chuyên đề điện phân trong hóa học

CHƯƠNGC ĐỀ:TOÁN VỀ ĐIỆN PHÂN Bài 1 : Hoà tan 150 gam tinh thể CuSO 4 .5H 2 O vào 600 ml dung dịch HCl 0,6M đc dung dịch A.Chia dung dịch A thành ba phần bằng nhau. a) Tiến hành điện phân phần I với d?ng điện có cường độ 1,34A trong bốn giờ .Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catốt và thể tích khí (đkc) thu đc ở anốt .Biết hiệu suất điện phân là 100%. b) Cho 5,4 gam nhôm vào phần II .Sau một thời gian thu đc 1,344 lít khí , dung dịch B và chất rắn C .Cho dung dịch B tác dụng với xút dư rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đc 4 gam chất rắn . Tính lượng chất rắn C. c) Cho 13,7 gam kim loại Ba vào phần III .Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng , lọc kết tủa rửa sạch và đem nung ở nhiệt độ cao th? thu đc bao nhiêu gam chất rắn ?.Biết rằng khi tác dụng với bazơ Cu 2+ chỉ tạo Cu(OH) 2 . Hướng dẫn: a) Số mol CuSO 4 ban đầu là=150:250 =0,6 mol .Số mol HCl ban đầu =0,36 mol.Vậy mỗi phần có 0,2 mol CuSO 4 và 0,12 mol HCl Lượng đồng thu đc=m= gIT n A F 4,64.3600.34,1.32. 500.96 11 == hay 0,1 mol Các phản ứng điện phân xảy ra theo tr?nh tự CuSO 4 + 2HCl → Cu + Cl 2 + H 2 SO 4 (1) 0,12 0,06 0,06 2CuSO 4 + 2H 2 O → 2Cu + O 2 + 2H 2 SO 4 (2) Để thu đc 0,1 mol Cu phải có 0,04 mol Cu sinh ra ở (2) khi đó có 0,02 mol O 2 sịnh ra ở anốt. Vậy song song với thu đc 0,1 mol Cu ở catốt th? ở anốt có 0,06+0,02=0,08 mol khí sinh ra hay 1,792 lít khí b) Số mol Al=0,2 mol.Số mol khí sinh ra là:0,06 mol Pứ: 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 0,04 0,12 0,06 Sau pứ này Al c?n 0,2-0,04=0,16 mol và phản ứng tiếp với CuSO 4 tạo dung dịch B .Dung dịch B tác dụng với xút dư vẫn có kết tủa sauy ra CuSO 4 không pứ hết nên c?n dư trong dung dịch B .Gọi a là số mol CuSO 4 đ? phản ứng với Al ta có PT: 2Al + 3CuSO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu (3) a 3 2 a a CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4 (0,2-a) (0,2-a) Cu(OH) 2 → 0 t CuO + H 2 O (0,2-a) (0,2-a) 1 ⇒ 0,2-a= 15,005,0 80 4 =⇒= a Vậy lượng chất rắn C=lượng Cu sinh ra ở (3) +lượng Al c?n dư =0,15.64+ g22,1127.15,0. 3 2 16,0 =       − c) Số mol Ba=0,1 mol Ba+2HCl → BaCl 2 + H 2 0,06 0,12 Ba c?n dư 0,04 mol sẽ phản ứng với tiếp với nước Ba+ 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 0,04 0,04 Trong dung dịch khi kết thúc hai pứ trên có số mol Ba 2+ = số mol Ba =0,1 molvà só mol OH - =2số mol Ba(OH) 2 =0,08 mol Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 Cu 2+ + 2OH - → Cu(OH) 2 0,1 (0,2) 0,1 0,04 0,08 0,04 Chỉ có CuSO 4 bị nhiệt phân Cu(OH) 2 → 0 t CuO + H 2 O 0,04 0,04 Vậy chất rắn thu đc sau khi nung là=0,1.233+0,04.80=26,5g Nhận xét đề:Sỡ dĩ các phản ứng điện phân diễn ra theo tr?nh tự trên v? Cl - ưu tiên nhường electron ở anốt trước H 2 O. Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 10,65 g hỗn hợp gồm 1 oxit kim loại kiềm và một oxit kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl thu đc dung dịch B. Cô cạn dung dịch B rồi điện phân nóng chảy hoàn toàn hỗn hợp muối th? thu đc 3,696 lít khí C(27,3 0 C và 1 atm) ở anốt và hỗn hợp kim loại D ở catot. a) Tính khối lượng D b) Lấy m gam D cho tác dụng hết với nước đc dung dịch E và V lít khí.Cho từ từ bột nhôm vào dung dịch E cho tới ngừng thoát khí thấy hết p gam Al và có V 1 lít khí thoát ra .So sánh V 1 và V.Tính p theo m c) Nếu lấy hỗn hợp kim loại D rồi luyện thêm 1,37 g Ba th? đc một hợp kim trong đó Ba chiếm 23,07% về số mol.Hỏi hỗn hợp đầu là oxit của các kim loại kiềm, kiềm thổ nào? Hướng dẫn: a) Gọi A 2 O và BO là công thức của oxit kim loại kiềm và kiềm thổ , a và b lần lượt là số mol của chúng A 2 O + 2HCl → 2ACl + H 2 O BO + 2HCl → BCl 2 + H 2 a 2a b b 2ACl → dpnc 2A + Cl 2 BCl 2 → dpnc B + Cl 2 2a 2a a b b b Theo bài rat a có hệ: 2      ==+ =+++ 15,0 3,300.082,0 696,3.1 65,10)16()162( ba BbAa ⇒ 2aA +bB =8,25 Đây cũng ch?nh là biểu thức tính tổng hỗn hợp kim loại D Vậy D nặng 8,25 g b) Giả sử m gam D chứa x mol A và y mol B 2A + 2H 2 O → 2A + + 2OH - +H 2 B+2H 2 O → B 2+ +2OH - +H 2 x x 2 x y 2y y 2OH - +2Al + 2H 2 O → 2AlO 2 - +3H 2 (x+2y) (x+2y) )2( 2 3 yx + Ta có : y yx V V x + + = 2 2 3 1 )2( =3 ⇒ V 1 = 3V Theo các phản ứng trên , nếu lấy toàn bộ D(2a mol A và b mol B)th? tạo (2a+2b) mol OH - .Số mol Al phản ứng =số mol OH - nên khi ấy phải dùng 0,3.27=8,1 g Al Vậy 8,25 g D phản ứng → 8,1 g Al m g D pứ → 0,982m gam Al ⇒ p=0,982m c)Hỗn hợp D chứa 2a mol A và b mol B ta có 2a+b>a+b 2a+b > 0,15 Số mol Ba them vào =1,37:137=0,01 mol Giả sử trong D không có Ba , như vậy lượng Ba thêm vào chiếm một tỉ lệ về số mol là %25,6 16,0 01,0 01,0 01,0 01,02 01,0 == ++ < ++ baba . Điều này mâu thuẫn với giả thiết là Ba chiếm 23,07 % Vậy D phải có Ba Như vậy D chứa 2a mol A và b mol Ba.Suy rat a có hệ        =+ = ++ + =+ 8,25137bA2 100 07,23 01,02 01,0 15,0 a ba b ba Giải rat a đc a=0,1;b=0,05;A=7 Vậy hỗn hợp đầu là Li 2 O và BaO Bài 3: Điện phân có màng ngăn (điện cực trơ) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO 4 và NaCl . ở anốt thu đc 0,448 lít khí ở điều kiện chuẩn .Dung dịch sau điện phân có thể hoà tan hết tối đa 0,68 gam bột Al 2 O 3 . Biết rằng quá tr?nh điện phân đc tiến hành đến khi H 2 O bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực th? ngừg lại . 1) Tính m? 2) Sau khi điện phân khối lượng Catốt tăng bao nhiêu? 3) Sauk hi điện phân khối lượng dung dịch giảm bao nhiêu(bỏ qua nước bay hơi) ? 3 Hướng dẫn: 1) Các pứ xảy ra khi điện phân dung dịch chứa a mol CuSO 4 và b mol NaCl CuSO 4 + 2NaCl → Na 2 SO 4 + Cu + Cl 2 (1) Như vậy nếu b=2a th? sau pứ này đến dung dịch Na 2 SO 4 bị điện phân và nước sẽ tham gia pứ ở hai điện cực .Tuy nhiên dung dịch sau điện phân khi ấy sẽ không sẽ không pứ đc với Al 2 O 3 ⇒ loại trường hợp này Vậy sau pứ (1) có thể xảy ra hai trường hợp 1 b>2a Tiếp tục điện phân th? NaCl bị điện phân tiếp do c?n (b-2a) mol NaCl 2NaCl +2H 2 O → 2NaOH + H 2 + Cl 2 (2) (b-2a) (b-2a) )2( 2 1 ab − )2( 2 1 ab − Trong pứ này có H 2 O tham gia pứ ở catốt .Khi (2) kết thúc bắt đầu có H 2 O tham gia pứ ở catốt .Theo đề bài sự điện phân dừng lại . Pứ của 0,68 g Al 2 O 3 =0,006 mol Al 2 O 3 với dung dịch NaOH Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 +H 2 O 0,006 0,012 Suy ra số mol Cl 2 sinh ra ở (2) là0,0006 mol Do đó số mol của Cl 2 sin ra ở (1) là mol014,0006,0 3,22 448,0 =− =số mol CuSO 4 bị điện phân = 2 1 số mol NaCl bị điện phân Vậy ở (1) có 0,028 mol NaCl bị điện phân , (2) có 0,012 mol NaCl bị điện phân ,c?n CuSO 4 chỉ tham gia ở (1) là 0,014 mol nên 1) m=160.0,014+ 58,5(0,028+0,012) = 4,58 g 2) Sau điện phân khối lượng catốt tăng =0,014.64=0,896 g 3) Sau điện phân khối lượng dung dịch giảm = khôis lượng catốt tăng + khối lượng các khí thoát ra =0,896+ 71(0,014+0,006) +2.0,006=2,328 g 2 b< 2a Tiếp tục điện phân th? NaCl hết dugn dịch mới gồm Na 2 SO 4 và CuSO 4 bị điện phân : CuSO 4 + H 2 O → Cu + H 2 SO 4 + 2 1 O 2 (3) (a- 2 b ) (a- ) 2 b (a- ) 2 b 2 1 (a- ) 2 b Trong phản ứng này có nước tham gia pứ ở anốt .Khi (3) kết thúc bắt đầu có nước tham gia pứ ở catốt.Theo bài ra sự điện phân dừng lại : Phản ứng của 0,006 mol Al 2 O 3 với H 2 SO 4 : Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 +3 H 2 O 0,006 0,018 Suy ra số mol O 2 sinh ra ở (3) là 009,0. 2 1 . Vậy số mol Cl 2 sinh ra ở (1) là 0,02- 0,009-0,011 mol =số mol CuSO 4 bị điện phân= 2 1 số mol NaCl bị điện phân Vậy ở (1) có 0,011 mol CuSO 4 bị điện phân , ở (3) có 0,018 mol CuSO 4 bị điện phân , c?n NaCl chỉ tham gia ở (1) là 0,022 mol nên 4 1) m=160(0,011+0,018)+ 58,5.0,022=5,927 g 2) khối lượng catot tăng =(0,011+0,018)64=1,856 g 3) Khối lượng dung dịch giảm =khối lượng catot tăng +khối lượng khí thoát =1,856+ 71.0,011+ 0,009.32=2,925 g Bài 4: Một hỗn hợp gồm 23,5 gam muối cacbonnat kim loại hoạt động hoá trị II (A) và 8,4 gam muối cacbonat kim loại hoạt động hoá trị II(B) đem hoà tan hoàn tan vào HCl dư rồi cô cạn và điện phân nóng chảy hoàn toàn thấy có m gam các kim loại tạo ra ở catot và V lít Clo thoát ra ở anot .Biết khi trộn m gam các kim loại này với m gam Ni rồi cho tác dụng với H 2 SO 4 dư th? thể tích H 2 sinh ra nhiều gấp 2,675 lần so với khí sinh ra khi có một m?nh Ni và biết phân tử lượng của oxit kim loại B bằng nguyên tử lượng của kim loai A 1) Viết các phương tr?nh hoá học xảy ra 2) Tính thành phần % khối lượng của A và B tạo ra ở catốt 3) Tính thể tích V của khí Clo Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Hướng dẫn : 1) Gọi hai muối trên là ACO 3 và BCO 3 với số mol tương ứng trong hỗn hợp là a và b . Các pứ ACO 3 + 2HCl → ACl 2 + H 2 O +CO 2 a a BCO 3 + 2HCl → BCl 2 + H 2 O + CO 2 b b ACl 2 → A +Cl 2 BCl 2 → B + Cl 2 a a a b b b A +H 2 SO 4 → ASO 4 + H 2 B + H 2 SO 4 → BSO 4 + H 2 a a b b Ni+ H 2 SO 4 → NiSO 4 + H 2 c c (với c là số mol tương ứng với m gam Ni) 2) Theo bài rat a có hệ :          += =++ =+ =+ =+ 16BA 2,675c cba 59cbB¢ 4,8)60( 5,23)60( a Bb Aa Giải ra ta được A=40; B=24; a=0,235;b=0,1;c=0,2 Vậy A là Ca và B là Mg . Suy ra %Ca=79,66% %Mg = 20,34% 3) Thể tích Clo thu được =22,4(a+b) =7,504l Bài 5: a) Tính lượng quặng bôxit chứa 40% Al 2 O 3 để điều chế 1 tấn Al bằng phương pháp điện phân , giả sử hiệu suất chế biến quặng và điện phân 5 là 100% b) Tính lượng cực than làm anot bị tiêu hao khi điện phân nóng chảy Al 2 O 3 để sản xuất Al có khối lượng 27 tấn trong trường hơp sau: • Tất cả khí thoát ra ở anot là CO 2 • Khí thoát ra ở anốt gồm 10% CO và 90% CO 2 (theo thể tích) • Khí thoát ra ở anốt gồm 10% O 2 và 10% CO ; 80% CO 2 Hướng dẫn: a) Phương tr?nh điện phân : 2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2 Lượng Al 2 O 3 cần =1 tấn. t88,1 27.4 102.2 = 2.102 g 4.27 g Lượng quặng 40% cần=1,88. t7,4 40 100 = ? ← 1 tấn b) 27 tấn nhôm ứng với 27.10 6 :27=10 6 mol Al Cứ 4 mol Al sinh ra th? kèm theo 3 mol O 2 vậy số mol O 2 sinh ra khi ấy =10 6 . 10.5,7 4 3 = 5 mol Các pứ xảy ra của oxi với anốt C + O 2 → CO 2 (2) 2C + O 2 → 2CO (3) 1 Tất cả thoát ra ở anốt là CO 2 Theo (2) th? số mol C=số mol O 2 =7,5.10 5 mol .Vậy lượng C cần=9.10 6 g 2 Khí thoát ra gồm 10% CO và 90 % CO 2 Gọi x là số mol C cháy tạo CO 2 2y là số mol C cháy tạo CO Ta có hệ:    = =+ yx yx 2,9 105.5,7 Giải rat a đc x=710526 mol y=39473,6 mol Suy ra lượng C cần= 12(x+2y) =9473664 g 3 Khí thoát ra gồm 10% O 2 ;10% CO và 80% CO 2 Gọi a là số mol C cháy tạo CO 2 2b là số mol C cháy tạo CO, c là số mol O 2 có trong hỗn hợp Ta có hệ:      = = =++ cb ba cba 2 2.8 105.5,7 Giải rat a đc b=39473 và a=631578 Suy ra lượng C cần=12(a+2b) =8526303g Bài 6: Điện phân nóng chảy a gam muối A tạo bởi kim loại M và halogen X thu đc 0,96 gam M ở catot và 0,896 lít khí ở anot. Mặt khác hoà tan a gam muối A vào nước rồi cho dung dịch trên tác dụng với AgNO 3 dư được 11,48 gam kết tủa . a) X là halogen nào? 6 b) Trộn 0,96 gam kim loại M với 2,242 g kim loại M ’ cung hoá trị duy nhất rồi đốt hết hỗn hợp này bằng oxi th? thu đc 4,162 gam hỗn hợp hai oxit . Để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp này cần 500 ml dung dịch H 2 SO 4 nồng độ c M • Tính % về số mol mỗi oxit trong hôn xhợp của chúng • Tính tỉ lệ khối lượng nguyên tử giữa M và M ’ • Tính c Hướng dẫn: a) Gọi công thức của muối A là MX n ta có pứ 2MX n → dpnc M + nX 2 MX n +nAgNO 3 → M(NO 3 ) 2 + nAgX b b 2 nb b nb Suy ra :      =+ == 48,11)108( 04,04,22:896,0 2 Xnb nb ⇒ X=35,5. Vậy halogen là Clo b) Ta có pứ đốt b mol kim loại M và d mol kim loại M 1 2M + 2 n O 2 → M 2 O n 2M ’ + 2 n O 2 → M ’ 2 O n b 4 bn 2 b d 4 dn 2 d Suy ra :          =+++ = = = 162,4)16'()162( 242,2' 04,0 2 96,0 22 naMnM dM bn Mb db Giải rat a đc nb=0,08 và nd=0,04 Như vậy b=2d ⇒ M chiếm 66,7 % và M ’ chiếm 33,3 % Lấy pt (3) :pt (1) ⇒ 96,0 242,2' = Mb dM Do b=2d nên ⇒ 96,0 242,2 2 ' = Md dM ⇒ 67,4 ' = M M Các pứ : M 2 O n + nH 2 SO 4 → M 2 (SO 4 ) n + H 2 O 2 b 2 nb M ’ 2 O n + nH 2 SO 4 → M ’ 2 (SO 4 ) n + H 2 O 2 d 2 nd ⇒ Số mol H 2 SO 4 = 06,0)04,008,0( 2 1 22 =+=+ dnbn Vậy nồng độ H 2 SO 4 = 0,06:0,5=0,12 M Bài 7: Hoà tan 1,12 gam hỗn hợp gồm Ag và Cu trong 19,6 gam dung dịch 7 H 2 SO 4 đặc nóng (dung dịch A) thu được SO 2 và dung dịch muối B .Cho Ba(NO 3 ) 2 tác dụng với dung dịch thu được khi oxi hoá SO 2 thoát ở trên bằng nước brôm dư thu được 1,864 gam kết tủa. Hoà tan lượng muối B thành 500 ml dung dịch , sau đó điện phân 100 ml trong thời gian 7 phút 43 giây với điện cực trơ và cường độ d?ng điện I=0,5 A a) Tính khơi lượng Ag và Cu trong hỗn hợp b) Tính nồng độ % của axit H 2 SO 4 trong A, biết chỉ có 10% H 2 SO 4 đ? pứ với Ag và Cu .Nếu lấy 2 1 dung dịch A pha lo?ng để có pH =2 th? thể tích dung dịch sau khi pha lo?ng là bao nhiêu ?( biết H 2 SO 4 điện ly hoàn toàn ) c) Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catot .Nếu điện phân với anôt bằng Cu cho đến khi trong dung dịch không c?n ion Ag + th? khối lượng catot tăng bao nhiêu gam và khối lượng anôt giảm bao nhiêu .Biết rằng ở anôt xảy ra quá tr?nh : Cu -2e → Cu 2+ Hướng dẫn: a) gọi x và y là số mol của Ag và Cu , ta có các pứ 2Ag + 2H 2 SO 4 → Ag 2 SO 4 +SO 2 + 2H 2 O x x 0,5x 0,5x Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O y 2y y y SO 2 + Br 2 +2 H 2 O → 2HBr + H 2 SO 4 (0,5x+y) (0,5x+y) Ba(NO 3 ) 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 +2HNO 3 (0,5x+y) (0,5x+y) Theo bài ra ta có hệ:    ==+ =+ 008,0233:864,15,0 12,164108 yx yx Giải ra được :x=0,008 và y=0,004 Vậy lượng Ag=0,864 g và luợng Cu=0,256g b) Số mol H 2 SO 4 đ? pứ =x+2y=0,16 mol hay 1,568 gam Suy ra lượng axit có trong A =1,568. 10 100 =15,68 g Vậy C% H 2 SO 4 = %80 6,19 68,15 = . Số mol H 2 SO 4 có trong dung dịch A =0,16:2=0,08 mol Phương tr?nh điện li của H 2 SO 4 : H 2 SO 4 → 2H + + SO 4 2- 0,08 0,16 Theo bài ra pH =2 ⇒ [H + ] =10 -2 M 8 Gọi V là thể tích dung dịch ⇒ 2 10 16,0 − = V ⇒ V= l16 10 16,0 2 = − c) Số mol Ag 2 SO 4 =0,5x=0,004 mol CuSO 4 = y= 0,004 mol số mol Ag 2 SO 4 có trong 100 ml dung dịch =0,004:5=8.10 -4 =số mol CuSO 4 có trong 100 ml dung dịch.Khi điện phân, Ag 2 SO 4 bị điện phân trước theo pứ 2Ag 2 SO 4 + 2H 2 O → 4Ag + O 2 +2 H 2 SO 4 Giả sử Ag 2 SO 4 bị điện phân hết, ta sẽ thu được 2.8.10 -4 =16.10 -4 mol Ag , khi đó thời gian điện phân là t được tính theo công thức: m = It n A F . 1 ⇒ t=309 giây Thời gian điện phân trong bài toán là 7 phút 43 giây=463 giây > 309 giây ⇒ CuSO 4 đ? bị điện phân trong 463-309=154 giây theo pứ: 2CuSO 4 + 2H 2 O → 2Cu + O 2 + 2H 2 SO 4 Gọi z là số mol CuSO 4 đ? bị điện phân, khi đó thu đc z mol Cu và: 64z = 154.5,0. 2 64 . 500.96 1 ⇒ z=4.10 -4 Do đó đ? có Ag và Cu bám vào catot.Khối lượng này nặng 108.16.10 -4 + 64.4.10 -4 =0,1984 g Sơ đồ điện phân dung dịch muối B anốt(Cu) < Ag 2 SO 4 > catốt SO 4 2- ; H 2 O CuSO 4 ; H 2 O Ag + ; Cu 2+ ;H 2 O Cu -2e → Cu 2+ Ag + + e → Ag Phương tr?nh điện phân Cu + Ag 2 SO 4 → CuSO 4 + 2Ag 8.10 -4 8.10 -4 16.10 -4 Vậy anốt giảm 8.10 -4 .64=0,0512 g catốt giảm 16.10 -4 .108=0,1728 g Bài 8: Hoà tan 1,66 gam hỗn hợp A gồm Mg;MO;R 2 O 3 (M là kim loại đứng sau hiđrô;R là kim loại đứng trước hiđrô trong d?y điện hoá) bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được khí B và dung dịch C.Cho lượng khí B trên đi qua ống đựng 1,6 gam CuO nung nóng được 1,344 gam chất rắn (biết có 80% khí B tham gia phản ứng) Cô cạn ½ dung dịch C được 2,42 gam muối khan .Tiến hành điện phân ½ dung dịch C với điện cực trơ cho đến khi trong dung dịch không c?n ion M 2+ th? thu được 22,4 ml khí ở anot. a) Tính % khối lượng các chất trong A, cho tỉ số khối lượng nguyên tử của M và R là 2,37 b) Nếu thêm từ từ dung dịch NaOH có pH=13 vào 1/10 dung dịch C cho tới khi lượng kết tủa thu được không đổi th? tốn hết bao nhiêu ml dung dịch NaOH? 9 Hướng dẫn: a) Gọi a,b,c lần lượt là số mol của MgO,MO và R 2 O 3 có trong A , ta có các pt phản ứng Mg + 2HCl → MgCl 2 +H 2 MO + 2HCl → MCl 2 + H 2 O a a a b b R 2 O 3 + 6HCl → 2RCl 3 + 3H 2 O C 2c Có 80% khí H 2 , tức 0,8a mol H 2 phản ứng với CuO nên : H 2 + CuO → Cu + H 2 O 0,8a 0,8a 0,8a Điện phân dung dịch C cho đến khi không c?n ion M 2+ thực chất là điện phân muối MCl 2 : MCl 2 → dp M + Cl 2 2 b 2 b số mol CuO có trong ống =1,6:80 = 0,02 mol Nếu CuO phản ứng hết th? số mol Cu sinh ra = số mol CuO =0,02 khi ấy chất rắn thu được là Cu nặng =64.0,02 =1,28 # 1,344 ⇒ CuO c?n dư. Vậy ta có hệ sau          = == =++++ =+− =++++ 37,2 001,022400:4,22 42,2)5,106().71(85 344,18,0.64)8,002,0(80 66,1)482()16(24 2 22 R M b ba cRM aa RcMba Giải ra ta được a=0,02; b=0,002; c=0,01; M=64; R=27. Suy ra %Mg=28,9%; %CuO=9,63%; %Al 2 O 3 =61,47% b) 10 1 dung dịch C gồm 0,002 mol MgCl 2 ; 0,0002 mol CuCl 2 và 0,002 mol AlCl 3 . Các pứ xảy ra : MgCl 2 + 2NaOH = Mg(OH) 2 + 2NaCl 0,002 0,004 CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + 2NaCl 0,0002 0,0004 AlCl 3 + 3NaOH = Al(OH) 3 + 3NaCl Al(OH) 3 + OH - = AlO 2 - + 2H 2 O 0,002 0,006 0,002 0,002 0,002 Số mol NaOH đ? dung =0,004 + 0,0004 +0,006+ 0,002=0,0124(mol) Dung dịch NaOH có pH=13 ⇒ pOH= 14-13=1 ⇒ [OH - ] =10 -1 =0,1M ⇒ dung dịch NaOH có nồng độ 0,1M Vậy thể tích dung dịch NaOH cần dung =0,0124:0,1=0,124 l=124ml Bài 9 : Để hoà tan hết 11,2 gam hợp kim Cu –Ag tiêu tốn 19,6 gam dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được khí A và 5lít dung dịch B . 1. Cho A tác dụng với nước Clo dư , dung dịch thu được lại cho tác dụng với BaCl 2 dư thu đc 18,64 gam kết tủa . 10 [...]... loại thu được =0,0016.108+0,0004.64=0,1984 g Số mol H2SO4 có trong dung dịch sau pứ =0,0008+0,0004=0,0012 CM H 2 SO 4 =0,0012:0,1=0,012M; [CuSO4 ] =0,0004:0,1=0,004M b) đây là quá tr?nh điện phân với anốt tan , trong dung dịch có sự điện ly Ag2SO4 = 2Ag+ + SO42- ; CuSO4 = Cu2+ + SO42Dung dịch sau điện phân không c?n Ag+ , tức là Ag2SO4 bị điện phân hết theo pt: Cu + Ag2SO4 = CuSO4 + 2Ag 0,0008 0,0008... 0,0016.108 =0,1728 gam Bài 10: Mắc nối tiếp 2 b?nh điện phân: B?nh X chứa 800 ml dung dịch HCl nồng độ a(mol/l) và MCl 2 nồng độ 4a(mol/l) B?nh Y chứa AgNO3 Sau 3 phút 13 giây điện phân th? khối lượng kim loại tụ ở b?nh X là 0,16 gam , b?nh Y là 0,54 gam Sau 9 phút 39 giây điện phân th? khối lượng kim loại tụ ở b?nh X là 0,32 gam , b?nh Y là 1,62 gam Ngưng điện phân , lọc lấy các dung dịch ở 2 b?nh trên... hành điện phân (điện cực trơ) dung dịch B tới khi catot bắt đầu thoát khí th? ngừng lại , thấy ở anốt thoát ra 2,688 lít khí (đktc) Cô cạn dung dịch B sau điện phân rồi lấy muối khan đem điện phân nóng chảy thu đc 4 gam kim loại ở catot 1) Tính khối lượng nguyên tử của M 2) Tính khối lượng m và m1 Hướng dẫn: 1) Gọi a,b là số mol ban đầu của CuCO 3 ,MCO3 c,d là số mol CuCO3 ,MCO3 đ? được nhiệt phân. .. (6’26’’) Muối MCl2 ở b?nh X đ? điện phân hết và phần thời gian c?n lại (9’39’’6’26’’=3’13’’), HCl bị điện phân ở b?nh Y , sau 9’39’’ , muối AgNO 3 có thể bị điện phân chưa hết Ta có các pt: 12 1 ở b?nh X: MCl2 = M + Cl2 2HCl = H2 + Cl2 0,005 mol 0,005 mol 0,01 0,005 mol 2 Ở b?nh Y: 2AgNO3 +H2O = 2Ag + 1/2O2 + 2HNO3 0,015 0,015 0,015 Gọi số mol MCl2 ; HCl lần lượt có trong X là a,4a mol ; số mol AgNO... % khối lượng mỗi kim loại trong hợp kim b) tính nồng độ % của dung dịch H2SO4 ban đầu 2 Nếu cho 280 ml dung dịch NaOH 0,5 M vừa đủ hấp thụ hoàn toàn khí A ở trên th? khối lượng muối thu đc là bao nhiêu ? lấy 100ml dung dịch B đem điện phân (điện cực platin ) trong 7 phút 43 giây I=0,5A a) tính khối lượng kim loại đ? bám vào catot và nồng độ mol của các chất sau khi điện phân với giả thiết thể tích... ⇒ 100ml dung dịch B chứa 0,0008 mol mỗi muối Gọi t thời gian điện phân Ag2SO4 theo pt : 2Ag2SO4 +2H2O = 4Ag + O2 + 2H2SO4 0,0008 mol 0,0016 mol 0,0008 mol 1 108 0,5.t ⇒ t=309giây Vậy sau đó đ? điện phân thêm Ta có 0,0016.108= 96500 1 463-309 =154 giây : 2CuSO4 + 2H2SO4 = 2Cu + O2 + 2H2SO4 11 1 64 0,5.154 = 0,0256 g với 154 giây điện phân th? mCu thu đc là = 96500 2 hay 0,0004 mol pứ trên cũng... thu đc 0,61705 gam kết tủa a) giải thích các quá tr?nh điện phân b) tính nguyên tử lượng của M c) tính nhiệt độ mol của các dung dịch của các dung dịch X, Y, Z d) H?y so sánh thể tích khí thoát ra ở anốt của các b?nh X và Y Các pứ xảy ra hoàn toàn Coi thể tích của các dung dịch không thay đổi khi điện phân Hướng dẫn: a) ta có hai b?nh điện phân mắc nối tiếp : • B?nh X chứa 800 ml dd MCl2 và HCl... 0,54 108 ⇒ 0,54.35,5 = 0,1775 g mCl = 108 Số mol Cl2 sinh ra từ HCl = 0,1775:71=0,0025 mol Số mol HCl bị điện phân ở X =0,0025.2=0,005 mol Số mol Hcl dư= 0,020,005=0,015 mol Ngưng điện phân , lọc lấy các dd ở hai b?nh đổ vào nhau thu đc dung dịch Z(1,6l) và 0,61705 gam kết tủa Do Z có kết tủa ⇒ trong b?nh Y c?n chứa AgNO 3 dư Ta có các pt pứ: AgNO3 + HCl = AgCl ↓ + HNO3 0,0043 0,0043 0,0043 0,0043... chất sau khi điện phân với giả thiết thể tích dung dịch vẫn là 100ml b) Nếu quá tr?nh điện phân với một bằng Cu cho đến khi trong dung dịch không c?n Ag+ th? khối lượng các điện cực tăng , giảm bao nhiêu ? Biết rằng ở anốt Cu bị tan ra theo phản ứng Cu -2e = Cu2+ Hướng dẫn: 1 Gọi a, b là số mol của Cu – Ag có trong hỗn hợp đ? cho ta có các pứ tạo khí A (SO2): Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O a 2a... đó chứa a mol CuCl2 và b mol MCl2 đem điện phân dd B đến khi cực âm bắt đầu thoát khí th? ngừng lại , dung dịch sau đó cô cạn thu đc muối , vậy muối phải là MCl2 và M phải là kim loại đứng trước H trong d?y điện hoá các kim loại : dpdd dpdd   CuCl2  → Cu + Cl2 MCl2  → M + Cl2 a a b b 14 Như vậy theo trên ta có hai TH sau: 5 Số mol CO2 thoát ra khi nhiệt phân =0,15 khi ấy ta có hệ c+d =0,15 (1) . quá tr?nh điện phân đc tiến hành đến khi H 2 O bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực th? ngừg lại . 1) Tính m? 2) Sau khi điện phân khối lượng Catốt tăng bao nhiêu? 3) Sauk hi điện phân khối. là mol014,0006,0 3,22 448,0 =− =số mol CuSO 4 bị điện phân = 2 1 số mol NaCl bị điện phân Vậy ở (1) có 0,028 mol NaCl bị điện phân , (2) có 0,012 mol NaCl bị điện phân ,c?n CuSO 4 chỉ tham gia ở (1) là. 0,02- 0,009-0,011 mol =số mol CuSO 4 bị điện phân= 2 1 số mol NaCl bị điện phân Vậy ở (1) có 0,011 mol CuSO 4 bị điện phân , ở (3) có 0,018 mol CuSO 4 bị điện phân , c?n NaCl chỉ tham gia ở (1)