Tải bản đầy đủ (.doc) (8 trang)

điện phân tặng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (139.72 KB, 8 trang )

XỬ LÝ CÁC BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN TRONG ĐỀ THI ĐẠI HỌC
Câu 1. (KB-2010) Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau một
thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 gam so với dung dịch ban
đầu. Cho 16,8 gam bột sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được 12,4 gam kim loại.
Giá trị của x là
A. 2,25.
B. 1,50.
C. 1,25.
D. 3,25.
Hướng dẫn giải
2+
* Dung dịch vẫn còn màu xanh (Cu ) → sau điện phân vẫn còn Cu2+.
Tại catot (-)

Cu
{

2

amol �

Tại anot(+)


    2{e �  C
{u
2a

2H 2O � 4H

{  O


{2
2amol

a

0,5amol

4e
{

�2amol

dung dòch giả
m
8gam

������� mCu  mO 2  64a  32 �0,5a  8 � a  0,1mol
2
� Fe

Cu
� Fe 2  Cu
{
{
{

(0,2x a) �(0,2x a)mol�
(0,2x a)

cho16,8gam Fe

����������� �

o dung dòch sau điệ
n phâ
n

�Fe
� Fe 2  H 2
{
{  2H

amol �2amol
a 0,1

� 12, 4  16,8  mFe phản ứng  mCu
���� x  1, 25M
{
� Đáp án C.
1 44 2 4 43 64(0,2x
a)
56�(0,2x a a)

Câu 2. (MH-2015) Điện phân với điện cực trơ dung dịch chứa 0,2 mol Cu(NO3)2, cường độ
dòng điện 2,68A, trong thời gian t (giờ), thu được dung dịch X. Cho 14,4 gam bột Fe vào X, thu
được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và 13,5 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hồn
tồn và hiệu suất của q trình điện phân là 100%. Giá trị của t là
A. 0,60.
B. 1,00.
C. 0,25.
D. 1,20.

Hướng dẫn giải
Tại catot (-)

Tại anot(+)

2
Cu
{     2{e �  C
{u

amol �

2a


2H 2O � 4H

{  O
{2
2amol

a




cho14,4 gam Fe
����������� � Fe
� Fe 2  2e
{

{

o dung dòch sau điệ
n phâ
n
(0,20,25a)
(0,40,5a)

1 4 2 43

BTE


0,5amol

4e
{

�2amol




4H
{  NO3  3e
{ � NO  2H 2O �
2a �
1,5a



2
Cu
 2e
� Cu

{
{

(0,2a)� 2(0,2a)


Bả
o toà
n kimloại

�������� 64 �0, 2  14, 4  64 �a  13,5  56 � 0, 2  0, 25a  � a  0, 05mol
It
���
n e۴�
96500

2 0,05

2,68t
96500

t

36000(s) 1(giờ
) � Đáp án B.



Câu 3. (KA-2012) Điện phân 150 ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ trong t giờ, cường độ
dòng điện khơng đổi 2,68A (hiệu suất q trình điện phân là 100%), thu được chất rắn X, dung dịch Y
và khí Z. Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại
và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của t là
A. 0,8.
B. 1,2.
C. 1,0.
D. 0,3.
Hướng dẫn giải
Tại catot (-)

Tại anot(+)





Ag
{     e{  �  A
{g

amol �

a

2H 2O � 4H
{ 
amol


a

 4e
{

O2
{

0,25amol

�amol





4H
{  NO3  3e
{ � NO  2H 2O �

a�
0,75a


cho12,6 gam Fe
����������� � Fe
� Fe2 
2e


{
{


o dung dòch sau điệ
n phâ
n

e

Ag
(0,0750,125a)
(0,150,25a) Ag


{
{
1 44 2 4 43
(0,15

a)


(0,15a)�
BTE


Bả
o toà
n kim loại


�������� 0,15 �108  12, 6  14,5  108a  56  0,075  0,125a  � a  0,1mol
It
2, 68t
� 0,1 
� t  36000(s)  1(giờ
) � Đáp án C.
96500
96500
Câu 4. (KB-2012) Người ta điều chế H2 và O2 bằng phương pháp điện phân dung dịch NaOH với điện
cực trơ, cường độ dòng điện 0,67A trong thời gian 40 giờ. Dung dịch thu được sau điện phân có khối
lượng 100 gam và nồng độ NaOH là 6%. Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân là (giả thiết lượng
nước bay hơi khơng đáng kể)
A. 6,00%.
B. 5,08%.
C. 3,16%.
D. 5,50%.
Hướng dẫn giải
mNaOH  100 �0, 06  6gam
It
0, 67.40.3600
ne 

 1mol
96500
96500
��
� ne 

Tại catot (-)


Tại anot(+)


2H 2O  2e
{ � 2OH  H
{2
1mol �

0,5mol

2H 2O � 4H   O2
{

 4e
{

0,25mol

� Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân:

C% 

�1mol

6 �100
 5,5%
� Đáp án D.
100  mO2  mH 2
{

{
32�0,25

2�0,5

Câu 5. (KB-2012) 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. 11,20.
B. 22,40.
C. 4,48.
D. 5,60.
Hướng dẫn giải
3
2

nFe  0,1mol; nCu  0, 2mol; nH  0,1mol; nCl  0,8mol
Tại catot (-): Fe3 ;Cu 2 ; H 
3
2 �
Fe
{  1e
{ � Fe �
0,1� 0,1

��nE  0,5mol
2
Cu

2e


Cu

{
{

0,2� 0,4


Tại anot(+): Cl

2Cl
 2e
{ � Cl
{2 {
0,5

0,25

�0,5

� V  0, 25 �22, 4  5, 6(lit)
� Đáp án D.


Cõu 6. (QG-2017) in phõn 200 ml dung dch gm CuSO 4 1,25M v NaCl a mol/lớt (in cc tr,
mn ngn xp, hiu sut in phõn 100%, b qua s hũa tan ca khớ trong nc v s bay hi ca
nc) vi cng dũng in khụng i 2A trong thi gian 19300 giõy. Dung dch thu c cú khi
lng gim 24,25 gam so vi dung dch ban u. Giỏ tr ca a l
A. 0,75.

B. 0,50.
C. 1,00
D. 1,50.
Hng dn gii
2

nCu 0, 25mol; nCl 0, 2amol
It
2 19300
ne

0, 4mol
96500
96500
Ti catot (-): Cu 2
2
Cu
{

2e
{

0,2
0,4
mdd giaỷ
m

Ti anot(+): Cl

2Cl

2e
{ Cl
{2 {

Cu
{
0,2

0,2a


24, 25 0, 2 64 m khớ
m khớ 11, 45gam
ỏp ỏn D.

0,1a


2H 2O 4H

0,2a

O2
{

0,25xmol

4e
{


xmol

m 71.0,1a 32.0, 25x 11, 45
a 1,5

khớ

BTE : 0, 2a x 0, 4
x 0,1


Cõu 7. (QG-2017) in phõn 100 ml dung dch hn hp gm CuSO 4 a mol/l v NaCl 2M (in cc
tr, mng ngn xp, hiu sut in phõn 100%, b qua s hũa tan ca khớ trong nc v s bay hi
ca nc) vi cng dũng in khụng i 1,25A trong 193 phỳt. Dung dch sau in phõn cú khi
lng gim 9,195 gam so vi dung dch ban u. Giỏ tr ca a l
A. 0,40.
B. 0,50.
C. 0,45.
D. 0,60.
Hng dn gii
It
1, 25 193 60

0,15mol
nCu 2 0,1amol; nCl 0, 2mol ; n e
96500
96500
Ti catot (-): Cu 2
2
Cu

{ 2e
{ Cu
{
0,1a

0,2a


2Cl
2e
{ Cl
{2 {

0,1a

0,15



2H 2O 2e
{

bmol

Ti anot(+): Cl
0,075

0,15

2OH H 2

{

0,5bmol

2

neỏ
u chổ
coự
Cu nhaọ
ne
mdd giaỷ
m

0, 075 64 710, 075 9,195 coựH2O nhaọ
n e.
mdd giaỷ
m

9,195 71.0, 075 64.0,1a 2.0,5b
a 0, 6


ỏp ỏn D.

BTE
b

0,
03




0, 2a b 0,15


Cõu 8. (QG-2017) in phõn 100 ml dung dch hn hp gm CuSO 4 0,5M v NaCl 0,6M (in cc
tr, mng ngn xp, hiu sut in phõn 100%, b qua s hũa tan ca khớ trong nc v s bay hi


của nước) với cường độ dòng điện khơng đổi 0,5 A trong thời gian t giây. Dung dịch sau điện phân có
khối lượng giảm 4,85 gam so với dung dịch ban đầu. Giá trị của t là
A. 17370.
B. 14475.
C. 7720.
D. 15440.
Hướng dẫn giải
nhậ
n thấ
y

nCu 2  0, 05mol; nCl  0, 06mol �����
� 2nCu 2  nCl ����
� cực (+) có
H2O bòđiệ
n phâ
n.
99,99%

Tại catot (-): Cu 2


Tại anot(+): Cl

2
Cu
{  2e
{ � Cu
{

a
2a
mdd giả
m


2Cl
 2e
{ � Cl
{2 {

a

0,06

�����
� 4,85  a.64  35,5.0, 06  32.0, 25x

0,03

0,06


2H 2O � 4H  

BTE

���
� 2a  0, 06  x

O2
{

0,25xmol

� x  0,02mol;a  0, 04mol �



4e
{

�xmol

0,5t
 2 �0, 04 � t  15440s
96500

Câu 9. (QG-2017) Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm CuSO 4 0,3M và NaCl 1M (điện cực trơ,
màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của
nước) với cường độ dòng điện khơng đổi 0,5A trong thời gian t giây. Dung dịch sau điện phân có khối
lượng giảm 9,56 gam so với dung dịch ban đầu. Giá trị của t là

A. 27020.
B. 30880.
C. 34740.
D. 28950.
Hướng dẫn giải
nhậ
n thấ
y

nCu 2  0, 06mol; nCl  0, 2mol �����
� 2nCu 2  nCl ����
� cực (-) cóH2O bòđiệ
n phâ
n
99,99%

Tại catot (-): Cu 2

Tại anot(+): Cl

2
Cu
{  2e
{ � Cu
{
0,06

0,12

2H 2O  2e

{

bmol �


2Cl
 2e
{ � Cl
{2 {

0,06


a

� 2OH  H 2
{

0,5bmol

0,5a

a

mdd giả
m

�����
� 9,56  64.0, 06  35,5.a  b
BTE


���
� 0,12  b  a
� b  0, 04mol;a  0,16mol �

0,5t
 0,16 � t  30880s
96500

Câu 10.(KA-2011) Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ,
màng ngăn xốp) đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 10,75 gam thì ngừng điện phân (giả thiết lượng
nước bay hơi khơng đáng kể). Tất cả các chất tan trong dung dịch sau điện phân là
A. KNO3 và Cu(NO3)2.
B. KNO3, KCl và KOH.
C. KNO3 và KOH.
D. KNO3, HNO3 và Cu(NO3)2.
Hướng dẫn giải
nhậ
n thấ
y

nCu 2  0,15mol; nCl  0,1mol �����
� 2nCu 2  nCl ����
� cực (+) cóH2O bòđiệ
n phâ
n
99,99%

Tại catot (-): Cu 2
2

Cu
{  2e
{ � Cu
{

a mol �
mdd giả
m

2a

a

�����
�10, 75  64a  35,5 �0,1  32b
BTE

Tại anot(+): Cl

2Cl
� Cl2  2e
{
{
{

0,1mol �

0,05

0,1


2H 2 O ��
� 4H   O2  4e
{
{
4b

b�
���
� 2a  0,1  4b
� a  0,1mol; b  0, 025 mol
� Tất cả các chất tan trong dung dịch sau điện phân là KNO3, HNO3 và Cu(NO3)2.


Câu 11. (KA-2011) Hoà tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước được dung dịch X. Điện phân X (với
điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, được y gam kim loại M duy nhất
ở catot và 0,035 mol khí ở anot. Còn nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở
cả hai điện cực là 0,1245 mol. Giá trị của y là
A. 4,788.
B. 4,480.
C. 1,680.
D. 3,920.
Hướng dẫn giải
* Thời gian 2t giây:
Tại catot (-):

M

2


Tại anot(+):


2H 2O ��
� 4H 

 2e � M


2H 2O  2e
{ � 2OH 
0,109

O2
{

 4e
{

0,28

0,07mol�

H2
{

n H 2  0,1245  n O2  0, 0545mol

�0,0545mol


13, 68
BTE
���
�2�
 0,109  0, 28 � M  64(Cu)
M  96

* Thời gian t giây:
Tại catot (-): M 2

Tại anot(+): SO 24

M 2   2e
{
{ � M
0,14�

2H 2 O ��
� 4H  

0,07

O2
{

0,035mol�

 4e
{


0,14

� y  64 �0, 07  4, 48gam
Câu 12.(KA-2013) Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl (hiệu suất
100%, điện cực trơ, màng ngăn xốp), đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực thì ngừng
điện phân, thu được dung dịch X và 6,72 lít khí (đktc) ở anot. Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4 gam
Al2O3. Giá trị của m là
A. 25,6.
B. 51,1.
C. 50,4.
D. 23,5.
Hướng dẫn giải

� Al2O3  6H
� 2Al3  3H 2O
123 {
+ TH1: “Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4 gam Al2O3”
0,2mol�

Tại anot(+):

2H 2O ��
� 4H
{

1,2mol�



1,2


 O 2  4e
{ � n Cl  0,3  n O  0 mol � voâlyù.
{
2
2
0,3

1,2

+ TH2: “Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4 gam Al2O3”


� Al2O3  2OH
� 2AlO2  H 2O
1 2 3 123
0,2mol�

0,4mol

“khi nước bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực thì ngừng điện phân” � H2O chưa bị điện phân bên
anot.
Tại catot (-): Cu 2
2
Cu
{  2e
{ � Cu
0,1

�0,2


Tại anot(+): Cl

2Cl

{ ��
0,6


2H 2O  2e
{ � 2OH
12 3  H 2
0,4

Cl2
{

�0,3mol �

 2e
{

0,6

�0,4mol

� m  mCuSO4  m NaCl  0,1�160  0, 6 �58,5  51,1gam
Câu 13. (QG-2016) Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO4 bằng dòng điện một
chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có màng ngăn). Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, thu
được khí ở hai điện cực có tổng thể tích là 2,352 lít (đktc) và dung dịch X. Dung dịch X hòa tan được



ti a 2,04 gam Al2O3. Gi s hiu sut in phõn l 100%, cỏc khớ sinh ra khụng tan trong dung dch.
Giỏ tr ca t l
A. 9650.
B. 8685.
C. 7720.
D. 9408.
Hng dn gii
n khớ 0,105 mol;n Al2O3 0, 02 mol
Ti catot (-): Cu 2
2
Cu
{ 2e
{ Cu

0,05


2Cl

{

0,1

2b


2H 2O 2e
{ 2OH

123 H
{2
2a

2a

Ti anot(+): Cl

amol

2b

b mol


2H 2O
4H
{
4c

+ TH1: Dung dch X hũa tan ti a 2,04 gam Al2O3

2e
{

Cl2
{

O2
{


4e
{

cmol 4c

3
Al2O3 6H
{ 2Al
123
0,12
0,02mol

3H 2O

n H (p/ ửự) 4c 2a 0,12

n khớ a b c 0,105
b 0 voõlyự

BTE

0,1 2a 2b 4c

Al2O3 2OH
2AlO 2 H 2O
123
1
2
3

+ TH2: Dung dch X hũa tan ti a 2,04 gam Al2O3
0,02mol

0,04mol

n OH (p/ ửự) 2a 4c 0, 04

n khớ a b c 0,105
a 0, 03mol; b 0, 07 mol;c 0, 005 mol

BTE

0,1 2a 2b 4c
It
2t
nE
0,1 2 0, 03
t 7720s
96500
96500
Cõu 14.(QG-2015) in phõn dung dch mui MSO4 (M l kim loi) vi in cc tr, cng
dũng in khụng i. Sau thi gian t giõy, thu c a mol khớ anot. Nu thi gian in phõn l 2t
giõy thỡ tng s mol khớ thu c c hai in cc l 2,5a mol. Gi s hiu sut in phõn l 100%,
khớ sinh ra khụng tan trong nc. Phỏt biu no sau õy sai?
A. Ti thi im 2t giõy, cú bt khớ catot.
B. Ti thi im t giõy, ion M2+cha b in phõn ht.
C. Dung dch sau in phõn cú pH < 7.
D. Khi thu c 1,8a mol khớ anot thỡ vn cha xut hin bt khớ catot.
Hng dn gii
+ Sau thi gian 2t giõy: khớ thu c catot l: 2,5a-2a=1,5a mol.

Ti catot (-): M 2
2
M
{ 2e
{ M
2,5a


2H 2 O
4H
{
8a

5a


2H 2O 2e
{ 2OH
123
3a

3a

Ti anot(+): SO 24

O2
{

2amol


4e
{
8a

H2
{

1,5amol

* Xột cỏc ỏp ỏn:
+ A ỳng vỡ ti 2t giõy cú khớ H2 catot.


H 2O sau ủieọ
n phaõ
n nH =8a-3a=5a mol pH <7
{ OH
{
+ C ỳng vỡ: H
8a

3a

+ B ỳng vỡ ti t giõy: n O2 a mol n E 4a 5a ion M2+cha b in phõn ht.


+ D sai vỡ khi thu c 1,8a mol O2 n E 1,8a 4 7, 2a 5a ó cú khớ H2 catot.
Cõu 15.(QG-2018) in phõn dung dch X gm CuSO4 v KCl (t l mol tng ng l 1:5) vi in
cc tr, mng ngn xp, cng dũng in khụng i I = 2A. Sau 1930 giõy, thu c dung dch Y
v hn hp khớ gm H2 v Cl2 (cú t khi so vi H2 l 24). Mt khỏc, nu in phõn X trong thi gian t

giõy thỡ khi lng dung dch gim 2,715 gam. Gi thit hiu sut in phõn l 100%, cỏc khớ sinh ra
khụng tan trong nc v nc khụng bay hi trong quỏ trỡnh in phõn. Giỏ tr ca t l
A. 3860.
B. 5790.
C. 4825.
D. 2895.
Hng dn gii
It
2 1930
ủửụứ
ng cheự
o
ne

0, 04mol ;
nH 2 amol; nCl2 2amol .
96500 96500
* Thớ nghim 1:
Ti catot (-): Cu 2

Ti anot(+): Cl

2
Cu
{ 2e
{ Cu
xmol

2Cl Cl 2 2e
{

{

2xmol

n e 4a 0,04 a 0, 01mol
Ta cú: 2x 2a 0, 04 x 0, 01mol

2H 2O 2e
{ 2OH H
{2
2amol

4a

2a



amol

CuSO 4 : KCl 1: 5 nKCl 0, 05mol
14 2 43
0,01

* Thớ nghim 2:
Ti catot (-): Cu 2
2
Cu

{


0,01mol

2e
{

Cu

0,02mol

2Cl Cl2 2e
{
{
0,025



2H 2O 2e
{ 2OH H
{2
bmol

Ti anot(+): Cl

0,5bmol

0,05

(nu H2O cha in phõn thỡ b=0,03mol
mdd giaỷm =640,01+0,03+710,025 =2,445 <2,715gam )


cú: 2H 2O 4H

4e
{

O2
{

0,25xmol

xmol

mdd giaỷ
m

2, 715 71.0,025 64.0, 01 2.0,5b 32.0, 25x
b 0,06



BTE
x 0, 03

0, 02 b 0, 05 x

2.t

nE
0, 02 b{ t 3860s ỏp ỏn A.

96500
0,06

Cõu 16. (MH 2019) in phõn dung dch X cha 3a mol Cu(NO 3)2 v a mol KCl (vi in cc tr,
mng ngn xp) n khi khi lng catot tng 12,8 gam thỡ dng in phõn, thu c dung dch Y.
Cho 22,4 gam bt Fe vo Y, sau khi cỏc phn ng xy ra hon ton, thu c khớ NO (sn phm
kh duy nht ca N+5) v 16 gam hn hp kim loi. Gi thit hiu sut in phõn l 100%. Giỏ tr
ca a l
A. 0,096.
B. 0,128.
C. 0,112.
D. 0,080.
Hng dn gii
Catot (-)

Cu

2

2e
{ Cu
{
0,4

0,2

Anot (+)

2Cl
{ Cl2 2e

{
a

2H 2O 4H
{



a

(0,4a)

O2 4e
{

(0,4a)


2

TN2 : 2 �nFe  2 nCu
{ � nFe  (3a  0, 2)  0,375(0, 4  a)  (2, 625a  0,05) mol
1 2 3  0, 75 nH
3a 0,2

BT KimLoaïi

0,4a

������ 64 �3a  22, 4  12,8  16  56(2,625a  0, 05) � a  0, 08




Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×