điều CHẾ KIM LOẠI (VIP)

CHƯƠNG 5
BÀI 10: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Mục tiêu
 Kiến thức
+ Trình bày được nguyên tắc chung để điều chế kim loại.
+ Nêu được nguyên tắc điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân.
+ Nêu được nguyên tắc điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện.
+ Nêu được nguyên tắc điều chế kim loại bằng phương pháp thủy luyện.
 Kĩ năng
+ Biết cách lựa chọn được phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp.
+ Viết được các phương trình hóa học điều chế kim loại cụ thể.
+ Giải được các bài tập về tính khối lượng nguyên liệu sản xuất được một lượng kim loại xác
định theo hiệu suất hoặc ngược lại…

Trang 1


I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
A. Nguyên tắc chung
Khử ion kim loại thành nguyên tử: M n + + ne → M
B. Phương pháp
1. Phương pháp nhiệt luyện
 Điều chế kim loại có tính khử trung bình như: Zn, Fe, Sn,
t°
Ví dụ: Fe2O3 + 3CO 
→ 2Fe + 3CO2

Pb…
C,CO,H 2 ,Al...
 Nguyên tắc: Oxit kim loại 
→ Kim loại

2. Phương pháp thủy luyện
 Điều chế những kim loại có tính khử yếu như: Cu, Hg, Ag,
Ví dụ: Fe + Cu 2+ → Fe 2+ + Cu

Au…
 Nguyên tắc: Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung
dịch muối của nó.
3. Phương pháp điện phân
a. Điện phân nóng chảy

dpnc
→ 4Al + 3O2 ↑
 Điều chế kim loại hoạt động hóa học mạnh như: K, Na, Ví dụ: 2Al2O3 

Ở catot: Al 3+ + 3e → Al

Ca, Mg, Al.

 Nguyên tắc: Khử ion kim loại bằng dòng điện (Điện phân Ở anot: 2O 2− → O2 + 4e
nóng chảy muối, bazơ, oxit của các kim loại có tính khử
mạnh).
b. Điện phân dung dịch

dpdd
Ví dụ: CuCl2 
→ Cu + Cl2

 Điều chế kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu.
 Nguyên tắc: Điện phân dung dịch muối của chúng.

 Công thức Faraday: m =

AIt
nF

Ở catot: Cu 2+ + 2e → Cu
−
Ở anot: 2Cl → Cl2 + 2e

Trong đó:
m: Khối lượng chất thu được ở cực âm (gam).
A: Khối lượng mol nguyên tử chất thu được ở điện cực.
n: Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận.
I: Cường độ dòng điện (ampe).
t: Thời gian điện phân (giây).
F: Hằng số Faraday (F = 96500).

Trang 2


SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨA
Điều chế kim loại có tính khử trung bình như: Zn, Fe, Sn, Pb…
NHIỆT LUYỆN
C,CO,H 2 ,Al...
Nguyên tắc: Oxit kim loại 
→ Kim loại

THỦY LUYỆN
Nguyên tắc: Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch
muối của nó.

Điện phân nóng chảy muối, bazơ, oxit của
các kim loại có tính khử mạnh như: K, Na,
Ca, Al.
dpnc
2MCln 
→ 2M + nCl 2

Điện phân
nóng chảy

ẠI

KI
Nguyên tắc chung: Khử ion kim loại thành nguyên tử:
M
Mn+ + ne → M
LO

Ế

CH

Điều chế những kim loại có tính khử yếu như: Cu, Hg, Ag, Au..

y
O2
2
dpnc


→ 4M + 2nH 2O + nO 2

dpnc
M x O y 
→ xM +

4M ( OH ) n

ĐIỆN PHÂN

Điện phân dung dịch muối của các kim loại
có tính khử yếu và trung bình như Zn, Fe,
Sn, Pb, Cu, Hg, Ag,…
Catot (-): sự khử
Li + → Al3+ : không bị điện phân.
Thứ tự điện phân:
Ag + > Fe3+ > Cu 2+ > Fe 2+ ...

Điện phân
dung dịch

Anot (+): sự oxi hóa

Cơng thức Faraday
Khối lượng mol
ngun tử của chất
thu được ở điện
cực.

Cường độ

dòng điện
(A).

2−
−
3−
Một số anion gốc axit SO 4 , NO3 , PO 4 ,...

Thời gian
điện phân
(giây).

→ n e trao doi =

không bị điện phân.
Thứ tự điện phân:
S2− > I − > Br − > Cl− > RCOO − > OH − > H 2O

I.t
F

Khối lượng chất Số electron mà
thu được ở điệnnguyên tử hoặc ion Hằng số
cực (gam). đã cho hoặc nhận. Faraday
(F = 96500).

Trang 3


II. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là
A. oxi hóa ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại.
B. khử ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại.
C. cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất oxi hóa.
D. cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất khử.
Hướng dẫn giải
Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử.
M n + + ne → M
→ Chọn B.
Ví dụ 2: Dãy các kim loại có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là:
A. Na, Fe, Cu

B. Fe, Cu, Zn

C. Mg, K, Cu

D. Na, Ca, Ba

Hướng dẫn giải
Phương pháp nhiệt luyện dùng để điều chế các kim loại trung bình và yếu.
→ Các kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa đều có thể được điều chế bằng
phương pháp nhiệt luyện.
Vì Na, Mg, K, Ca, Ba đều đứng trước Al trong dãy điện hóa → Loại A, C, D.
→ Chọn B.
Ví dụ 3: Cho một luồng khí H2 dư đi qua ống sứ chứa CuO, PbO, CaO, Al 2O3,
Fe2O3 nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn, chất rắn
cịn lại trong ống sứ là:
A. Cu, Pb, Ca, Al2O3, Fe

B. CuO, PbO, Ca, Al, Fe

C. Cu, Pb, CaO, Al2O3, Fe

D. Cu, PbO, CaO, Al, Fe

Hướng dẫn giải
H2 khử được oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa thành kim
loại.
→ H2 khử được CuO, PbO, Fe2O3 thành Cu, Pb và Fe.
→ Chất rắn còn lại trong ống sử là Cu, Pb, CaO, Al2O3, Fe.
→ Chọn C.
Ví dụ 4: Trong q trình điện phân dung dịch Pb(NO3)2 với các điện cực trơ,
ion Pb 2+ di chuyển về
A. anot và bị khử.

B. catot và bị oxi hóa.

C. catot và bị khử.

D. anot và bị oxi hóa.

Hướng dẫn giải
Trang 4


Trong quá trình điện phân dung dịch Pb(NO 3)2 với các điện cực trơ, ion Pb 2+ di
chuyển về phía catot ( − ) và xảy ra quá trình khử ion Pb 2+ thành kim loại.
Pb 2+ + 2e → Pb

Bên anot ( + ) xảy ra quá trình điện phân nước.
2H2O → O2 + 4H + + 4e
→ Chọn C.
Ví dụ 5: Hình vẽ sau đây mơ tả thí nghiệm khí X tác dụng với chất rắn Y, nung
nóng sinh ra khí Z:

Phản ứng hóa học nào sau đây thỏa mãn thí nghiệm trên là?
t°
A. CaSO3 + 2HCl 
→ CaCl2 + SO2 + H2O
t°
B. CuO + CO 
→ Cu + CO2
t°
C. 2C + Fe3O4 
→ 3Fe + 2CO2
t°
D. Fe2O3 + 3H2 
→ 2Fe + 3H2O

Hướng dẫn giải
Khí Z được tạo thành từ khí X và chất rắn Y → Loại A, C.
Khí Z sinh ra làm vẩn đục dung dịch nước vơi trong → Loại D.
Vậy phản ứng hóa học thỏa mãn thí nghiệm trên là:
t°
CuO + CO 
→ Cu + CO2
(Khí Z)
Khí Z làm vẩn đục nước vơi trong:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
→ Chọn B.
Bài tập tự luyện dạng 1
Câu 1: Nguyên tắc điều chế kim loại là
A. oxi hóa ion kim loại thành kim loại.
B. khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại.
C. dùng H2 hoặc CO để khử oxit kim loại thành kim loại ở nhiệt độ cao.
D. dùng kim loại có tính khử mạnh đẩy kim loại có tính khử yếu hơn ra khỏi dung dịch muối.
Câu 2: Phương pháp duy nhất để điều chế kim loại kiềm là
A. nhiệt luyện.

B. điện phân nóng chảy. C. thủy luyện.

D. điện phân dung dịch.
Trang 5


Câu 3: Kim loại nào sau đây không thể điều chế bằng phương pháp thủy luyện?
A. Ag

B. Mg

C. Cu

D. Fe

Câu 4: Nung nóng hỗn hợp bột MgO, Fe 2O3, PbO, Al2O3 ở nhiệt độ cao rồi cho dịng khí CO (dư) đi qua
hỗn hợp thu được chất rắn gồm:
A. MgO, Fe, Pb, Al2O3

B. MgO, FeO, Pb, Al2O3

C. MgO, Fe, Pb, Al

D. Mg, Fe, Pb, Al

Câu 5: Phản ứng điều chế kim loại nào dưới đây thuộc phương pháp thủy luyện?
A. MgCl2 → Mg + Cl2

B. C + ZnO → Zn + CO

C. Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

D. 2Al2O3 → 4Al + 3O2

Câu 6: Khi điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế kim loại Cu, quá trình xảy ra ở catot (cực âm) là
A. Cu 2+ + 2e → Cu

−
B. Cl2 + 2e → 2Cl

C. Cu → Cu 2+ + 2e

−
D. 2Cl → Cl 2 + 2e

Câu 7: Tiến hành phản ứng khử oxit X thành kim loại bằng khí
H2 (dư) theo sơ đồ hình vẽ bên. Oxit X là
A. Al2O3

B. FeO

C. K2O

D. MgO

Câu 8: Phương pháp chung để điều chế Na, Ca, Al trong công nghiệp là
A. thủy luyện.

B. nhiệt luyện.

C. điện phân dung dịch.

D. điện phân nóng chảy.

Câu 9: Để thu được kim loại Cu từ CuSO 4 bằng phương pháp thủy luyện có thể dùng kim loại nào sau
đây?
A. Fe

B. Na

C. Ag

D. Ca

Câu 10: Dãy gồm các oxit đều bị Al khử ở nhiệt độ cao thành kim loại là:
A. FeO, CuO, Cr2O3

B. FeO, MgO, CuO

C. PbO, K2O, SnO

D. Fe3O4, SnO, BaO

Câu 11: Dãy gồm hai kim loại đều có thể điều chế bằng phương pháp thủy luyện là:
A. Fe và Ca

B. Mg và Na

C. Ag và Cu

D. Fe và Ba

Câu 12: Dãy gồm hai kim loại được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là:
A. Cu, Fe, Pb

B. Cu, Fe, Mg

C. Na, Ba, Cu

D. Na, Ba, Fe

Câu 13: Cho các kim loại sau: K, Ba, Cu và Ag. Số kim loại điều chế được bằng phương pháp điện phân
dung dịch (điện cực trơ) là
A. 1

B. 4

C. 3

D. 2

Câu 14: Cho các trường hợp sau:
(1) Điện phân nóng chảy MgCl2.

(2) Điện phân dung dịch ZnSO4.

(3) Điện phân dung dịch CuSO4.

(4) Điện phân dung dịch NaCl.

Số trường hợp ion kim loại bị khử thành kim loại là
A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Câu 15: Khi điện phân hỗn hợp Cu(NO3)2, AgNO3, HNO3 thì thứ tự xảy ra sự khử của những ion là:
A. Cu 2+ , Ag + , H +

B. Ag + , H + , Cu 2+

C. Ag + , Cu 2+ , H +

D. Cu 2+ , H + , Ag +

Trang 6

Dạng 2: Oxit kim loại tác dụng với chất khử
Phương pháp giải
 Viết phương trình hóa học và tính theo phương Ví dụ: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 4,8 gam hỗn
trình hóa học.

hợp X gồm CuO và Fe2O3 (tỉ lệ mol là 1:1) nung

CO
CO t °
Mx Oy + 

→M +  2
H 2
H 2O

nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được m
gam chất rắn. Giá trị của m là

Chú ý: M là các kim loại sau Al trong dãy điện hóa.
 Cơng thức tính nhanh:

A. 3,52

B.

C. 2,40

D. 4,16

 n O trong oxit pu = n CO pu = n CO2

 n O trong oxit pu = n H 2 pu = n H 2O

Hướng dẫn giải

Nếu hỗn hợp hai khí: n O( trong oxit pu ) = n CO + H 2 ( pu )

Ta có: a =

4,48

Gọi số mol của CuO và Fe2O3 lần lượt là a, a mol.

 Bảo toàn khối lượng:

4,8
= 0, 02 mol
80 + 160

Phương trình hóa học:

 m oxit + m CO/H = m chat ran spu + m CO /H O
2
2
2

 m oxit = m kim loai + m O( trong oxit )


 m O trong oxit pu = m chat ran giam

t°
CuO + CO 
→ Cu + CO2

0,02

→ 0,02

mol

t°
Fe2O3 + 3CO 
→ 2Fe + 3CO2

0,02

→

0,04

mol

→ m chat ran = m Cu + m Fe
= 0, 02.64 + 0, 04.56 = 3,52 gam
→ Chọn A.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Khử hồn tồn a gam oxit Fe 3O4 cần dùng 2,24 lít khí H2 (đktc). Giá trị
a là

A. 5,8

B. 23,2

C. 11,6

D. 17,4

Hướng dẫn giải
n H2 = 0,1mol
Phương trình hóa học:
t°
Fe3O4 + 4H2 
→ 3Fe + 4H2O

0,025 ¬ 0,1

mol

→ a = m Fe3O4 = 0, 025.232 = 5,8gam
→ Chọn A.
Ví dụ 2: Để khử hoàn toàn 19,36 gam hỗn hợp CuO, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 cần
dùng 7,392 lít khí CO (ở đktc). Khối lượng chất rắn sau phản ứng là
A. 14,08 gam

B. 15,08 gam

C. 10,05 gam

D. 10,45 gam

Trang 7


Hướng dẫn giải
n CO = 0,33mol
Ta có: n O trong oxit pu = n CO phan ung = 0,33mol
→ m chat ran giam = mO trong oxit pu = 0,33.16 = 5, 28gam
Khối lượng chất rắn sau phản ứng là:
m chat ran sau pu = m chat ran ban dau − m chat ran giam = 19,36 − 5, 28 = 14, 08gam
→ Chọn A.
Ví dụ 3: Khử 16 gam Fe2O3 bằng CO dư, sản phẩm khí cho vào bình đựng nước
vôi trong dư thu được a gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị
của a là
A. 30

B. 20

C. 10

D. 40

Hướng dẫn giải
n Fe2O3 = 0,1mol
Phương trình hóa học:
t°
Fe2O3 + 3CO 
→ 2Fe + 3CO2

0,1

→ 0,3

mol

Sản phẩm khí thu được cho vào bình Ca(OH)2 dư nên n CaCO3 = n CO2 = 0,3mol
→ a = m CaCO3 = 0,3.100 = 30 gam
→ Chọn A.
Ví dụ 4: Trong bình kín có chứa 0,5 mol CO và m gam Fe 3O4. Đun nóng bình
cho tới khi phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với
CO ban đầu là 1,457. Giá trị của m là
A. 16,8

B. 21,5

C. 22,8

D. 23,2

Hướng dẫn giải
Hỗn hợp khí thu được sau phản ứng gồm CO dư (x mol) và CO2 (y mol).
Bảo toàn nguyên tố C: n CO ban dau = n CO du + n CO2 = 0,5 mol
⇔ x + y = 0,5 (*)
Theo đề bài: M hh = 1, 457.28 = 40, 796
→
⇔

m CO du + m CO2
n CO + n CO2

= 40, 796

28x + 44y
= 40, 796
0,5

→ 28x + 44y = 20,398 (**)
Trang 8


Từ (*) và (**) suy ra: x = 0,1; y = 0, 4
Phương trình hóa học:
t°
4CO + Fe3O4 
→ 3Fe + 4CO2

0,1 ¬

0,4

mol

→ m = m Fe3O4 = 0,1.232 = 23, 2 gam
→ Chọn D.
Bài tập tự luyện dạng 2
Bài tập cơ bản
Câu 1: Để khử hoàn toàn 19,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3 cần dùng vừa đủ 2,24 lít H 2 (đktc).
Khối lượng Fe thu được là
A. 15 gam

B. 16 gam

C. 17 gam

D. 18 gam

Câu 2: Cho V lít khí CO (ở đktc) phản ứng với một lượng dư hỗn hợp chất rắn gồm CuO và Fe 3O4 nung
nóng. Sau khi phản ứng hồn tồn, khối lượng hỗn hợp chất rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là
A. 0,112

B. 0,224

C. 0,448

D. 0,560

Câu 3: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al 2O3 nung nóng đến khi phản ứng
hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là
A. 4,0 gam

B. 8,3 gam

C. 2,0 gam

D. 0,8 gam

Câu 4: Cho khí CO qua ống chứa 15,2 gam hỗn hợp gồm CuO và FeO nung nóng. Sau một thời gian thu
được hỗn hợp khí B và 13,6 gam chất rắn C. Cho B tác dụng với dung dịch Ca(OH) 2 dư thu được m gam
kết tủa. Giá trị của m là
A. 15

B. 10

C. 20

D. 25

Câu 5: Dẫn luồng khí CO dư đi qua 2,4 gam hỗn hợp CuO và Fe 2O3 nung nóng đến phản ứng xảy ra hoàn
toàn, thu được 1,76 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là
A. 47,06%

B. 26,67%

C. 66,67%

D. 33,33%

Câu 6: Cho V lít (đktc) khí H2 đi qua bột CuO đun nóng, thu được 38,4 gam Cu. Nếu cho V lít khí H 2 đi
qua bột Fe2O3 đun nóng thì lượng Fe thu được là
A. 25,2 gam

B. 26,4 gam

C. 22,4 gam

D. 33,6 gam

Câu 7: Cho 4,48 lít khí CO (đktc) phản ứng với 8 gam một oxit kim loại, sau khi phản ứng hoàn toàn, thu
được m gam kim loại và hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 là 20. Giá trị của m là
A. 7,2

B. 3,2

C. 6,4

D. 5,6

Câu 8: Cho m gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3, FeO tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch chứa H 2SO4
1M và HCl 1M. Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp X (nung nóng) cần tối thiểu V lít khí CO (đktc). Giá
trị của V là
A. 4,48

B. 6,72

C. 3,36

D. 1,12

Bài tập nâng cao
Câu 9: Dùng CO khử hoàn toàn 2,88 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3 thu được 2,24 gam chất rắn.
Mặt khác, để hịa tan hồn tồn 2,88 gam X cần vừa đủ 100 ml dung dịch HCl, nồng độ a mol/l. Kết thúc
thí nghiệm, thu được 224 ml khí (đktc). Giá trị của a là
A. 1,0

B. 0,5

C. 1,6

D. 0,8

Trang 9

Câu 10: Cho khí CO qua m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 nung nóng, sau một thời gian thu
được hỗn hợp chất rắn Y và hỗn hợp khí Z. Cho tồn bộ Z vào dung dịch Ca(OH) 2 dư, đến phản ứng hoàn
toàn thu được 4 gam kết tủa. Mặt khác, hịa tan hồn tồn Y trong dung dịch H 2SO4 đặc, nóng (dư) thu
được 1,008 lít khí SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch chứa 18 gam muối. Giá trị của m
gần nhất với
A. 9

B. 6

C. 5

D. 7

Dạng 3: Điện phân
Bài tốn 1: Xác định lượng chất trong q trình điện phân
Phương pháp giải
 Xác định lượng chất trong phản ứng điện phân
Cơng thức Faraday: m =

AIt
nF

Ví dụ: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO 4 1M với
điện cực trơ, cường độ dòng điện là 5A trong thời
gian 25 phút 44 giây thì dừng lại. Khối lượng dung
dịch giảm sau điện phân là
A. 2,88 gam

B.

3,84

C. 2,56 gam

D. 3,20 gam

gam

Hướng dẫn giải
Bước 1: Tính n e trao doi
n e trao doi

It
=
F

Bước 2: Viết quá trình điện phân.

Đổi: 25 phút 44 giây = 25.60 + 44 = 1544 giây
Theo hệ quả của công thức Faraday:
n e trao doi =

It 5.1544
=
= 0, 08 mol
F 96500

Quá trình điện phân:

Ở catot (-): Cu 2+ + 2e → Cu
0,08 → 0,04 mol
Ở anot (+): 2H2O → O2 + 4H + + 4e
0,02 ¬

Bước 3: Tính lượng chất đã điện phân hoặc lượng

0,08 mol

Chú ý:

m Cu = 0, 04.64 = 2,56 gam
→
m O2 = 0, 02.32 = 0, 64 gam

Vkhi = Vkhi( anot ) + Vkhi( catot )

Ta có: m dung dich giam = mCu + m O2

m dung dich giam = m KL + m khi thoat ra

→ m dung dich giam = 2,56 + 0, 64 = 3, 2 gam

m catot = ∑ m kim loai( catot )

→ Chọn D.

chất thu được sau điện phân.

Chú ý: Nếu biết catot bắt đầu thốt khí → Khí

thốt ra ở cả hai điện cực. Khi đó nước bắt đầu điện
phân ở catot: 2H2O + 2e → 2OH − + H2
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Điện phân 200 ml dung dịch AgNO 3 0,4M với điện cực trơ, I = 5A. Sau
Trang 10


19 phút 18 giây, khối lượng Ag thu được ở catot là
A. 7,56 gam

B. 4,32 gam

C. 8,64 gam

D. 6,48 gam

Hướng dẫn giải
Đổi: 19 phút 18 giây = 19.60 + 18 = 1158 giây
Theo công thức Faraday: m Ag =
⇔ m Ag =

AIt
nF
108.5.1158
1.96500

→ m Ag = 6, 48gam
→ Chọn D.
Ví dụ 2: Điện phân 500 ml dung dịch CuSO 4 0,1M (điện cực trơ) với cường độ
dòng điện 10A, thời gian điện phân là 32 phút 10 giây. Tổng thể tích khí (đktc)

sinh ra ở catot và anot là
A. 1,12 lít

B. 0,56 lít

C. 3,36 lít

D. 2,24 lít

Hướng dẫn giải
Đổi: 32 phút 10 giây = 32.60 + 10 = 1930 giây
n CuSO4 = 0, 05 mol
Ta có: n e trao doi =

It 10.1930
=
= 0, 2 mol
F 96500

Quá trình điện phân:
Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu +2 + 2e → Cu

2H2O → 4H + + O2 + 4e

2H2O + 2e → 2OH − + H2
Ở catot, ta có: n e trao doi = 2n Cu 2+ + 2n H2

⇔ 0, 2 = 2.0, 05 + 2n H2
→ n H2 =

0, 2 − 2.0, 05
= 0, 05 mol
2

→ VH 2 = 0, 05.22, 4 = 1,12 lít
Ở anot, ta có: n e trao doi = 4n O2
⇔ 0, 2 = 4n O2
→ n O2 =

0, 2
= 0, 05 mol
4

→ VO2 = 0, 05.22, 4 = 1,12 lít
→ Tổng thể tích khí sinh ra ở catot và anot là 1,12 + 1,12 = 2, 24 lít
→ Chọn D.
Trang 11


Ví dụ 3: Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm Cu(NO 3)2 và KCl bằng
điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dịng điện khơng đổi. Sau thời gian t
giây, ở anot thốt ra 2,688 lít hỗn hợp khí (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t
giây, thể tích khí thốt ra ở anot gấp 3 lần thể tích khí thốt ra ở catot (đo cùng
điều kiện), đồng thời khối lượng catot tăng 18,56 gam. Giá trị của m là
A. 55,34

B. 63,46

C. 53,42

D. 60,87

Hướng dẫn giải
Quá trình điện phân:
Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu +2 + 2e → Cu

2Cl− → Cl2 + 2e

2H2O + 2e → 2OH − + H2

2H2O → 4H + + O2 + 4e

Xét thời gian t giây:
n khi o anot = 0,12 mol
Gọi số mol Cl2 là x mol.
→ n O2 = 0,12 − x mol
Ta có: n e trao doi = 2n Cl2 + 4n O2 = 2x + 4 ( 0,12 − x ) = 0, 48 − 2x mol
Xét thời gian 2t giây:
n e trao doi = 2. ( 0, 48 − 2x ) = 0,96 − 4x mol
Ta có:
n Cl2 = x mol → n O2 =

n e trao doi − 2n Cl2

4

=

0,96 − 4x − 2x
= 0, 24 − 1,5x mol
4

→ n khi o anot = x + 0, 24 − 1,5x = 0, 24 − 0,5x mol
1
0,5x
→ n H2 = n khi o catot = . ( 0, 24 − 0,5x ) = 0, 08 −
mol
3
3
Khối lượng catot tăng 18,56 gam: n Cu =

18,56
= 0, 29 mol
64

Ta có phương trình: n e trao doi = 2n Cu + 2n H 2
0,5x 

⇔ 0,96 − 4x = 2.0, 29 + 2.  0, 08 −
÷
3 

→ x = 0, 06
 n Cu ( NO3 ) 2 = n Cu = 0, 29 mol

Bảo toàn nguyên tố Cu, Cl: 
 n KCl = 2n Cl2 = 2x = 0,12 mol
→ m = 0, 29.188 + 0,12.74,5 = 63, 46 gam
→ Chọn B.
Trang 12


Bài toán 2: Xác định thời gian điện phân
Phương pháp giải
Ví dụ: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M
và AgNO3 0,1M với cường độ dòng điện I = 3,86A
. Sau t giây, khối lượng kim loại bám trên catot là
1,72 gam. Giá trị của t là
A. 250

B.

C. 500

D. 750

1000

Hướng dẫn giải
n CuSO4 = 0, 02 mol; n AgNO3 = 0, 01mol
→ n Cu 2+ = 0, 02 mol; n Ag+ = 0, 01mol

Bước 1: Viết quá trình điện phân.

Ở catot (−):

Ag + + 1e → Ag (1)
Cu 2+ + 2e → Cu (2)
+
2+
Bước 2: Xác định lượng sản phẩm thu được ở một Nếu Ag điện phân hết, Cu chưa điện phân:

m kim loai = m Ag = 0, 01.108 = 1, 08gam

trong hai điện cực.

Nếu Ag + và Cu 2+ đều điện phân hết:
m kim loai = m Ag + m Cu
= 0, 01.108 + 0, 02.64 = 2,36 gam
Ta thấy: 1, 08 < 1, 72 < 2,36 → Ag + điện phân hết,
Cu 2+ điện phân một phần.
Ta có: m Cu = m kim loai − m Ag
= 1, 72 − 1, 08 = 0, 64 gam
→ n Cu = 0, 01mol

Bước 3: Tính n e trao doi .

Theo (1), (2): n e trao doi = n Ag + 2n Cu
= 0, 01 + 2.0, 01 = 0, 03mol

Bước 4: Tính thời gian điện phân: t =

n e .F
I

→t=

n e .F 0, 03.96500
=
= 750s
I
3,86

→ Chọn D.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Điện phân với điện cực trơ dung dịch chứa 0,2 mol Cu(NO 3)2, cường
độ dòng điện 2,68A, trong thời gian t (giờ), thu được dung dịch X. Cho 14,4
Trang 13


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 hoàn toàn và hiệu suất của quá trình
điện phân là 100%. Giá trị của t là
A. 1,00

B. 1,20

C. 0,50

D. 0,25

Hướng dẫn giải
n Cu ( NO3 ) = 0, 2 mol → n Cu 2+ = 0, 2 mol; n NO− = 0, 4 mol
3

2

Gọi số mol Cu 2+ tham gia điện phân là x mol.
Quá trình điện phân:
Ở catot (−):

Ở anot (+):

Cu +2 + 2e → Cu
x → 2x

2H2O → O2 + 4H + + 4e
2x ¬ 2x

mol

mol

2+
Sau điện phân, dung dịch X có ( 0, 2 − x ) mol Cu , 2x mol H + và 0,4 mol

NO3− .
Cho 14,4 gam Fe vào dung dịch X thu được 13,5 gam chất rắn nên ta có q
trình trao đổi electron:
Fe → Fe +2 + 2e

Cu +2 + 2e → Cu
−
4H + + NO3 + 3e → NO + 2H2O

3

Bảo toàn electron: 2n Fe = 2n Cu 2+ + n H +
4
⇔ 2n Fe = 2. ( 0, 2 − x ) + 0, 75.2x
→ n Fe = 0, 2 − 0, 25x mol
Ta có: m Fe du = 14, 4 − 56. ( 0, 2 − 0, 25x ) = 3, 2 + 14x gam
m Cu = 64 ( 0, 2 − x ) = 12,8 − 64x gam
Sau phản ứng thu được 13,5 gam chất rắn gồm Fe dư và Cu sinh ra.
→ 3, 2 + 14x + 12,8 − 64x = 13,5
→ x = 0, 05
→ n e trao doi = 2x = 0,1mol
→ Thời gian điện phân là: t =

nF 0,1.96500
=
= 3600s = 1h
I
2, 68

→ Chọn A.
Bài toán 3: Đồ thị
Phương pháp giải
Bước 1: Đặt ẩn

I
F
Trang 14


Bước 2: Xác định dạng đồ thị. Từ đó viết được q trình điện phân.
Dạng đồ thị có dạng gấp khúc 3 đoạn:

Đoạn 2 có độ dốc lớn hơn đoạn 1 thì kim loại điện phân hết ở đoạn 1, catot thốt ra khí H2 ở đoạn 2.
Đoạn 2 có độ dốc nhỏ hơn đoạn 1 thì kim loại cịn dư sau đoạn 1, anot thốt ra khí O2 ở đoạn 2.
Bước 3: Tính tốn theo dữ kiện của đồ thị.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp CuSO 4 và
NaCl vào nước, thu được dung dịch X. Tiến hành điện
phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dịng điện có
cường độ khơng đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai
điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô
tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M, N). Giả
sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của
nước. Giá trị của m là
A. 13,42

B. 11,08

C. 15,76

D. 17,48

Hướng dẫn giải
Gọi

I
=x
F

Quá trình điện phân:
Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu 2+ + 2e → Cu

(1)

2Cl− → Cl 2 + 2e

(2)

2H2O + 2e → 2OH − + H2

(3)

2H2O → 4H + + O2 + 4e

(4)

Do độ dốc của đoạn 2 > độ dốc của đoạn 1 → Ở đoạn 2 sinh ra khí Cl2 và H2.
Xét đoạn 1: Chỉ có Cl2 thốt ra (xảy ra (1) và (2)).
t = a ( s ) → n e trao doi = ax mol
Lại có: n khi sinh ra = 0, 04 mol → n Cl2 sinh ra o OM = 0, 04 mol
→ n e trao doi = ax = 2n Cl2 = 0, 08 mol
Bảo toàn electron: n Cu = n Cl2 sinh ra OM = 0, 04 mol
→ Khi đó Cu 2+ đã phản ứng hết: n CuSO4 = n Cu 2+ = n Cu = 0, 04 mol
Xét đoạn 2 và 3: Khí gồm Cl2, H2 và O2 (xảy ra (2), (3) và (4)).
t = 3,5a ( s ) → n e trao doi = 3,5ax − 0, 08 = 3,5.0, 08 − 0, 08 = 0, 2 mol
→ n H2 =

0, 2

= 0,1mol
2

Ta có: 2n Cl2 + 4n O2 = n e trao doi = 0, 2 mol (*)
Trang 15


Khí sinh ra ở đoạn 2, 3 là: 0, 21 − 0, 04 = 0,17 mol
→ n Cl2 + n O2 + n H2 = 0,17 mol
→ n Cl2 + n O2 = 0,17 − 0,1 = 0, 07 mol (**)
Từ (*) và (**) suy ra: n Cl2 = 0, 04 mol; n O2 = 0, 03mol
→ ∑ n Cl2 sinh ra = n Cl2 sinh ra doan OM + n Cl2 sinh ra o doan 2,3 = 0, 04 + 0, 04 = 0, 08 mol
Bảo toàn nguyên tố Cl: n NaCl = 2n Cl2 = 0,16 mol
→ m = 0, 04.160 + 0,16.58,5 = 15, 76 gam
→ Chọn C.
Ví dụ 2: Hịa tan m gam hỗn hợp CuSO4 và
KCl vào nước thu được dung dịch X. Điện phân
dung dịch X với cường độ dịng điện khơng đổi
(điện cực trơ, màng ngăn xốp). Thể tích khí (V)
thốt ra theo thời gian (t) được biểu diễn theo
đồ thị bên. Nếu dừng điện phân ở thời điểm 250
giây thu được dung dịch Y. Nhúng thanh nhôm
(dư) vào Y, sau khi phản ứng hoàn toàn thu
được dung dịch Z. Khối lượng dung dịch Z thay đổi như thế nào so với dung dịch Y?
A. Giảm 1,88 gam.

B. Tăng 1,84 gam.

C. Giảm 1,52 gam.

D. Tăng 0,04 gam.

Hướng dẫn giải
Gọi

I
=x
F

Quá trình điện phân:
Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu +2 + 2e → Cu

(1)

2Cl− → Cl 2 + 2e

(2)

2H2O + 2e → 2OH − + H2

(3)

2H2O → 4H + + O2 + 4e

(4)

Do độ dốc của đoạn 2 < độ dốc của đoạn 1 → Ở đoạn 2 sinh ra khí O2.
Xét đoạn 1: Chỉ có Cl2 thoát ra (xảy ra (1) và (2)).
t = 200s → n e trao doi = 200x mol
200x

= 100x mol
 n Cu 2+ = n Cu = n Cl2 =
2
Bảo toàn electron: 
 n − = 2n Cl = 200x mol
 Cl
2
Khi đó Cl− hết, Cu 2+ cịn dư.
Xét đoạn 2: Khí sinh ra là O2 (xảy ra (1) và (4)).
t = 350s → n e trao doi = 350x − 200x = 150x mol
Trang 16


150x

n
=
= 37,5x mol
O
sinh
ra
doan
2
 2
4

Bảo toàn electron: 
150x
n
= 75x mol
Cu sinh ra doan 2 =

2
Khi đó khí Cu 2+ đã hết:

∑n

Cu 2+

= 100x + 75x = 175x mol

Xét đoạn 3: Khí gồm H2 và O2 (xảy ra (3) và (4)).
t = 450s → n e trao doi o doan 3 = 450x − 350x = 100x mol
1

 n H 2 = 2 n e trao doi = 50x mol
Bảo toàn electron: 
n = 1 n
= 25x mol
 O2 4 e trao doi
→ ∑ n O2 = 37,5x + 25x = 62,5x mol
Khi đó khí sinh ra: n Cl2 + n H2 + n O2 =

3,808
= 0,17 mol
22, 4

⇔ 100x + 62,5x + 50x = 0,17
→ x = 8.10−4
Từ khi bắt đầu điện phân đến thời điểm 250 giây (xảy ra quá trình (1), (2) và (3)):
n e trao doi = 250.8.10−4 = 0, 2 mol
n Cu 2+ = 175x = 0,14 mol; n Cl− = 200x = 0,16 mol
Quá trình điện phân:
Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu +2 + 2e → Cu

2Cl− → Cl 2 + 2e

0,1 ¬ 0,2 → 0,1

0,16

→ 0,16

mol

2H2O → 4H + + O2 + 4e
0,04

0,01 ¬ 0,04 mol

Dung dịch Y gồm H + (0,04 mol), Cu 2+ dư (0,14 – 0,1 = 0,04 mol).
Phương trình hóa học:

Al

+

3
3H + → Al3+ + H 2
2

0, 04
¬ 0,04
3

→

0,02

mol

2Al + 3Cu 2+ → 2Al3+ + 3Cu
0, 08
¬ 0,04
3

→

0,04

mol

→ m dung dich Y thay doi = mAl − m H 2 − mCu = 0, 04.27 − 0, 02.2 − 0, 04.64 = −1,52 gam

Trang 17


Vậy dung dịch Y giảm 1,52 gam.
→ Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 3
Bài tập cơ bản
Câu 1: Điện phân nóng chảy muối MCln với điện cực trơ. Khi catot thu được 16 gam kim loại M thì ở
anot thu được 5,6 lít khí Cl2 (đktc). Kim loại M là
A. Mg

B. Fe

C. Cu

D. Ca

Câu 2: Điện phân đến hết 0,2 mol Cu(NO 3)2 trong dung dịch với điện cực trơ, thì sau điện phân khối
lượng dung dịch đã giảm bao nhiêu gam?
A. 3,2 gam

B. 12,8 gam

C. 16,0 gam

D. 20,0 gam

Câu 3: Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,4M (điện cực trơ) cho đến khi ở catot thu được 9,6 gam
kim loại thì thể tích khí (đktc) thu được ở anot là
A. 4,48 lít

B. 2,24 lít

C. 1,12 lít

D. 1,68 lít

Câu 4: Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 14,9 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO 3)2 (điện cực trơ, màng ngăn
xốp) đến khi khối lượng dung dịch giảm 15,1 gam thì ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay hơi
khơng đáng kể). Khối lượng kim loại thu được ở catot là
A. 15,1 gam

B. 6,4 gam

C. 7,68 gam

D. 9,6 gam

Câu 5: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều I = 9,65A. Khi thể
tích khí thốt ra ở cả hai điện cực đều là 1,12 lít (đktc) thì dừng điện phân. Khối lượng kim loại sinh ra ở
catot và thời gian điện phân là
A. 3,2 gam và 2000s. B. 2,2 gam và 800s.

C. 6,4 gam và 3600s.

D. 5,4 gam và 800s.

Câu 6: Điện phân dùng điện cực trơ dung dịch muối sunfat kim loại hóa trị II với cường độ dịng điện
3A. Sau 1930 giây thấy khối lượng catot tăng 1,95 gam. Muối sunfat đã điện phân là
A. CuSO4

B. NiSO4

C. MgSO4

D. ZnSO4

Câu 7: Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl 2 0,1M và NaCl 0,5M (điện
cực trơ, hiệu suất 100%) với cường độ dòng điện 5A trong 3860 giây. Dung dịch thu được sau điện phân
có khả năng hòa tan m gam Al. Giá trị lớn nhất của m là
A. 4,05

B. 2,70

C. 1,35

D. 5,40

Câu 8: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm CuSO 4 và KCl vào nước, thu được dung dịch Y. Điện phân Y
(có màng ngăn, điện cực trơ) đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả hai điện cực thì dừng điện phân. Số
mol khí thốt ra ở anot bằng 4 lần số mol khí thốt ra từ catot. Phần trăm khối lượng của CuSO 4 trong X
là
A. 61,70%

B. 34,93%

C. 50,63%

D. 44,61%

Bài tập nâng cao
Câu 9: Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO 4 nồng độ x mol/l, sau một thời gian thu
được dung dịch Y vẫn còn màu xanh và 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 hoàn toàn thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của x là
A. 2,25

B. 3,25

C. 1,25

D. 1,50

Câu 10: Điện phân với điện cực trơ dung dịch chứa 0,1 mol Cu(NO 3)2, cường độ dòng điện 2,68A, trong
thời gian t giờ, thu được dung dịch X. Cho 10 gam Fe vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất
Trang 18


của N +5 ) và 7,8 gam hỗn hợp kim loại. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn và hiệu suất điện phân 100%. Giá
trị của t là
A. 0,60

B. 1,00

C. 0,25

D. 1,2

Câu 11: Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO 4 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 hịa tan được tối đa 2,04 gam Al 2O3. Giả sử

hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra khơng tan trong dung dịch. Giá trị của t là
A. 9650

B. 8685

C. 7720

D. 9408

Câu 12: Tiến hành điện phân (điện cực trơ, màng ngăn) một dung dịch hỗn hợp RSO 4 0,3M và KCl 0,2M
với cường độ dòng I = 0,5A. Sau thời gian t giây thu được kim loại ở catot và 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí
ở anot. Sau thời gian 3t giây thu được hỗn hợp khí có thể tích là 4,256 lít (đktc). Biết hiệu suất phản ứng
là 100%, R có hóa trị khơng đổi. Giá trị của t là
A. 23160

B. 27020

C. 19300

D. 28950

Câu 13: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp
CuSO4 và NaCl vào nước, thu được dung dịch
X. Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ,
màng ngăn xốp, dịng điện có cường độ khơng
đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện
cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t)
được mơ tả như đồ thị hình bên (đồ thị gấp
khúc tại các điểm M, N). Giả sử hiệu suất điện
phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của H 2O. Giá

trị của m là
A. 23,64

B. 16,62

C. 20,13

D. 26,22

Câu 14: Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 và KCl
bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A (điện cực trơ,
màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra
khơng tan trong dung dịch). Tồn bộ khí sinh ra trong quá
trình điện phân (ở hai điện cực) theo thời gian được biểu
diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của z là
A. 5790

B. 3860

C. 6755

D. 7720

Câu 15: Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO 3)2 và NaCl với
điện cực trơ thấy thể tích khí thốt ra ở cả hai điện cực (V lít)
và thời gian điện phân (t giây) phụ thuộc nhau như trên đồ thị
bên. Nếu điện phân dung dịch trong thời gian 2,5a giây rồi
cho dung dịch sau điện phân tác dụng với lượng Fe dư (NO là
sản phẩm khử duy nhất của N +5 ) thì khối lượng Fe tối đa đã
phản ứng là

A. 7,0 gam

B. 4,2 gam

C. 6,3 gam

D. 9,1 gam

ĐÁP ÁN
Trang 19


Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm
1-B
11 - C
Câu 2:

2-B
12 - A

3-B
13 - D

4-A
14 - C

5-C
15 - C

6 -A

7-B

8-D

9-A

10 - A

Phương pháp chung để điều chế các kim loại kiềm (Na, K…), kim loại kiềm thổ (Ca, Ba, Mg…) và nhôm
(Al) trong cơng nghiệp là điện phân nóng chảy muối hoặc oxit của chúng.
Câu 4:
Khí CO chỉ khử được oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học.
→ Hỗn hợp rắn gồm: MgO, Fe, Pb, Al2O3.
Câu 5:
Cơ sở của phương pháp thủy luyện là khử những ion kim loại trong dung dịch muối bằng kim loại có tính
khử mạnh hơn như Fe, Zn…
Câu 6:
Trong q trình điện phân dung dịch, bên catot (cực âm) luôn xảy ra quá trình khử ion kim loại
Cu 2+ + 2e → Cu
Câu 7:
Oxit X phải thỏa mãn điều kiện là X là oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa.
→ Oxit X là FeO.
Câu 8: Phương pháp chung để điều chế Na, Ca, Al trong công nghiệp là điện phân nóng chảy.
Câu 9:
Cơ sở của phương pháp thủy luyện là khử những ion kim loại trong dung dịch muối bằng kim loại có tính
khử mạnh hơn Fe, Zn…
A đúng vì Fe có tính khử mạnh hơn Cu.
B sai vì Na có tính khử rất mạnh và Na khử nước có trong dung dịch CuSO4.
C sai vì Ag có tính khử yếu hơn Cu.

D sai do Ca có tính khử rất mạnh nên Ca khử nước có trong dung dịch CuSO4.
Câu 10:
Ở nhiệt độ cao, Al có thể khử được oxit của những kim loại có tính khử yếu hơn Al.
Câu 13:
Các kim loại được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch là: Cu, Ag.
Câu 14:
Các trường hợp ion kim loại bị khử thành kim loại là: (1), (2), (3).
Dạng 2: Oxit kim loại tác dụng với chất khử
1-D

2-C

3-A

4-B

5-D

6-C

7-D

8-D

9-C

10 - D

Câu 1:
Ta có: n O mat di = n H 2 = 0,1mol

Trang 20


→ m chat ran giam = 0,1.16 = 1, 6 gam
→ m Fe thu duoc = 19, 6 − 1, 6 = 18gam
Câu 2:
Ta có: m chat ran giam = m O mat di = 0,32 gam
n CO phan ung = n O mat di =

0,32
= 0, 02 mol → VCO = 0, 02.22, 4 = 0, 448 lít
16

Câu 3:
Ta có: m chat ran giam = 9,1 − 8,3 = 0,8gam
→ n CO phan ung = n O mat di = 0, 05 mol
Phương trình hóa học:
t°
CuO + CO 
→ Cu + CO2

0,05 ¬ 0,05

mol

→ m CuO = 0, 05.80 = 4 gam
Câu 4:
Ta có: m chat ran giam = 15, 2 − 13, 6 = 1, 6 gam
→ n CO2 = n CO = n O mat di =

1, 6
= 0,1mol
16

Cho khí B tác dụng với dung dịch Ca(OH)2: n CaCO3 = n CO2 = 0,1mol
→ m = 0,1.100 = 10 gam
Câu 5:
Gọi số mol của CuO và Fe2O3 trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y mol.
→ 80x + 160y = 2, 4 (*)
Phương trình hóa học:
t°
CuO + CO 
→ Cu + CO2

x

→ x

t°
Fe2O3 + 3CO 
→ 2Fe + 3CO2

y

→ 2y

(1)
mol
(2)
mol

Chất rắn gồm: Cu (x mol); Fe (2y mol) → 64x + 112y = 1, 76 (**)
Từ (*) và (**) suy ra: x = 0, 01; y = 0, 01
→ m CuO = 0, 01.80 = 0,8gam
→ %m CuO =

0,8
.100% = 33,33%
2, 4

Câu 6: n Cu = 0, 6 mol
Trang 21


Xét phản ứng CuO + H2: n Cu = n H 2 = 0, 6 mol
Xét phản ứng Fe2O3 + H2: n Fe =

2
2.0, 6
n H2 =
= 0, 4 mol → m Fe = 22, 4 gam
3
3

Câu 7: n CO = 0, 2 mol
Ta có: d khi H2 = 20 → M khi = 40 → m khi = 40.0, 2 = 8gam
Bảo toàn khối lượng: m CO + m oxit = m kl + m khi → m kl = 0, 2.28 + 8 − 8 = 5, 6 gam
Câu 8: n H2SO4 = 0,1mol; n HCl = 0,1mol → n H+ = 0,3mol
Cho m gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với dung dịch hỗn hợp axit: n O2− =

1
n + = 0,15 mol
2 H

Ta có: n CO = n O pu = 0,15 mol
→ V = 0,15.22, 4 = 3,36 lít
Câu 9: n Fe = 0, 04 mol; n H2 = 0, 01mol
Gọi số mol của Fe, FeO, Fe2O3 trong hỗn hợp X lần lượt là x, y, z mol.
→ 56x + 72y + 160z = 2,88 (*)
Xét phản ứng X + CO:
Fe không phản ứng với CO
t°
FeO + CO 
→ Fe + CO2

(1)

y

mol

→y

t°
Fe2O3 + 3CO 
→ 2Fe + 3CO2

(2)

z

mol

→ 2z

→ n Fe sau phan ung = x + y + 2z = 0, 04 (**)
Xét phản ứng X + HCl:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

(3)

x → 2x

mol

→ x

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O

(4)

y → 2y

mol

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

(5)

z

mol

→ 6z

→ n H2 = x = 0, 01 (***)
56x + 72y + 160z = 2,88  x = 0, 01


→  y = 0, 01
Từ (*), (**) và (***) ta có hệ phương trình:  x + y + 2z = 0, 04
 x = 0, 01
z = 0, 01


Theo phương trình (3), (4), (5) ta có: n HCl = 2x + 2y + 6z
Trang 22


→ n HCl = 2.0, 01 + 2.0, 01 + 6.0, 01 = 0,1mol
→ a = CM HCl =

0,1
= 1M
0,1

Câu 10: n CaCO3 = 0, 04 mol; n SO2 = 0, 045 mol; n Fe2 ( SO4 ) 3 = 0, 045 mol
Quy đổi hỗn hợp X về Fe và O.
Ta có: n CO2 = n CaCO3 = 0, 04 mol → n O mat di = n CO2 = 0, 04 mol → n O( Y ) = n O( X ) − 0, 04 mol
Xét phản ứng Y + H2SO4:

n Fe = 2n FeSO4 = 2.0, 045 = 0, 09 mol
Bảo toàn electron: 3n Fe = 2n SO2 + 2n O( Y ) → n O( Y ) =

3.0, 09 − 2.0, 045
= 0, 09 mol
2

Mặt khác: n CO2 = n CaCO3 = 0, 04 mol → n O mat di = n CO2 = 0, 04 mol → n O( X ) = n O( Y ) + 0, 04 mol
→ n O( X ) = 0, 09 + 0, 04 = 0,13mol
→ m X = m Fe + m O( X ) = 0, 09.56 + 0,13.16 = 7,12 gam
Dạng 3: Điện phân
1-C
2-C
3-D
11 - C
12 - B
13 - A
Câu 1: n Cl2 = 0, 25 mol

4-C
14 - A

5-A
15 - D

6-D

7-B

8-D

9-C

10 - D

Quá trình điện phân:
Ở catot (-):

Ở canot (+):

M n + + ne → M

2Cl− → Cl 2 + 2e

Bảo toàn electron: n.n Mn+ = 2n Cl2 ⇔ n.

16
= 2.0, 25 → M M = 32n
MM

Với n = 2 → M M = 64 → M là Cu.
Câu 2:
Phương trình điện phân:
Cu(NO3)2 + H2O → Cu +
0,2

1
O2 + 2HNO3
2

→ 0,2 → 0,1

mol

m dd giam = m Cu + m O2 = 0, 2.64 + 0,1.32 = 16 gam
Câu 3: n CuSO4 = 0, 2 mol; n Cu = 0,15 mol
Quá trình điện phân:
Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu 2+ + 2e → Cu

2H2O → O2 + 4H + + 4e

0,3 ¬ 0,15

mol

0,075 ¬

0,3

mol
Trang 23


→ VO2 = 0, 075.22, 4 = 1, 68 lít
Câu 4: n KCl = 0, 2 mol; n Cu ( NO3 ) 2 = 0,15 mol
Giả sử Cl− bị điện phân hết → n Cu 2+ bi dien phan = n Cl2 = 0,1mol

Khi đó: m dd giam = m Cl2 + m Cu = 0,1.71 + 0,1.64 = 13,5 < 15,1gam → Có nước bị điện phân ở anot.
Gọi số mol của O2 sinh ra ở anot là x mol.
Quá trình điện phân:
Ở catot (-)

Ở anot (+)

Cu 2+ +2e →

2Cl− → Cl 2 + 2e

Cu

4x + 0, 2 → 2x + 0,1 mol

0,2 → 0,1 → 0,2

mol

2H2O → 4H + + O2 + 4e
x → 4x

mol

Ta có: m dd giam = m Cu + m Cl2 + mO2
⇔ 15,1 = ( 2x + 0,1) 64 + 0,1.71 + 32x → x = 0, 01
→ n Cu ( catot ) = 2.0, 01 + 0,1 = 0,12 mol → m Cu ( catot ) = 0,12.64 = 7, 68gam
Câu 5: n khi = 0,5 mol
Gọi số mol của CuSO4 là x mol.
Quá trình điện phân:

Ở catot (-)

Ở anot (+)

Cu 2+ +2e → Cu

2H2O → 4H + + O2 + 4e

x

→ 2x

mol

0,05 → 0,2

mol

2H2O + 2e → 2OH − + H2
0,1

¬

0,05 mol

Bảo toàn electron: 2x + 0,1 = 0, 2 → x = 0, 05 mol → m Cu = 0, 05.64 = 3, 2 gam
Lại có: n e trao doi = 0, 2 mol =
Câu 6: Ta có: n e trao doi =

It

0, 2.96500
→t=
= 2000s
F
9, 65

It 3.1930
=
= 0, 06 mol → n kl = 0, 03mol
F 96500

Khối lượng catot tăng là khối lượng kim loại được sinh ra → m kl = 1,95gam
→ M kl =

1,95
= 65 → Kim loại đó là Zn, muối sunfat là ZnSO4.
0, 03

Câu 7:
n CuCl2 = 0, 05 mol, n NaCl = 0, 25 mol
→ n Cu 2+ = 0, 05 mol, n Cl− = 0, 05.2 + 0, 25 = 0,35 mol
Trang 24


Ta có: n e trao doi =

It 5.3860
=
= 0, 2 mol
F 96500

Quá trình điện phân:
Ở catot (-)

Ở anot (+)

Cu 2+ +2e → Cu

2Cl− → Cl 2 + 2e

0,05→ 0,1→ 0,05

mol

¬ 0,2

0,2

mol

2H2O + 2e → 2OH − + H2
0,1 → 0,1

mol

Dung dịch sau điện phân chứa: Cl− ;OH − (0,1 mol), Na +
Khi hòa tan Al bằng dung dịch thu được, phương trình hóa học:
−
2Al + 2OH − + 2H2O → 2AlO 2 + 3H2 ↑

0,1 ¬ 0,1

mol

→ m Al = 0,1.27 = 2, 7 gam
Câu 8:
Giả sử số mol KCl trong X là 1 mol, khi đó q trình điện phân xảy ra như sau:
Gọi số mol của CuSO4 và H2 sinh ra lần lượt là a, b mol.
Ở catot (-)

Ở anot (+)

Cu 2+ +2e → Cu

2Cl− → Cl 2 + 2e

a → 2a

mol

1

→ 0,5

mol

2H2O + 2e → 2OH − + H2
2b

¬ b

mol

2a + 2b = 1 a = 0,375
 2n Cu + 2n H 2 = n Cl−
→
→
Theo đề bài, ta có: 
4b = 0,5
b = 0,125
 n Cl2 = 4n H2
Vậy hỗn hợp X gồm CuSO4 (0,375 mol) và KCl (1 mol).
→ %m CuSO4 = 44, 61%
Câu 9: n CuSO4 = 0, 2x mol
Gọi số mol Cu 2+ bị điện phân là a mol.
Quá trình điện phân:
Ở catot (-)

Ở anot (+)

Cu 2+ +2e → Cu

2H2O → O2 + 4H + + 4e

a

→ 2a → a

mol

a
¬ 2a ¬ 2a
2

mol

Khối lượng dung dịch giảm là 8 gam → m Cu + m O2 = 8

Trang 25