Tải bản đầy đủ (.pdf) (13 trang)

bai tap dien phan nang cao

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (337.44 KB, 13 trang )

BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN NÂNG CAO
(Có lời giải chi tiết)

Bài 1:
Hoà tan 150 gam tinh thể CuSO4 .5H2O vào 600 ml dung dịch HCl 0,6M đc
dung dịch A.Chia dung dịch A thành ba phần bằng nhau.
a) Tiến hành điện phân phần I với d?ng điện có cường độ 1,34A trong bốn giờ
.Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catốt và thể tích khí (đkc) thu đc ở anốt
.Biết hiệu suất điện phân là 100%.
b) Cho 5,4 gam nhôm vào phần II .Sau một thời gian thu đc 1,344 lít khí ,
dung dịch B và chất rắn C .Cho dung dịch B tác dụng với xút dư rồi lấy kết
tủa nung ở nhiệt độ cao đc 4 gam chất rắn . Tính lượng chất rắn C.
c) Cho 13,7 gam kim loại Ba vào phần III .Sau khi kết thúc tất cả các phản
ứng , lọc kết tủa rửa sạch và đem nung ở nhiệt độ cao th? thu đc bao nhiêu
gam chất rắn ?.Biết rằng khi tác dụng với bazơ Cu2+ chỉ tạo Cu(OH)2 .
Bài 2:
Hoà tan hoàn toàn 10,65 g hỗn hợp gồm 1 oxit kim loại kiềm và một oxit kim
loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl thu đc dung dịch B. Cô cạn dung dịch B rồi
điện phân nóng chảy hoàn toàn hỗn hợp muối th? thu đc 3,696 lít khí C(27,30C và
1 atm) ở anốt và hỗn hợp kim loại D ở catot.
a) Tính khối lượng D
b) Lấy m gam D cho tác dụng hết với nước đc dung dịch E và V lít khí.Cho từ
từ bột nhôm vào dung dịch E cho tới ngừng thoát khí thấy hết p gam Al và
có V1 lít khí thoát ra .So sánh V1 và V.Tính p theo m
c) Nếu lấy hỗn hợp kim loại D rồi luyện thêm 1,37 g Ba th? đc một hợp kim
trong đó Ba chiếm 23,07% về số mol.Hỏi hỗn hợp đầu là oxit của các kim
loại kiềm, kiềm thổ nào?
Bài 3:
Điện phân có màng ngăn (điện cực trơ) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp
CuSO4 và NaCl . ở anốt thu đc 0,448 lít khí ở điều kiện chuẩn .Dung dịch sau
điện phân có thể hoà tan hết tối đa 0,68 gam bột Al2O3. Biết rằng quá trình điện


phân đc tiến hành đến khi H2O bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực thì ngừg lại.
1) Tính m?
2) Sau khi điện phân khối lượng Catốt tăng bao nhiêu?
3) Sauk hi điện phân khối lượng dung dịch giảm bao nhiêu(bỏ qua nước bay
hơi) ?
Bài 4:
Một hỗn hợp gồm 23,5 gam muối cacbonnat kim loại hoạt động hoá trị II
(A) và 8,4 gam muối cacbonat kim loại hoạt động hoá trị II(B) đem hoà tan hoàn
tan vào HCl dư rồi cô cạn và điện phân nóng chảy hoàn toàn thấy có m gam các
kim loại tạo ra ở catot và V lít Clo thoát ra ở anot .Biết khi trộn m gam các kim
loại này với m gam Ni rồi cho tác dụng với H2SO4 dư th? thể tích H2 sinh ra nhiều
gấp 2,675 lần so với khí sinh ra khi có một mình Ni và biết phân tử lượng của oxit
kim loại B bằng nguyên tử lượng của kim loai A

Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

1


1) Viết các phương tr?nh hoá học xảy ra
2) Tính thành phần % khối lượng của A và B tạo ra ở catốt
3) Tính thể tích V của khí Clo
Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
Bài 5:
a) Tính lượng quặng bôxit chứa 40% Al2O3 để điều chế 1 tấn Al bằng phương
pháp điện phân , giả sử hiệu suất chế biến quặng và điện phân là 100%
b) Tính lượng cực than làm anot bị tiêu hao khi điện phân nóng chảy Al2O3 để
sản xuất Al có khối lượng 27 tấn trong trường hơp sau:
 Tất cả khí thoát ra ở anot là CO2
 Khí thoát ra ở anốt gồm 10% CO và 90% CO2 (theo thể tích)

 Khí thoát ra ở anốt gồm 10% O2 và 10% CO ; 80% CO2
Bài 6:
Điện phân nóng chảy a gam muối A tạo bởi kim loại M và halogen X thu đc 0,96
gam M ở catot và 0,896 lít khí ở anot. Mặt khác hoà tan a gam muối A vào nước
rồi cho dung dịch trên tác dụng với AgNO3 dư được 11,48 gam kết tủa .
a) X là halogen nào?
b) Trộn 0,96 gam kim loại M với 2,242 g kim loại M’ cung hoá trị duy nhất rồi
đốt hết hỗn hợp này bằng oxi th? thu đc 4,162 gam hỗn hợp hai oxit . Để
hoà tan hoàn toàn hỗn hợp này cần 500 ml dung dịch H2SO4 nồng độ c M
 Tính % về số mol mỗi oxit trong hôn xhợp của chúng
 Tính tỉ lệ khối lượng nguyên tử giữa M và M’
 Tính c
Bài 7:
Hoà tan 1,12 gam hỗn hợp gồm Ag và Cu trong 19,6 gam dung dịch H2SO4
đặc nóng (dung dịch A) thu được SO2 và dung dịch muối B .Cho Ba(NO3)2 tác
dụng với dung dịch thu được khi oxi hoá SO2 thoát ở trên bằng nước brôm dư thu
được 1,864 gam kết tủa.
Hoà tan lượng muối B thành 500 ml dung dịch , sau đó điện phân 100 ml
trong thời gian 7 phút 43 giây với điện cực trơ và cường độ d?ng điện I=0,5 A
a) Tính khơi lượng Ag và Cu trong hỗn hợp
b) Tính nồng độ % của axit H2SO4 trong A, biết chỉ có 10% H2SO4 đ? pứ với
1
Ag và Cu .Nếu lấy 2 dung dịch A pha lo?ng để có pH =2 th? thể tích dung

dịch sau khi pha lo?ng là bao nhiêu ?( biết H2SO4 điện ly hoàn toàn )
c) Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catot .Nếu điện phân với anôt bằng Cu
cho đến khi trong dung dịch không c?n ion Ag+ th? khối lượng catot tăng
bao nhiêu gam và khối lượng anôt giảm bao nhiêu .Biết rằng ở anôt xảy ra
quá tr?nh : Cu -2e  Cu2+
Bài 8:

Hoà tan 1,66 gam hỗn hợp A gồm Mg;MO;R2O3 (M là kim loại đứng sau
hiđrô;R là kim loại đứng trước hiđrô trong d?y điện hoá) bằng một lượng vừa đủ
dung dịch HCl thu được khí B và dung dịch C.Cho lượng khí B trên đi qua ống
đựng 1,6 gam CuO nung nóng được 1,344 gam chất rắn (biết có 80% khí B tham
gia phản ứng)
Cô cạn ½ dung dịch C được 2,42 gam muối khan .Tiến hành điện phân ½
dung dịch C với điện cực trơ cho đến khi trong dung dịch không c?n ion M2+ th?
Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

2


thu được 22,4 ml khí ở anot.
a)
Tính % khối lượng các chất trong A, cho tỉ số khối lượng nguyên
tử của M và R là 2,37
b)
Nếu thêm từ từ dung dịch NaOH có pH=13 vào 1/10 dung dịch C
cho tới khi lượng kết tủa thu được không đổi th? tốn hết bao nhiêu
ml dung dịch NaOH?
Bài 9 :
Để hoà tan hết 11,2 gam hợp kim Cu –Ag tiêu tốn 19,6 gam dung dịch H2SO4 đặc,
nóng thu được khí A và 5lít dung dịch B .
1. Cho A tác dụng với nước Clo dư , dung dịch thu được lại cho tác dụng
với BaCl2 dư thu đc 18,64 gam kết tủa .
a) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hợp kim .
b) tính nồng độ % của dung dịch H2SO4 ban đầu
2. Nếu cho 280 ml dung dịch NaOH 0,5 M vừa đủ hấp thụ hoàn toàn khí A
ở trên th? khối lượng muối thu đc là bao nhiêu ? lấy 100ml dung dịch B đem điện
phân (điện cực platin ) trong 7 phút 43 giây I=0,5A .

a) tính khối lượng kim loại đ? bám vào catot và nồng độ mol của các chất
sau khi điện phân với giả thiết thể tích dung dịch vẫn là 100ml .
b) Nếu quá tr?nh điện phân với một bằng Cu cho đến khi trong dung dịch
không c?n Ag+ th? khối lượng các điện cực tăng , giảm bao nhiêu ? Biết rằng ở
anốt Cu bị tan ra theo phản ứng Cu -2e = Cu2+ .
Bài 10:
Mắc nối tiếp 2 bình điện phân:
Bình X chứa 800 ml dung dịch HCl nồng độ a(mol/l) và MCl2 nồng độ 4a(mol/l) .
B?nh Y chứa AgNO3 .
Sau 3 phút 13 giây điện phân thì khối lượng kim loại tụ ở bình X là 0,16 gam ,
bình Y là 0,54 gam
Sau 9 phút 39 giây điện phân th? khối lượng kim loại tụ ở bình X là 0,32 gam,
bình Y là 1,62 gam
Ngưng điện phân , lọc lấy các dung dịch ở 2 bình trên , đổ vào nhau thì đc dung
dịch Z có tổng thể tích là 1,6 lít và thu đc 0,61705 gam kết tủa .
a) giải thích các quá trình điện phân
b) tính nguyên tử lượng của M
c) tính nhiệt độ mol của các dung dịch của các dung dịch X, Y, Z
d) Hãy so sánh thể tích khí thoát ra ở anốt của các bình X và Y . Các pứ xảy ra
hoàn toàn . Coi thể tích của các dung dịch không thay đổi khi điện phân.
Bài 11:
Nung nóng m gam hỗn hợp A gồm CuCO3 và MCO3 một thời gian ta thu
đc m1 gam chất rắn A1 và V lít CO2 (đktc)
Cho V lít CO2 này hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch chứa 0,4 mol NaOH,
sau đó cho thêm CaCl2 dư vào thấy tạo thành 15 gam kết tủa .Mặt khác đem hoà
tan hoàn toàn A1 bằng dung dịch HCl dư đc dd B và 1,568 lít CO2 (đktc) .Tiến
hành điện phân (điện cực trơ) dung dịch B tới khi catot bắt đầu thoát khí th? ngừng
lại , thấy ở anốt thoát ra 2,688 lít khí (đktc) .Cô cạn dung dịch B sau điện phân rồi
lấy muối khan đem điện phân nóng chảy thu đc 4 gam kim loại ở catot.
1) Tính khối lượng nguyên tử của M

2) Tính khối lượng m và m1 .

Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

3


LỜI GIẢI CHI TIẾT
Bài 1:
a) Số mol CuSO4 ban đầu là=150:250 =0,6 mol .Số mol HCl ban đầu =0,36 mol.Vậy mỗi
phần có 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol HCl
1 A
1
IT 
.32.1,34.3600.4  6,4 g
96.500
Lượng đồng thu đc=m= F n
hay 0,1 mol

Các phản ứng điện phân xảy ra theo tr?nh tự
CuSO4 + 2HCl  Cu + Cl2 + H2SO4 (1)
0,12
0,06 0,06
2CuSO4 + 2H2O  2Cu + O2 + 2H2SO4 (2)
Để thu đc 0,1 mol Cu phải có 0,04 mol Cu sinh ra ở (2) khi đó có 0,02 mol O2 sịnh ra ở
anốt. Vậy song song với thu đc 0,1 mol Cu ở catốt th? ở anốt có 0,06+0,02=0,08 mol khí
sinh ra hay 1,792 lít khí
b) Số mol Al=0,2 mol.Số mol khí sinh ra là:0,06 mol
Pứ:
2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2

0,04 0,12
0,06
Sau pứ này Al c?n 0,2-0,04=0,16 mol và phản ứng tiếp với CuSO4 tạo dung dịch B .Dung
dịch B tác dụng với xút dư vẫn có kết tủa sauy ra CuSO4 không pứ hết nên c?n dư trong
dung dịch B .Gọi a là số mol CuSO4 đ? phản ứng với Al ta có PT:
2Al + 3CuSO4  Al2(SO4)3 + 3Cu (3)
2
a
3

a

a

CuSO4 + 2NaOH  Cu(OH)2 + Na2SO4
(0,2-a)
Cu(OH)2
(0,2-a)

(0,2-a)
t0

 CuO + H2O

(0,2-a)

4
 0,05  a  0,15
 0,2-a= 80


Vậy lượng chất rắn C=lượng Cu sinh ra ở (3) +lượng Al c?n dư
2


 0,16  .0,15 .27  11,22 g
3

=0,15.64+ 

c) Số mol Ba=0,1 mol
Ba+2HCl  BaCl2 + H2
0,06 0,12
Ba c?n dư 0,04 mol sẽ phản ứng với tiếp với nước
Ba+ 2H2O  Ba(OH)2 + H2
0,04
0,04
Trong dung dịch khi kết thúc hai pứ trên có số mol Ba2+ = số mol Ba =0,1 molvà só mol
OH- =2số mol Ba(OH)2 =0,08 mol
Ba2+ + SO42-  BaSO4
Cu2+ + 2OH-  Cu(OH)2
0,1
(0,2)
0,1
0,04
0,08
0,04
0

t
Chỉ có CuSO4 bị nhiệt phân Cu(OH)2  CuO + H2O


0,04

0,04

Vậy chất rắn thu đc sau khi nung là=0,1.233+0,04.80=26,5g
Nhận xét đề:Sỡ dĩ các phản ứng điện phân diễn ra theo tr?nh tự trên v? Cl- ưu tiên nhường

Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

4


electron ở anốt trước H2O.
Bài 2:
a) Gọi A2O và BO là công thức của oxit kim loại kiềm và kiềm thổ , a và b lần lượt là số
mol của chúng
A2O + 2HCl  2ACl + H2O
BO + 2HCl  BCl2 + H2
a
2a
b
b
dpnc
dpnc
 2A + Cl2
 B + Cl2
2ACl 
BCl2 
2a

2a
a
b
b
b
Theo bài rat a có hệ:
a (2 A  16)  b( B  16)  10,65

1.3,696

a  b  0,082.300,3  0,15

 2aA +bB =8,25

Đây cũng ch?nh là biểu thức tính tổng hỗn hợp kim loại D Vậy D nặng 8,25 g
b) Giả sử m gam D chứa x mol A và y mol B
2A + 2H2O  2A+ + 2OH- +H2
B+2H2O  B2+ +2OH- +H2
x

2
x
x
2OH +2Al + 2H2O  2AlO2 +3H2

(x+2y) (x+2y)

3
2


y

2y

y

( x  2 y)

V1 32 ( x  2 y )
 x
V
2  y
Ta có :
=3  V 1 = 3V

Theo các phản ứng trên , nếu lấy toàn bộ D(2a mol A và b mol B)th? tạo (2a+2b) mol OH.Số mol Al phản ứng =số mol OH- nên khi ấy phải dùng 0,3.27=8,1 g Al
Vậy 8,25 g D phản ứng  8,1 g Al
m
g D pứ  0,982m gam Al  p=0,982m
c)Hỗn hợp D chứa 2a mol A và b mol B ta có 2a+b>a+b
2a+b > 0,15
Số mol Ba thêm vào =1,37:137=0,01 mol Giả sử trong D không có Ba , như vậy lượng Ba
thêm vào chiếm một tỉ lệ về số mol là
0,01
0,01
0,01


 6,25%
2a  b  0,01 a  b  0,01 0,16

. Điều này mâu thuẫn với giả thiết là Ba chiếm

23,07 % Vậy D phải có Ba
a  b  0,15

23,07
 0,01  b


 2a  b  0,01 100

Như vậy D chứa 2a mol A và b mol Ba.Suy rat a có hệ 2aA  137b  8,25

Giải rat a đc a=0,1;b=0,05;A=7
Vậy hỗn hợp đầu là Li2O và BaO
Bài 3:
1) Các pứ xảy ra khi điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl
CuSO4 + 2NaCl  Na2SO4 + Cu + Cl2 (1)
Như vậy nếu b=2a th? sau pứ này đến dung dịch Na2SO4 bị điện phân và nước sẽ tham gia
pứ ở hai điện cực .Tuy nhiên dung dịch sau điện phân khi ấy sẽ không sẽ không pứ đc với
Al2O3  loại trường hợp này
Vậy sau pứ (1) có thể xảy ra hai trường hợp
Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

5


1 b>2a
Tiếp tục điện phân th? NaCl bị điện phân tiếp do c?n (b-2a) mol NaCl
2NaCl +2H2O  2NaOH + H2 +

Cl2 (2)
(b-2a)

1
2

(b-2a)

1
2

(b  2a)

(b  2a)

Trong pứ này có H2O tham gia pứ ở catốt .Khi (2) kết thúc bắt đầu có H2O tham gia pứ ở
catốt .Theo đề bài sự điện phân dừng lại . Pứ của 0,68 g Al2O3 =0,006 mol Al2O3 với dung dịch
NaOH
Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 +H2O
0,006
0,012
Suy ra số mol Cl2 sinh ra ở (2) là0,0006 mol Do đó số mol của Cl2 sin ra ở (1) là
0,448
1
 0,006  0,014mol
22,3
=số mol CuSO4 bị điện phân = 2 số mol NaCl bị điện phân

Vậy ở (1) có 0,028 mol NaCl bị điện phân , (2) có 0,012 mol NaCl bị điện phân ,c?n CuSO4 chỉ
tham gia ở (1) là 0,014 mol nên

1) m=160.0,014+ 58,5(0,028+0,012) = 4,58 g
2) Sau điện phân khối lượng catốt tăng =0,014.64=0,896 g
3) Sau điện phân khối lượng dung dịch giảm = khôis lượng catốt tăng + khối lượng các khí
thoát ra =0,896+ 71(0,014+0,006) +2.0,006=2,328 g
2 b< 2a
Tiếp tục điện phân th? NaCl hết dugn dịch mới gồm Na2SO4 và CuSO4 bị điện phân : CuSO4
+ H2O

 Cu + H2SO4 +
b
2

1
2

O2 (3)
b

b

1

b

2 (a- 2 )
(a- )
(a- 2 ) (a- 2 )
Trong phản ứng này có nước tham gia pứ ở anốt .Khi (3) kết thúc bắt đầu có nước tham gia pứ
ở catốt.Theo bài ra sự điện phân dừng lại : Phản ứng của 0,006 mol Al2O3 với H2SO4 :
Al2O3 + 3H2SO4  Al2(SO4)3 +3 H2O

0,006 0,018

1
.0,009
Suy ra số mol O2 sinh ra ở (3) là 2
. Vậy số mol Cl2 sinh ra ở (1) là 0,02-0,009-0,011 mol
1
=số mol CuSO4 bị điện phân= 2 số mol NaCl bị điện phân

Vậy ở (1) có 0,011 mol CuSO4 bị điện phân , ở (3) có 0,018 mol CuSO4 bị điện phân , c?n
NaCl chỉ tham gia ở (1) là 0,022 mol nên
1) m=160(0,011+0,018)+ 58,5.0,022=5,927 g
2) khối lượng catot tăng =(0,011+0,018)64=1,856 g
3) Khối lượng dung dịch giảm =khối lượng catot tăng +khối lượng khí thoát =1,856+
71.0,011+ 0,009.32=2,925 g
Bài 4:
1) Gọi hai muối trên là ACO3 và BCO3 với số mol tương ứng trong hỗn hợp là a và b . Các
pứ
ACO3 + 2HCl  ACl2 + H2O +CO2
a
a

BCO3 + 2HCl
BCl2 + H2O + CO2
b
b
ACl2  A +Cl2
BCl2  B + Cl2
a
a a

b
b b

Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

6


A +H2SO4  ASO4 + H2

B + H2SO4  BSO4 + H2

a
a
Ni+ H2SO4  NiSO4 + H2
c
c
(với c là số mol tương ứng với m gam Ni)

b

b

2) Theo bài rat a có hệ :
a ( A  60)  23,5
b( B  60)  8,4

a¢  bB  59c
a  b  c  2,675c


A  B  16

Giải ra ta được A=40; B=24; a=0,235;b=0,1;c=0,2
Vậy A là Ca và B là Mg . Suy ra %Ca=79,66%
%Mg = 20,34%
3) Thể tích Clo thu được =22,4(a+b) =7,504l
Bài 5:
a) Phương trình điện phân :
2Al2O3  4Al + 3O2

2.102
 1,88t
Lượng Al2O3 cần =1 tấn. 4.27
100
 4,7t
Lượng quặng 40% cần=1,88. 40

2.102 g
4.27 g

?
1 tấn
b) 27 tấn nhôm ứng với 27.106 :27=106 mol Al
Cứ 4 mol Al sinh ra th? kèm theo 3 mol O2 vậy số mol O2 sinh ra khi ấy
3
 7,5.10 5
=10 . 4
mol
6


Các pứ xảy ra của oxi với anốt
C + O2  CO2 (2)
2C + O2  2CO (3)
1 Tất cả thoát ra ở anốt là CO2
Theo (2) th? số mol C=số mol O2 =7,5.105 mol .Vậy lượng C cần=9.106g
2 Khí thoát ra gồm 10% CO và 90 % CO2
Gọi x là số mol C cháy tạo CO2
2y là số mol C cháy tạo CO
 x  y  7,5.105

Ta có hệ:  x  9,2 y
Giải rat a đc x=710526 mol y=39473,6 mol

Suy ra lượng C cần= 12(x+2y) =9473664 g
3 Khí thoát ra gồm 10% O2 ;10% CO và 80% CO2
Gọi a là số mol C cháy tạo CO2
2b là số mol C cháy tạo CO, c là số mol O2 có trong hỗn hợp
a  b  c  7,5.105

a  8.2b
2b  c


Ta có hệ:
Giải rat a đc b=39473 và a=631578
Suy ra lượng C cần=12(a+2b) =8526303g
Bài 6:
a) Gọi công thức của muối A là MXn ta có pứ
Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!


7


dpnc
 M + nX2
2MXn 

b

b

nb
2

MXn +nAgNO3  M(NO3)2 + nAgX

b

nb

 nb
  0,896 : 22,4  0,04
2
nb(108  X )  11,48
 X=35,5. Vậy halogen là Clo
Suy ra : 

b) Ta có pứ đốt b mol kim loại M và d mol kim loại M1
2M +


n
2

O2  M2On

2M’ +

n
2

O2  M’2On

b
d
dn
2
2
4
b
d
Mb  0,96
 bn
  0,04
2
M ' d  2,242
b
 (2 M  16n)  d2 (aM '16n)  4,162
Suy ra :  2
Giải rat a đc nb=0,08 và nd=0,04
Như vậy b=2d  M chiếm 66,7 % và M’ chiếm 33,3 %

M ' d 2,242

0,96 Do b=2d nên
Lấy pt (3) :pt (1)  Mb
bn
4

M ' d 2,242
M'

 4,67
0,96  M
 2 Md

Các pứ :
M2On + nH2SO4  M2(SO4)n + H2O
b
2

nb
2

M’2On + nH2SO4  M’2(SO4)n + H2O
d
2

nd
2

bn dn 1


 (0,08  0,04)  0,06
 Số mol H2SO4 = 2
2 2

Vậy nồng độ H2SO4 = 0,06:0,5=0,12 M
Bài 7:
a) gọi x và y là số mol của Ag và Cu , ta có các pứ
2Ag + 2H2SO4  Ag2SO4 +SO2 + 2H2O
x
x
0,5x 0,5x

Cu + 2H2SO4
CuSO4 + SO2 + 2H2O
y
2y
y
y

SO2 + Br2 +2 H2O
2HBr + H2SO4
(0,5x+y)
(0,5x+y)

Ba(NO3)2 + H2SO4
BaSO4 +2HNO3

(0,5x+y)


(0,5x+y)

108 x  64 y  1,12

Theo bài ra ta có hệ: 0,5 x  y  1,864 : 233  0,008 Giải ra được :x=0,008 và y=0,004

Vậy lượng Ag=0,864 g và luợng Cu=0,256g
b) Số mol H2SO4 đ? pứ =x+2y=0,16 mol hay 1,568 gam

Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

8


100
Suy ra lượng axit có trong A =1,568. 10 =15,68 g
15,68
 80%
19
,
6
Vậy C% H SO =
. Số mol H SO có trong dung dịch A =0,16:2=0,08 mol
2

4

2

4


Phương tr?nh điện li của H2SO4:
 2H+ + SO42H2SO4
0,08
0,16
Theo bài ra pH =2  [H+] =10-2M
0,16
0,16
 10 2
 16l
 V= 10  2
Gọi V là thể tích dung dịch  V

c) Số mol Ag2SO4 =0,5x=0,004 mol
CuSO4 = y= 0,004 mol
số mol Ag2SO4 có trong 100 ml dung dịch =0,004:5=8.10-4 =số mol CuSO4 có trong 100 ml
dung dịch.Khi điện phân, Ag2SO4 bị điện phân trước theo pứ
2Ag2SO4 + 2H2O  4Ag + O2 +2 H2SO4
Giả sử Ag2SO4 bị điện phân hết, ta sẽ thu được 2.8.10-4=16.10-4 mol Ag , khi đó thời gian
điện phân là t được tính theo công thức:
1 A
. It
m = F n  t=309 giây

Thời gian điện phân trong bài toán là 7 phút 43 giây=463 giây > 309 giây  CuSO4 đ?
bị điện phân trong 463-309=154 giây theo pứ:
2CuSO4 + 2H2O  2Cu + O2 + 2H2SO4
Gọi z là số mol CuSO4 đ? bị điện phân, khi đó thu đc z mol Cu và:
1
64

. .0,5.154
 z=4.10-4
64z = 96.500 2

Do đó đ? có Ag và Cu bám vào catot.Khối lượng này nặng
108.16.10-4 + 64.4.10-4 =0,1984 g
Sơ đồ điện phân dung dịch muối B
anốt(Cu)
<--------------Ag2SO4 -------------->
catốt
2+
SO4 ; H2O
CuSO4; H2O
Ag ; Cu2+;H2O
2+
Cu -2e  Cu
Ag+ + e  Ag
Phương tr?nh điện phân
Cu +
Ag2SO4  CuSO4 + 2Ag
-4
8.10
8.10-4
16.10-4
Vậy anốt giảm 8.10-4.64=0,0512 g
catốt giảm 16.10-4.108=0,1728 g
Bài 8:
a) Gọi a,b,c lần lượt là số mol của MgO,MO và R2O3 có trong A , ta có các pt phản ứng
Mg + 2HCl  MgCl2 +H2
MO + 2HCl  MCl2 + H2O

a
a
a
b
b

R2O3 + 6HCl
2RCl3 + 3H2O
C
2c
Có 80% khí H2 , tức 0,8a mol H2 phản ứng với CuO nên :
H2 + CuO  Cu + H2O
0,8a 0,8a
0,8a
Điện phân dung dịch C cho đến khi không c?n ion M2+ thực chất là điện phân muối MCl2 :
Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

9


dp
MCl2  M + Cl2
b
2

b
2

số mol CuO có trong ống =1,6:80 = 0,02 mol
Nếu CuO phản ứng hết th? số mol Cu sinh ra = số mol CuO =0,02 khi ấy chất rắn thu được

là Cu nặng =64.0,02 =1,28 # 1,344  CuO c?n dư.
Vậy ta có hệ sau
24a  b( M  16)  c(2 R  48)  1,66

80(0,02  0,8a )  64.0,8a  1,344
 a
b
85 2  ( M  71). 2  ( R  106,5)c  2,42
 b  22,4 : 22400  0,001
2
 MR  2,37

Giải ra ta được a=0,02; b=0,002; c=0,01; M=64;
R=27. Suy ra %Mg=28,9%; %CuO=9,63%; %Al2O3 =61,47%
1
b) 10 dung dịch C gồm 0,002 mol MgCl2 ; 0,0002 mol CuCl2 và 0,002 mol AlCl3 . Các pứ

xảy ra :
MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + 2NaCl
0,002
0,004
CuCl2 + 2NaOH =
Cu(OH)2 + 2NaCl
0,0002
0,0004
AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
0,002
0,006
0,002

0,002 0,002
Số mol NaOH đ? dung =0,004 + 0,0004 +0,006+ 0,002=0,0124(mol)
Dung dịch NaOH có pH=13  pOH= 14-13=1  [OH- ] =10-1 =0,1M
 dung dịch NaOH có nồng độ 0,1M
Vậy thể tích dung dịch NaOH cần dung =0,0124:0,1=0,124 l=124ml
Bài 9 :
1. Gọi a, b là số mol của Cu – Ag có trong hỗn hợp đ? cho ta có các pứ tạo khí A (SO2):
+ 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
a
2a
a
a
2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
b
b
b/2
b/2
SO2 + Cl2 +2H2O = 2HCl + H2SO4
H2SO4 + BaCl2 = 2HCl +BaSO4 

a  b2 

a  b2 

a  b2 

Cu

a  b2 


64a  108b  11,2

 b
a  2  18,64 : 233  0,08
Như vậy ta có hế
Giải ra ta được a=0,04 ; b=0,08
 % Cu=22,85%; %Ag=77,15 %
0,16.98
 80%
Số mol H SO =2a+b=0,16. Vậy nồng độ % dd H SO = 19,8
2

4

2

4

2. Số mol NaOH đ? dung=0,28.0,5= 0,14 mol . Số mol SO2 thu đc đem pứ =a+b/2=0,08 mol .
Do 1< số mol NaOH/ số mol SO2 <2  thu đc 2 muối .
Gọi số mol NaHSO3 :x mol ; Na2SO3 : y mol theo các pứ
SO2 + NaOH = NaHSO3
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
x
x
x
y
2y
y
Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!


10


 x  y  0,08

ta có hệ :  x  2 y  0,14 Giải rat a đc x=0,02 và y=0,06

Vậy mNaHSO3 = 2,08 g ; mNa2SO3 =7,56 g
a) 5 lít dd B chứa 0,04 mol Ag2SO4 và 0,04 mol CuSO4  100ml dung dịch B chứa 0,0008 mol
mỗi muối . Gọi t thời gian điện phân Ag2SO4 theo pt :
2Ag2SO4 +2H2O = 4Ag + O2 + 2H2SO4
0,0008 mol
0,0016 mol 0,0008 mol
1 108
.
.0,5.t
 t=309giây . Vậy sau đó đ? điện phân thêm 463-309 =154
Ta có 0,0016.108= 96500 1
giây : 2CuSO4 + 2H2SO4 = 2Cu + O2 + 2H2SO4
1
64
.0,5.154  0,0256 g
với 154 giây điện phân th? mCu thu đc là = 96500 . 2
hay 0,0004 mol . pứ

trên cũng tạo ra 0,0004 mol H2SO4 CuSO4 c?n 0,0004 mol
Suy ra lượng kim loại thu được =0,0016.108+0,0004.64=0,1984 g .
Số mol H2SO4 có trong dung dịch sau pứ =0,0008+0,0004=0,0012
CM H 2 SO 4 =0,0012:0,1=0,012M; [CuSO4 ] =0,0004:0,1=0,004M

b) đây là quá tr?nh điện phân với anốt tan , trong dung dịch có sự điện ly
Ag2SO4 = 2Ag+ + SO42- ; CuSO4 = Cu2+ + SO42Dung dịch sau điện phân không c?n Ag+ , tức là Ag2SO4 bị điện phân hết theo pt:
Cu +
Ag2SO4 = CuSO4 + 2Ag
0,0008
0,0008
0,0016
Vậy anốt tan ra 0,0008 mol Cu nên catốt giảm 0,0008.64 =0,0512 g
catốt có 0,0016 mol Ag tạo ra , nên catốt tăng 0,0016.108 =0,1728 gam
Bài 10:
a) ta có hai bình điện phân mắc nối tiếp :
 Bình X chứa 800 ml dd MCl2 và HCl
 Bình Y chứa 800 ml dd AgNO3
Ta lại có các thí nghiệm
1 Sau 3’12’’, khối lượng kim loại ở X là 0,16 gam và ở Y là 0,54 g
2 Sau 9’39’’, khối lượng kim loại ở X là 0,32 gam và ở Y là 1,62 g
Khi tăng gấp 3 thời gian , khối lượng kim loại ở X tăng gấp 2 , khối lượng kim loại ở Y tăng
gấp 3 . Do đó, ta có thể suy ra , khi tăng gấp 2 thời gian (6’26’’). Muối MCl2 ở bình X điện
phân hết và phần thời gian còn lại (9’39’’-6’26’’=3’13’’), HCl bị điện phân ở bình Y , sau
9’39’’ , muối AgNO3 có thể bị điện phân chưa hết .
Ta có các pt:
1 ở bình X:
MCl2 =
M +
Cl2
2HCl = H2 + Cl2
0,005 mol
0,005 mol
0,01
0,005 mol

2 Ở bình Y:
2AgNO3 +H2O = 2Ag + 1/2O2 + 2HNO3
0,015
0,015
0,015
Gọi số mol MCl2 ; HCl lần lượt có trong X là a,4a mol ; số mol AgNO3 ở bình Y là b mol ,
nguyên tử khối của M là m. Ứng với thời gian tăng gấp đôi ta có các khối lượng kim loại M ở
X =0,32 g và khối lượng Ag ở Y =1,08 gam
Ta có các pt sau:

Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

11


mIt
mIt
mM = 2.96500  0,32= 2.96500

108It
108It
(1) ; m Ag = 96500.2  1,08= 2.96500

(2)

Từ (1) và (2) suy ra m=64. Vậy M là Cu
b) Sau thời gian 6’26’’ ở b?nh X nCu = 0,32:64= 0,005 mol ; nCuCl 2 = 0,005 mol =a
nHCl = =4a=0,02 mol
Sau time 9’39’’ ở Y: nAg = 1,62:108= 0,015 mol ;  nAgNO 3 = 0,015 mol
35,5It

Sau time 3’13’’ c?n lại ta có :mCl ở b?nh X= 96500 (3)
mCl ` 35,5
0,54 It

mAg ở b?nh Y =0,54= 96500 (4) . Từ (3) (4) ta có 0,54 108 
0,54.35,5
 0,1775 g
mCl = 108
.

Số mol Cl2 sinh ra từ HCl = 0,1775:71=0,0025 mol
Số mol HCl bị điện phân ở X =0,0025.2=0,005 mol . Số mol Hcl dư= 0,02-0,005=0,015 mol .
Ngưng điện phân , lọc lấy các dd ở hai bình đổ vào nhau thu đc dung dịch Z(1,6l) và 0,61705
gam kết tủa . Do Z có kết tủa  trong bình Y còn chứa AgNO3 dư . Ta có các pt pứ:
AgNO3 + HCl = AgCl  + HNO3
0,0043
0,0043 0,0043 0,0043 mol
số mol Ag =0,61705:143,5=0,0043 mol . Số mol AgNO3 < số mol HCl  HCl dư và AgNO3
hết . Số mol HCl trong Z=0,015-0,0043=0,0107 mol
Số mol AgNO3 trong Y =0,015+0,0043=0,0193 mol
Số mol HNO3 trong Z =0,015+ 0,0043=0,0193 mol
Ta có :Dung dịch X:
0,005.1000
 0,00625M
800
[CuCl2 ] =
; [HCl ] =4.0,00625=0,025M
0,0193.1000
 0,024125M
800

Dung dịch Y: [AgNO3 ] =

Dung dịch Z:[HNO3 ] = 0,0193:1,6 = 0,012 M;[HCl ] =0,0107:1,6 = 0,0067M
d) anốt bình X có pứ:2Cl- -2e = Cl2 ; Anốt bình Y có pứ: H2O -2e=1/2O2 + 2H+
Suy ra thể tích khí sinh ra ở X gấp đôi ở b?nh Y.
Bài 11:
1) Gọi a,b là số mol ban đầu của CuCO3 ,MCO3 . c,d là số mol CuCO3 ,MCO3 đ? được
nhiệt phân .các pứ xảy ra:
t0

t0

CuCO3  CuO + CO2
MCO3  MO + CO2
c
c
c
d
d
d
V lít CO2 hấp thụ hoàn toàn vào 0,4 mol NaOH có thể theo hai khả năng sau :
3 Chỉ tạo muối Na2CO3
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O; Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3  + 2NaCl
Khi ấy số mol CaCO3 =số mol Na2CO3 =số mol CO2 =15:100=0,15 .Vậy TH này số mol
CO2 = 0,15=c+d.
4 Tạo Na2CO3 và NaHCO3
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O ; CO2 + NaOH = NaHCO3
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3  + 2NaCl
Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!


12


Gọi x là số mol CO2 đ? pứ tạo Na2CO3 và y là số mol CO2 tạo NaHCO3 , khi
2 x  y  0,4

ấy:  x  15 : 100  0,15 Suy ra y=0,1 .Vậy TH này số mol CO2 = x+y =0,25=c+d

Các pứ sau đó:
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
MO + 2HCl = MCl2 + H2O
c
c
d
d
CuCO3 + 2HCl = CuCl2 +CO2 +H2O; MCO3 + 2HCl = MCl2 + CO2 + H2O
(a-c)
(a-c) (a-c)
(b-d)
(b-d) (b-d)
Dung dịch B khi đó chứa a mol CuCl2 và b mol MCl2 . đem điện phân dd B đến khi cực âm
bắt đầu thoát khí th? ngừng lại , dung dịch sau đó cô cạn thu đc muối , vậy muối phải là
MCl2 và M phải là kim loại đứng trước H trong d?y điện hoá các kim loại :
dpdd
dpdd
 Cu + Cl2
 M + Cl2
CuCl2 
MCl2 
a

a
b
b
Như vậy theo trên ta có hai TH sau:
5 Số mol CO2 thoát ra khi nhiệt phân =0,15 khi ấy ta có hệ
c+d =0,15
(1) Từ (1) (2) suy ra a+b =0,22.Do (3)
 b=0,1. Do(4) suy ra M=40
(a-c) + (b-d) =1,568:22,4= 0,07
(2)
a= 2,688:22,4 =0,12
(3)
Vạy M là Ca.
bM =4
(4)
6 Số mol CO2 thoát ra khi nhiệt phân =0,25
Khi ấy ta có hệ:
c+d= 0,25
(5)
Từ (5) (6)  a+b =0,32.Do (7) suy ra
(a-c) +(b-d) =0,07
(6)
b=0,2.Do (8)  M=20Vô lí.
a=0,12
(7)
bM= 4
(8)
2) Do a=0,12; b=0,1; M=40 nên :m=0,12.124 + 0,1.100=24,88 gam
m 1 = m - mCO 2 = 24,88-44(c-d)=24,88-44.0,15=18,28 gam.


Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

13



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×