Dạng 6: bài tập điện phân

DẠNG 6: ĐIỆN PHÂN
 Điện phân nóng chảy
Phương pháp điện phân nóng chảy chỉ áp dụng điều chế các kim loại hoạt động rất mạnh như: Na, K,
Mg, Ca, Ba, Al
 Điện phân nóng chảy oxit: chỉ áp dụng điều chế Al
2 Al 2O3 NaAlF
6  4 Al  3O2

- Tác dụng của Na3 AlF6 (criolit):
+ Hạ nhiệt cho phản ứng
+ Tăng khả năng dẫn điện cho Al
+ Ngăn chặn sự tiếp xúc của oxi khơng khí với Al
- Q trình điện phân:
+ Catot (-): 2 Al 3  6e  2 Al
+ Anot (+): Do điện cực làm bằng graphit (than chì) nên bị khí sinh ra ở anot ăn mòn.
6O 2  6e  3O2 
2C  O2  2CO 
2CO  O2  2CO2 

+ Phương trình phản ứng điện phân cho cả 2 cực là:
2 Al 2O3 đpnc

 4 Al  3O2 
Al 2O3  3C đpnc

 2 Al  3CO 
2 Al 2O3  3C đpnc

 4 Al  3CO2 

- Khí ở anot sinh ra thường là hỗn hợp khí CO, CO2 và O2. Để đơn giản người ta thường chỉ xét phương

trình 2 Al 2O3 NaAlF
6  4 Al  3O2


Điện phân nóng chảy hidroxit (Chỉ áp dụng để điều chế các kim loại kiềm: Na, K)
1

 2M  O2   H 2O  (M = Na, K,…)
- Tổng quát: 2MOH đpnc
2
- Quá trình điện phân:
+ Catot (-): 2M   2e  2M
1
+ Anot (+): 2OH   2e  O2   H 2O 
2
 Điện phân nóng chảy muối clorua (Chỉ áp dụng điều chế kim loại kiềm và kiềm thổ)
- Tổng quát: 2MCl x đpnc

 2M  xCl2

(x=1,2,…)

 Điện phân dung dịch
- Áp dụng để điều chế các kim loại trung bình, yếu
- Trong điện phân dung dịch nước giữ một vai trị quan trọng
+ Là mơi trường để các cation và anion di chuyển về 2 cực
+ Đơi khi nước tham gia vào q trình điện phân
Tại catot: 2H 2O  2e  H 2  2OH 
1
Tại anot: H 2O  2e  O2  2 H 

2
- Về bản chất nước nguyên chất không bị điện phân do điện trở quá lớn. Do vậy muốn điện phân nước
cần hòa thêm các chất điện ly mạnh như: muối tan, axit mạnh, bazo mạnh…
- Để viết được các phương trình điện ly một cách đầy đủ và chính xác, chúng ta cần lưu ý một số quy tắc
kinh nghiệm sau đây:

Trang 1


 Quá trình khử xảy ra ở catot
+ Các ion kim loại từ Al3+ thì bị khử thành kim loại, với thứ tự ưu tiên ngược từ dưới lên. Trong đó đặc
biệt chú ý ion H+ ln bị khử cuối cùng trong dãy ưu tiên trên
+ Ở catot thứ tự điện phân: Ag  , Fe3 , Cu 2 , H  (của axit), Pb 2 ...Fe 2 , H  (của nước)
+ Nếu trong dung dịch điện phân có chứa Fe 2 , khi anot đã xảy ra điện phân nước trước khi Fe 2 thì H+
sinh ra ở anot sẽ di chuyển về catot và bị điện phân trước Fe2+
Khi anot chưa xảy ra điện phân nước trước khi Fe2+ thì ở catot Fe2+ sẽ bị điện phân chuyển thành Fe
 Q trình oxi hóa ở anot
+ Ưu tiên 1: Đó là các kim loại trung bình và yếu
+ Ưu tiên 2: S 2  I   Br   Cl   OH 
Nếu khi điện phân ở anot chứa đồng thời kim loại và anion (ion âm) thì anion khơng bị oxi hóa


2

2

2

3



Các anion chứa oxi như: NO3 , SO4 , CO3 , SO3 , PO4 , ClO4 ... coi như khơng bị oxi hóa. Nếu anot
chỉ chứa các anion này thì H 2O sẽ bị oxi hóa:
1
H 2O  2e  O2  2 H 
2
 Kết luận về các trường hợp điện phân dung dịch:
- Điện phân dung dịch muối của cation kim loại mạnh  Al  với gốc axit có oxi: Na2 SO4 , KNO3... , các
dung dịch axit có gốc axit chứa oxi: H 2 SO4 , KNO3..., các dung dịch bazơ tan của kim loại kiềm và kiềm
thổ: NaOH, KOH, Ca(OH)2,… thì nước bị điện phân.
Ví dụ: Điện phân dung dịch NaOH
1
H 2O đpđ
 O2   H 2
2
- Điện phân dung dịch axit mà gốc axit khơng có oxi: HCl, H2S, HBr,… thì thu được H2 + halogen hoặc S
Ví dụ: Điện phân dung dịch HCl

2HCl đpdd

 H 2  Cl2
- Điện phân dung dịch muối của cation kim loại trung bình - yếu (sau Al) với gốc axit có oxi:
CuSO4 ; FeNO3 2 ... cho ra kim loại + oxi + axit tương ứng
Ví dụ: Điện phân dung dịch CuSO4:
1
CuSO4  H 2O đpdd

 Cu   O2   H 2 SO4
2

- Điện phân dung dịch muối của cation kim loại mạnh  Al  với gốc axit khơng có oxi: NaCl; BaCl2,
CaCl2, Na2S… cho ra bazơ tan + H2 + halogen hoặc S
Ví dụ: Điện phân dung dịch CaCl2:
CaCl 2  2H 2O đpdd

 Ca OH 2  H 2  Cl 2

Điện phân dung dịch Na2S

Na2 S  2H 2O đpdd

 2NaOH  H 2  S
- Điện phân dung dịch muối của cation kim loại trung bình - yếu (sau Al) với gốc axit khơng có oxi:
CuCl2 ; FeBr3... cho ra kim loại + halogen
Ví dụ: điện phân dung dịch CuCl2

CuCl2 đpdd

Cu  Cl2
A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT
Trang 2


Bài 1. Sau một thời gian điện phân 300ml dung dịch CuSO4 với điện cực graphit, khối lượng dung dịch
giảm 16g. Để làm kết tủa hết ion Cu2+ còn lại trong dung dịch sau điện phân cần dùng 100ml dung dịch
H2S 1M. Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 trước điện phân là
A. 2M

B. 2,5M

C. 1,5M

D. 1M

Bài 2. Điện phân dung dịch chứa 23,4 gam muối ăn (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) thu được 2,5 lít
dung dịch có pH = 13. Phần trăm muối ăn bị điện phân là
A. 65%

B. 70%

C. 80%

D. 62,5%

Bài 3. Điện phân dung dịch muối MCln bằng dòng điện 5A, điện cực trơ, sau 21 phút 27 giây ngừng điện
phân, thấy trên catot sinh ra 2,1335 gam kim loại M. Xác định tên kim loại M
A. Cu

B. Fe

C. Mg

D. Zn

Bài 4. Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol FeCl3; 0,2 mol CuCl2 và 0,1 mol HCl (điện cực trơ).
Khi ở catot bắt đầu thốt khí thì ở anot thu được V lít khí (đktc). Biết hiệu suất của q trình điện phân là
100%. Giá trị của V là:
A. 4,48

B. 5,60

C. 11,20

D. 22,40

Bài 5. Tính thể tích khí (đktc) thu được khi điện phân hết 0,1 mol NaCl trong dung dịch với điện cực
trơ, màng ngăn xốp
A. 0,024 lít

B. 1,120 lít

C. 2,240 lít

D. 4,48 lít

Bài 6. Điện phân dung dịch CuSO4 nồng độ 0,5M với điện cực trơ trong thì thu được 1 gam Cu. Nếu
dùng dịng điện một chiều có cường độ 1A, thì thời gian điện phân tối thiểu là
A. 50 phút 16 giây

B. 40 phút 15 giây

C. 0,45 giờ

D. 0,65 giờ

Bài 7. Điện phân 1 lít dung dịch Cu NO3 2 0,2M đến khi ở catot bắt đầu có khí thốt ra thì dừng lại thu
được dung dịch A. Dung dịch A có thể hịa tan được tối đa bao nhiêu gam Fe? ( biết rằng có khí NO duy
nhất thốt ra ngồi)
A. 8,4 gam

B. 4,8 gam

C. 5,6 gam

D. 11,2 gam

Bài 8. Điện phân đến hết 0,1 mol Cu NO3 2 trong dung dịch với điện cực trơ, thì sau điện phân khối
lượng dung dịch đã giảm bao nhiêu gam
A. 1,6 gam

B. 6,4 gam

C. 8,0 gam

D. 18,8 gam

Bài 9. Điện phân 1 lít dung dịch AgNO3 với điện cực trơ, dung dịch sau điện phân có pH = 2. Coi thể
tích dung dịch sau điện phân khơng thay đổi. Khối lượng bạc bám ở catot là:
A. 2,16 gam

B. 1,08 gam

C. 0,108 gam

D. 0,54 gam

Bài 10. Điện phân dung dịch NaCl cho đến khi hết muối với dòng điện 1,61A thấy hết 60 phút. Tính khối
lượng khí thốt ra, biết rằng điện cực trơ, màng ngăn xốp
A. 2,13 gam

B. 0,06 gam

C. 2,19 gam

D. 2,22 gam

B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU
Bài 11. Điện phân dung dịch X chứa 24,8 gam MSO4 (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dịng
điện khơng đổi) trong thời gian t giây, thu được 1,12 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t
giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 3,248 lít (đktc) và khối lượng dung dịch giảm m
gam so với ban đầu. Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra khơng tan vào dung dịch. Giá trị
của m là:
Trang 3


A. 14,08

B. 14,56

C. 13,12

D. 13,21

Bài 12. Điện phân với hai điện cực trơ 200ml dung dịch chứa hỗn hợp NaCl 1,2M và CuSO4 1M trong
thời gian t giây, I = 5A thì thu được dung dịch X và V lít hỗn hợp khí Y ở anot (đktc). Nhúng một thanh
sắt vào X đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi nhấc thanh sắt ra đem cân lại thấy khối lượng thanh sắt
không bị thay đổi. Kết luận nào sau đây đúng?
A. Thanh Fe khơng có phản ứng với dung dịch X
B. Dung dịch X có mơi trường bazơ
C. t = 5018 giây

D. V = 2,688 lít
Bài 13. Hịa tan 4,5 gam tinh thể MSO4.5H2O vào nước được dung dịch X. Điện phân dung dịch X với
điện cực trơ và cường độ dòng điện 1,93A. Nếu thời gian điện phân là t(s) thì thu được kim loại M ở catot
và 156,8ml khí tại anot. Nếu thời gian điện phân là 2t(s) thì thu được 537,6 ml khí. Biết thể tích các khí
đo ở đktc. Kim loại M và thời gian t lần lượt là:
A. Cu và 1400s

B. Cu và 2800s

C. Ni và 2800s

D. Ni và 1400s

Bài 14. Điện phân dung dịch chứa Fe  NO3 3 , Cu  NO3 2 với I = 10A, điện cực trơ đến khi dung dịch vừa
hết màu xanh thì dừng lại, khi đó ở anot thu được 0,196 lít khí (đktc) và khối lượng dung dịch giảm
0,92g. Thời gian điện phân, số mol từng muối trước điện phân theo thứ tự trên là:
A. 6,5 phút; 0,01 mol; 0,02 mol
B. 5,6 phút; 0,01 mol; 0,01 mol
C. 6,5 phút; 0,01 mol; 0,015 mol
D. 5,6 phút; 0,015 mol; 0,01 mol
Bài 15. Điện phân (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) dung dịch chứa đồng thời 0,15 mol
Cu NO3 2 và 0,12 mol HCl trong thời gian t giờ với cường độ dịng điện khơng đổi 2,68A thì ở anot
thốt ra 0,672 lít khí (đktc) và thu được dung dịch X. Dung dịch X hòa tan tối đa m gam bột sắt (sản
phẩm khử của NO3 là khí NO duy nhất). Giá trị của t và m lần lượt là
A. 0,6 và 10,08

B. 0,6 và 8,96

C. 0,6 và 9,24

D. 0,5 và 8,96

Bài 16. Điện phân có màng ngăn 500ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2 0,1M và NaCl 0,5M (điện
cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ dòng điện 5A trong 7720 giây. Dung dịch thu được sau
điện phân có khả năng hịa tan m gam Al. Giá trị lớn nhất của m là
A. 8,10

B. 2,70

C. 6,75

D. 5,40

Bài 17. Dung dịch X gồm AgNO3 x mol/l và Cu NO3 2 y mol/l. Điện phân dung dịch X (điện cực trơ)
đến khi nước bắt đầu điện phân trên cả 2 điện cực thì ngừng, thu được m gam chất rắn Y, dung dịch Z và
khí T. Cho Y vào dung dịch Z, sau phản ứng thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,5m
gam hỗn hợp rắn. Tỉ lệ x:y có giá trị là:
A. 8:15

B. 9:16

C. 4:11

D. 5:12

Bài 18. Điện phân (với điện cực trơ) 300ml dung dịch Cu NO3 2 nồng độ a mol/l, sau một thời gian thu
được dung dịch Y vẫn cịn màu xanh, có khối lượng giảm 72 gam so với dung dịch ban đầu. Cho 6,72
gam bột sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 31,2 gam hỗn hợp kim loại. Biết NO
là sản phẩm khử duy nhất của NO3 . Giá trị của a là
A. 3,60

B. 4,05

C. 3,90

D. 3,75
Trang 4


Bài 19. Điện phân dung dịch X (rất loãng) chứa 0,08 mol FeNO3 3 và 0,02 mol FeCl2 với cường độ
dòng điện 9,65A trong 1000 giây (H = 100%). Sau điện phân khuấy đều dung dịch thấy có khí NO (sản
phẩm khử duy nhất của N 5 ) thoát ra. Dung dịch sau cùng có khối lượng giảm so với dung dịch đầu là m
gam. Giá trị gần nhất của m là:
A. 2,22

B. 2,75

C. 2,18

D. 2,45

Bài 20. Điện phân (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) dung dịch chứa đồng thời 0,2 mol FeNO3 3
và 0,1 mol HCl trong thời gian t giờ với cường độ dịng điện khơng đổi 5,36A thì ở anot thốt ra 1,568 lít
khí (đktc) và thu được dung dịch X. Dừng điện phân và cho vào dung dịch X m gam bột sắt thì tan vừa
hết (sản phẩm khử của NO3 là khí NO duy nhất). Giá trị của t và m lần lượt là:
A. 0,9 và 4,34

B. 0,6 và 3,36

C. 0,5 và 4,34

D. 0,9 và 5,6

C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG
Bài 21. Có hai bình điện phân mắc nối tiếp. Trong bình (1) đựng 40ml dung dịch NaOH 1,73M, Trong
bình (2) có chứa dung dịch gồm 0,45 mol Cu NO3 2 và 0,4 mol HCl. Điện phân dung dịch một thời
gian thì dừng lại thấy nồng độ NaOH ở bình (1) là 2M. Cho tiếp 28 gam bột Fe vào dung dịch sau điện
phân ở bình (2) đến khi phản ứng hồn tồn thu được m gam hỗn hợp 2 kim loại. Biết NO là sản phẩm
khử duy nhất của N+5. Giá trị gần nhất với m là
A. 18

B. 16

C. 17

D. 10

Bài 22. Điện phân 0,5 lít dung dịch Cu NO3 2 0,045M (d = 1,035g/ml) với điện cực trơ, cường độ dòng
điện 9,65A trong thời gian t giây, thu được dung dịch X có pH = 1,00 (d = 1,036g/ml) (giả sử nước bay
hơi không đáng kể). Giá trị của t là
A. 96500

B. 45500

C. 55450

D. 57450

Bài 23. Điện phân với điện cực trơ 200g dung dịch hỗn hợp chứa 0,3 mol FeCl3, 0,1 mol CuCl2, 0,2 mol
HCl đến khi khí bắt đầu thốt ra ở catot thì ngắt dịng điện. Để n bình điện phân rồi thêm 250g dung

dịch AgNO3 vừa đủ vào, phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 156,65 g kết tủa, V lít khí (đktc) và dung
dịch Y chứa 2 muối. Nồng độ phần trăm của muối có phân tử khối lớn hơn trong Y có giá trị gần nhất với
A. 27

B. 25

C. 15

D. 18

Bài 24. Cho 1,48 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu có tỷ lệ mol tương ứng là 3:2 tác dụng với 500ml dung dịch
hỗn hợp chứa HNO3 0,1M và HCl 0,06M thu được dung dịch X và khí NO ( sản phản khử duy nhất của
N+5). Tiến hành điện phân dung dịch X với điện cực trơ, cường độ dịng điện khơng đổi I = 1,3124A trong
thời gian t giây thấy khối lượng dung dịch sau điện phân giảm 1,849 gam so với ban đầu. Giá trị của t gần
nhất với
A. 2550

B. 2450

C. 2505

D. 2620

Bài 25. Điện phân 1 lít dung dịch X gồm Cu NO3 2 0,6M và FeCl3 0,4M đến khi anot thốt 17,92 lít
khí (đktc) thì dừng lại. Lấy catot ra khỏi bình điện phân, khuấy đều dung dịch để phả ứng xảy ra hồn
tồn thì thu được dung dịch Y. Giả thiết kim loại sinh ra đều bám lên catot, sản phẩm khử của N+5 (nếu
có) là NO duy nhất. Giá trị mX  mY  gần nhất là?
A. 92 gam

B. 89 gam

C. 90 gam

D. 91 gam

D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO

Trang 5


Bài 26. Tiến hành điện phân dung dịch X chứa Cu NO3 2 và NaCl bằng điện cực trơ với cường độ dịng
điện khơng đổi I = 5A, sau một thời gian thấy khối lượng catot tăng 11,52 gam; đồng thời thu được dung
dịch Y và hỗn hợp khí có tỉ khối so với He bằng 12,875. Nếu thời gian điện phân là 8685 giây, tổng thể
tích khí thốt ra ở 2 cực là 3,472 lít (đktc). Cho m gam bột Fe vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thấy
thốt ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,75m gam hỗn hợp rắn. Giá trị m là:
A. 19,12 gam

B. 20,16 gam

C. 17,52 gam

D. 18,24 gam

Bài 27. Dung dịch X chứa m gam chất tan gồm Cu NO3 2 (có mCu  NO3 2  5 gam ) và NaCl. Điện phân
dung dịch X với điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dịng điện khơng đổi. Sau thời gian t giây thì
thu được dung dịch Y chứa (m - 18,79) gam chất tan và có khí thốt ra ở catot. Nếu thời gian điện phân là
2t giây thì thu được dung dịch Z chứa a gam chất tan và hỗn hợp khí T chứa 3 khí và có tỉ khối hơi so với
hidro là 16. Cho Z vào dung dịch 0,1 mol FeCl2 và 0,2 mol HCl thì thu được dung dịch chứa (a + 16,46)
gam chất tan (khơng chứa H+) và có khí thốt ra. Tổng giá trị m + a là
A. 73,42

B. 72,76

C. 74,56

D. 76,24

Bài 28. Tiến hành điện phân dung dịch chứa Cu NO3 2 và CuCl2 bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với
cường độ dòng điện I = 5A tới khi nước bắt đầu điện phân ở 2 điện cực thì dừng điện phân; thấy khối
lượng dung dịch giảm 20,815 gam. Cho 3,52 gam hỗn hợp gồm Mg và MgO có tỉ lệ mol 2:1 vào dung
dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng thu được dung dịch X chứa 18,16 gam muối và 268,8ml khí Y duy
nhất (đktc). Thời gian điện phân là
A. 8106s

B. 8260s

C. 8400s

D. 8206s

Bài 29. Cho hồn hợp X gồm CuO và NaOH có tỉ lệ số mol 1:1 tác dụng vừa đủ với dung dịch hỗn hợp
HCl 1M và H 2 SO4 0,5M thu được dung dịch Y chỉ chứa m gam hỗn hợp muối trung hòa. Điện phân
dung dịch Y với điện cực trơ màng ngăn xốp cường độ I = 2,68A đến khi khối lượng dung dịch giảm
20,225 gam mất t giây thì dừng lại thu được dung dịch Z. Cho m gam Fe vào dung dịch Z sau khi phản
ứng kết thúc thu được 0,9675m gam hỗn hợp 2 kim loại. Giá trị của t là
A. 11523

B. 10684

C. 12124

D. 14024

Bài 30. Mắc nối tiếp 2 bình điện phân:
- Bình 1: Chứa 800 ml dung dịch muối MCl2 aM và HCl 4a M
- Bình 2: Chứa 800ml dung dịch AgNO3
Sau 3 phút 13 giây điện phân thì ở catot bình 1 thốt ra 1,6 gam kim loại cịn ở catot bình 2 thốt ra 5,4
gam kim loại. Sau 9 phút 39 giây điện phân thì ở catot bình 1 thốt ra 3,2 gam kim loại cịn ở catot bình 2
thốt ra 16,2 gam kim loại. Biết hiệu suất điện phân là 100%. Kim loại M và nồng độ dung dịch HCl là
A. Cu; 0,0625M

B. Zn; 0,25M

C. Cu; 0,25M

D. Zn; 0,125M

HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP ÁN
1. D

2. D

3. A

4. B

5. C

6. A

7. A

8. C

9. B

10. C

11. D

12. C

13. D

14. D

15. C

16. C

17. A

18. D

19. A

20. A

Trang 6

Bài 21:
- Phương trình điện phân:
Bình 1: 2 H 2O  2 H 2  O2
Bình 2: Cu 2  2Cl   Cu  Cl2

2Cu 2  2H 2O  2Cu  4H   O2
- Sau điện phân:
0,0692
 0,03461 34,6ml
2
 Thể tích nước bị điện phân = 40 - 34,6 = 5,4 ml
5,4
 Số mol nước bị điện phân ở bình 1 =
 0,3mol
18
+ Bình 2: nCu  nH 2O điện phân (I)  0,3mol  nCu 2 du  0,45  0,3  0,15mol

+ Thể tích dung dịch NaOH ở bình 1 =

1
n   0,2mol
2 Cl
 nH 2O điện phân (1) = 0,3  0,2  0,1mol  nH   0,2  0,4  0,6mol
nCl2 

- Cho 0,5 mol Fe vào dung dịch bình 2 sau phản ứng điện phân
3Fe  8H   2 NO3  3Fe 2  2 NO  4 H 2O

0,225

0,6
2

0,225
2

Fe  Cu  Fe  Cu
0,15 0,15
0,15 0,15
 m  56.0,5  0,225  0,15  64.0,15  16,6 gam gần với giá trị 17 nhất
 Chọn đáp án C
Bài 22.
- Có mdung dịch ban đầu = 500.1,035 = 517,5 gam
- Trường hợp 1: Cu2+ chưa bị điện phân hết (x < 0,0225)

2Cu 2  2H 2O  2Cu  4H   O2
x
x
2x
0,5x
 mdung dịch sau phản ứng = 517,5 - (64x + 32.0,5x) = 517,5 - 80x
517,5  80 x
 Vdung dịch sau phản ứng =
ml
1,036

 

Sau phản ứng dung dịch có pH  1  H   0,1M

2 x.1,036
 0,1  x  0,0249mol  0,0225  Loại
517,5  80x .103
- Trường hợp 2: Cu2+ bị điện phân hết


2Cu 2  2H 2O  2Cu  4H   O2
0,0225
0,0225 0,045 0,01125
2 H 2O  2 H 2  O2
x
x
0,5x
 mdung dịch sau phản ứng = 517,5  64.0,0225  32.0,01125 0,5 x   2 x  515,7  18x
 Vdung dịch sau phản ứng =

515,7  18x
ml
1,036
Trang 7


 

Sau phản ứng dung dịch có pH  1  H   0,1M



0,045.1,036

 0,1  x  2,75mol
515,7  18x .103

 Thời gian điện phân: t 

0,0225.2  2 x .96500  55450s
9,65

 Chọn đáp án C
Bài 23.
- Khí bắt đầu thốt ra ở catot là khi Fe3+, Cu2+ bị điện phân hết, H+ vừa bị điện phân
Phương trình điện phân:

2Fe3  2Cl   2Fe 2  Cl2
0,3
0,3
0,3
0,15
Cu 2  2Cl   Cu  Cl2
0,1
0,2
0,1 0,1
2H   2Cl   H 2  Cl2
- Thêm dung dịch AgNO3 vừa đủ vào
4 H   NO3  3e  NO  2 H 2O

0,2
0,05
 mY  200  250  156,65  30.0,05  71.0,25  274,1g
- Dung dịch Y Chứa 2 muối là: Cu NO3 2 ; FeNO3 3

 Muối có phân tử khối lớn hơn là FeNO3 3

C % Fe  NO3 3 

242.0,3
.100%  26,49% gần với giá trị 27 phút
274,1

 Chọn đáp án A
Bài 24.

56nFe  64nCu  1,48g nFe  0,015mol

- Có 
nFe : nCu  3 : 2
nCu  0,01mol
- (Fe, Cu) + (0,05 mol HNO3 + 0,03 mol HCl)
Fe  4H   NO3  Fe 3  NO  2 H 2O

0,015 0,06

0,015



0,015


3

3Cu  8H  2 NO  3Cu 2  NO  2H 2O

0,0075 0,02

0,005

0,0075

Cu  2Fe3  Cu 2  2Fe 2
0,0025 0,005 0,0025 0,005
 Dung dịch X chứa: 0,01 mol Fe3+,0,01 mol Cu2+, 0,005 mol Fe2+, 0,03 mol Cl-, 0,03 mol NO3

- Điện phân X:

2Fe3  2Cl   2Fe 2  Cl2
Cu 2  2Cl   Cu  Cl2
2Fe 2  2H 2O  2Fe  4H   O2
Nếu điện phân vừa hết Cu 2

Trang 8


 0,01

 0,01  1,705g  1,849
mdung dịch giảm = mCu  mCl2  64.0,01  71.
 2

2+
 Chứng tỏ đã xảy ra điện phân Fe . Đặt số mol Fe2+ đã bị điện phân là x

x
 mdung dịch giảm = mFe  mCu  mCl2  mO2  56x  64.0,01  71.0,015  32.  1,849g
2
0,01  2.0,01  2.0,002.96500  2500s 
 Thời gian điện phân: t 
1,3124
Gần nhất với giá trị 2505(s)
 Chọn đáp án C
Bài 25.
- Phương trình điện phân:

2Fe3  2Cl   2Fe 2  Cl2
Cu 2  2Cl   Cu  Cl2
2Cu 2  2H 2O  2Cu  4H   O2
2 H 2O  2 H 2  O2

nanot 

17,92
 0,8mol  nCl2 max  0,6mol
22,4

 Chứng tỏ anot đã có O2 thốt ra
 nO2  0,8  0,6  0,2mol

Có 2nCl2  4nO2  2.0,6  4.0,2  0,4  2.0,6  nFe3  2nCu2
 Chứng tỏ Cu2+ đã bị điện phân hết, ở catot H+ đã bị điện phân (H+ sinh ra ở anot, di chuyển về catot)
2.0,6  4.0,2  0,2.0,6
nH 2 
 0,2mol

2
- Phản ứng sau điện phân:
3Fe 2  4 H   NO3  3Fe 3  NO  2 H 2O

0,4

0,4
1,2
0,4
 nNO 
 0,1mol
4
 m X  mY  mCu  mCl2  mO2  mH 2  mNO
 64.0,6  71.0,6  32.0,2  2.0,2  30.0,1  90,8 g

Gần với giá trị 91 nhất
 Chọn đáp án D
D.VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO
Bài 26.
- Thí nghiệm 2: Nếu t = 8685s, có khí thốt ra ở cả hai điện cực
 Chứng tỏ Cu2+ bị điện phân hết
Tại catot:

Cu 2  2e  Cu
2 H 2O  2e  H 2  2OH 
Tại anot:

Trang 9

2Cl   Cl 2  2e
2 H 2O  4 H   4e  O2
+ Trường hợp 1: Đã có khí thốt ra ở catot ở thí nghiệm 1, Cu2+ bị điện phân hết
11,52
 nCu 2 
 0,18mol
64
Thí nghiệm 2:

3,472

n

n

n

 0,155mol
Cl
O
H
2
2
 2
nO  0,115mol
22,4
Có 
 2
2n  4n  2.0,18  2n  8685.5  0,45mol nCl2  0,005mol
O2

H2
 Cl2
96500
 Loại
- Trường hợp 2: Chưa có khí thốt ra ở catot ở thí nghiệm 1
11,52

2nCl2  4nO2  2nCu  2. 64  0,36mol n  0,06mol

 Cl2


71nCl2  32nO2
nO2  0,06mol

 4.12,875  51,5
 nCl2  nO2
Thí nghiệm 2:
3,472

0,45  2.0,06
nCl2  nO2  nH 2 
 0,155mol 

 0,0825mol
22,4

nO2 
Có 


4
2n  4n  8685.5  0,45mol
nCl  0,155  0,06  0,0825  0,0125mol
 2
Cl2
O2

96500

0,45  2.0,0125
 nCu 2 
 0,2125mol
2
 nCu 2 (Y )  0,2125  0,18  0,0325mol , nH  (Y )  4.0,06  0,24mol
3

m  0,75m  mFe ( pu )  mCu  56. nH  (Y )  nCu 2 (Y )   64nCu 2 (Y )
8

3

 0,25m  56. .0,24  0,0325  64.0,0325  m  19,12 g
8

 Chọn đáp án A
Bài 27.
- Đặt số mol của Cu NO3 2 và NaCl là x và y

- Phương trình điện phân:
Tại catot:

Cu 2  2e  Cu
x x
2H 2O  2e  H 2  2OH 

z
Tại anot
2Cl   Cl 2  2e
2 H 2O  4 H   4e  O2

- Điện phân t(s):
Trang 10


m   m  18, 79   mCu  mCl2  mOH 

 18, 79  64 x  71.  x  z   17.2 z 1
- Điện phân 2t(s): hỗn hợp khí T chứa 3 khí

 H 2 : 2 x  2 z   x  x  2 zmol

y

T: Cl 2 : mol
2

4x  4z  y

mol
O2 :

4
35,5 y  2 x  2 z   84 x  4 z  y 
 MT 
 16.2  30 x  60 z  19,5 y  0 (2)
y
4x  4z  y
 x  2z 
2
4

 Na  : ymol

 FeCl 2 : 0,1mol

a gam dung dịch Z:  NO3 : 2 xmol
 HCl : 0,2mol




OH
:
y

2
x
mol


OH   H   H 2O

(y-2x) (y-2x)
3Fe 2  4 H   NO3  3Fe 3  NO  2 H 2O

0,1 (0,2+2x-y) 2x
a  16,46  a  mFeCl2  mHCl  mH 2O  mNO





Dung dịch sau phản ứng không chứa H+  H  phản ứng hết
0,2  2 x  y 
0,2  2 x  y

16,46  127.0,1  36,5.0,2  18. y  2 x 
  30.
2
4



(3)

 x  0,12

Từ (1), (2), (3) suy ra:  y  0,4  m  188x  58,5 y  45,96
 z  0,07

a  62.2 x  23 y  17. y  2 x   26,8  a  m  72,76g
 Chọn đáp án B

Bài 28.
- Phương trình điện phân

Cu 2  2Cl   Cu  Cl2
x
2x
x x
2Cu 2  2H 2O  2Cu  4H   O2
Y
y
2y 0,5y
Có mdung dịch giảm = mCu  mCl2  mO2  64x  y   71x  32.0,5 y  20,815gam
Cho (Mg, MgO) + dung dịch sau điện phân → 18,16g muối + 0,012mol khí Y

24nMg  40nMgO  3,52g 
nMg  0,08mol
+ Có 



nMg : nMgO  2 : 1
nMgO  0,04mol

Trang 11


+ mmuối =

mMg  NO3 2  mNH 4 NO3  148.0,08  0,04  80nNH 4 NO3  18,16g
 nNH 4 NO3  0,005mol

+ Giả sử 1 mol N+5 nhận n mol e để chuyển thành N trong khí Y
Áp dụng bảo tồn electron có: 2nMg  0,012n  8nNH4 NO3
 n  10  Khí Y là N2
 2 y  2nMg  NO3 2  2nNH 4 NO3  2nN 2  0,274mol

 y  0,137mol  x  0,073mol
 Thời gian điện phân t 

0,137  0,073.2.96500  8016s
5

 Chọn đáp án A
Bài 29.
- X (x mol CuO, x mol NaOH) + V lít (HCl 1M và H2SO4 0,5M)→ dung dịch Y chỉ chứa muối trung
hòa
 Phản ứng xảy ra vừa đủ
Áp dụng bảo toàn điện tích  V  0,5V .2  2 x  x  V  1,5x

 m  64x  23x  35,5.1,5x  96.0,5.1,5x  212,25x
- Điện phân dung dịch Y → dung dịch Z (phản ứng với Fe → 2 kim loại)
 Chứng tỏ phản ứng điện phân còn dư Cu2+
Khối lượng 2 kim loại thu được < khối lượng Fe cho vào  Chứng tỏ trong dung dịch chứa H+, ở anot
H2O đã bị điện phân

Cu 2  2Cl   Cu  Cl2
0,75x  1,5x  0,75x 0,75x

2Cu 2  2H 2O  2Cu  4H   O2
y

y
2y 0,5y
Fe  Cu 2  Fe 2  Cu
(0,25x-y) (0,25x-y)
(0,25x-y)

Fe  2H   Fe 2  H 2
y 2y
 m  0,9675m  56. y  0,25x  y   64.0,25x  y 
 64 y  2 x  0,0325m  0,0325.212,25x  y  0,139x
Có mdung dịch giảm = mCu  mCl2  mO2  64.0,75x  y   71.0,75x  32.0,5 y  20,225g
 x  0,18
0,75.0,18  0,025.2.96500  11523s

t 
2,68
 y  0,025
 Chọn đáp án A
Bài 30.
- 2 bình mắc nối tiếp nên dịng điện chạy qua có cùng cường độ
Đổi 3 phút 13 giây = 193 giây; 9 phút 39 giây = 579 giây
- Phương trình điện phân
Bình 1:

M 2  2Cl   M  Cl 2
2 H   2Cl   H 2  Cl 2

Trang 12

Bình 2: 4 Ag   2H 2O  4 Ag  4H   O2
+ Bình 2:

t1 193 mKL1 5,4



t2 579 mKL2  16,2

 Chứng tỏ Ag+ còn dư sau khi điện phân 193s, có thể cịn dư sau điện phân 579s
m .n .F 5,4.1.96500
Điện phân 193s: I  Ag e 
 25 A
A.t
108.193
t 193 mKL(1) 1,6
+ Bình 1: 1 


t2 579 mKL2  3,2
 Chứng tỏ M2+ ở bình 1 bị điện phân trước, sau khi điện phân 193s thì M2+ cịn dư; sau khi điện phân
579s thì M2+ hết; H+ đã bị điện phân
25.193
1,6
Điện phân 193s: nM 
 0,025mol  M M 
 64
2.96500
0,025
 M là Cu  0,8a 

3,2
 a  0,0625M   CM  HCl   4a  0,25M 
64

 Chọn đáp án A

Trang 13