}(\mathrm{aq} .) -0.15
\mathrm{Sn}^{2+} / \mathrm{Sn} \mathrm{Sn}^{2+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Sn}(\mathrm{s}) -0.14
\mathrm{Pb}^{2+} / \mathrm{Pb} \mathrm{Pb}^{2+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Pb}(\mathrm{s}) -0.13
\mathrm{Fe}^{3+} / \mathrm{Fe} \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq.})+3 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Fe}(\mathrm{s})

-0.04

\mathrm{H}^{+} / \mathrm{H}_{2}, \mathrm{Pt} 2 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) 0.00
\mathrm{Br}^{-} / \mathrm{AgBr} / \mathrm{Ag} \operatorname{AgBr}(\mathrm{s})+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Ag}(\mathrm{s})+\mathrm{Br}^{-}(\mathrm{aq} .) 0.10
\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}^{+}, \mathrm{Pt} \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq.})+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Cu}^{+}(\mathrm{aq} .) 0.16
\mathrm{Sn}^{4+} / \mathrm{Sn}^{2+}, \mathrm{Pt} \mathrm{Sn}^{4+}(\mathrm{aq.})+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Sn}^{2+}(\mathrm{aq} .) 0.15
\mathrm{SO}_{4}^{2-}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{3} \mathrm{SO}_{4}^{2-}(\mathrm{aq.})+4 \mathrm{H}^{+}+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{3}(\mathrm{aq.})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) 0.17
\mathrm{Cl}^{-} / \mathrm{AgCl} / \mathrm{Ag} \mathrm{AgCl}(\mathrm{s})+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Ag}(\mathrm{s})+\mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq} .) 0.22
\mathrm{Cl}^{-} / \mathrm{Hg}_{2} \mathrm{Cl}_{2} / \mathrm{Hg}(\mathrm{Pt}) \mathrm{Hg}_{2} \mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{s})+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{Hg}(\ell)+2 \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq} .) 0.27
\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu} \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{aq.})+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Cu}(\mathrm{s}) 0.34
\mathrm{Pt}, \mathrm{O}_{2} / \mathrm{OH}^{-} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})+2 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{aq} .) 0.40
\mathrm{Cu}^{+} / \mathrm{Cu} \mathrm{Cu}^{+}(\mathrm{aq} .)+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Cu}(\mathrm{s}) 0.52
\mathrm{I}_{2} / \mathrm{I}^{-}, \mathrm{Pt} 1 / 2 \mathrm{I}_{2}(\mathrm{s})+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{I}^{-}(\mathrm{aq} .) 0.54
\mathrm{Pt}, \mathrm{O}_{2} / \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})+2 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{aq} .) 0.68
\mathrm{Fe}^{3+} / \mathrm{Fe}^{2+}, \mathrm{Pt} \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq} .)+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq} .) 0.77
\mathrm{Hg}_{2}^{2+} / \mathrm{Hg}(\mathrm{Pt}) 1 / 2 \mathrm{Hg}_{2}^{2+}(\mathrm{aq} .)+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Hg}(\mathrm{s}) 0.79
\mathrm{Ag}^{+} / \mathrm{Ag} \mathrm{Ag}^{+}(\mathrm{aq} .)+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Ag}(\mathrm{s}) 0.80
\mathrm{Hg}^{2+} / \mathrm{Hg}_{2}^{2+} 2 \mathrm{Hg}^{2+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Hg}_{2}^{2+}(\mathrm{aq} .) 0.92
\mathrm{NO}_{3}^{-} / \mathrm{NO}, \mathrm{Pt} \mathrm{NO}_{3}^{-}+4 \mathrm{H}(\mathrm{aq} .)+3 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{NO}(\mathrm{g})+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) 0.97
\mathrm{Pt}, \mathrm{Br}_{2} / \mathrm{Br}^{-} \mathrm{Br}_{2}(\ell)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{Br}^{-}(\mathrm{aq} .) 1.09
\mathrm{MnO}_{2} / \mathrm{Mn}^{2+} \mathrm{MnO}_{2}(\mathrm{s})+4 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Mn}^{2+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) 1.23
\mathrm{H}^{+} / \mathrm{O}_{2} / \mathrm{Pt} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})+4 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq} .)+4 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) 1.23
\mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}^{2-} / \mathrm{Cr}^{3+} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}^{2-}(\mathrm{aq} .)+14 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq} .)+6 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{Cr}^{3+}(\mathrm{aq} .)+7 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) 1.33
\mathrm{Cl}_{2} / \mathrm{Cl}^{-} 1 / 2 \mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq} .) 1.36
\mathrm{Au}^{3+} / \mathrm{Au} \mathrm{Au}^{3+}(\mathrm{aq} .)+3 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Au}(\mathrm{s}) 1.40
\mathrm{MnO}_{4}^{-} / \mathrm{Mn}^{2+}, \mathrm{H}^{+} / \mathrm{Pt} \mathrm{MnO}_{4}^{-}(\mathrm{aq.})+8 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq} .)+5 \mathrm{e} \longrightarrow \mathrm{Mn}^{2+}(\mathrm{aq.})+4 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) 1.51
\mathrm{Ce}^{4+} / \mathrm{Ce}^{3+}, \mathrm{Pt} \mathrm{Ce}^{4+}+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Ce}^{3+}(\mathrm{aq} .) 1.72
\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} / \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}(\ell)+2 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) 1.78
\mathrm{Co}^{3+} / \mathrm{Co}^{2+}, \mathrm{Pt} \mathrm{Co}^{3+}(\mathrm{aq} .)+\mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{Co}^{2+}(\mathrm{aq} .) 1.81
\mathrm{O}_{3} / \mathrm{O}_{2} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{g})+2 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq} .)+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow \mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) 2.07
\mathrm{Pt}, \mathrm{F}_{2} / \mathrm{F} \mathrm{F}_{2}(\mathrm{g})+2 \mathrm{e}^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{F}^{-}(\mathrm{aq} .) 2.87

 

The standard reduction potential of a large number of electrodes has been measured using a standard hydrogen electrode as the reference electrode. These various electrodes can be arranged in increasing electrode potential.

 Hg lies below hydrogen in electrochemical series and is, therefore, less reactive

Therefore, the option number(4) is correct.

Posted by

vishal kumar

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