Tài liệu Chủ đề 7: Toán điện phân-CO2, SO2 với dung dịch kiềm doc

Chủ đề 7: Toán điện phân-CO
2
, SO
2
với dung dịch kiềm Trường THPT Vị Thuỷ
A. Toán điện phân:
Điện phân là một qúa trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện một
chiều đi qua.
- Catot(cực âm): nhận các ion dương chạy về và tại đây xảy ra qúa trình khử, ion nào có tính oxi
hóa mạnh hơn sẽ bị khử trước và thứ tự ưu tiên như sau:
+ Nếu các ion kim loại bị khử: M
n+
+ ne → M
+ Nếu ion H
+
của acid bị khử : 2H
+
+ 2e → H
2
+ Nếu ion H
+
của H
2
O bị khử : 2H
2
O + 2e → H
2
+ 2OH
-
- Anot(cực dương): nhận các ion âm chạy về và tại đây xảy ra qúa trình oxi hóa, thứ tự oxi hóa
như sau(các ion âm của gốc acid có chứa oxi xem như không tham gia phản ứng điện phân. Ví

dụ : NO
3
-
, SO
4
2-
…)
+ Nếu các ion (halogen Cl
-
, Br
-
…) bị oxi hóa: 2X
-
- 2e → X
2
+ Nếu ion OH
-
của bazơ bị oxi hóa: 4OH
-
- 4e → O
2
+ 2H
2
O
+ Nếu ion OH
-
của H
2
O bị oxi hóa: 2H
2

O – 4e → O
2
+ 4H
+
- Điện phân nóng chảy: Dùng điều chế các kim loại hoạt động mạnh (thường đpnc muối halogen
hoặc bazơ của kim loại tương ứng (kim loại kiềm và kiềm thổ), dd đem đpnc phải cô cạn).
- Điện phân dung dịch: Điều chế các kim loại hoạt động trung bình và yếu (có sự tham gia của
nước).
- Định luật Faraday: Khối lượng sản phẩm thu được sau một thời gian điện phân t được tính như
sau:
m=
96500
1
n
A
I.t
- m: Khối lượng đơn chất X thu được ở điện cực
- A: Khối lượng mol nguyên tử của X
- n: Số electron mà cation hoặc anion trao đổi.(có thể lấy hóa trị)
- I: Cường độ dòng điện (A)
- t: thời gian điện phân (giây)
- Điện phân dung dịch một muối cho đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra thì ngừng nghĩa là tiến
hành điện phân dung dịch muối cho đến hoàn toàn thì chấm dứt điện phân.
(Muốn làm tốt bài toán điện phân cần nắm vững phần lí thuyết trên)
Câu 1: Điện phân dung dịch CuCl
2
với điện trơ, sau một thời gian thu dược 0,32gam Cu ở
catot và một lượng khí X ở anot. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí X trên vào 200 ml dung dịch
NaOH (ở nhiệt độ thường). Sau phản ứng nồng độ NaOH còn lại là 0,05M (giả thiết thể tích
dung dịch không thay đổi). Nồng độ ban đầu của dung dịch NaOH là?(Cu=64)

A. 0,15M B. 0,2M C. 0,1M D. 0,05M
(Trích ĐTTS Đại học khối A năm 2007)
Câu 2: Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO
4
và b mol NaCl (với điện cực trơ có màng
ngăn xốp). Để dung dịch sau điện phân làm dung dịch phenolphtalein chuyển sang màu hồng
thì điều kiện của a và b là(biết ion SO
4
2-
không bị điện phân trong dung dịch)?
A. b>2a B. b=2a C. b<2a D. 2b=a
(Trích ĐTTS Đại học khối B năm 2007)
Câu 3: Điện phân dd muối MCl
n
với điện cực trơ. Khi ở catot thu được 16g kim loại M thì ở
anot thu được 5,6 lít khí (đktc). Xác định M?
A. Cu B. Zn C. Fe D. Ag
Câu 4: Điện phân 500ml dung dịch AgNO
3
với điện cực trơ cho đến khi catot bắt đầu có khí
thoat ra thì ngừng. Để trung hòa dd sau điện phân cần 800ml dd NaOH 1M. Nồng độ mol
AgNO
3
, và thời gian điện phân là bao nhiêu biết I=20A?
Gv: Thieàu Quang Khaûi 55 Tài liệu luyện thi Đại học năm 2009
Chủ đề 7: Toán điện phân-CO
2
, SO
2
với dung dịch kiềm Trường THPT Vị Thuỷ

A. 0,8M, 3860giây B. 1,6M, 3860giây C. 3,2M, 360giây D. 0,4M, 380giây
Câu 5: Điện phân 2 lít dung dịch CuSO
4
với điện cực trơ và dòng điện một chiều có cường
độ I=10A cho đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra thì ngừng thấy phải mất 32 phút 10 giây.
Nồng độ mol CuSO
4
ban đầu và pH dung dịch sau phản ứng là bao nhiêu?
(Cu=64;Ag=108;S=32;N=14;O=16)
A. [Ag(NO
3
)]=0,5M, pH=1 B. [Ag(NO
3
)]=0,05M, pH=10
C. [Ag(NO
3
)]=0,005M, pH=1 D. [Ag(NO
3
)]=0,05M, pH=1
Câu 6: Điện phân có màng ngăn điện cực trơ 100ml dd MgCl
2
0,15M với cường độ dòng
điện 0,1A trong 9650 giây. Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch sau điện phân biết thể
tích dung dịch thay đổi không đáng kể.
A. [Mg
2+
]=0,01M, [Cl
-
]=0,02M B. [Mg
2+

]=0,1M, [Cl
-
]=0,2M
C. [Mg
2+
]=0,001M, [Cl
-
]=0,02M D. [Mg
2+
]=0,01M, [Cl
-
]=0,2M
BÀI TẬP THAM KHẢO THÊM
Câu 7: Điện phân có màng ngăn 150 ml dd BaCl
2
. Khí thoát ra ở anot có thể tích là 112 ml
(đktc). Dung dịch còn lại trong bình điện phân sau khi được trung hòa bằng HNO
3
đã phản
ứng vừa đủ với 20g dd AgNO
3
17%. Nồng độ mol dung dịch BaCl
2
trước điện phân là?
(Ag=108;N=14;O=16)
A. 0,01M B. 0.1M C. 1M D.0,001M
Câu 8: Điện phân 200 ml dung dịch muối nitrat kim loại M hóa trị I điện cực trơ cho đến khi
bề mặt catot xuất hiện bọt khí thì ngừng điện phân. Để trung hòa dung dịch sau điện phân
phải cần 250 ml dd NaOH 0,8M. Nếu ngâm 1 thanh Zn có khối lượng 50 g vào 200 ml dung
dịch muối nitrat trên, phản ứng xong khối lượng lá Zn tăng thêm 30,2% so với khối lượng

ban đầu. Tính nồng độ mol muối nitrat và kim loại M?
A. [MNO
3
]=1M, Ag B. [MNO
3
]=0,1M, Ag
C. [MNO
3
]=2M, Na D. [MNO
3
]=0,011M, Cu
Câu 9: Điện phân dung dịch AgNO
3
trong thời gian 15 phút, thu được 0,432 g Ag ở catot.
Sau đó để làm kết tủa hết ion Ag
+
còn lại trong dung dịch sau điện phân cần dùng 25 ml
dung dịch NaCl 0,4M.Cường độ dòng điện và khối lượng AgNO
3
ban đầu là?(Ag=108)
A.
≈
4,A, 2,38g B.
≈
4,29A, 23,8g
C.
≈
4,9A, 2,38g D.
≈
4,29A, 2,38g

Câu 10: Điện phân 400 ml dung dịch chứa 2 muối KCl và CuCl
2
với điện cực trơ và màng
ngăn cho đến khi ở anot thoát ra 3,36lít khí(đktc) thì ngừng điện phân. Để trung hòa dung
dich sau điện phân cần 100 ml dd HNO
3
. Dd sau khi trung hòa tác dụng với AgNO
3
dư sinh
ra 2,87 (gam) kết tủa trắng. Tính nồng độ mol của mỗi muối trong dung dịch trước điện
phân.(Ag=108;Cl=35,5)
A. [CuCl
2
]=0,25M,[KCl]=0,03M B. [CuCl
2
]=0,25M,[KCl]=3M
C. [CuCl
2
]=2,5M,[KCl]=0,3M D. [CuCl
2
]=0,25M,[KCl]=0,3M
Câu 11: Điện phân hoàn toàn 200 ml một dung dịch có hòa tan Cu(NO
3
)
2
và AgNO
3
với
cường độ dòng điện là 2 giờ, nhận thấy khối lượng của catot tăng thêm 3,44gam. Nồng độ
mol của mỗi nuối trong dung dịch ban đầu là?(Cu=64;Ag=108)

A. [AgNO
3
]=[Cu(NO
3
)
2
]=0,1M B. [AgNO
3
]=[Cu(NO
3
)
2
]=0,01M
C. [AgNO
3
]=[Cu(NO
3
)
2
]=0,2M D. [AgNO
3
]=[Cu(NO
3
)
2
]=0,12M
Câu 12: Điện phân 200 ml dd CuSO
4
(dung dịch X) với điện cực trơ sau thời gian ngừng điện
phân thì thấy khối lượng X giảm. Dung dịch sau điện phân tác dụng vừa đủ với 500ml dd

BaCl
2
0,3M tạo kết tủa trắng. Cho biết khối lượng riêng dung dịch CuSO
4
là 1,25g/ml; sau
Gv: Thieàu Quang Khaûi 56 Tài liệu luyện thi Đại học năm 2009
Chủ đề 7: Toán điện phân-CO
2
, SO
2
với dung dịch kiềm Trường THPT Vị Thuỷ
điện phân lượng H
2
O bay hơi không đáng kể. Nồng độ mol/lít và nồng độ % dung dich
CuSO
4
trước điện phân là?
A. 0,35M, 8% B. 0,52, 10% C. 0,75M,9,6% D. 0,49M, 12%
Câu 13: Điện phân nóng chảy a gam một muối X tạo bởi kim loại M và một halogen thu
được 0,896 lít khí nguyên chất (đktc). Cũng a gam X trên nếu hòa tan vào 100 ml dd HCl
1M rồi cho tác dụng với AgNO
3
dư thì thu được 25,83 gam kết tủa .Tên của halogen đó là:
A. Flo=19 B. Clo=35,5 C. Brom=80 D. Iot=127
Câu 14: Điện phân nóng chảy a gam một muối X tạo bởi kim loại M và một halogen thu
được 0,224 lít khí nguyên chất (đktc). Cũng a gam X trên nếu hòa tan vào 100 ml dd HCl
0,5M rồi cho tác dụng với AgNO
3
dư thì thu được 10,935 gam kết tủa .tên của halogen đó là:
A. Flo=19 B. Clo=35,5 C. Brom=80 D. Iot=127

B. Bài toán CO
2
, SO
2
dẫn vào dung dịch NaOH, KOH
- Khi cho CO
2
(hoặc SO
2
) tác dụng với dung dịch NaOH đều xảy ra 3 khả năng tạo muối:
k=
2
CO
NaOH
n
n
(hoặc k=
2
SO
NaOH
n
n
) Hoặc k=
2
SO
OH
n
n
−

o k
≥
2 : chỉ tạo muối Na
2
CO
3
o k
≤
1 : chỉ tạo muối NaHCO
3
o 1 < k < 2 : tạo cả muối NaHCO
3
và Na
2
CO
3

* Có những bài toán không thể tính k. Khi đó phải dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả
năng tạo muối.
- Hấp thụ CO
2
vào NaOH
dư
chỉ tạo muối Na
2
CO
3
- Hấp thụ CO
2
vào NaOH chỉ tạo muối Na

2
CO
3
, Sau đó thêm BaCl
2
vào thấy kết tủa. Thêm tiếp
Ba(OH)
2 dư
vào thấy xuất hiện thêm kết tủa nữa  Tạo cả 2 muối Na
2
CO
3
và NaHCO
3
 Trong trường hợp không có các dữ kiện trên thì chia trường hợp để giải.
Muốn làm tốt dạng bài tập này cần nắm tỉ lệ mol và cách đặt số mol vào cho phù hợp-Một
số bài phải sử dụng phương trình ion rút gọn
Câu 1: Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị II thu được 6,8g chất
rắn và khí X. Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch NaOH 1M, khối lượng
muối khan thu được sau phản ứng là?
A. 5,8g B. 6,5g C. 4,2g D. 6,3g
(Trích-ĐTTS Đại học khối B năm 2007)
Câu 2: Nung 13,4gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị II, thu được 6,8gam
chất rắn và khí X. Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch NaOH 1M, khối
lượng muối khan thu được sau phản ứng là?(H=1;C=12;O=16;Na=23)
A. 5,8gam B. 6,5gam C. 4,2gam D. 6,3gam
(Trích ĐTTS Đại học khối B năm 2007)
Câu 3: Khi đốt 0,1 mol chất X (dẫn xuất của benzen), khối lượng CO
2
thu được nhỏ hơn

35,2 gam. Biết rằng 1 mol X chỉ tác dụng được với 1 mol NaOH. Công thức cấu tạo thu gọn
của X là?(C=12;H=1) (Trích ĐTTS Đại học khối B năm 2007)
A. C
2
H
5
C
6
H
4
OH B. HOCH
2
C
6
H
4
COOH
C. HOC
6
H
4
CH
2
OH D. C
6
H
4
(OH)
2
Câu 4: Hấp thụ hết V lít CO

2
(đktc) vào 300 ml dung dịch NaOH x mol/l được 10,6 gam
Na
2
CO
3
và 8,4 gam NaHCO
3
. Gía trị V, x lần lượt là? (K=39;C=12;H=1;O=16)
A. 4,48lít và 1M B. 4,48lít và 1,5M
C. 6,72 lít và 1M D. 5,6 lít và 2M
Gv: Thieàu Quang Khaûi 57 Tài liệu luyện thi Đại học năm 2009
Chủ đề 7: Toán điện phân-CO
2
, SO
2
với dung dịch kiềm Trường THPT Vị Thuỷ
Câu 5: Hấp thụ hết CO
2
vào dung dịch NaOH dược dung dịch A. Chia A làm 2 phần bằng
nhau:
- Cho dung dịch BaCl
2
dư vào phần 1 được a gam kết tủa.
- Cho dung dịch Ba(OH)
2
dư vào phần 2 được b gam kết tủa.
Cho biết a < b . Dung dịch A chứa:
A. Na
2

CO
3
B. NaHCO
3
C. NaOH và NaHCO
3
D. NaHCO
3
, Na
2
CO
3
BÀI TẬP THAM KHẢO THÊM
Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol etan rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình chứa
300 ml dd NaOH 1M. Khối lượng muối thu được sau phản ứng?(Na=23;C=12;H=1;O=16)
A. 8,4g và 10,6g B. 84g và 106g C. 0,84g và 1,06g D. 4,2g và 5,3g
Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn 1 hydrocacbon A ở thể khí trong điều kiện thường sản phẩm cháy
được hấp thụ hết vào bình đựng dd NaOH dư thấy khối lượng bình tăng 23 gam. Thêm tiếp
BaCl
2
dư vào thấy xuất hiện thêm 78,8 gam kết tủa. Xác định CTPT A?
A. C
2
H
4
B. C
3
H
4
C. C

4
H
6
D. C
3
H
6
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 2,6gam hydrocacbon A rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào
bình đựng 500ml dung dịch KOH, thêm BaCl
2
dư vào dung dịch sau phản ứng thấy xuất hiện
19,7 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa rồi thêm Ba(OH)
2
dư vào phần nước lọc thấy xuất hiện 19,7
gam kết tủa nữa. Xác định CTPT A biết 90 <M
A
<110. (K=39;C=12;H=1;O=16;Ba=137)
A. C
2
H
2
B. C
4
H
4
C. C
6
H
6
D. C

8
H
8
Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 10gam hợp chất hữu cơ A(C, H, O). Hấp thụ toàn bộ sản phẩm
cháy vào 600 ml NaOH 1M thấy khối lượng dung dịch tăng 29,2 gam. Thêm CaCl
2 dư
vào
dung dịch sau phản ứng thấy có 10gam kết tủa xuất hiện. Xác định CTPT A biết CTPT trùng
với CTĐGN. (Na=23;C=12;H=1;O=16;Ca=40)
A. C
5
H
8
O
2
B. C
5
H
10
O
2
C. C
5
H
6
O
4
D. C
5
H

12
O
Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn a mol acid hữu cơ Y thu được 2a mol CO
2
. Mặt khác để trung
hòa a mol Y cần vừa đủ 2a mol NaOH. Công thức cấu tạo thu gọn của Y là?
A. HOOC-CH
2
-CH
2
-COOH B. C
2
H
5
-COOH
C. CH
3
-COOH D. HOOC-COOH
Câu 11: X là hỗn hợp rắn gồm MgCO
3
; CaCO
3
. Cho 31,8 gam X tác dụng với 0,8 lít dung
dịch HCl 1M. Chỉ ra phát biểu đúng:
A. X còn dư sau phản ứng B. acid còn dư sau phản ứng
C. X phản ứng vừa đủ với acid D. Có 8,96lít CO
2
(đktc) bay ra.
C. Bài toán CO
2

, SO
2
dẫn vào dung dịch Ca(OH)
2
, Ba(OH)
2
:
Do ta không biết sản phẩm thu được là muối nào nên phải tính tỉ lệ k:
K=
2
2
)(OHCa
CO
n
n
o K
≤
1: chỉ tạo muối CaCO
3
o K
≥
2: chỉ tạo muối Ca(HCO
3
)
2
o 1 < K < 2: tạo cả muối CaCO
3
và Ca(HCO
3
)

2
* Khi những bài toán không thể tính K ta dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo
muối.
- Hấp thụ CO
2
vào nước vôi dư thì chỉ tạo muối CaCO
3
- Hấp thụ CO
2
vào nước vôi trong thấy có kết tủa, thêm NaOH dư vào thấy có kết tủa nữa
suy ra có sự tạo cả CaCO
3
và Ca(HCO
3
)
2
- Hấp thụ CO
2
vào nước vôi trong thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng nước lọc lại
thấy kết tủa nữa suy ra có sự tạo cả CaCO
3
và Ca(HCO
3
)
2
.
Gv: Thieàu Quang Khaûi 58 Tài liệu luyện thi Đại học năm 2009
Chủ đề 7: Toán điện phân-CO
2
, SO

2
với dung dịch kiềm Trường THPT Vị Thuỷ
- Nếu không có các dữ kiện trên ta phải chia trường hợp để giải.
Câu 1: Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na
2
CO
3
đồng thời
khuấy đều được V lít khí (đktc) và dung dịch X. Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X
có xuất hiện kết tủa. Biểu thức liên hệ giữa V với a, b là?
(Trích- ĐTTS khối A năm 2007)
A. V=22,4(a-b) B. V=11,2(a-b) C. V=11,2(a+b) D. V=22,4(a+b)
Câu 2: Ba hydrocacbon X, Y, Z kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng trong đó khối lượng phân
tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X. Đốt cháy 0,1 mol chất Y, sản phẩm khí hấp thụ hoàn toàn
vào dyng dịch Ca(OH)
2
dư thu được số gam kết tủa là?
(Trích- Câu 14 ĐTTS khối A năm 2007)
A. 20 B. 40 C. 30 D. 10
Câu 3: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO
2
(đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)
2
nồng độ a
mol/l, thu được 15,76gam kết tủa. Gía trị của a là?
(Trích- Câu 24 ĐTTS khối A năm 2007)
A. 0,032 B. 0,048 C. 0,06 D. 0,04
Câu 4: Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất 81%. Toàn bộ lượng
CO
2

sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)
2
, thu được 550gam kết tủa và
dung dịch X. Đun kĩ dung dịch X thu thêm được 100 gam kết tủa. Gía trị của m là?
A. 550 B. 810 C. 650 D. 750
(Trích- Câu 33 ĐTTS khối A năm 2007)
Câu 5: Dẫn V lít CO
2
(đkc) vào 300ml dd Ca(OH)
2
0,5 M. Sau phản ứng thu được 10g kết
tủa. Vậy V bằng: (Ca=40;C=12;O=16)
A/. 2,24 lít B/. 3,36 lít C/. 4,48 lít D/. Cả A, C đều đúng
Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol C
2
H
5
ỌH rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình
chứa 75 ml dd Ba(OH)
2
2 M. Tổng khối lượng muối thu được sau phản ứng là?
(Ba=40;C=12;O=16)
A. 32,65g B. 19,7g C. 12,95g D. 35,75g
Câu 7: hấp thụ toàn bộ 0,896 lít CO
2
vào 3 lít dd ca(OH)
2
0,01M được?
(C=12;H=1;O=16;Ca=40)
A. 1g kết tủa B. 2g kết tủa C. 3g kết tủa D. 4g kết tủa

Câu 8: Hấp thụ toàn bộ 0,3 mol CO
2
vào dung dịch chứa 0,25 mol Ca(OH)
2
. khối lượng
dung dịch sau phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu gam? (C=12;H=1;O=16;Ca=40)
A. Tăng 13,2gam B. Tăng 20gam C. Giảm 16,8gam D Giảm 6,8gam
Câu 9: Hấp thụ toàn bộ x mol CO
2
vào dung dịch chứa 0,03 mol Ca(OH)
2
được 2gam kết
tủa. Chỉ ra gía trị x? (C=12;H=1;O=16;Ca=40)
A. 0,02mol và 0,04 mol B. 0,02mol và 0,05 mol
C. 0,01mol và 0,03 mol D. 0,03mol và 0,04 mol
BÀI TẬP THAM KHẢO THÊM
Câu 10: Đốt cháy 0,225 mol rượu đơn chức A bằng oxi vừa đủ. Hấp thụ hết sản phẩm cháy
vào 100 ml dd Ba(OH)
2
1,5M được 14,775g kết tủa. Rượu A có công thức nào dưới đây?
(C=12;H=1;O=16;Ba=137)
A. CH
3
OH B. C
2
H
5
OH C. C
3
H

7
OH D. C
4
H
7
OH
Câu 11: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO
2
(đktc) vào dung dịch nước vôi trong có chứa 0,075
mol Ca(OH)
2
. Sản phẩm thu được sau phản ứng gồm:
A. Chỉ có CaCO
3
B. Chỉ có Ca(HCO
3
)
2
Gv: Thieàu Quang Khaûi 59 Tài liệu luyện thi Đại học năm 2009