bài tập điện hóa và đáp án

Bài tập liên quan đến pin:Bài 1:Cho pin điện (Pt) H2(1 atm) | NaOH(m) | HgO, Hg ở 25oC có E =0.9224Va. Viết phương trình xảy ra trên các điện cực, phản ứng tổng quátb. Tính Eo ở 25oCBiết: điện cực Hg phủ lớp oxit HgO là catot, phía điên cực Pt xục khí H2 là anotBài tập liên quan đến pin:Bài 2:Phản ứng trên catot:Ag+ + 1e = AgPhản ứng trên anot:Ag – 1e = Ag+Suy ra công thức tính E ở 25oC:E = 0.059lg (CAgNO3(2N)CAgNO3(0.05N)) = 0.059lg (20.05) = 0.0945V

IX ÔN TẬP

I.         Lý thuy t ế

II.       Bài t p ậ

N u đ i v i dung d ch CuSO4 0,001M h  s  ho t đ  b ng 0,74 và ế ố ớ ị ệ ố ạ ộ ằ

đ i v i dung d ch CuSO4 0,1 M h  s  ho t đ  b ng 0,16ố ớ ị ệ ố ạ ộ ằ

Xác đ nh pH c a dung d ch ti p xúc v i đi n c c hidro bi t th  ị ủ ị ế ớ ệ ự ế ế

đi n c c c a Calomen   25oC b ng 0,3338Vệ ự ủ ở ằ

ÔN T P Ậ

Bài tập liên quan đến pin:

Bài 5:

Áp d ng tính h ng s  tan c a ch t it tan. ụ ằ ố ủ ấ

Ví d : Tính tích s  tan c a mu i ít tan AgCl.ụ ố ủ ố

Trên c  s  xây d ng m t nguyên t  đi n hóa sau:ơ ở ự ộ ố ệ

N u nh  bi t đ c s c đi n đ ng c a nguyên t , th  c a ph n ế ư ế ượ ứ ệ ộ ủ ố ế ủ ả

ng oxy hóa Cl2 , và th  c a ph n  ng kh  Ag

     ÔN T P Ậ

Các ph n  ng x y ra trên catot và anot nh  sau: ả ứ ả ư  anot (­): 

Ở

V y th  đi n c c t i anot là: ậ ế ệ ự ạ

V i:  ớ

Suy ra: 

V y th  đi n c c t i catot là:ậ ế ệ ự ạ

Suy ra: s c đi n đ ng c a nguyên t  đi n hóa này là:ứ ệ ộ ủ ố ệ

  

Biết thế oxi hóa chuẩn của quá trình tạo oxi là 1.23V Thế khử chuẩn của hidro (trong nước) là – 0.8277V Thế khử chuẩn của Ni bằng -0.25V.

Quá thế H2 trên điện cực Pt bằng 0.21V và quá thế O2 trên Pt bằng 0.46V

Bài 7:

Xác định thế phân hủy của dung dịch CdSO4 nếu quá thế của oxi trên anot bằng 0.41V và bỏ qua quá thế của Cd trên catot Thế chuẩn của Cd bằng -0.4V, thế oxi hóa chuẩn của oxi bằng 1.23V

 

ÔN T P Ậ

Bài tập liên quan đến quá thế:

Bài giải:

Để tính bài toán này đều cần quan tâm là phản ứng nào xảy ra trên catot,

phản ứng nào xảy ra trên anot

Tính thế điện cực khi có quá thế trên điện cực

ÔN T P Ậ

Bài tập liên quan đến mạ điện:

Bài 8:

Người ta muốn mạ một lớp Ni dày 0.3mm lên một tấm kim loại diện tích

100cm2 Hỏi phải tiến hành mạ trong bao lâu với cường độ dòng điện bằng 3A, hiệu suất dòng điện là 90% Biết dNi = 9g/cm3

 

Đi n phân ệ

Cân băng b ng v t ch t: ằ ậ ấ

a. Hi u su t dòng đi n: ệ ấ ệ

Trong đó: đ ng l ng đi n hóa q là l ng ch t lí thuy t thoát ra trên đi n  ươ ượ ệ ượ ấ ế ệ

c c khi cho m t đ n v  đi n l ng đi qua: ự ộ ơ ị ệ ượ

V i: M : là kh i l ng phân t  c a ch t thoát ra trên điên c c ớ ố ượ ử ủ ấ ự

        n : s  đi n t  trao đ i   đi n c c đ  t o ra m t phân t  ch t c n tìm ố ệ ử ổ ở ệ ự ể ạ ộ ử ấ ầ

Hi u su t dòng đi n A cho ph n  ng chính (%): ệ ấ ệ ả ứ

mtt: kh i l ng s n ph m theo th c t ố ượ ả ẩ ự ế

mo: kh i l ng s n ph m theo lí thuy t ố ượ ả ẩ ế

Bài t p đi n phân ậ ệ

Bài t p đi n phân ậ ệ

Cân băng b ng v t ch t: ằ ậ ấ

c. H  s  v t li u tiêu hao: ệ ố ậ ệ

Là t  s  kh i l ng ch t s  d ng th c t  và kh i l ng theo lí thuy t mo ỉ ố ố ượ ấ ử ụ ự ế ố ượ ế

4. Tính cân b ng đi n l ng: ằ ệ ượ

Dung l ng riêng: là đi n l ng cho m t đ n v  kh i l ng ượ ệ ượ ộ ơ ị ố ượ

Năng l ng riêng: năng l ng cho m t đ n v  kh i l ng ượ ượ ộ ơ ị ố ượ

A: c ng đ  dòng  ườ ộ

đi n ệ

ÔN T P Ậ

 

L u ý   vi c xác đ nh n trong công th c faraday: ư ở ệ ị ứ

ÔN T P Ậ

Đi n phân: ệ

a) Đi n phân nóng ch y (Al2O3, NaCl…)ệ ả

b) Đi n phân dung d ch:ệ ị

Chú ý: Khi đi n phân dung d ch có nhi u ch t oxi hóa và ch t kh  ệ ị ề ấ ấ ử

thì x y ra s  oxi hóa­kh    các đi n c c theo th  t   u tiên.ả ự ử ở ệ ự ứ ự ư

c) Th  t  cho nh n electron:ứ ự ậ

 catot: (n i v i c c âm)

Ở ố ớ ự  

Quy t c:  ắ a) Ion kim lo i sau nhôm nh n electron, ion kim lo i t  ạ ậ ạ ừ

nhôm tr  v  tr c không nh n electron mà n c nh n electron ở ề ướ ậ ướ ậ      b) Cation kim lo i nh n electron theo th  t   u tiên t  ạ ậ ứ ự ư ừ

sau ra tr c:ướ

Kim lo i (tr  Pt) > S2− > I− > Br − > Cl− >OH− > H2O ạ ừ

 Các ion g c axit có ch a oxi nh :   ố ứ ư

SO42­ , NO3­ , ClO4­   Không nh ườ ng electron mà n ướ c nh ườ ng  

2OH­ (baz ) – 2e ­­> ½ O2 + H2O (n u môi tr ng baze) ơ ế ườ

H2O ­ 2e ­­> ½ O2 + 2H+. (môi tr ng trung tính) ườ

ÔN T P Ậ

Đi n phân: ệ

d ) Hi n t ệ ượ ng đi n c c tan trong quá trình đi n phân:  ệ ự ệ

Th ng dùng điên c c tr  trong các bình đi n phân nh  (Pt, ườ ự ơ ệ ư

ÔN T P Ậ

Bài tập liên quan đến điện phân:

1 Có 400ml dung d ch ch a HCl và KCl, đem đi n phân trong ị ứ ệ

bình đi n phân có vách ngăn v i I = 9,65 A trong 20 phút thì ệ ớdung d ch ch a m t ch t tan có pH = 13. ị ứ ộ ấ

       a) Vi t ptp  đi n phân. ế ư ệ

       b) Tính n ng đ  mol c a dung d ch ban đ u (coi th  tích dung ồ ộ ủ ị ầ ể

d ch thay đ i không đáng k ). ị ổ ể

2 Sau khi đi n phân 965 giây dung d ch NaOH v i dòng đi n 3 ệ ị ớ ệ

ampe thì d ng l i. ừ ạ

a) N ng đ  dung d ch NaOH đã thay đ i nh  th  nàoồ ộ ị ổ ư ế

c) Tính th  tích khí thu đ c   anot, catot   đktcể ượ ở ở

d) Tính điện năng tiêu tốn cho quá trình điện phân, nếu hiệu suất dòng điện

là 100% Hiệu điện thế điện phân là 5V

ÔN T P Ậ

Bài tập liên quan đến điện phân:

1 Bài giải câu 1:

 

ÔN T P Ậ

Bài tập liên quan đến điện phân:

1 Bài giải câu 1:

 

ÔN T P Ậ

Bài tập liên quan đến điện phân:

1 Bài giải câu 2:

Sơ đồ điện phân:

Ta thấy: thực chất của quá trình điện phân là điện phân nước, nồng độ NaOH

thay đổi là do nước giảm do điện phân

ÔN T P Ậ

Bài tập liên quan đến điện phân:

3

 

ÔN T P Ậ

Bài tập:

Bài 4:

Tiến hành điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn, với thể tích bể v = 5450l,

sau 24h ta thu được dung dịch chứa 138g/l NaOH Biết cường độ dòng điện là 22kA

Tính hiệu suất dòng điện đối với NaOH

Bài 4:

ÔN T P Ậ

Bài 6:

Điều chế Cl2 bằng phương pháp điện phân dung dịch CuCl2 trong môi

trường axit HCl Với catot bằng graphit (xốp), ion Cu2+ bị khử thành Cự Cl2 tạo thành thoát ra ở anot của bể điện phân

Biết rằng ỏ cực dưong ion Cư tạo phức với Cl- tạo thành ion

CuCl32-Tính hiệu suất dòng điện và tính điện năng tiêu tốn khi điều chế Cl2 bằng

cách điện phân dung dịch CuCl2 trong môi trường axit HCl Biết rằng thể tích Catolit (dung dịch sau điện phân) ra khỏi bể điện phân sau 1 ngày đêm là vđ = 11.2 m3 có chứa ion Cư với nồng độ 28.2 g/l (xem như trong dung dịch ban đầu không chứa CuCl Dòng điện sử dụng là 4000A, điện thế bể Vb = 1.85 V