Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI MỞ ĐẦU Trong hầu hết các đề thi môn hóa hiện nay, xét về phần vô cơ, dạng bài tập về điện phân có thể nói là dạng toán hóa làm mưa làm gió không kém gì bài tập về HNO3. Rất nhiều học sinh do không có sự chuẩn bị kĩ về mặt kiến thức và luyện tập đủ nhiều, khi giải đề thậm chí là đi thi thật thường bỏ qua câu này dẫn đến để mất những điểm số không đáng có. Nhiều em tâm sự với mình rằng: em cứ thấy điện phân với HNO3 là bỏ qua luôn, không thèm đọc đề đắn lòng, ahihi. Như vậy về mặt lý thuyết vô tình các em đã đầu hàng trước khó khăn và quan trọng hơn hết là bỏ qua cơ hội để vào được ngôi trường mà mình mơ ước, bỏ qua cơ hội để có thể thay đổi cuộc đời, hoặc đơn giản chỉ là có 1 điểm số cao hơn. Nhằm giúp các em học sinh có 1 tài liệu tham khảo đầy đủ các dạng bài và có cái nhìn tổng quát nhất về hướng ra đề của Bộ Giáo Dục về bài toán điện phân trong những năm vừa qua cũng như hỗ trợ rèn luyện kĩ năng giải toán hóa học. Nhóm tác giả đã biên soạn tập tài liệu nhỏ này như một món quà nhỏ gửi đến các em 99. Nội dung tài liệu bám sát theo các yêu cầu và định hướng ra đề thi mới nhất của Bộ GDĐT. Ở mỗi dạng bài, tác giả đều nêu rõ nội dung, phương pháp, phân dạng các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao và bài tập ôn luyện trọng tâm của dạng đó. Trong sự hiểu biết hạn hẹp của mình, các tác giả đã cố gắng trình bày lời giải theo hướng tự nhiên nhất có thể. Bạn đọc cũng sẽ thấy hứng thú hơn khi một số bài tập được trình bày với nhiều cách giải nhanh, phân tích, bình luận sau mỗi lời giải. Để việc ôn luyện có hiệu quả và khắc sâu kiến thức tác giả chân thành khuyên các em trong quá trình sử dụng tài liệu này các em nên xem nhẹ (thậm chí là xem thường) những lời giải trong tài liệu này, hãy tự giải các bài tập theo cách của mình trước, dù bằng bất cứ cách nào, dù là cả tuần hay cả tháng mới ra, cực chẳng đã lắm thì mới xem lời giải. Bởi lẽ một bài tập khó mà các em tự giải được sẽ cho các em nhiều cảm xúc mới hơn rất rất nhiều lần so với việc cứ đọc đề rồi xem giải như một cái máy. Và quan trọng hơn tất cả là việc làm đó rèn luyện cho các em tư duy tự chủ, độc lập đưa ra quyết đinh vì trong phòng thi không có ai có thể giúp em ngoài chính bản thân em. Trong quá trình biên soạn mặc dù dành nhiều thời gian và tâm huyết nhưng sai sót là điều khó tránh khỏi. Chúng tôi luôn lắng nghe và tiếp thu mọi ý kiến đóng góp của các thầy cô và học sinh với một tinh thần cầu thị cao nhất. Để tài liệu nhỏ này ngày càng hữu ích rất cần sự chỉ bảo, khích lệ của các thầy cô và các em học sinh, mọi ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ facebook: https:www.facebook.comnguyencongkietbk hoặc: https:www.facebook.comlammanhcuong98 Đà NẵngSài Gòn, 111016
MỤC LỤC PHIẾU THEO DÕI BAN HÀNH VÀ SỬA ĐỔI TÀI LIỆU VỀ TÁC GIẢ LỜI MỞ ĐẦU PHẦN 1: BÀI TẬP MẪU I Một số ý chung giải toán: II Các dạng toán điển hình Dạng Quá trình xảy điện cực: Dạng Điện phân nóng chảy (đpnc) Dạng Điện phân dung dịch PHẦN 2: BÀI TẬP TỰ LUYỆN 24 PHẦN 3: HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN 37 PHIẾU THEO DÕI BAN HÀNH VÀ SỬA ĐỔI TÀI LIỆU Tên tài liệu: BÀI TẬP CHỌN LỌC CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN PHÂN Mã hiệu: NCK-PDF.ĐP Lần BH/ Sửa đổi BH 01 BH 02 Ngày Mô tả lý do/nội dung ban hành, sửa đổi 11/10/2016 22/05/2022 Ban hành lần Bổ sung đề thi từ 2016 đến 2022 Người theo dõi NCK NCK VỀ TÁC GIẢ + Ngày sinh: 12/5 + Quê quán: Quỳnh Lưu, Nghệ An Hiện sống làm việc Tp Đà Nẵng + Tốt nghiệp trường Đại học Bách Khoa + Tham gia viết cho tạp chí Hóa Học Ứng dụng từ năm 2012, có gần 100 đăng + Các sách xuất bản: Quang Cảnh, Nguyễn Văn Thương, Nguyễn Công Kiệt Ứng dụng 26 phương pháp đột phá giải nhanh 20 Đề thi thử THPT Quốc Gia Hóa Học NXB ĐH QG Hà Nội 2015 Nguyễn Công Kiệt Rèn luyện tư phát triển hóa học giải tốn điểm 8, 9, 10 NXB ĐH QG Hà Nội 2015 Nguyễn Cơng Kiệt, Trần Hữu Nhật Trường Phân Tích Hướng Giải Tối Ưu Chinh Phục Tập Hóa Học chuyên đề Peptit NXB ĐH QG Hà Nội 2016 Nguyễn Công Kiệt, Lương Mạnh Cầm Phân Tích Hướng Giải Tối Ưu Chinh Phục Tập Hóa Học chuyên đề Este NXB tổng hợp Tp Hồ Chí Minh 2017 Nguyễn Cơng Kiệt Phân Tích Hướng Giải Tối Ưu Chinh Phục Tập Hóa Học chuyên đề HNO3 NXB tổng hợp Tp Hồ Chí Minh 2018 + Một số tài liệu miễn phí dạng pdf mạng: Trịnh Hướng dẫn giải số peptit khó - Bookgol giới thiệu 2016 Bài tập chọn lọc chuyên đề điện phân - đồng tác giả Lương Mạnh Cầm - BeeClass 2017 Bài tập chuyên đề hình vẽ thí nghiệm - BeeClass 2017 Chun đề đồ thị Hóa Học - Nguyễn Công Kiệt Blog 2017 Tuyển tập 30 đề thi thử THPT Quốc Gia - 2018 Giúp em làm tốt thi THPT QG - Phần thi tốt nghiệp - mơn Hóa Học Một số kiến thức, kỹ kỹ thuật giải tập mơn Hóa học - 2019 Tuyển tập 20 năm đề thi HSG tỉnh Nghệ An - 2019 Tuyển tập đề thi thử trường THPT chuyên ĐH Vinh từ 2011-2019 (2/2020) 10 Giải chi tiết đề thi Bộ GD&ĐT từ 20072019 (4/2020) 11 Bài tập chuyên đề muối amoni (6/2020) 12 Dự kiến: 1) Sử dụng đồng đẳng Hóa giải tốn Hóa Học (9/2020) 2) Tuyển tập đề thi HSG Bình Định 2012 2020 Truy cập: http://nguyencongkiet.blogspot.com/ để tải tài liệu Contact me: https://www.facebook.com/nguyencongkietbk nguyencongkietbk@gmail.com Trân trọng! Đăng ký kênh Youtube ủng hộ tác giả: https://www.youtube.com/channel/UChBNhhJl-j8bGfecyZxaiqg LỜI MỞ ĐẦU Trong hầu hết đề thi mơn hóa nay, xét phần vơ cơ, dạng tập điện phân nói dạng tốn hóa làm mưa làm gió khơng tập HNO3 Rất nhiều học sinh khơng có chuẩn bị kĩ mặt kiến thức luyện tập đủ nhiều, giải đề chí thi thật thường bỏ qua câu dẫn đến để điểm số khơng đáng có Nhiều em tâm với rằng: "em thấy điện phân với HNO3 bỏ qua luôn, không thèm đọc đề " //đắn lịng, ahihi// Như mặt lý thuyết vơ tình em đầu hàng trước khó khăn quan trọng hết bỏ qua hội để vào ngơi trường mà mơ ước, bỏ qua hội để thay đổi đời, đơn giản có điểm số cao Nhằm giúp em học sinh có tài liệu tham khảo đầy đủ dạng có nhìn tổng quát hướng đề Bộ Giáo Dục toán điện phân năm vừa qua hỗ trợ rèn luyện kĩ giải tốn hóa học Nhóm tác giả biên soạn tập tài liệu nhỏ quà nhỏ gửi đến em 99 Nội dung tài liệu bám sát theo yêu cầu định hướng đề thi Bộ GD&ĐT Ở dạng bài, tác giả nêu rõ nội dung, phương pháp, phân dạng dạng tập từ đến nâng cao tập ôn luyện trọng tâm dạng Trong hiểu biết hạn hẹp mình, tác giả cố gắng trình bày lời giải theo hướng tự nhiên Bạn đọc thấy hứng thú số tập trình bày với nhiều cách giải nhanh, phân tích, bình luận sau lời giải Để việc ơn luyện có hiệu khắc sâu kiến thức tác giả chân thành khuyên em trình sử dụng tài liệu em nên "xem nhẹ (thậm chí xem thường) lời giải tài liệu này", tự giải tập theo cách trước, dù cách nào, dù tuần hay tháng ra, cực chẳng xem lời giải Bởi lẽ tập khó mà em tự giải cho em nhiều cảm xúc rất nhiều lần so với việc đọc đề xem giải máy Và quan trọng tất việc làm rèn luyện cho em tư tự chủ, độc lập đưa đinh phịng thi khơng có giúp em ngồi thân em Trong trình biên soạn dành nhiều thời gian tâm huyết sai sót điều khó tránh khỏi Chúng tơi ln lắng nghe tiếp thu ý kiến đóng góp thầy cô học sinh với tinh thần cầu thị cao Để tài liệu nhỏ ngày hữu ích cần bảo, khích lệ thầy cô em học sinh, ý kiến đóng góp xin gửi địa facebook: https://www.facebook.com/nguyencongkietbk hoặc: https://www.facebook.com/lammanhcuong98 Đà Nẵng-Sài Gòn, 11/10/16 PHẦN 1: BÀI TẬP MẪU I Một số ý chung giải tốn: Để giải nhanh nên viết q trình cho nhận e điện cực sử dụng thêm biểu thức số mol It electron trao đổi: n e (suy từ phương trình Faraday) F Nếu điện cực khơng phải điện cực trơ xảy phản ứng chất làm điện cực với với sản phẩm tạo thành điện cực + mcatot tăng m kim loại tạo thành điện phân bám vào + mdd (sau điện phân) = mdd trước điện phân - m↓↑ … Nhìn chung tốn điện phân giải nhanh theo hai bước: Bước 1: Nhẩm nhanh số mol ion (+), ion (-) bị điện phân, phân li chúng Anot, Katot It Bước 2: Tùy theo yêu cầu toán, thường sử dụng biểu thức n e tìm đại lượng mà F toán yêu cầu II Các dạng toán điển hình Dạng Quá trình xảy điện cực: + Tại Catot (-): cụm từ sau tương đương: xảy trình khử (nhận e), khử, bị khử + Tại Anot (+):các cụm từ sau tương đương xảy q trình oxi hố (cho e), oxh,bị oxh anion l¯ ion (-) , anot l¯ cùc ( ) inh nghiệm tên cực dấu: cation l¯ ion (), catot l¯ cùc (-) Như trình điện phân tên ion tên c c Quy tắc kinh nghiệm khử cho o lấy (nhận), bị Chất (khử cho, o lấy) ngược với trình (bị nấy) Sự tập trung ion cực: Hiểu nôm na sau: + catot (-) nên h t ion +, ion + cần nhận e để trở nên trung hòa + anot (+) nên h t ion -, ion – cho e để trở nên trung hòa (Tuy nhiên cho nhận e thứ tự ưu tiên phụ thuộc vào loại ion xem phần điện phân dung dịch) Bài tập mẫu: Ví dụ 1: hi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), catơt xảy A oxi hố ion Na+ B oxi hoá ion Cl- C khử ion Cl- D khử ion Na+ (Trích đề thi TSĐH khối A năm 2008) Hướng dẫn Catot cực âm h t ion + loại B, C Ion + nhận e, khử loại A Chọn đáp án D Ví dụ 2: Phản ứng điện phân dung dịch CuCl2(với điện cực trơ) phản ứng ăn mịn điện hố xảy nhúng hợp kim Zn-Cu vào dung dịch HCl có đặc điểm là: A Phản ứng cực âm có tham gia kim loại ion kim loại B Phản ứng xảy kèm theo phát sinh dòng điện C Đều sinh Cu cực âm D Phản ứng cực dương oxi hố Cl– (Trích đề thi TSĐH khối A năm 2010) Cách 1: phân tích chất Điện phân : Cực âm (-) Cu2 2e Cu *Nh ng hợp kim Zn-Cu vào dung dịch HCl Cực âm kim loại có tính khử mạnh bị ăn mòn Zn Zn 2 2e Cách 2: Loại trừ Phản ứng điện phân dung dịch CuCl2(với điện cực trơ) sử ụ dòng điện chiều Loại B Nh ng hợp kim Zn-Cu vào dung dịch HCl, Zn cực âm bị ăn mòn Loại C Nh ng hợp kim Zn-Cu vào dung dịch HCl, cực dương xảy trình khử H+ (2H 2e H ) Loại D Chọn đáp án A Ví dụ 3: hi điện phân dung dịch NaCl (cực âm sắt, cực dương than chì, có màng ngăn xốp) A cực âm xảy q trình oxi hố H2O cực dương xảy trình khử ion Cl− B cực dương xảy q trình oxi hố ion Na+ ởcực âm xảy trình khử ion Cl− C.ở cực âm xảy trình khử ion Na+ D cực âm xảy trình khử H2O cực dương xảy trình oxi hố ion Cl− (Trích đề thi TSĐH khối A năm 2011) Giải thích: Trong bình điện phân, ion Na+ tiến cực âm, ion Na+ có tính oxi hóa yếu nên không bị khử mà nước bị khử, cịn cực dương Cl- có tính khử mạnh nước nên bị oxi hóa Chọn đáp án D Ví dụ 4: Cho phát biểu sau: (a) Điện phân dung dịch NaCl với điện cực trơ, thu khí H2 catot (QG-2018-201) (b) Điện phân nóng chảy NaCl, thu kim loại Na catot (TN-2021 lần Mã 201) (c) Điện phân dung dịch AgNO3, thu kim loại Ag catot (TN-2021 lần Mã 202) (d) Điện phân dung dịch CuSO4, thu kim loại Cu catot (TN-2021 lần Mã 204) (e) Điện phân dung dịch CuSO4 thu kim loại Cu anot (Đề tham khảo 2022) Số phát biểu đ ng A B C D Giải thích Nguyên tắc Catot với cation, Cation hình thành kim loại Nếu kim loại khơng bị điện phân nước nhận e tạo H2 (e) Sai Chọn đáp án D Dạng Điện phân nóng chảy (đpnc) Những kim loại hoạt động hóa học mạnh , Na, Ca, Mg, Al điều chế phương pháp đpnc hợp chất kim loại, nghĩa khử ion kim loại dòng điện a) Điện phân nóng chảy oxit: NaAlF6 2Al2O3 4Al+3O2 Quá trình điện phân: + Catot (-): 2Al +6e 2Al + Anot (+) Điện cực làm graphit (than chì) nên bị khí sinh anot ăn mòn 3+ 6O 2- 3O 6e 2C+O 2CO 2CO+O 2CO Phương trình phản ứng điện phân cho cực là: dpnc 2Al2 O3 4Al+3O2 dpnc Al2 O3 +3C 2Al+3CO dpnc 2Al2 O3 +3C 4Al+3CO2 - Hỗn hợp khí anot gồm: CO, CO2 O2 Điện phân nóng chảy Al2O3 phương pháp sản xuất nhơm cơng nghiệp b) Điện phân nóng chảy hiđroxit dpnc 2M+ O +H 2O (M = Na, K, ) Tổng quát: 2MOH + Catot (-): 2M +2e 2M Anot (+): 2OH- O +H O 2e c) Điện phân nóng chảy muối clorua dpnc Tổng quát: 2MClx 2M+xCl2 (x=1,2) Ví dụ: Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg Catot (-): 2Mg+ +2e 2Mg Anot (+): 2Cl Cl2 2e dpnc MCl2 2Mg+Cl2 Bài tập mẫu: Ví dụ 1: Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu m kg Al catot 67,2 m3(ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro 16 Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi (dư) thu gam kết tủa Giá trị m A.108,0 B 67,5 C 54,0 D 75,6 (Trích đề thi TSĐH khối B năm 2009) Hướng dẫn 67,2.103 67,2 m X CO2 : ( ).0,02 = 0,6 (kmol) 0,02 mol 2,24 Trong 2,24 lit X cã: n CO2 n CaCO3 67,2 m3 ~ kmol X hỗn hợp khí có tối đa khí CO, CO2 O2 dư khí 44.0,6 (3 0,6).M A MX 16.2 M A 29 ®ã A l¯ CO v¯ O2 (d) Như X gồm khí; Số mol CO2 kmol Đặt CO: x kmol; O2: y kmol 67,2 x y 0,6 22, x 1,8 0,6.44 88.x 32.y 32 y 0,6 BTNT.O n O n CO2 n CO n O2 4,2 kmol 0,6 1,8 0,6 BTNT: 3O Al O3 2Al m Al2O3 1, 4.102 75,6 kg BTNT.O 4,2 BTNT.Al 1,4 2,8 Chọn đáp án D Ví dụ Trong cơng nghiệp, kim loại sau điều chế phương pháp điện phân nóng chảy? A Fe B Cu C Mg D Ag ( BGD 2017 Mã 201 ) Ví dụ 3: Tiến hành thí nghiệm sau: (a) Điện phân MgCl2 nóng chảy (2018 Mã 202) Đúng (b) Điện phân dung dịch AgNO3 (điện cực trơ) (2017 Mã 204) Đúng (e) Điện phân Al2O3 nóng chày (2017 Mã 204) Số thí nghiệm tạo thành kim loại A B C D Ví dụ Kim loại sau điều chế phương pháp điện phân nóng chảy? A Fe B Na C Cu D Ag ( BGD 2019 Mã 202 ) Ví dụ 5: Phát biểu sau đ ng? A Dung dịch HCl dùng làm mềm nước có tính cứng vĩnh cửu B Trong cơng nghiệp, kim loại Na sản xuất cách điện phân dung dịch NaOH C hi đốt cháy Fe khí Cl2 Fe bị ăn mịn điện hóa học D im loại W có nhiệt độ nóng chảy cao kim loại Cu ( BGD 2020 lần ) Ví dụ 6: Cho phát biểu sau: (a) Ở nhiệt độ cao Kim loại Al khử Fe2O3 Đ ng (b) Điện phân nóng chảy NaCl, thu khí Cl2 anot Đ (c) Thành phần supephotphat kép Ca(H2PO4)2 Đ (d) Đốt sợi dây thép khí Cl2 xảy ăn mịn điện hóa học S Số phát biểu A B C D ( BGD 2021 lần Mã 203 ) Ví dụ 7: Kim loại sau điều chế phương pháp điện phân nóng chảy? A Cu B K C Au D Ag (BGD 2021 lần 2) Dạng Điện phân dung dịch Cũng điều chế kim loại hoạt động hóa học trung bình yếu cách điện phân dung dịch muối ch ng Vai trị nước: + Là mơi trường để cation anion di chuyển cực + Đôi nước tham gia vào trình điện phân catot (-): 2H2O + 2e H2 + 2OHở anot (+): 2H2O O2 + 4H+ + 4e Chú ý: H+ axit điện phân: 2H+ + 2e→ H2 OH- bazơ điện phân: 2OH- → O2 + 2H+ + 4e Về chất nước nguyên chất không bị điện phân điện trở lớn ( R , I = ) Do muốn điện phân nước cần hoà thêm chất điện ly mạnh như: muối tan, axit mạnh, bazơ mạnh Thứ t điện phân điện c c: Quy luật chung: catot (-): cation có tính oxi hóa mạnh bị điện phân trước anot (+): anion có tính khử mạnh bị điện phân trước Quy tắc catot (-) + Dãy điện hóa (một số kim loại gặp toán điện phân dung dịch): H2O/H2 Zn2+/Zn Fe2+/Fe Ni2+/Ni Sn2+/Sn Pb2+/Pb 2H+/H2 Cu2+/Cu Fe3+/Fe2+ Ag+/Ag + Các ion kim loại từ Al trở đầu dãy ( gồm Al, Mg, Na, Ca, Ba, K ) thực tế không bị khử thành ion kim loại điện phân dung dịch mà nước điện phân + Các ion sau Al bị khử thành kim loại, với thứ tự ưu tiên ngược từ lên (kim loại yếu ion điện phân trước) Quy tắc anot (+) Thứ tự ưu tiên: anion gốc axit, OH- bazơ, OH- nước điện phân theo thứ tự S2- > I- > Br - > Cl- > RCOO- > OH- >H2O + Các anion chưa oxi như: NO3- ;SO42- ;CO32- ;SO32- ;PO43- ;ClO4- … coi không điện phân mà nước điện phân (Cái quan trọng nha!!!) Đ nh luật điện phân (đ nh lut Faraõy) AIt It m , (từ suy ra: n e (trao ®ỉi) ) ®ã: nF F + m khối lượng chất giải phóng điện cực (đơn vị gam) + A khối lượng mol chất thu điện cực ( đơn vị: gam/ mol) + n: số e trao đổi điện cực, ne: số mol e trao đổi điện cực + I: cường độ dòng điện (A ) + t: thời gian điện phân (s) + F = 96500 C/mol Bài tập mẫu: Ví dụ Cho kim loại sau: K, Ba, Cu Ag Số kim loại điều chế phương pháp điện phân dung dịch (điện cực trơ) A B C D (BGD 2017 mã 203) Ví dụ 2: Sản phẩm thu điện phân dung dịch Cl (điện cực trơ, màng ngăn xốp) A KOH, O2 HCl B KOH, H2 Cl2 C K Cl2 D K, H2và Cl2 (Trích đề thi CĐ năm 2013) Tư duy: Catot: K+ không bị điện phân H2O điện phân Do có màng ngăn xốp nên Cl2 sinh khơng tác dụng với KOH Lời giải: Catot (-): H O 1e OH 0,5H sp : KOH, Cl , H Anot (+): 2Cl 2e Cl Chọn đáp án B Ví dụ 3: Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,2M (điện cực trơ) catot thu 3,2 gam kim loại thể tích khí (đktc) thu anot A 1,12 lít B 2,24 lít C 0,56 lít D 3,36 lít (Trích đề thi CĐ năm 2011) Hướng dẫn Anot (+): H O 2H + 0,5O 0,025 2 + 2e Cu Catot (-): Cu 0,1 0,1 + 2e 0,1 VO2 0,025.22, 0,56 l Chọn đáp án C Ví dụ 4: Điện phân dung dịchhỗn hợp gồm0,1 mol FeCl3, 0,2 mol CuCl2 0,1 mol HCl (điện cực trơ) hi catot bắt đầu thoát khí anot thu V lít khí (đktc) Biết hiệu suất trình điện phân 100% Giá trị V A 5,60 B 11,20 C 4,48 D 22,40 (Trích đề thi TSĐH khối B năm 2012) Hướng dẫn Các ion tham gia điện phân catot theo thứ tự tính oxi hóa từ mạnh đến yếu ( Fe3+ > Cu2+ > H+ > Fe2+) Khi catot bắt đầu khí ( tức H+ bắt đầu điện phân ) → Fe3+ bị khử thành Fe2+ Cu2+ bị khử hoàn toàn ) Catot (-): Fe3 1e Fe2 2 BT.e : n 3 n 2n Cl2 Fe Cu Cu 2e Cu, Bắt đầu 0,1 0,2 2H + 2e H2 n Cl2 0,25 VCl2 0,25.22, 5,6 l Anot (+): 2Cl + 2e Cl2 Chọn đáp án A Ví dụ 5: Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khối lượng dung dịch giảm 10,75 gam ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay không đáng kể) Tất chất tan dung dịch sau điện phân A KNO3và KOH B KNO3, HNO3và Cu(NO3)2 C KNO3, KCl KOH D KNO3và Cu(NO3)2 (Trích đề thi TSĐH khối A năm 2011) Hướng dẫn Anot (+): Cl Cl o + 1e , Cl thiÕu: 0,1 0,1 0,14 H O 2H + 0,5O2 + 2e 0,30,14 0,04 Catot (-): Cu 2 + 2e Cu 0,15 0,3 Ban đầu 0,15 0,14 64 8,03 Cl hÕt,H O cha dp:m =0,1.35,5+ H O dp Cu hÕt:m =0,1.35,5+0,15.64 0,04.32 14, 43 K 8,03 m 10,75 < 14,43 VÉn cßn Cu , H+ (do H O ®p) v¯ c²c ion không bị đp NO3 Chn ỏp ỏn B Ví dụ 6: Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2 0,1M NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ dòng điện 5A 3860 giây Dung dịch thu sau điện phân có khả hồ tan m gam Al Giá trị lớn m A 5,40 B 1,35 C 2,70 D 4,05 (Trích đề thi TSĐH khối B năm 2009) Hướng dẫn 2 10 Cu a H b CuSO a e Na 2SO a X 10,375g NaCl 3a NaOH a Cl2 1,5a O c 1,5a 0, 075 a 0, 05 170,5a 2b 32c 10,375 b 0,125 n e 2a 2b 0,35 2a 2b 3a 4c c 0, 05 t = 25205,224(s) 7(h) Câu 67: Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch X chứa CuSO4 NaCl (có tỉ lệ mol tương ứng 3:2) dịng điện chiều có cường độ A, sau thời gian t thu dung dịch Y chứa hai chất tan thấy khối lượng dung dịch Y giảm 33,1 gam so với khối lượng dung dịch X Dung dịch Y hòa tan tối đa 3,6 gam Al Giả sử khí sinh q trình điện phân thoát hết khỏi dung dịch Giá trị t gần với giá trị sau đây? A 4,5 B C 5,36 D 6,66 (Thi thử THPT Đặng Thúc Hứa - Nghệ An lần năm 2016) Câu 67: Chọn đáp án C CuSO 3a e NaCl 2a Cu 3a H b Cl2 a O a O 0,5b BTNT.S a = 0,1 b = 0,2 Na 2SO a H 2SO 0, nAl 15 ne = 3.0,1.2 + 2.0,2 = t = 19300(s) = 5,36111(h) Câu 68: Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 NaCl điện cực trơ, màng ngăn xốp, sau thời gian thấy khối lượng dung dịch giảm 17,7 gam Cho 9,0 gam Fe vào dung dịch sau điện phân đến kết th c phản ứng thấy thoát 1,344 lít khí NO (SP N+5, đktc) 4,12 gam hỗn hợp kim loại Giá trị m A 34,76 gam B 36,18 gam C 40,86 gam D 44,62 gam (PenI Hocmai.vn – Thầy Vũ Khắc Ngọc đề khóa 2016) Câu 68: Chọn đáp án D Cu 2 a O NaCl e nFe b m(g) 17, 7g Cl2 y NO3 nNO 0, 06 Cu(NO3 ) Cu x H 0, 24 2b 2a 0, 06.3 a 0, 02 9 56b 4,12 64a b 0,11 64x 71y 17, 0, 06.32 x 0,18 m 44,62 Từ nH+ = 0,24 nO2 = 0,06 2x 2y 4.0, 06 y 0, 06 Câu 69: Tiến hành điện phân 200 ml dung dịch X gồm HC1 0,8M CuSO4 1M với cường độ dịng điện khơng đổi I = 2,68 ampe thời gian (điện cực trơ, có màng ngăn, hiệu suất điện phân 100%) Coi khí tan nước khơng đáng kể Thể tích khí anot (ở đktc) A 1,792 lít B 2,016 lít C 2,688 lít D 2.240 lít (Chuyên ĐH Vinh lần - 2017) 59 Câu 69: Chọn B SO = 0,2 mol A (+): Cl = 0,16 mol Dung dÞch: Cu = 0,2 mol K (-): H = 0,16 mol It ne = = 0,2 = 2n Cl2 + 4nO2 F n O2 = 0,01 mol VkhÝ Anot = (0,08 + 0,01).22,4 = 2,016 lÝt n Cl2 = 0,08 mol Câu 70: Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện khơng đổi) V lít dung dịch X chứa đồng thời R(NO3)2 0,45M (R kim loại hóa trị khơng đổi) NaCl 0,4M thời gian t giây, thu 6,72 lít hỗn hợp khí anot (đktc) Nếu thời gian điện phân 2t giây thu dung dịch Y Dung dịch Y tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch chứa OH 0,75M NaOH 0,5M, không sinh kết tủa Biết hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan dung dịch Giá trị V A 0,75 B 1,00 C 0,50 D 2,00 (Chuyên ĐH Vinh lần - 2017) Câu 70: Chọn đáp án B Ở 2t dung dịch chơi với OH-: 0,4 mol → Y chứa H+ →R2+ bị điện phân → Có thể đốn Cu2+ Cl : 0,2 V lo³i D Tại t O : 0,3 0,2V Để đỡ mệt ốp thử V vào thấy + Với V = 0,5 nH = 0,25 (khơng đổi) + Với V = 0,75 (khơng hợp lí) Chỉ có B chuẩn Câu 71: Điện phân dung dịch X chứa 0,06 mol FeCl3; 0,1 mol CuCl2 0,02 mol HCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp), cường độ dòng điện 5A với thời gian 5790 giây thu dung dịch Y Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa m gam MnO4 H2SO4 Giá trị m A 1,58 B 3,16 C 23,70 D 4,74 (Chuyên Bến Tre lần 2017) Câu 71: D n e 0,3 mol , dung dịch sau phản ứng chứa Fe2+: 0,05 mol, Cl- : 0,1 mol mKMnO4 (0,05 0,1) : 5.158 4,74 gam Câu 72: Tiến hành điện phân 400 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,1M với cường độ dòng điện 9,65A vòng 1000 giây Hiệu suất phản ứng 100% khối lượng kim loại bám vào catot thể tích khí anot A 2,56 gam Cu 0,56 lít O2 B 3,2 gam Cu 0,448 lít O2 C 2,56 gam Cu 0,448 lít O2 D 3,2 gam Cu 5,6 lít O2 (Nguyễn Đức Mậu Nghệ An lần - 2017) Câu 72: Chọn A 60 It 9,65.1000 0,1 mol; n Cu2 : 0,04 mol F 96500 Cu Cu 2e 0,04 0,08 H O 2H 0,5O 2e 0,1 0,025 H O e OH 0,5H ne (0,10,08) m Cu 0,04.64 2,56; VO2 0,025.22, 0,56 (lit) Lưu ý: Tại thời điểm Cu điện phân điện phân điện cực Câu 73 Điện phân (với điện cực trơ, cường độ dịng điện khơng đổi) dung dịch muối nitrat kim loại M (có hóa trị khơng đổi) Sau thời gian t giây, khối lượng dung dịch giảm 6,96 gam catot thu a gam kim loại M Sau thời gian 2t giây, khối lượng dung dịch giảm 11,78 gam catot 0,224 lít khí (đktc) Giá trị a A 8,64 B 6,40 C 6,48 D 5,60 (Đề tham khảo 2017 - Đề lần 3) Câu 73: Chọn C Điện phân dung dịch muối nitrat kim loại M (có hóa trị khơng đổi) : AgNO3, Cu(NO3)2 TH1: ®pdd 2AgNO3 H2 O 2Ag 21 O2 2HNO3 m dd (Gi° m) 108.4x 32x 6,96 x 0,015 a 6,48 (g) 4x mol xmol TH2: ®pdd Cu(NO3 )2 H2 O Cu 21 O2 2HNO3 m dd (Gi° m) 64.2x 32x 6,96 x 0,04355 a 5,568 (g) 2xmol xmol Nếu giải nhiều thời gian so với phương pháp thử Anot : O2 (x mol ) n e 4x ®pdd, t (gi©y) M(NO3 )n m dd (Gi°m) 32x M 4xn 6,96 (1) 4x mol Catot : M( n ) 2t (gi©y) ne 8x nO2 2x & nM (8xn0,02) mdd (Gi°m) 32.2x M (8xn0,02) 0,02 11,78 (2) Từ (1) & (2) M = 108n n = & M = 108 (Ag) Câu 74 Điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp), thu dung dịch X Hấp thụ CO2 dư vào X, thu dung dịch chất Y Cho Y tác dụng với Ca(OH)2 theo tỉ lệ mol : 1, tạo chất Z tan nước Chất Z A Ca(HCO3)2 B Na2CO3 C NaOH D NaHCO3 (Đề tham khảo 2017 - Đề lần 3) Câu 74: Mức độ hiểu & vận dụng iến thức tổng hợp vơ HH12 ®pdd, mnx NaHCO3 2NaCl 2H2O 2NaOH Cl2 H2 & NaOH CO2 (d) (Y) NaHCO3 Ca(OH)2 NaOH CaCO3 H O 1:1 (Z) Câu 75 Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO4 NaCl (tỉ lệ mol tương ứng : 3) với cường độ dòng điện 1,34A Sau thời gian t giờ, thu dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 10,375 gam so với dung dịch ban đầu Cho bột Al dư vào Y, thu 1,68 lít khí H2 (đktc) Biết phản ứng xảy hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hịa tan khí nước bay nước Giá trị t A B C D (Đề tham khảo 2018) Câu 75: Chọn A * Nhận thấy Cu2+ hết trước Cl- → OH- = 2nH2/3 = 0,05 61 Cu 2 : a 2a 2b 3a 4c a 0, 05 Cl : 3a 2b 4c 0, 05 b 0,125 → ne = 0,35 → t = 7h * Gọi H : b (64 35,5.3)a 2b 32c 10,375 c 0, 05 O : c Câu 76: Điện phân dung dịch chứa đồng thời NaCl CuSO4 (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hòa tan khí nước bay nước) với cường độ dịng điện khơng đổi ết thí nghiệm ghi bảng sau: Thời gian điện hối lượng hí Dung dịch thu sau phân (giây) Catot tăng anot điện phân có khối lượng (gam) giảm so với dung dịch ban đầu (gam) 1930 m Một khí 2,70 7720 4m Hỗn hợp khí 9,15 t 5m Hỗn hợp khí 11,11 Giá trị t A 10615 B 9650 C 11580 D 8202,5 (Chuyên ĐH Vinh lần - 2018) Câu 76: Chọn đáp án C Cu : a 2,7 a = 0,02 I = 2a Tại thời điểm t = 1930 Cl : a Cu : 0,08 n e = 0,16 Cl : b b = 0,05 Tại thời điểm t = 7720 0,16 - 2b O : Tại thời điểm t Cu : 0,1 H : c 11,11 Cl : 0,05 c = 0,02 n e = 0,24 t = 11580 O : 0,2 + 2c - 0,1 Câu 77: Điện phân 11,4 gam muối clorua nóng chảy kim loại, sau phản ứng xảy hồn tồn thu 2,688 lít (đktc) chất khí anot Muối đem điện phân A NaCl B KCl C BaCl2 D MgCl2 (Chuyên ĐH Vinh lần - 2018) Câu 77: D 2MCl n 2M nCl 11, 0,24/ n 0,12 M 24 0,24 11, 4.n (M 35,5n) M 35,5n n 0,24 n2 Câu 78: Điện phân dung dịch gồm CuSO4 NaCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hồ tan khí nước bay nước) với cường độ dịng 62 điện khơng đổi 9,65A thời gian t giây Sau điện phân thu 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm hai khí có tỉ khối so với H2 16,39 ết luận sau khơng đ ng? E Dung dịch sau điện phân có pH < F Giá trị t 3960 G Hai khí X Cl2 H2 H hối lượng dung dịch sau điện phân giảm 15,95 gam so với dung dịch trước điện phân (Chuyên ĐH Vinh lần - 2018) Câu 78:C Anot() Catot( ) Cl 2e Cl Cu 2e Cu H O 2H 0,5O 2e (hc) H O e OH 0,5H TH1: Hai khÝ Cl2 (0,002) O2 (0,098) O2 t³o ë Anot nªn H pH n e 2n Cl2 4n O2 0,396 It t 3960s F n Cu n e / 0,198 m = m Cl2 m O2 m Cu 15,95 Bình luận: Ai xui mà xét phải trường hợp khí Cl2 H2 q đen Câu 79: Điện phân dung dịch X chứa 3a mol Cu(NO3)2 a mol KCl (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khối lượng catot tăng 12,8 gam dừng điện phân, thu dung dịch Y Cho 22,4 gam bột Fe vào Y, sau phản ứng xảy hồn tồn, thu khí NO (sản phẩm khử N+5) 16 gam hỗn hợp kim loại Giả thiết hiệu suất điện phân 100% Giá trị a A 0,096 B 0,128 C 0,112 D 0,080 (Đề tham khảo 2019) Câu 79:D Y + Fe thu hổn hợp kim loại nên Y cịn Cu2+ dư Mặt khác, khí NO nên Y chứa H+ Cl- bị điện phân hết Catot( ) 2 Cu 2e Cu 0,2 0,2 2 Cu (d): 3a - 0,2 Anot() 2Cl 2e Cl a a 0,5a 2H O 4H O 4e b b BT.e 2n Fe2 2n Cu2 3.n NO 2n Fe2 2n Cu2 n H n Fe2 n Cu2 0,375n H BT.e a b 0,2.2 a 0,08 BTKL 22, 56.(3a 0,2 0,375b) 64.(3a 0,2) 16 b 0,32 Câu 80: Điện phân 600ml dung dịch X chứa đồng thời NaCl 0,5M CuSO4 a mol/l (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hịa tan khí nước bay nước) đến thu dung dịch Ycó khối lượng giảm 24,25 gam so với khối lượng dung dịch X ban đầu ngừng điện phân Nh ng sắt nặng 150 gam vào dung dịch Yđến phản ứng xảy hoàn toàn, lấy kim loại ra, rửa sạch, làm khơ cân 150,4 gam (giả thiết tồn kim loại tạo thành bám hết vào sắt khơng có sản phẩm khử S+6 sinh ra) Giá trị a 63 A.1,00 B 1,50 (Chuyên ĐH Vinh lần - 2019) C 0,50 D 0,75 Câu 80: Chọn A Lưu ý: Khl cho Fe vào Y ngồl Fe + Cu2+ cịn có Fe + H+ 2Cl Cl 2e Cu 2e Cu 0,3 0,3 2H O 4H 4e O t 2t 2t y 2y y 0,5t BT.e : 0,3 t y y 0,2 BTKL : 0,15.71 64y 32.0,5t 24,25 t 0,05 Đặt x mol số mol Cu2+ dư: 64x-56.(x+t)=150,4-150 → x = 0,4 n Cu 0, 0,2 0,6 mol a = Câu 81: Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp Cu(NO3)2 KCl vào H2O thu dung dịch X Điện phân dung dịch X (với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) thời gian t thu 1,12 lít (đktc) khí anot Nếu điện phân thời gian 3,5t thu 2,8 lít (đktc) khí anot thu dung dịch Y Cho 20 gam bột Fe vào Y, sau phản ứng xảy hồn tồn, thu khí NO (sản phẩm khử N+5) 16,4 gam hỗn hợp kim loại Biết hiệu suất điện phân 100%, khí khơng tan dung dịch Giá trị m A 58,175 B 48,775 C 69,350 D 31,675 (Chuyên ĐH Vinh lần - 2019) Câu 81: Chọn A Do Fe + Y hỗn hợp kim loại nên Cu2+ chưa điện phân hết Từ tỉ lệ khí anot → 3,5t anot có O2 + Nếu thời gian t giờ, anot có Cl2→ n(e) = 0,1 mol → 3,5t có n(e) = 0,35 mol → nCl2 = a; nO2 = b → a+b= 0,125 2a+4b=0,35→ a = 0,075 b = 0,05 (mol) → nCu2+ bị đp = 0,175 mol → nH+ = 0,2 mol → nNO = 0,05, nCu2+ x mol → 20+8x-0,05.3:2.56= 16,4 → x = 0,075 mol → m = 188.(0,175+0,075)+74,5.0,075.2=58,175 gam + Nếu t giờ, anot có x mol Cl2 y mol O2→x+y=0,05 n(e) = 2x+4y → Trong 3,5t n(e) = 7x+14y → nO2 = 0,125-x mol = (5x+10y):4 = 1,25x+2,5y → x=0 → Loại Bình luận: Có thể dùng bảo tồn điện tích để tìm Cu2+ dư sau: H : 0,2 BT.§ T x 2y 0,2 0,1 K : 0,15 NO3 / H KNO3 Y x ( 0,05 0,15) BTKL NO3 ( ban đầu): x mol 20 64y 16, 56.( ) Cu2 (d) : y mol x 0,5; y = 0,075 Câu 82: Điện phân dung dịch X gồm 0,2 mol NaCl a mol Cu(NO3)2 (với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dịng điện khơng thay đổi), thu dung dịch Y có khối lượng giảm 17,5 gam so với khối lưọng X Cho m gam Fe vào Y đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch Z, khí NO (sản phẩm khử N+5) (m - 0,5) gam hỗn hợp kim loại Giả thiết hiệu suất điện phân 100%, nước bay không đáng kể Giá trị a A 0,2 B 0,15 C 0,25 64 D 0,35 (Đề tham khảo 2020-BGD) Câu 82: Chọn D Catot() : Cu2 2e Cu BT.e x 2x 2x 4y+0,2 2x > 4y Anot() : Cl Cl 2e 0,2 0,2 NO3 4H e NO 2H O 0,1 4y 3y 2x 2H O 4H O2 4e Đặt z l¯ mol Cu2 d 4y 4y y BT.e 2x 0,2 4y x 0,15 17,5 64x 0,1.71 32 y y 0,025 a x z 0,35 56z 64z 1,5y.56 0,5 z 0,2 Câu 83: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CuSO4 FeCl3 vào nước thu dung dịch X Điện phân dung dịch X (với điện cực trở) đến anot 0,2 mol hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 30,625 dừng lại Dung dịch thu sau điện phân có chứa muối có nồng độ mol Giả sử hiệu suất điện phân 100% khí sinh khơng tan nước Giá trị m A 48,25 B 64,25 C 62,25 D 56,25 (Chuyên ĐH Vinh lần - 2019) Câu 83: Chọn B n Cl2 0,15;n O2 0,05 n FeCl3 0,1 mol 2Cl Cl 2e 0,3 0,15 0,3 H O 4H O 4e 0,05 0,2 Fe3 e Fe 0,1 0,1 0,1 Cu 2e Cu x 2x Dung dịch chứa muối → Cu2+ dư; n Cu2 (d) n FeSO4 0,1 mol BT.e 2x 0,1 0,5 x 0,1 n CuSO4 0,1 m 0,3.160 0,1.162,5 64,25 gam Câu 84: Cho m gam hỗn hợp gồm CuO Na2O tác dụng vừa đủ với axit HCl, thu dung dịch X Tiến hành điện phân dung dịch X với điện cực trơ, màng ngăn xốp, dịng điện có cường độ khơng đổi Tổng số mol khí thu hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) mô tả đồ thị bên (đồ thị gấp kh c điểm P, Q) Giả sử hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua bay nước Giá trị m A 19,35 B 11,10 C 10,20 D 14,20 (Chuyên ĐH Vinh lần - 2021) Câu 84: Hiện tượng đồ thị: - OP: Cl- điện phân Anot (+) ; Cu2+ điện phân Catot - PQ mol khí tăng: Cl2 tiếng tục bay cực (+); Cực (-) hết Cu2+, H2O điện phân; - Q →+∞ mol khí giảm: Cl- hết, H2O điện phân hai điện cực 65 Đặt số mol CuCl2: x mol; NaCl: y mol Anot (+) Catot() 2Cl 2x (2x y 2x) Cl 2e x y Cu 2e Cu 2x y x H O 2H 0,5O 2e z 0,5z 2z 2x H O e OH 0,5H y 0,5.y H O e OH 0,5H 2z z x 0,5y 0,5y 0,2 0,5z z 0,35 0,2 z 0,1 z 0,1 x 0,1 I.2a 2x y 2z 5x 3x y 0,2 y 0,1 2x F x y 0,2 x y 0,2 z 0,1 I.5a 2x y 2z F m 0,1.80 0,1.0,5.(23.2 16) 11,1 gam Câu 85: Điện phân dung dịch X gồm CuSO4 0,10 M NaCl x mol/lít với điện cực trơ, có màng ngăn, cường dịng điện không đổi, sau thời gian t giây thu V lít khí Nếu thời gian điện phân 1,6t giây thu hai khí có tổng thể tích 2V lít Cịn tiến hành điện phân 3,2t giây thu khí có tổng thể tích 4,8V lít Biết hiệu suất trình điện phân 100% Giá trị x A 0,10 B 0,20 C 0,40 D 0,05 (Sở GD Nghệ An lần - 2021) Câu 85: Chọn C Cu 2e Cu Cl Cl 2e H O 2e OH H H O H 4e O n Cl 1,6a 1,6a.2 0, 4a.2 Sau t(s) : n Cl2 a sau1,6s n Cu 1,2a n 0, 4a H2 2a.3,2 1,2a.2 2a n Cu 1,2a;n H2 Sau 3,2t n Cl m;n O n 2 m n 2a 4,8a m 2, 4a n NaCl 2m 4,8a xV x 0, n CuSO4 1,2a 0,1V 2m 4n 3,2.2a n 0, 4a Câu 86 Tiến hành điện phân 500 ml dung dịch X gồm Cu(NO3)2 NaCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, đến có khí điện cực dừng điện phân, thu dung dịch Y 0,45 mol khí Biết dung dịch Y hịa tan tối đa 11,76 gam Fe giải phóng NO (sản phẩm khử N+5) Nồng độ mol/l Cu(NO3)2 X A 1,18M B 1,75M C 1,32M D 1,25M (Liên trường Nghệ An 2021 - Đề lẻ) Câu 86: Chọn A 66 n Fe 0,21 3Fe 8H 2NO3 3Fe 2NO 4H O n O2 1 n H 0,56 0,14 4 0,56 0,31 0,59 0,59 CM Cu(NO3 )2 1,18 0,5 n Cu(NO3 )2 n Cl2 0, 45 0,14 0,31 Câu 87 Tiến hành điện phân 750 ml dung dịch X gồm Cu(NO3)2 KCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, đến nước bắt đầu điện phân điện cực dừng điện phân, thu dung dịch Y 0,51 mol khí Biết dung dịch Y hịa tan tối đa 12,6 gam Fe giải phóng NO (sản phẩm khử N+5) Nồng độ mol/l Cu(NO3)2 X A 1,96M B 1,75M C 0,925M D 0,88M (Liên trường Nghệ An 2021 - Đề chẵn) Câu 87: Chọn D n Fe 0,225 3Fe 8H 3Fe 0,6 2NO 4H O 0,36 0,66 0,66 n Cl2 0,51 0,15 0,36 CM Cu(NO3 )2 0,88 0,75 Câu 88: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm CuSO4 KCl vào H2O, thu dung dịch Y Điện phân Y (có màng ngăn, điện cực trơ) đến H2O bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân Số mol khí anot lần số mol khí từ catot Phần trăm khối lượng CuSO4 X bao nhiêu? A 61,70% B 44,61% C 34,93% D 50,63% (Đề thử nghiệm 2017 Bộ Giáo Dục - Đề lần 2) Gi ° s n Cl2 n O2 n H 2NO3 0,15 Cu 2e Cu a 0,6 n Cu(NO3 )2 2Cl Cl 2e 2a 2 2H O 2e OH H 2c c 2a 2c c 0,25 %m CuSO4 44,61% 1 4c a 0,75 Câu 89: Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa 0,4 mol Cu(NO3)2 0,1 mol NaCl dòng điện chiều có cường độ 2,68A Sau t điện phân, thu dung dịch X Thêm bột Mg vào X, thu chất rắn gồm hai kim loại 0,07 mol hỗn hợp khí Y gồm hai khí khơng màu có khí hóa nâu ngồi khơng khí Tỉ khối Y so với H2 17 Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 52,96 gam muối khan Giá trị t A 6,0 B 5,0 C 5,5 D 4,5 (Chuyên Lê Hồng Phong Nam Đ nh thi HK II 2021) Câu 89: Chọn A nN2O nNO 0,07 NO nN O 0,02mol Y N2O 44nN2O 30nNO 0,07 34 nNO 0,05mol 67 Na 0,1 Cu2 2 NO3 0,8 Mg a nN2O 0,02 Mg H2O NO b n 0,05 Na 0,1 NO H NH c 2a-b+c=-0,1(BT§T ) a 0,295mol b c 0,8 0,02 0,05 0,71( BTN ) b 0,7mol 24a 62b 18c 52,96 0,1 23 50,66 c 0,01mol 0, 02 0, 05 0, 01 0,1 số mol Cu 2 phản Số mol Mg phản ứng với Cu 2 = 0, 295 ứng ne (0, 0,1) 0, t 6h Câu 90 Điện phân dung dịch X (chứa a gam chất tan gồm CuSO4 n (mol) NaCl) với cường độ dịng điện khơng đội (điện cực trơ, có màng ngăn xốp) Thể tích khí điện cực V lít N 3,136 (đktc) theo thời gian t (s) biểu diễn đồ thị sau: Biết hiệu suất phản ứng điện phân 100% Giá trị a M A 26,53 B 31,76 C 28,56 200 350 400 t (giây) (Chuyên Quốc Học Huế lần 2021) T³i M :Cl hÕt T³i N : Cu hÕt 2Cl Cl 2e Cu 2e Cu x x y T³i t : 2Cl Cl 2e 2y x Cu 2e Cu x 4H O 4H 4e O 4a y 2y 2H O 2e 2OH H a 2b 200 x 350 2y y x 0,16 x 4a 2y 2b y 0,14 a 31,76g x a b 0,14 a 0,04 b 0,02 x 4a 400 x 200 Câu 91: Điện phân dung dịch AgNO3 với điện cực trơ, sau thời gian thu dung dịch X chứa chất tan có nồng độ mol, đồng thời thấy khối lượng dung dịch X giảm 10,44 gam so với khối lượng dung dịch AgNO3 ban đầu Cho 3,36 gam bột Fe vào dung dịch X, khuấy thu dung dịch Y, chất rắn Z khí NO (sản phẩm khử nhất) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Khối lượng muối tan dung dịch Y A 11,625 gam B 13,125 gam C 9,075 gam D 12,195 gam (Chuyên Quốc Học Huế lần 2021 Câu 91: Chọn B 68 b n O2 x n Ag 4x m 32x 108.4x 10, 44 x 0,0225 n AgNO3 d n HNO3 4x 0,09 n NO n H 0,0225 n Fe 0,06 2n Fe n Ag 3n NO 3n Fe nª n Ag bÞ khư hÕt, Fe tan hÕt n NO (Y) 0,09 0,09 0,0225 0,1575 m muèi m Fe m NO 13,125g Câu 92: Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO4 NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 1: 3) với cường độ dòng điện 2,68A Sau thời gian t giờ, thu dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 20,75 gam so với dung dịch ban đầu Cho bột Al dư vào Y, thu 3,36 lít khí H2 Biết phản ứng xảy hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua bay nước Giá trị t A B C D Câu 92: Chọn C Cho Al vào Y thu khí H2 nên xảy trường hợp: Y chứa OH- Y chứa H+ Trường hợp 1: Y chứa OHAl + OH- + H2O → AlO2- + 3/2H2 0,1 -0,15 Na : 3x n CuSO4 x mol BTDT Đặt Y OH : 0,1 x 0,1 n 3x mol NaCl SO2 : x Anot (+) Catot (-) 2Cl- → Cl2 + 2e Cu2+ + 2e → Cu0 0,3 → 0,15 → 0,3 0,1 → 0,2 → 0,1 2H2O → O2 + 4H+ + 4e 2H2O + 2e → H2 + 2OHx → 4x 2y ← y BTe :0,2 2y 0,3 4x O2 :x mol x 0,1mol m dd gi ° m 0,1.64 0,15.71 32x 2y 20,75 y 0,25mol H :y mol mO2 m Cu m Cl2 m H2 2,68t t 25205(s) 7h ⇒ n e 0,3 4x 96500 Trường hợp 2: Y chứa H+ Al + 6H+ → Al3+ + 3H2 0,3 -0,15 Na : 3x BTDT Y H : 0,3 0,3 3x 2x x SO2 : x Câu 93: Điện phân dung dịch chứa đồng thời NaCl CuSO4 (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hịa tan khí nước bay nước) với cường độ dòng điện khơng đổi ết thí nghiệm ghi bảng sau: 69 Thời gian điện phân (giây) hối lượng catot tăng (gam) 1930 m 5790 t Giá trị t 3m 4m A 10036 (Chuyên ĐH Vinh lần - 2022) Dung dịch thu sau điện phân có khối lượng giảm so với khối lượng dung dịch ban đầu (gam) 3,375 hí anot Một khí Hỗn hợp khí Hỗn hợp khí B 5018 8,750 11,29 C 8878 D 12545 Câu 93: Chọn A Sau 1930 giây: hí anot Cl2 Catot() Cu2 2e Cu a 2a a Anot() Cl Cl2 2e 2a a 3,375 64a 71a 2a a 0,025 m 64a 1,6 Sau 5790 giây: hí anot Cl2; O2 m Cu 3m n Cu 0,075 Catot( ) Anot( ) 2 Cu 2e Cu Cl Cl 2e 0,075 x 2x 2H O 4H O2 4e y Bt.e 2x 4y 2.0,075 x 0,05 y 0,0125 71x 32y 4,8 8,750 4y Sau t giây: mCu 4m nCu 0,1 Sau t giây Catot có Cu điện phân BT.e 2.0,1 2.0,05 4.nO2 nO2 0,025 mdd 0,1.64 0,05.71 0,025.32 11,55 11,29 Nước bị điện phân Catot Catot() Anot( ) Cu2 2e Cu Cl Cl 2e 0,1 0,05 0,1 H O e OH 0,5H 2H O 4H O 4e 2 2x x y Bt.e x 0,03 0,2 2x 0,1 4y 6, 0,05.71 2x 32y 11,29 y 0,04 4y I.ts n e (ts) (1) 0,2 2.0,03 F (1)/(2) ts 1930 10036s 0,05 n (1930s) I.1930s (2) e F Câu 94: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm KCl CuSO4 vào nước dư, thu dung dịch X Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất 100%) dung dịch X với cường độ dịng điện khơng đổi I = 2,68A Sau dừng điện phân, thu 500 ml dung dịch Y (pH = 13) có 70 khối lượng giảm 18,475 gam so với khối lượng dung dịch X ban đầu (giả thiết nước không bay trình điện phân) Giá trị m A 50,075 B 54,075 C 34,625 D 47,450 (Chuyên ĐH Vinh lần - 2022) Câu 94: Chọn C Tham khảo cách giải thầy Hoàng Chung, chuyên Bến Tre (m 0,05.74,5) (135 18) 0,05.(36,5 18 : 2) (6 * 3600* 2,68 : 96500 : *18) 18, 475 2.74,5 160 → m = 34,625 Câu 95: Cho 1,48 gam hỗn hợp gồm Fe Cu có tỷ lệ mol tương ứng : tác dụng với 500 ml dung dịch hỗn hợp chứa HNO3 0,10M HCl 0,06M thu dung dịch X khí NO ( sản phẩm khử N+5) Tiến hành điện phân dung dịch X với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi I = 1,3124A thời gian t giây thấy khối lượng dung dịch sau điện phân giảm 1,849 gam so với ban đầu Giả thiết hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan vào nước nước không bay Giá trị t gần với giá trị sau đây? A 2450 B 2505 C 2550 D 2620 ( Sở GD Thanh Hóa lần - 2022) Câu 95: Chọn B * Xử lý toán HNO3 NO3 4H 3e NO 2H O 0,05 0,08 Fe2 : x 3 Fe : y Fe n 0,015mol x y 0,015 x 0,005 Fe 2 X Cu : 0,01 BT§T 2x 3y 0,04 y 0,01 n Cu 0,01mol NO : 0,03 Cl : 0,03 * Xử lý toán điện phân Anot (+) 2Cl → Cl2 + 2e 0,03 → 0,015 → 0,03 2H2O → O2 + 4H+ + 4e x → 4x - Catot (-) Fe +e → Fe2+ 0,01 -0,01 -0,01 Cu2+ + 2e → Cu0 0,01 → 0,02 → 0,01 Fe2+ + 2e → Fe0 y ← 2y ← y 2H2O + 2e → H2 + 2OH3+ 0,015.71 + 1,48 = 2,545 > 1,849 > 0,015.71 + 0,01.64 → Fe2+ Chưa bị điện phân thành hết Fe Chưa có khí H2 Bay BTe :0,03 4x 0,01 0,02 2y O2 :x mol x 0,001 m dd gi ° m 0,01.64 0,015.71 32x 56y 1,849 y 0,002 Fe :y mol mO2 mCu mCl2 m Fe 1,3124t t 2500(s) ⇒ n e 0,03 4x 96500 71 Câu 96: Điện phân dung dịch X chứa m gam hỗn hợp gồm MSO4 NaCl điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dịng điện khơng đổi I = 5A Sau thời gian t = 2702 giây thu dung dịch Y có khối lượng giảm 8,26 gam so với khối lượng ban đầu 2,016 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm đơn chất khí Nếu thời gian điện phân 5404 giây, tổng thể tích khí thu hai điện cực 4,704 lít (đktc) Các khí sinh khơng tan dung dịch, hiệu suất trình điện phân 100% ion M2+ tham gia trình điện phân Cho nhận định sau: (a) Kim loại M Zn (b) Giá trị m 19,75 gam (c) Nếu thời gian điện phân 3474 giây nước bắt đầu điện phân anot (d) Bỏ qua điện ly nước, dung dịch Y chứa ion Na+, H+, SO42- Số nhận định A B C D ( Sở GD Hải Phòng lần - 2022) Câu 96: Chọn C Tại t1 = 2702s t1 2702 : n e It 5.2702 0,14 mol F 96500 Anot : ( ) Catot (-): M2 + x 2Cl Cl 2e 2e M 2x y 2y H O + e OH + 0,5H H O 2H + 0,5O2 2t 2t t 4z z + 2e 4z +) TH1: Cl- điện phân hết, nước Anot đp thành O2 Khí gồm Cl2 O2 Anot, Catot nước chưa bị điện phân BT.e 2y 4z 0,14 y 0,02 y z 2,016 / 22, +) TH2: M2+ điện phân hết, nước Catot đp thành H2: n e 0,14 n e 0,14 Z:0,09 Anot() : Cl : 0,07 H : 0,02 M : 0,05 8,26 0,05.M 0,07.71 0,02.2 M 65 (Zn) Tại t2 = 5404s: t 2t1 5404 : n e It 0,28 mol F TH1: Cl2 bị điện phân hết, ne 0,28 :0,21 Cl2 : 0,14 H : 0,07 M : 0,07 0,05 → H2O điện phân sinh O2 BT.e Catot : 0,28 0,05.2 2x H : x x 0,09 BT.e 2y 4z 0,28 y 0,1 Cl2 : y Anot : O : z x y z 0,21 z 0,02 m = mZnSO4 + mNaCl = 0,05.161 + 0,2.58,5 = 19,75 +) t = 3474 ne = 0,18 mol 72 - Anot: netd = 0,18 < 2nCl2 = 2.0,1 = 0,2 Clo chưa điện phân hết H2O chưa bị điện phân +) t = 2702 clo cịn dư nên dung dịch Y: SO42-, Na+, Cl-, OH-; Câu 97: Điện phân dung dịch X chứa 5a mol Cu(NO3)2 2a mol Cl (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khối lượng catot tăng 25,6 gam ngừng điện phân, thu dung dịch Y V1 lít khí Chia dung dịch Y thành phần nhau: - Cho 22,225 gam FeCl2 vào phần 1, sau phản ứng xảy hồn tồn, thu V2 lít khí NO (sản phẩm khử N+5) dung dịch chứa 108,125 gam hỗn hợp muối - Phần hoàn tan tối đa b mol kim loại Fe thu dung dịch Z Giả thiết hiệu suất điện phân 100% Các thể tích khí đo đktc Trong kết luận sau: (a) Giá trị V1 = 3V2 (b) Tỷ lệ a: b = 8:15 (c) Dung dịch Z làm màu hoàn toàn 28,44 gam MnO4 H2SO4 loãng dư Các kết luận đ ng A (a), (c) B (c) D (b), (c) D (b) (Liên trường Nghệ An 2022) + Khi cho FeCl2 vào có NO bay suy dung dịch có H , NO3- → Ở Anot Cl- bị điện phân hết, nước bị điện phân thành H+ Catot( ) Anot( ) 2 H : 0,8 2a Cu 2e Cu Cl Cl 2e 0,4 0,8 0,4 2a 2H O 4H 082a K : 2a Cu NO3 NO3 :10a K : 2a 2 O 4e (0,2 0,5a) (0,82a) Cu2 : 5a 0, Fe : 0,35 H : FeCl : 0,35 Y Y 2a a K : 2a : 5a 0, T Cu 2 : 5a 0, :10a NO H O NO3 :10,5a 0,2 Cl : 0,7 216,25 NO3 4H 3e NO 2H O NO3 (du): 10a 0,82a 10a BTDT.T 0,8 2a 10,5a 0,2 a 0,2 a) Bảo toàn N (Lưu ý: Chia phần nhau): V2 = 0,5.0,25.(0,8-2.0,2) = 0,05 mol V1 = VCl2 = VO2 = a + 0,2 - 0,5a = 0,3 H : 0, b) Fe Y K : 0, Cu 2 BT.e; Toi da Fe 2n Fe 2.n Cu n n Fe 0,75 b 0,375 H : 0,6 NO3 : c) Fe2 Fe3 e Mn 7 5e Mn2 0,375 0,375 73