1 LỜI NÓI ĐẦU Để có kết quả tốt trong kỳ thi quốc gia Các em học sinh cần học tập và rèn luyện đúng với trọng tâm của đề thi Bên cạnh sách giáo khoa các em cần có hệ thống dạng bài tập thường gặp tron[.]
LỜI NĨI ĐẦU Để có kết tốt kỳ thi quốc gia Các em học sinh cần học tập rèn luyện với trọng tâm đề thi Bên cạnh sách giáo khoa em cần có hệ thống dạng tập thường gặp đề thi Với niềm đam mê nghề nghiệp tình yêu dành cho học trò thầy biên soạn sách : CHUN ĐỀ BÀI TẬP HĨA VƠ CƠ THƯỜNG GẶP TRONG ĐỀ THI QUỐC GIA CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỮU THƯỜNG GẶP TRONG ĐỀ THI QUỐC GIA CHUYÊN ĐỀ LÝ THUYẾT HÓA THƯỜNG GẶP TRONG ĐỀ THI QUỐC GIA Bộ sách dùng làm tài liệu tham khảo cho học sinh để sử dụng sách có hiệu em cần làm làm lại dạng tập 10 lần Trong trình biên soạn , dù làm việc nghiêm túc khoa học , sai sót điều khó tránh khỏi mong nhận chia sẻ góp ý em để sách ngày hoàn thiện hơn: Mọi đóng góp xin ý kiến gởi địa chỉ: Tranvanthanh200686@gmail.com Trân trọng cảm ơn Tác giả Trần Văn Thanh CHUYÊN ĐỀ 1:BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN Để Giải Tốt Bài Tập Điện Phân Các Em Học Sinh Cần Nắm: Điện Cực Trong Điện Phân Và Sản Phẩm Thu Được Ở Điện Cực Anot (anh):điện cực dương xảy q trình oxi hóa (a,o ngun âm :khí thu anot Oxi ,clo.) Catot (chị): điện cực âm xảy q trình khử (kim loại khí H2) Viết Được Phương Trình Điện Phân : A:Điện Phân Dung Dịch M sau.Al dp → MSO4 + H 2O ⎯⎯ → M + O2 + H SO4 pH ⎯⎯⎯⎯ M truoc Al dp ⎯⎯⎯⎯ → H 2O ⎯⎯ → O2 + H pH = nuoc.dp M sau.Al dp ⎯⎯⎯⎯ → 2MNO3 + H 2O ⎯⎯ → M + O2 +2 HNO3 pH dp ⎯⎯ → dd M truoc Al dp ⎯⎯⎯⎯ → H 2O ⎯⎯ → O2 + H pH = nuoc dp M truoc Al cmn ⎯⎯⎯⎯→ MCl + H 2O ⎯⎯→ MOH + Cl2 + H pH ⎯⎯⎯⎯ M sau.Al → MC ln → M + Cl2 B Điện Phân Nóng Chảy Trong thực tế, người ta thường tiến hành điện phân hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy kim loại có tính khử mạnh Li, Na, K, Ba, Ca, Mg, Al Ví dụ 1: Điện phân NaCl nóng chảy biểu diễn sơ đồ: Catot ( – ) 2| Na+ + e → Na NaCl Anot ( + ) 2Cl → Cl2 + 2e - Phương trình điện phân là: 2NaCl 2Na + Cl2 Cần có màng ngăn khơng cho Cl2 tác dụng trở lại với Na trạng thái nóng chảy làm giảm hiệu suất q trình điện phân Một số chất phụ gia NaF, KCl giúp làm giảm nhiệt độ nóng chảy hệ… Ví dụ 2: Điện phân NaOH nóng chảy biểu diễn sơ đồ: Catot ( – ) 4| Na + 1e → Na NaOH + Phương trình điện phân là: 4NaOH Anot ( + ) 4OH → O2 + 2H2O + 4e - 4Na + O2 + 2H2O Ví dụ 3: Điện phân Al2O3 nóng chảy pha thêm criolit (Na3AlF6) biểu diễn sơ đồ: Catot ( – ) 4| Al + 3e → Al 3+ Phương trình điện phân là: 2Al2O3 Al2O3 Anot ( + ) 3| 2O2- → O2 + 4e 4Al + 3O2 Criolit (Na3AlF6) có vai trị quan trọng làm giảm nhiệt độ nóng chảy Al2O3 từ 2050oC xuống khoảng 900oC, ngồi cịn làm tăng độ dẫn điện hệ tạo lớp ngăn cách sản phẩm điện phân mơi trường ngồi Anot làm than chì điện cực bị ăn mịn dần chúng cháy oximới sinh: C + O2 2C + O2 CO2 2CO Định Luật Faraday ne = I t F t: thời gian đơn vị s I: cường độ dòng điện đơn vị Ampe F: hăng số Faraday:F=96500 DẠNG : CHO I Và Cho T Tìm Các Đại Lượng Còn Lại Phương pháp giải dạng tập em cần - Tính ne - Viết bán pư - Bảo toàn e Câu 1: Khối lượng Cu catot thu điện phân dung dịch CuSO4 (điện cực trơ) sau 30 phút với cường độ dòng điện 0.5A A 0.3 gam B 0.45 gam C 1.29 gam D 0.4 gam (Cờ Đỏ -2013) Hướng dẫn : It 0,5.30.60 = = F 96500 965 n +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = e mCu = 3.g ne = Câu 2: Điện phân 400 ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện 10A thời gian thu 0,224 lít khí (đkc) anot Biết điện cực dùng điện cực trơ hiệu suất điện phân 100% Khối lượng catot tăng A 1,28 gam B 0,32 gam C 0,64 gam D 3,2 gam Hướng dẫn: CuSO4 + H 2O → Cu + O2 + H SO4 nCu = 2.nO2 = 0, 02.mol mCu = 1, 28.g Câu 4: Tiến hành điện phân 400 ml dung dịch CuSO4 0.5M với cường độ dòng điện 1.34A vòng 24 phút Hiệu suất phản ứng điện phân 100% Khối lượng kim loại bám vào catot thể tích khí (ở đktc) anot là: A 0.64 gam Cu 0.224 lít O2 B 0.64 gam Cu 0.112 lít O2 C 0.32 gam Cu 0.224 lít O2 D 0.32gam Cu 0.112 lít O2 Hướng dẫn : It 1,34.24.60 = = 0, 02 F 96500 n +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = e mCu = 0, 01.64 = 0, 64.g n H 2O → O2 + H + + 4e nO2 = e = 0, 005 VO2 = 0,112.l ne = Câu 5: Điện phân dung dịch Cu(NO3)2 với cường độ dòng điện 9.56A đến bắt đầu có khí catot ngừng lại, thời gian điện phân 40 phút Khối lượng Cu sinh catot là: A 7.60 gam B 8.67 gam C 7.86 gam D 8.76 gam Hướng dẫn : It 9,56.40.60 = = 0, 237 F 96500 n +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = e mCu = 7, 6.g ne = Câu 6: Điện phân lít dung dịch CuSO4 với điện cực trơ dịng điện chiều có cường độ I=10A catot bắt đầu có khí ngừng lại, thấy phải 32 phút 10 giây Tính nồng độ mol/l dung dịch CuSO4 ban đầu A 0.075M B 0.1M C 0.025M D 0.05M Tính pH dung dịch sau điện phân Giả sử thể tích dung dịch khơng thay đổi A B C D Hướng dẫn : It 10.(32.60 + 10) = = 0, F 96500 n +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = e CM CuSO = 0, 05.M 2 H 2O → O2 + H + + 4e nH + = ne = 0, H + = 0,1 pH = ne = Câu 7: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2 M với cường độ dịng điện 9,65A Tính khối lượng Cu bám vào catot thời gian điện phân t1 = 200 s t2 = 500 s Biết hiệu suất điện phân 100 % A 0,32 gam 0,64 gam B 0,64 gam 1,28 gam C 0,64 gam 1,60 gam D 0,64 gam 1,32 gam Hướng dẫn : It 9, 65.200 = = 0, 02 F 96500 n +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = e mCu = 0, 64.g It 9, 65.500 t1 = 500S ne = = = 0, 05 F 96500 +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = 0, 02 mCu = 1, 28.g t1 = 200S ne = Câu Điện phân 200 ml dung dịch AgNO3 0,4M (điện cực trơ) thời gian giờ, cường độ dòng điện 0,402A Nồng độ mol/l chất có dung dịch sau điện phân A AgNO3 0,15M HNO3 0,3M B AgNO3 0,1M HNO3 0,3M C AgNO3 0,1M D HNO3 0,3M Hướng dẫn : It 0, 402.4.60.60 = = 0, 06 F 96500 AgNO3 + H 2O → Ag + O2 + HNO3 ne = AgNO3 : 0, 08 − 0, 06 = 0, 02 CM AgNO3 : 0,1.M +1e Ag + ⎯⎯→ Ag nAg = 0, 06 HNO3 : 0, 06 CM HNO3 : 0,3.M Câu 9: Điện phân dung dịch CuSO4 với dòng điện 5A Sau điện phân, dung dịch CuSO4 dư Khối lượng Cu sinh catôt bình điện phân (Cho Cu = 64) A 11,94 gam Hướng dẫn : B 6,40 gam C 5,97 gam D 3,20 gam It 5.60.60 = = 0,186 F 96500 n +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = e mCu = 5,97.g ne = Câu 10: Điện phân dung dịch CuSO4 (điện cực trơ) với cường độ dịng điện khơng đổi 5A Sau 1930 giây nước bắt đầu bị điện phân hai điện cực khối lượng catot tăng m gam (giả sử toàn Cu tạo thành bám hết vào catot) Giá trị m A 3,2 B 6,4 C 9,6 D 4,8 (Chuyên Lý Tự Trọng- 2015) Hướng dẫn : ne = It 5.1930 = = 0,1 F 96500 +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = ne = 0, 05 mCu = 3, 2.g Câu 11: Tiến hành điện phân 500ml dung dịch Cu(NO3)2 0,1M (điện cực trơ) với cường độ I=19,3A, sau thời gian 400 giây ngắt dịng điện để n bình điện phân để phản ứng xẩy hoàn toàn (tạo khí NO) thu dung dịch X Khối lượng X giảm gam so với dung dịch ban đầu? A 1,88 gam B 1,28 gam C 3,80 gam D 1,24 gam (Quỳnh Lưu 1-2015) Hướng dẫn : It 19,3.400 = = 0, 08 F 96500 n +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = e = 0, 02 ne = Cu : 0, 04 Cu (NO3 )2 + H 2O ⎯⎯ → Cu + O2 + HNO3 HNO3 : 0, 08 O2 : 0, 02 3Cu + 8HNO3 → 2Cu (NO3 ) + H 2O + NO O2 : 0, 02 NO : 0, 02 m = 1,88.g Cu : 0, 01 Câu 12: Hòa tan 42,5 g AgNO3 vào nước dung dịch X, sau điện phân dung dịch X Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch X giảm 11,6 gam Hiệu suất trình điện phân A 60% B 50% C 70% D 40% (Minh Khai Lần 2-2015) Hướng dẫn : AgNO3 + H 2O → Ag + O2 + HNO3 m = mAg + mO2 = 4a.108 + a.32 = a = 0, 025 H= 0, 025.4 100 = 40% 0, 25 Dạng 2: Cho I Và m Hoặc V Tìm T - Từ m suy số mol ne t Câu : Điện phân dung dịch bạc nitrat với dòng điện chiều cường độ 3A Hỏi sau thu 0,54 gam bạc thời gian điện phân ? A 16 phút B 40 phút C 35 phút D 45 phút (Thanh Liêm 2012) Hướng dẫn : nAg = 0, 03 +1e Ag + ⎯⎯→ Ag ne = 0, 03 = 3.t t = 16 phut 96500 Câu 2: Điện phân dung dịch AgNO3 (điện cực trơ) thời gian 15 phút, thu 0,432 gam Ag catot Sau để làm kết tủa hết ion Ag+ lại dung dịch sau điện phân cần dùng 25 ml dung dịch NaCl 0,4M Cường độ dòng điện khối lượng AgNO3 ban đầu (Ag=108) A 0,429 A 2,38 gam B 0,492 A 3,28 gam C 0,429 A 3,82 gam D 0,249 A 2,38 gam (Biên Hòa 2012) Hướng dẫn: 2 AgNO3 + H 2O → Ag + O2 + HNO3 nAgNO3 = nAg + nAgCl = 0, 004 + 0, 01 = 0, 014 AgNO + NaCl → AgCl + NaNO 3 mAgNO3 = 2,38.g ne = It I 15.60 = = 0, 004 I = 0, 428 A F 96500 Câu : Nếu muốn điện phân hoàn toàn (dung dịch mầu xanh ) 400ml dung dịch CuSO4 0,5M với cường độ dòng điện I=1,34 A thời gian (hiệu suất 100%) A.6 B.7giờ C.8 D.9 Hướng dẫn : It 1,34.60.60.a ne = = = 0, a = 8.h F 96500 n +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = e = 0, Câu : Điện phân dung dịch muối CuSO4 thời gian 1930 giây ,thu 1,92 gam Cu catot Cường độ dòng điện trình điện phân giá trị A.3A B.4,5A C.1,5A D.6A Hướng dẫn : It I 1930 ne = = = 0, 06 I = A F 96500 n +2 e Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu = e = 0, 03 Câu 5:.Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 với cường độ dịng điện khơng đổi sau 600s,nước bắt đầu bị điện phân điện cực.nếu thời gian điện phân 300s khối lượng Cu thu bên catot 3,2g.tính nồng độ mol CuSO4 dung dịch ban đầu cường độ dòng điện A.0,1M;16,08A C.0,20 M;32,17A B.0,25M;16,08A D.0,12M;32,17A (Bến Tre 2012) Hướng dẫn : It I 300 It I 300 t = 300.s ne = F = 96500 = 0,1 I = 32,17 A t = 600.s ne = F = 96500 = 0, n n + e +2 e + Cu ⎯⎯→ Cu n = e = 0, 05 Cu 2+ ⎯⎯→ Cu nCu 2+ = e = 0,1 Cu 2 CM CuSO = 0, 2.M Dạng : Cho Đại Lượng Không Liên Quan Định Luật Faraday - Viết phương trình điện phân - Tính tốn theo phương trình hóa học bình thường Câu : Điện phân 250ml dung dịch CuSO4 với điện cực trơ, Catốt bắt đầu khí dừng điện phân, khối lượng catốt tăng 4,8 gam Tính nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu : A 0,3 M Hướng dẫn: B 0,35 M C 0,15 M D 0,45 M nCu = 0, 075 dp CuSO4 + H 2O ⎯⎯ → Cu + O2 + H SO4 nCuSO4 = 0, 075 CM CuSO = 0,3.M Câu 2: Điện phân có màng ngăn 150 ml dd BaCl2 Khí anot tích 112 ml (đktc) Dung dịch cịn lại bình điện phân sau trung hòa HNO3 phản ứng vừa đủ với 20g dd AgNO3 17% Nồng độ mol dung dịch BaCl2 trước điện phân là? A 0,01M B 0.1M C 1M D.0,001M Hướng dẫn : BaCl2 : a.mol BaCl2 + H 2O → Ba(OH ) + H +Cl2 x a = x + 0, 01 = 0, 005 = 0, 015 CM BaCl = 0,1.M BaCl2 + AgNO3 → AgCl + Ba( NO3 ) 0, 01 0, 02 Câu Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0,1M với điện cực trơ catot bắt đầu xuất khí ngừng điện phân pH dung dịch sau điện phân là: a b c 1,3 d 0,7 Hướng dẫn: dp CuSO4 + H 2O ⎯⎯ → Cu + O2 + H SO4 nCuSO4 = nH2 SO4 = 0,01 n + = 0,02 H + H = 0, pH = 0,7 Câu 4: Điện phân dung dịch BaCl2 với điện cực trơ, có màng ngăn thu 200ml dung dịch X lượng khí bay catot phản ứng vừa đủ với 4,4g etanal điều kiện thích hợp, pH dung dịch X là: A 0,3 B 14 C D 0,6 Hướng dẫn : BaCl2 : a.mol BaCl2 + H 2O → Ba(OH ) + H +Cl2 x CH − CHO + H → CH − CH 2OH x = nH = nCH3 −CHO = 0,1 nOH − = 0, OH − = pOH = pH = 14 Câu 5: Điện phân 200 ml dung dịch muối CuSO4 thời gian, thấy khối lượng dung dịch giảm gam Dung dịch sau điện phân cho tác dụng với dd H2S dư thu 9,6g kết tủa đen Nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu A 1M B.0,5M C 2M D 1,125M Hướng dẫn: dp CuSO4 + H 2O ⎯⎯→ Cu + O2 + H SO4 m = 64 x + 16 x = x = 0,1 x CuSO4 + H S → CuS + H SO4 y = 0,1 y nCuSO4 = 0, CM CuSO = 1.M Câu 6: Điện phân 200 ml dd CuSO4(dung dịch X) với điện cực trơ sau thời gian ngừng điện phân thấy khối lượng X giảm Dung dịch sau điện phân tác dụng vừa đủ với 500ml dd BaCl2 0,3M tạo kết tủa trắng Cho biết khối lượng riêng dung dịch CuSO4 1,25g/ml; sau điện phân lượng H2O bay không đáng kể Nồng độ mol/lít nồng độ % dung dich CuSO4 trước điện phân là? A 0,35M, 8% B 0,52, 10% C 0,75M, 9,6% D 0,49M, 12% Hướng dẫn: dp CuSO4 + H 2O ⎯⎯→ Cu + O2 + H SO4 nBaCl2 = 0,15.mol nCuSO4 = 0,15.mol CM CuSO = 0, 75.M CM = 10.1, 25.C % = 0, 75 C % = 9, 6% 160 10 ... làm than chì điện cực bị ăn mòn dần chúng cháy oximới sinh: C + O2 2C + O2 CO2 2CO Định Luật Faraday ne = I t F t: thời gian đơn vị s I: cường độ dòng điện đơn vị Ampe F: hăng số Faraday:F=96500... O2 + H + + 4e nO2 = e = 0, 005 VO2 = 0,112.l ne = Câu 5: Điện phân dung dịch Cu(NO3)2 với cường độ dòng điện 9.56A đến bắt đầu có khí catot ngừng lại, thời gian điện phân 40 phút Khối lượng... nitrat với dòng điện chiều cường độ 3A Hỏi sau thu 0,54 gam bạc thời gian điện phân ? A 16 phút B 40 phút C 35 phút D 45 phút (Thanh Liêm 2012) Hướng dẫn : nAg = 0, 03 +1e Ag + ⎯⎯→ Ag ne = 0,