Tải bản đầy đủ (.doc) (15 trang)

Bai tap Nhiet nhom bo pass

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (172.41 KB, 15 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<i><b>CHƯƠNG TOÁN VỀ ĐIỆN PHÂN</b></i>
<b>Bài 1: </b>


<b>Hoà tan 150 gam tinh thể CuSO4 .5H2O vào 600 ml dung dịch HCl 0,6M</b>


<b>đc dung dịch A.Chia dung dịch A thành ba phần bằng nhau.</b>


<b>a) Tiến hành điện phân phần I với ḍng điện có cường độ 1,34A trong bốn</b>
<b>giờ .Tính khối lượng kim loại thốt ra ở catốt và thể tích khí (đkc) thu</b>
<b>đc ở anốt .Biết hiệu suất điện phân là 100%.</b>


<b>b) Cho 5,4 gam nhôm vào phần II .Sau một thời gian thu đc 1,344 lít khí ,</b>
<b>dung dịch B và chất rắn C .Cho dung dịch B tác dụng với xút dư rồi lấy</b>
<b>kết tủa nung ở nhiệt độ cao đc 4 gam chất rắn . Tính lượng chất rắn C.</b>
c) <b>Cho 13,7 gam kim loại Ba vào phần III .Sau khi kết thúc tất cả các</b>


<b>phản ứng , lọc kết tủa rửa sạch và đem nung ở nhiệt độ cao th́ thu đc</b>
<b>bao nhiêu gam chất rắn ?.Biết rằng khi tác dụng với bazơ Cu2+<sub> chỉ tạo</sub></b>


<b>Cu(OH)2 .</b>


<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


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


Lượng đồng thu đc=m= <i>n</i> <i>IT</i> <i>g</i>


<i>A</i>


<i>F</i> 96.500.32.1,34.3600.4 6,4


1


1





hay 0,1 mol
Các phản ứng điện phân xảy ra theo tŕnh 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 th́ 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 <sub> 2AlCl</sub><sub>3</sub><sub> + 3H</sub><sub>2</sub>


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 khơng
pứ hết nên c ̣n dư trong dung dịch B .Gọi a là số mol CuSO4 đă phản ứng với Al
ta có PT:


2Al + 3CuSO4  Al2(SO4)3 + 3Cu (3)


<i>a</i>


3
2


a a


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


Cu(OH)2  


0


<i>t</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

 <sub> 0,2-a=</sub>80 0,05 0,15


4





 <i>a</i>




Vậy lượng chất rắn C=lượng Cu sinh ra ở (3) +lượng Al c ̣n dư
=0,15.64+ 3.0,15 .27 11,22<i>g</i>



2
16
,


0  











c) Số mol Ba=0,1 mol


Ba+2HCl <sub> BaCl</sub><sub>2</sub><sub> + H</sub><sub>2</sub><sub> </sub>


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+<sub> = số mol Ba =0,1</sub>
molvà só mol OH-<sub> =2số mol Ba(OH)</sub>


2 =0,08 mol


Ba2+<sub> + SO</sub>


42-  BaSO4 Cu2+ + 2OH-  Cu(OH)2
0,1 (0,2) 0,1 0,04 0,08 0,04
Chỉ có CuSO4 bị nhiệt phân Cu(OH)2  


0


<i>t</i>


CuO + H2O
0,04 0,04


Vậy chất rắn thu đc sau khi nung là=0,1.233+0,04.80=26,5g


<b>Nhận xét đề</b><sub>:Sỡ dĩ các phản ứng điện phân diễn ra theo tŕnh tự trên v́ Cl</sub>-<sub> ưu</sub>
tiên nhường electron ở anốt trước H2O.


<b>Bài 2:</b>


<b>Hoà tan hoàn toàn 10,65 g hỗn hợp gồm 1 oxit kim loại kiềm và một oxit</b>
<b>kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl thu đc dung dịch B. Cơ cạn dung dịch</b>
<b>B rồi điện phân nóng chảy hồn tồn hỗn hợp muối th́ thu đc 3,696 lít khí</b>
<b>C(27,30<sub>C và 1 atm)</sub><sub>ở anốt và hỗn hợp kim loại D ở catot.</sub></b>


<b>a) Tính khối lượng D</b>


<b>b) Lấy m gam D cho tác dụng hết với nước đc dung dịch E và V lít</b>
<b>khí.Cho từ từ bột nhơm vào dung dịch E cho tới ngừng thốt khí thấy</b>
<b>hết p gam Al và có V1 lít khí thốt ra .So sánh V1 và V.Tính p theo m</b>



c) <b>Nếu lấy hỗn hợp kim loại D rồi luyện thêm 1,37 g Ba th́ đc một hợp kim</b>
<b>trong đó Ba chiếm 23,07% về số mol.Hỏi hỗn hợp đầu là oxit của các</b>
<b>kim loại kiềm, kiềm thổ nào?</b>


<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


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


2ACl  <i>dpnc</i> <sub> 2A + Cl</sub><sub>2</sub> <sub>BCl</sub><sub>2</sub><sub> </sub> <i>dpnc</i> <sub> B + Cl</sub><sub>2</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>













15
,
0


3
,
300
.
082
,
0
696
,
3
.
1
65
,
10
)
16
(
)
16
2
(
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>B</i>
<i>b</i>
<i>A</i>
<i>a</i>


 <sub> 2aA +bB =8,25</sub>



Đây cũng ch́nh 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 x 2<i>x</i> y 2y y
2OH-<sub> +2Al + 2H</sub>


2O  2AlO2- +3H2
(x+2y) (x+2y) 23(<i>x</i>2<i>y</i>)
Ta có : <i>y</i>


<i>y</i>
<i>x</i>
<i>V</i>
<i>V</i>
<i>x</i> <sub></sub>


2
2
3


1 ( 2 )


=3 <sub> V</sub>1 = 3V


Theo các phản ứng trên , nếu lấy toàn bộ D(2a mol A và b mol B)th́ tạo
(2a+2b) mol OH-<sub>.Số mol Al phản ứng =số mol OH</sub>-<sub> nên khi ấy phải dùng</sub>
0,3.27=8,1 g Al



Vậy 8,25 g D phản ứng <sub> 8,1 g Al</sub>


m g D pứ<sub>0,982m gam Al</sub> <sub> p=0,982m</sub>


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 them vào =1,37:137=0,01 mol Giả sử trong D khơng có Ba , như
vậy lượng Ba thêm vào chiếm một tỉ lệ về số mol là


%
25
,
6
16
,
0
01
,
0
01
,
0
01
,
0
01
,
0


2
01
,
0







<i>b</i> <i>a</i> <i>b</i>


<i>a</i> <sub>. Điều này mâu thuẫn với giả thiết là</sub>
Ba chiếm 23,07 % Vậy D phải có Ba


Như vậy D chứa 2a mol A và b mol Ba.Suy rat a có hệ 

















8,25
137b
A
2
100
07
,
23
01
,
0
2
01
,
0
15
,
0
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>b</i>
<i>a</i>


Giải rat a đc a=0,1;b=0,05;A=7
Vậy hỗn hợp đầu là Li2O và BaO
<b>Bài 3:</b>



<b>Điện phân có màng ngăn (điện cực trơ) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp</b>
<b>CuSO4 và NaCl </b>

<b>.</b>

<b> ở anốt thu đc 0,448 lít khí ở điều kiện chuẩn .Dung dịch sau</b>


<b>điện phân có thể hồ tan hết tối đa 0,68 gam bột Al2O3. Biết rằng quá tŕnh</b>


<b>điện phân đc tiến hành đến khi H2O bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực th́</b>


<b>ngừg lại .</b>
<b>1) Tính m?</b>


<b>2) Sau khi điện phân khối lượng Catốt tăng bao nhiêu?</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


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 th́ 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
1 b>2a


Tiếp tục điện phân th́ NaCl bị điện phân tiếp do c ̣n (b-2a) mol NaCl
2NaCl +2H2O  2NaOH + H2 + Cl2 (2)


(b-2a) (b-2a) 21(<i>b</i> 2<i>a</i>) 21(<i>b</i> 2<i>a</i>)



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
<i>mol</i>


014
,
0
006
,
0
3
,
22


448
,
0





=số mol CuSO4 bị điện phân =2
1



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 thốt ra =0,896+ 71(0,014+0,006) +2.0,006=2,328 g


2 b< 2a


Tiếp tục điện phân th́ NaCl hết dugn dịch mới gồm Na2SO4 và CuSO4 bị điện phân
: CuSO4 + H2O  Cu + H2SO4 + 2


1


O2 (3)


(a-2<i>b</i> ) (a-2<i>b</i>) (a-<i>b</i>2) 21 (a-<i>b</i>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



Suy ra số mol O2 sinh ra ở (3) là


009
,
0
.
2
1


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


1


số mol NaCl bị điện phân


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

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


<b>Bài 4:</b>


<b>Một hỗn hợp gồm 23,5 gam muối cacbonnat kim loại hoạt động hoá trị II</b>
<b>(A) và 8,4 gam muối cacbonat kim loại hoạt động hố trị II(B) đem hồ tan</b>
<b>hồn tan vào HCl dư rồi cơ cạn và điện phân nóng chảy hồn tồn thấy có m</b>
<b>gam các kim loại tạo ra ở catot và V lít Clo thốt ra ở anot .Biết khi trộn m</b>
<b>gam các kim loại này với m gam Ni rồi cho tác dụng với H2SO4 dư th́ thể tích</b>



<b>H2 sinh ra nhiều gấp 2,675 lần so với khí sinh ra khi có một ḿnh Ni và biết</b>


<b>phân tử lượng của oxit kim loại B bằng nguyên tử lượng của kim loai A </b>
<b>1) Viết các phương tŕnh hoá học xảy ra</b>


<b>2) Tính thành phần % khối lượng của A và B tạo ra ở catốt</b>
<b>3) Tính thể tích V của khí Clo </b>


<b>Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn</b>
<i><b>Hướng dẫn :</b></i>


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


A +H2SO4  ASO4 + H2 B + H2SO4  BSO4 + H2
a a b b
Ni+ H2SO4  NiSO4 + H2


c c



(với c là số mol tương ứng với m gam Ni)
2) Theo bài rat a có hệ :




























16


B
A


2,675c
c


b
a


59c
bB
¢


4
,
8
)
60
(


5
,
23
)
60
(
<i>a</i>


<i>B</i>
<i>b</i>



<i>A</i>
<i>a</i>


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
<b>Bài 5:</b>


<b>a) Tính lượng quặng bơxit chứa 40% Al2O3 để điều chế 1 tấn Al bằng</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>là 100%</b>


<b>b) Tính lượng cực than làm anot bị tiêu hao khi điện phân nóng chảy</b>
<b>Al2O3 để sản xuất Al có khối lượng 27 tấn trong trường hơp sau:</b>


 <b>Tất cả khí thốt ra ở anot là CO2</b>


 <b>Khí thốt ra ở anốt gồm 10% CO và 90% CO2 (theo thể tích)</b>


 <b>Khí thoát ra ở anốt gồm 10% O2 và 10% CO ; 80% CO2</b>


<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


a) Phương tŕnh điện phân :


2Al2O3  4Al + 3O2 Lượng Al2O3 cần =1 tấn.



<i>t</i>
88
,
1
27
.
4


102
.
2




2.102 g 4.27 g Lượng quặng 40% cần=1,88. 40 4,7<i>t</i>
100




?  <sub> 1 tấn</sub>


b) 27 tấn nhôm ứng với 27.106<sub> :27=10</sub>6<sub> mol Al </sub>


Cứ 4 mol Al sinh ra th́ kèm theo 3 mol O2 vậy số mol O2 sinh ra khi ấy
=106<sub> .</sub><sub>4</sub> 7,5.10


3





5<sub> mol </sub>


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) th́ số mol C=số mol O2 =7,5.105 mol .Vậy lượng C cần=9.106g
2 Khí thốt ra gồm 10% CO và 90 % CO2


Gọi x là số mol C cháy tạo CO2
2y là số mol C cháy tạo CO


Ta có hệ: 






<i>y</i>
<i>x</i>


<i>y</i>
<i>x</i>


2
,
9



105
.
5
,
7


Giải rat a đc x=710526 mol y=39473,6 mol
Suy ra lượng C cần= 12(x+2y) =9473664 g


3 Khí thốt 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


Ta có hệ:











<i>c</i>
<i>b</i>



<i>b</i>
<i>a</i>


<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
2


2
.
8


105
.
5
,
7


Giải rat a đc b=39473 và a=631578
Suy ra lượng C cần=12(a+2b) =8526303g


<b>Bài 6:</b>


<b>Điện phân nóng chảy a gam muối A tạo bởi kim loại M và halogen X thu đc</b>
<b>0,96 gam M ở catot và 0,896 lít khí ở anot. Mặt khác hoà tan a gam muối A</b>
<b>vào nước rồi cho dung dịch trên tác dụng với AgNO3 dư được 11,48 gam kết</b>


<b>tủa .</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>b) Trộn 0,96 gam kim loại M với 2,242 g kim loại M’<sub> cung hoá trị duy</sub></b>



<b>nhất rồi đốt hết hỗn hợp này bằng oxi th́ thu đc 4,162 gam hỗn hợp hai</b>
<b>oxit . Để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp này cần 500 ml dung dịch H2SO4</b>


<b>nồng độ c M</b>


 <b>Tính % về số mol mỗi oxit trong hơn xhợp của chúng</b>
 <b>Tính tỉ lệ khối lượng nguyên tử giữa M và M’</b>


 <b>Tính c</b>


<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


a) Gọi cơng thức của muối A là MXn ta có pứ
2MXn  


<i>dpnc</i>


M + nX2 MXn +nAgNO3 M(NO3)2 + nAgX
b b <i>nb</i>2 b nb


Suy ra :







48


,
11
)
108
(
04
,
0
4
,
22
:
896
,
0
2
<i>X</i>
<i>nb</i>
<i>nb</i>


 <sub> X=35,5. Vậy halogen là Clo</sub>


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


2M + 2<i>n</i> O<sub>2</sub>  M<sub>2</sub>O<sub>n</sub> 2M’ + 2<i>n</i> O<sub>2</sub>  M’<sub>2</sub>O<sub>n</sub>
b <i>bn</i>4 2


<i>b</i>


d <i>dn</i>4 2


<i>d</i>


Suy ra : 

















162
,
4
)
16
'
(
)
16
2
(


242
,
2
'
04
,
0
2
96
,
0
2


2 <i>M</i> <i>n</i> <i>aM</i> <i>n</i>


<i>d</i>
<i>M</i>
<i>bn</i>
<i>Mb</i>
<i>d</i>
<i>b</i>


Giải rat a đc nb=0,08 và nd=0,04
Như vậy b=2d  <sub> M chiếm 66,7 % và M</sub>’<sub> chiếm 33,3 % </sub>


Lấy pt (3) :pt (1)  0,96


242
,
2


'

<i>Mb</i>
<i>d</i>
<i>M</i>


Do b=2d nên


 0,96


242
,
2
2
'

<i>Md</i>
<i>d</i>
<i>M</i>


 <sub> </sub> 4,67


'




<i>M</i>
<i>M</i>
Các pứ :



M2On + nH2SO4  M2(SO4)n + H2O
2


<i>b</i>


<i>nb</i>2
M’


2On + nH2SO4  M’2(SO4)n + H2O
2


<i>d</i>


<i>nd</i>2


 <sub>Số mol H</sub><sub>2</sub><sub>SO</sub><sub>4</sub><sub> =</sub> 2(0,08 0,04) 0,06


1
2


2    


<i>dn</i>
<i>bn</i>


Vậy nồng độ H2SO4 = 0,06:0,5=0,12 M
<b>Bài 7:</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>H2SO4 đặc nóng (dung dịch A) thu được SO2 và dung dịch muối B .Cho</b>



<b>Ba(NO3)2 tác dụng với dung dịch thu được khi oxi hoá SO2 thoát ở trên bằng</b>


<b>nước brơm dư thu được 1,864 gam kết tủa.</b>


<b>Hồ tan lượng muối B thành 500 ml dung dịch , sau đó điện phân 100</b>
<b>ml trong thời gian 7 phút 43 giây với điện cực trơ và cường độ ḍng điện I=0,5</b>
<b>A </b>


<b>a) Tính khơi lượng Ag và Cu trong hỗn hợp </b>


<b>b) Tính nồng độ % của axit H2SO4 trong A, biết chỉ có 10% H2SO4 đă pứ</b>


<b>với Ag và Cu .Nếu lấy </b>2
1


<b> dung dịch A pha loăng để có pH =2 th́ thể tích</b>
<b>dung dịch sau khi pha loăng là bao nhiêu ?( biết H2SO4 điện ly hoàn</b>


<b>toàn )</b>


c) <b>Tính khối lượng kim loại thốt ra ở catot .Nếu điện phân với anôt bằng</b>
<b>Cu cho đến khi trong dung dịch không c ̣n ion Ag+<sub> th́ khối lượng catot</sub></b>


<b>tăng bao nhiêu gam và khối lượng anôt giảm bao nhiêu .Biết rằng ở</b>
<b>anôt xảy ra quá tŕnh : Cu -2e </b><b><sub> Cu</sub>2+</b>


<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


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)


Theo bài ra ta có hệ: 










008
,
0
233
:
864
,
1
5



,
0


12
,
1
64
108


<i>y</i>
<i>x</i>


<i>y</i>
<i>x</i>


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 đă pứ =x+2y=0,16 mol hay 1,568 gam
Suy ra lượng axit có trong A =1,568. 10


100


=15,68 g
Vậy C% H2SO4=


%


80
6
,
19


68
,
15




. Số mol H2SO4 có trong dung dịch A =0,16:2=0,08
mol


Phương tŕnh điện li của H2SO4:
H2SO4  2H+ + SO42-
0,08 0,16


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

Gọi V là thể tích dung dịch <sub> </sub>


2
10
16
,


0 




<i>V</i>  <sub> V=</sub>10 16<i>l</i>



16
,
0


2 




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:


m = <i>n</i> <i>It</i>
<i>A</i>
<i>F</i>.
1


 <sub> t=309 giây</sub>


Thời gian điện phân trong bài toán là 7 phút 43 giây=463 giây > 309 giây 


CuSO4 đă bị điện phân trong 463-309=154 giây theo pứ:
2CuSO4 + 2H2O  2Cu + O2 + 2H2SO4



Gọi z là số mol CuSO4 đă bị điện phân, khi đó thu đc z mol Cu và:
64z = 2 .0,5.154


64
.
500
.
96


1


 <sub> z=4.10</sub>-4


Do đó đă có Ag và Cu bám vào catot.Khối lượng này nặng
108.16.10-4<sub> + 64.4.10</sub>-4<sub> =0,1984 g</sub>


Sơ đồ điện phân dung dịch muối B


anốt(Cu) <---Ag2SO4 ---> catốt
SO42-; H2O CuSO4; H2O Ag+; Cu2+;H2O


Cu -2e<sub> Cu</sub>2+ <sub>Ag</sub>+<sub> + e</sub><sub></sub><sub> Ag</sub>


Phương tŕnh điện phân


Cu + Ag2SO4  CuSO4 + 2Ag
8.10-4 <sub> 8.10</sub>-4<sub> 16.10</sub>-4
Vậy anốt giảm 8.10-4<sub>.64=0,0512 g </sub>
catốt giảm 16.10-4<sub>.108=0,1728 g</sub>


<b>Bài 8:</b>


<b>Hoà tan 1,66 gam hỗn hợp A gồm Mg;MO;R2O3 (M là kim loại đứng sau</b>


<b>hiđrô;R là kim loại đứng trước hiđrơ trong dăy điện hố) bằng một lượng vừa</b>
<b>đủ dung dịch HCl thu được khí B và dung dịch C.Cho lượng khí B trên đi</b>
<b>qua ống đựng 1,6 gam CuO nung nóng được 1,344 gam chất rắn (biết có 80%</b>
<b>khí B tham gia phản ứng)</b>


<b>Cơ cạn ½ dung dịch C được 2,42 gam muối khan .Tiến hành điện phân ½</b>
<b>dung dịch C với điện cực trơ cho đến khi trong dung dịch không c ̣n ion M2+<sub> th́</sub></b>


<b>thu được 22,4 ml khí ở anot.</b>


<b>a)</b> <b>Tính % khối lượng các chất trong A, cho tỉ số khối lượng</b>
<b>nguyên tử của M và R là 2,37</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


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 <sub> MgCl</sub><sub>2</sub><sub> +H</sub><sub>2</sub> <sub>MO + 2HCl </sub><sub> MCl</sub><sub>2</sub><sub> + H</sub><sub>2</sub><sub>O</sub>


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+<sub> thực chất là điện phân</sub>
muối MCl2 : MCl2  


<i>dp</i>


M + Cl2
2


<i>b</i>


2
<i>b</i>


số mol CuO có trong ống =1,6:80 = 0,02 mol


Nếu CuO phản ứng hết th́ 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  <sub> CuO c ̣n dư.</sub>


Vậy ta có hệ sau




























37
,
2
001
,
0
22400
:
4
,
22

42
,
2
)
5
,
106
(
).
71
(
85
344
,
1
8
,
0
.
64
)
8
,
0
02
,
0
(
80
66

,
1
)
48
2
(
)
16
(
24
2
2
2
<i>R</i>
<i>M</i>
<i>b</i>
<i>b</i>


<i>a</i> <i><sub>M</sub></i> <i><sub>R</sub></i> <i><sub>c</sub></i>


<i>a</i>
<i>a</i>
<i>R</i>
<i>c</i>
<i>M</i>
<i>b</i>
<i>a</i>


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%


b) 10


1


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 đă dung =0,004 + 0,0004 +0,006+ 0,002=0,0124(mol)
Dung dịch NaOH có pH=13  <sub> pOH= 14-13=1</sub> <sub> [OH</sub>-<sub> ] =10</sub>-1<sub> =0,1M</sub>


 <sub> dung dịch NaOH có nồng độ 0,1M</sub>


Vậy thể tích dung dịch NaOH cần dung =0,0124:0,1=0,124 l=124ml
<b>Bài 9 :</b>


<b>Để hoà tan hết 11,2 gam hợp kim Cu –Ag tiêu tốn 19,6 gam dung dịch H2SO4</b>


<b>đặc, nóng thu được khí A và 5lít dung dịch B .</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

<b>a) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hợp kim .</b>
<b>b) tính nồng độ % của dung dịch H2SO4 ban đầu </b>



<b>2. Nếu cho 280 ml dung dịch NaOH 0,5 M vừa đủ hấp thụ hồn tồn</b>
<b>khí A ở trên th́ khối lượng muối thu đc là bao nhiêu ? lấy 100ml dung dịch B</b>
<b>đem điện phân (điện cực platin ) trong 7 phút 43 giây I=0,5A .</b>


<b>a) tính khối lượng kim loại đă bám vào catot và nồng độ mol của các</b>
<b>chất sau khi điện phân với giả thiết thể tích dung dịch vẫn là 100ml .</b>


<b>b) Nếu quá tŕnh điện phân với một bằng Cu cho đến khi trong dung</b>
<b>dịch không c ̣n Ag+<sub> th́ khối lượng các điện cực tăng , giảm bao nhiêu ? Biết</sub></b>


<b>rằng ở anốt Cu bị tan ra theo phản ứng Cu -2e = Cu2+<sub> .</sub></b>


<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


1. Gọi a, b là số mol của Cu – Ag có trong hỗn hợp đă cho ta có các pứ tạo khí A
(SO2): Cu + 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


<i>a</i>2<i>b</i>

<i>a</i><i>b</i>2

<i>a</i>2<i>b</i>

<i>a</i>2<i>b</i>



Như vậy ta có hế













08
,
0
233
:
64
,
18
2


2
,
11
108
64


<i>b</i>
<i>a</i>


<i>b</i>


<i>a</i>


Giải ra ta được a=0,04 ; b=0,08


 <sub> % Cu=22,85%; %Ag=77,15 %</sub>


Số mol H2SO4 =2a+b=0,16. Vậy nồng độ % dd H2SO4 =


%
80
8
,
19


98
.
16
,
0




2. Số mol NaOH đă 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



ta có hệ :








14
,
0
2


08
,
0
<i>y</i>
<i>x</i>


<i>y</i>
<i>x</i>


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
Ta có 0,0016.108= 1 .0,5.<i>t</i>


108
.
96500


1


 <sub> t=309giây . Vậy sau đó đă điện phân thêm</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

với 154 giây điện phân th́ mCu thu đc là =96500
1


. 2 .0,5.154 0,0256<i>g</i>
64




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 H2SO4 =0,0012:0,1=0,012M; [CuSO4 ] =0,0004:0,1=0,004M


b) đây là quá tŕnh điện phân với anốt tan , trong dung dịch có sự điện ly
Ag2SO4 = 2Ag+ + SO42- ; CuSO4 = Cu2+ + SO4


2-Dung dịch sau điện phân không c ̣n Ag+<sub> , tức là Ag</sub>



2SO4 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
<b>Bài 10:</b>


<b>Mắc nối tiếp 2 b́nh điện phân:</b>


<b>B́nh X chứa 800 ml dung dịch HCl nồng độ a(mol/l) và MCl2 nồng độ</b>


<b>4a(mol/l) . B́nh Y chứa AgNO3 .</b>


<b>Sau 3 phút 13 giây điện phân th́ khối lượng kim loại tụ ở b́nh X là 0,16 gam ,</b>
<b>b́nh Y là 0,54 gam </b>


<b>Sau 9 phút 39 giây điện phân th́ khối lượng kim loại tụ ở b́nh X là 0,32 gam ,</b>
<b>b́nh Y là 1,62 gam</b>


<b>Ngưng điện phân , lọc lấy các dung dịch ở 2 b́nh trên , đổ vào nhau th́ đc</b>
<b>dung dịch Z có tổng thể tích là 1,6 lít và thu đc 0,61705 gam kết tủa .</b>


<b>a) giải thích các quá tŕnh điện phân </b>
<b>b) tính nguyên tử lượng của M </b>


<b>c) tính nhiệt độ mol của các dung dịch của các dung dịch X, Y, Z </b>



d) <b>Hăy so sánh thể tích khí thốt ra ở anốt của các b́nh X và Y . Các pứ</b>
<b>xảy ra hồn tồn . Coi thể tích của các dung dịch không thay đổi khi</b>
<b>điện phân.</b>


<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


a) ta có hai b́nh điện phân mắc nối tiếp :


 B́nh X chứa 800 ml dd MCl2 và HCl


 B́nh 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 b́nh X đă điện phân hết và phần thời gian c ̣n lại
(9’39’’-6’26’’=3’13’’), HCl bị điện phân ở b́nh Y , sau 9’39’’ , muối AgNO3 có thể bị
điện phân chưa hết .


</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

1 ở b́nh X:


MCl2 = M + Cl2 2HCl = H2 + Cl2
0,005 mol 0,005 mol 0,01 0,005 mol
2 Ở b́nh 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 b́nh Y là
b mol , nguyên tử khối của M là m. Ứng với thời gian tăng gấp đơi 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:
mM =2.96500


<i>mIt</i>


 <sub> 0,32=</sub>2.96500


<i>mIt</i>


(1) ; m Ag =96500.2
108<i>It</i>


 <sub> 1,08=</sub>2.96500


108<i>It</i>


(2)
Từ (1) và (2) suy ra m=64. Vậy M là Cu


b) Sau thời gian 6’26’’ ở b́nh X nCu = 0,32:64= 0,005 mol ; nCuCl2 = 0,005 mol
=a


nHCl = =4a=0,02 mol


Sau time 9’39’’ ở Y: nAg = 1,62:108= 0,015 mol ;  nAgNO3= 0,015 mol


Sau time 3’13’’ c ̣n lại ta có :mCl ở b́nh X=96500


5
,
35 <i>It</i>


(3)
mAg ở b́nh Y =0,54=96500


54
,
0 <i>It</i>


(4) . Từ (3) (4) ta có 108
5
,
35
54
,
0


`




<i>Cl</i>
<i>m</i>





mCl =


<i>g</i>
1775
,
0
108


5
,
35
.
54
,
0




. 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 b́nh đổ vào nhau thu đc dung dịch Z(1,6l)
và 0,61705 gam kết tủa . Do Z có kết tủa  <sub> trong b́nh Y c ̣n chứa AgNO</sub><sub>3</sub><sub> dư . Ta</sub>


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:


[CuCl2 ] =


<i>M</i>
00625
,
0
800


1000
.
005
,
0




; [HCl ] =4.0,00625=0,025M
Dung dịch Y: [AgNO3 ] =


<i>M</i>
024125
,



0
800


1000
.
0193
,
0




</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

d) anốt b́nh X có pứ:2Cl-<sub> -2e = Cl</sub>


2 ; Anốt b́nh Y có pứ: H2O -2e=1/2O2 + 2H+
Suy ra thể tích khí sinh ra ở X gấp đơi ở b́nh Y.


<b>Bài 11:</b>


<b>Nung nóng m gam hỗn hợp A gồm CuCO3 và MCO3 một thời gian ta</b>


<b>thu đc m1 gam chất rắn A1 và V lít CO2 (đktc) </b>


<b>Cho V lít CO2 này hấp thụ hồn tồn vào dung dịch chứa 0,4 mol</b>


<b>NaOH, sau đó cho thêm CaCl2 dư vào thấy tạo thành 15 gam kết tủa .Mặt</b>


<b>khác đem hoà tan hoàn toàn A1 bằng dung dịch HCl dư đc dd B và 1,568 lít</b>


<b>CO2 (đktc) .Tiến hành điện phân (điện cực trơ) dung dịch B tới khi catot bắt</b>



<b>đầu thốt khí th́ ngừng lại , thấy ở anốt thốt ra 2,688 lít khí (đktc) .Cơ cạn</b>
<b>dung dịch B sau điện phân rồi lấy muối khan đem điện phân nóng chảy thu</b>
<b>đc 4 gam kim loại ở catot.</b>


<b>1) Tính khối lượng nguyên tử của M </b>
2) <b>Tính khối lượng m và m1 .</b>


<i><b>Hướng dẫn:</b></i>


1) Gọi a,b là số mol ban đầu của CuCO3 ,MCO3 . c,d là số mol CuCO3 ,MCO3
đă được nhiệt phân .các pứ xảy ra:


CuCO3  


0


<i>t</i>


CuO + CO2 MCO3  


0


<i>t</i>


MO + CO2
c c c d d d


V lít CO2 hấp thụ hồn tồn 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


Gọi x là số mol CO2 đă pứ tạo Na2CO3 và y là số mol CO2 tạo NaHCO3 , khi
ấy:










15
,
0
100
:
15


4
,
0


2


<i>x</i>
<i>y</i>
<i>x</i>


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 thốt khí th́ ngừng lại , dung dịch sau đó cơ cạn thu đc
muối , vậy muối phải là MCl2 và M phải là kim loại đứng trước H trong dăy
điện hoá các kim loại :


CuCl2  
<i>dpdd</i>


Cu + Cl2 MCl2  
<i>dpdd</i>


M + Cl2


</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

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)
(a-c) + (b-d) =1,568:22,4= 0,07 (2)  <sub> b=0,1. Do(4) suy ra M=40</sub>


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)  <sub> a+b =0,32.Do (7) suy ra </sub>


(a-c) +(b-d) =0,07 (6) b=0,2.Do (8)  <sub>M=20Vơ lí.</sub>


a=0,12 (7)


bM= 4 (8)


</div>

<!--links-->

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×