Lý thuyết điện phân – phương pháp giải bài tập điện phân đề 2

Lý thuyết điện phân – Phương pháp giải bài tập điện phân đề 2Câu 1: Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,2M điện cực trơ cho đến khi ở catot thu được 3,2 gam kim loại thì thể tích khí đktc

Trang 1

Lý thuyết điện phân – Phương pháp giải bài tập điện phân đề 2

Câu 1: Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,2M (điện cực trơ) cho đến khi ở catot thu được 3,2 gam kim loại thì thể tích khí (đktc) thu được ở anot là:

A 3,36 lít

B 1,12 lít

C 0,56 lít

D 2,24 lít

Câu 2: (ĐHKA – 2010): Điện phân( điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl bằng dòng điện có cường độ 2A Thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot sau 9650 giây điện phân là:

A 2,240 lít

B 2,912 lít

C 1,792 lít

D 1,344 lít

Câu 3: Điện phân dung dịch muối MCln với điện cực trơ Khi ở catot thu được 16g kim loại

M thì ở anot thu được 5,6 lít khí (đktc) M là:

A Cu

B Zn

C Fe

D Ag

Câu 4: Hòa tan 1,28 gam CuSO4 vào nước rồi đem điện phân tới hoàn toàn, sau một thời

gian thu được 800ml dung dịch pH = 2 Hiệu suất phản ứng điện phân là:

A 62,5%

B 50%

C 75%

D 80%

Câu 5: Điện phân 100 ml dung dịch A chứa đồng thời HCl 0,1M và NaCl 0,2M với điện cực

trơ có màng ngăn xốp tới khi ở anot thoát ra 0,224 lít khí (đktc) thì ngừng điện phân Dung dịch sau khi điện phân có pH (coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) là :

A 6

B 7

C 12

D 13

Câu 6: Hòa tan 40 gam muối CdSO4 bị ẩm vào nước Để điện phân hết cađimi trong dung dịch cần dung dòng điện 2,144A và thời gian 4 giờ, % H2O chứa trong muối là:

A 18,4%

B 16,8%

Trang 2

C 18,6%

D 16%

Câu 7: Điện phân 300 ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện 3,86A Khối lượng kim loại thu được ở catot sau khi điện phân 20 phút là:

A 1,28 gam

B 1,536 gam

C 1,92 gam

D 3,84 gam

Câu 8: Điện phân hết đến 0,1 mol Cu(NO3)2 trong dung dịch với điện cực trơ, thì sau điện phân khối lượng dung dịch đã giảm là:

A 1,6 gam

B 6,4 gam

C 8,0 gam

D 18,8 gam

Câu 9: Tiến hành điện phân (có màng ngăn xốp) 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 0,02M

và NaCl 0,2M Sau khi ở anot bay ra 0,448 lít khí (đktc) thì ngừng điện phân thể tích dung dịch HNO3 0,1M cần để trung hòa dung dịch thu được sau điện phân là:

A 200ml

B 300ml

C 250ml

D 400ml

Câu 10: Hòa tan 5 gam muối ngậm nước CuSO4.nH2O rồi đem điện phân tới hoàn toàn, thu được dung dịch A Trung hòa dung dịch A cần dung dịch chứa 1,6 gam NaOH Giá trị của n là:

A 4

B 5

C 6

D 8

Câu 11: (ĐHKA – 2011): Hòa tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước được dung dịch X Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây được y gam kim loại M duy nhất ở catot và 0,035 mol khí ở anot Còn nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở hai điện cực là 0,1245 mol Giá trị của y là

A 4,480

B 3,920

C 1,680

D 4,788

Câu 12: (ĐHKA – 2012): Điện phân 150 ml dung dịch AgNO3 1 M với điện cực trơ tron t giờ, cường độ dòng điện không đổi 2,68 A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%), thu được

Trang 3

chất rắn X, dung dịch Y và khí Z cho 12,6 gam Fe vào Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) Giá trị của t là

A 0,8

B 0,3

C 1,0

D 1,2

Câu 13: (ĐHKB -2007): Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl (với điện cực trơ có màng ngăn xốp) Để dung dịch sau điện phân làm dung dịch phenolphthalein chuyển sang màu hồng thì điều kiện của a và b là (biết ion SO42- không bị điện phân trong dung dịch):

A b > 2a

B b = 2a

C b < 2a

D 2b = a

Câu 14: Tiến hành điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 thu được 56 gam hỗn hợp kim loại ở catot và 4,48 lít khí ở anot (đktc) Số mol AgNO3 và Cu(NO3)2 trong

X lần lượt là:

A 0,2 và 0,3

B 0,3 và 0,4

C 0,4 và 0,2

D 0,4 và 0,3

Câu 15: (ĐHKB – 2009): Điện phân có màng ngăn 500ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm

5A trong 3860 giây Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng hòa tan m gam Al Giá trị lớn nhất của m là

A 4,05

B 2,70

C 1,35

D 5,40

Câu 16: Điện phân 100ml dung dịch chứa NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn với cường độ

dòng điện 1,93A (Thể tích dung dịch sau điện phân xem như không đổi, hiệu suất điện phân 100%) Thời gian điện phân để được dung dịch có pH = 12 là:

A 100s

B 50s

C 150s

D 200s

Câu 17: (ĐHKB – 2012): Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol FeCl3, 0,2 mol CuCl2

và 0,1 mol HCl (điện cực trơ) Khi ở catot bắt đầu thoát khí thì ở anot thu được V (lít) khí ở đktc Biết hiệu suất của quá trình điện phân là 100% Giá trị của V là

Trang 4

A 5,6

B 11,2 C 22,4 D 4,48 Câu 18: Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 và KCl Khi thấy ở cả hai điện cực trơ đều có bọt khí thoát ra thì ngắt dòng điện Kết quả ở anot có 448 ml khí (đktc) thoát ra, còn dung dịch sau điện phân có thể hòa tan tối đa 0,8g MgO Khối lượng dung dịch sau điện phân giảm bao nhiêu gam(coi nước bay hơi không đáng kể) A 2,14g

B 4,62g

C 2,95g

D 2,89g Câu 19: (ĐHKA – 2007): Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau một thời gian thu được 0,32g Cu ở catot và 1 lượng khí X ở anot Hấp thụ hoàn toàn lượng khí X trên vào 200ml 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: A 0,15M

B 0,2M

C 0,1M

D 0,05M Câu 20: Điện phân 400 ml dung dịch 2 muối KCl và CuCl2 với điện cực trơ và màng ngăn cho đến khi ở anot thoát ra 3,36 lít khí (đktc) thì ngừng điện phân Để trung hòa dung dịch sau điện phân cần 100 ml dung dịch HNO3 0,6M Dung dịch sau trung hòa tác dụng với AgNO3 dư sinh ra 2,87 gam kết tủa trắng Nồng độ mol của mỗi muối trong dung dịch trước điện phân là: A [CuCl2] = 0,3M ; [KCl] = 0,02M

B [CuCl2] = 0,25M ; [KCl] = 3M

C [CuCl2] = 2,5M ; [KCl] = 0,3M

D [CuCl2] = 0,3M ; [KCl] = 0,2M

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án : C

Ta có: nCu = 0,05 mol < nCuSO4 = 0,1 mol

=> CuSO4 dư, ở catot chỉ có Cu2+ bị điện phân, ở anot nước bị điện phân

Tại catot: Cu2+ + 2e  Cu

Trang 5

0,1 0,05

Tại anot: 2H2O - 4e  O2 + 4H+

0,1 0,025

=> nO2 = 0,025 => VO2 = 0,56 lít

=> Đáp án C

Ta có : ne =

2.9650 96500

It

Anot (+): Cl- ; SO42- , H2O

2Cl- - 2e  Cl2

0,12 0,12 0,06

=> ne còn = 0,2 - 0,12 = 0,08 mol

2H2O - 4e  O2 + 4H+

0,08 0,02

=> V khí = VCl2 + VO2 = 22,4.(0,06 + 0,02) = 1,792 lít

=> Đáp án C

Câu 3: Đáp án : A

5,6

0, 25

22, 4

nCl   mol

n MCl  M  Cl

0,5

n 0,25 mol

=>

0,5

n   

Trang 6

=> Cặp nghiệm n = 2 và M = 64 (Cu) là phù hợp

=> Đáp án A

Câu 4: Đáp án : B

Ta có: pH = 2 => [H+] = 10-2 = 0,01 M

=> nH+ = 0,01.0,8 = 0,008 mol

Phương trình điện phân: CuSO4 + H2O  Cu + H2SO4 +

1

2 O2

0,004 0,004

=> H =

0,004.160

=> Đáp án B

Câu 5: Đáp án : D

Ta có: nHCl = 0,01 mol

nNaCl = 0,02 mol

n khí ở anot =

0, 224

22, 4 = 0,01 mol Thứ tự điện phân ở anot: 2Cl- - 2e Cl2

0,02 0,01

Thứ tự điện phân ở catot: 2H+ + 2e H2

0,01 0,01

2 H2O + 2 e H2 + 2OH

0,01 0,01

=> [OH-] =

0,01

0,1 = 0,1M => pH = 13

=> Đáp án D

Trang 7

Phương trình điện phân: CdSO4 + H2O  Cd + H2SO4 + 0,5 O2

0,16 0,16

Áp dụng định luật Faraday ta có:

mCd =

A I t

=> nCd = 0,16 mol

Theo phương trình điện phân: nCdSO4 = nCd = 0,16 mol

=> %H2O chứa trong muối =

40 0,16.208 40



100% = 16,8%

=> Đáp án B

Áp dụng định luật Faraday ta có:

mCu =

A I t

=> Đáp án B

Phương trình điện phân: Cu(NO3)2 + H2O  Cu + 2HNO3 +

1

2 O2 0,1 0,1 0,05

Khối lượng dung dịch giảm chính là khối lượng của Cu và O2 tách ra khỏi dung dịch

∆m dd giảm = 0,1.64 + 0,05.32 = 8 (g)

=> Đáp án C

Trang 8

Ta có: nHCl = 0,01 mol

nNaCl = 0,01 mol

n khí ở anot = 0,02 mol

Thứ tự điện phân ở anot:

2 Cl- - 2e  Cl2

0,04 0,04 0,02

=> Ion Cl- chưa bị điện phân hết và số mol electron trao đổi ne = 0,04 mol Thứ tự điện phân ở catot:

2H+ + 2e  H2

0,01 0,01

2H2O + 2e  H2 + 2OH

0,03 0,03

Phản ứng trung hòa giữa dung dịch HNO3 và dung dịch sau điện phân:

H+ + OH- H2O

0,03 0,03

=> VHNO3 =

0,03

0,1 = 0,3 lít = 300 ml

=> Đáp án B

Ta có:

1,6 0,04 40

NaOH

n   mol

Phương trình điện phân:

CuSO4 + H2O  Cu + H2SO4 +

1

2 O2 0,02 0,02

Trang 9

H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O

0,02 0,04

=> 0,02.(160 + 18n) = 5 => n = 5

=> Đáp án B

Điện phân trong thời gian t giây thu được 0,035 mol khí

Vậy 2t giây ta sẽ thu được 0,035.2 = 0,07 mol , nhưng thực tế ta lại thu được 0,1245 mol khí,

sự chênh lệch số mol khí đó là do điện phân nước tạo khí H2

=> nH2 = 0,1245 - 0,07 = 0,0545

H2O  H2 +

1

2 O2 0,0545 0,02725

=> Số mol O2 tạo ra do muối điện phân = 0,07 - 0,02725 = 0,04275

MSO4 + H2O  M + H2SO4 +

1

2 O2 0,0855 0,04275

=> M muối =

43,68 0,0855 = 160 => M + 96 = 160 => M = 64

=> Khối lượng Cu tính theo t giây là: mCu = 2.0,035.64 = 4,480 gam

=> Đáp án A

Ta có: nAgNO3 = 0,15

Gọi x là số mol AgNO3 tham gia điện phân

2AgNO3 + H2O  2Ag + 2HNO3 +

1

2 O2

Trang 10

x x x

=> Sau khí phản ứng với Y (chứa HNO3 và AgNO3 dư) thu được hỗn hợp kim loại

=> Có Fe dư, vậy ta chỉ thu được muối sắt II

3Fe + 8HNO3  3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O

3x/8 x

Fe + 2Ag+  Fe2+ + 2Ag

(0,15-x)/2 0,15-x 0,15-x

=> Số mol Fe phản ứng = 3x/8 + (0,15-x)/2 = (0,6-x)/8

Ta có: 12,6 - [(0,6-x)/8].56 + (0,15-x).108 = 14,5 => x = 0,1

Áp dụng công thức : ne trao đổi = It/F

=> t =

0,1.96500

2,68

nF

=> Đáp án C

Phương trình điện phân:

CuSO4 + 2NaCl  Cu + Cl2 + Na2SO4 (1)

a 2a

Dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein hóa hồng chứng tỏ sau phản ứng (1) NaCl còn

dư và tiếp tục bị điện phân cho môi trường bazo

=> b > 2a

=> Đáp án A

Ta có: n khí =

4, 48

22, 4 = 0,2 mol Gọi AgNO3 : x mol

Trang 11

Cu(NO3)2 = y mol

Thứ tự điện phân ở catot:

Ag + + 1e  Ag

x x x

Cu2+ + 2e  Cu

y 2y y

=> 108x + 64y = 56 (1)

Thứ tự điện phân ở anot:

2H2O - 4e  O2 + 4H+

0,8 0,2

=> x + 2y = 0,8 (2)

Từ (1) và (2) => x = 0,4 và y = 0,2

=> Đáp án C

Ta có: nCuCl2 = 0,05 mol ; nNaCl = 0,25 mol

=> n Cl 0,35mol

Số mol e trao đổi: =

5.3860 96500

e

It n F

= 0,2 mol Các bán phản ứng xảy ra ở các điện cực:

Anot (+) : Cl- ; H2O

2Cl-  Cl2 + 2e

0,2 0,2

=> Cl- còn dư; H2O chưa bị oxi hóa

Catot (-): Na+ ; Cu2+ ; H2O

Trang 12

Cu2+ + 2e  Cu

0,05 0,1

=> ne trao đổi còn = 0,2 - 0,1 = 0,1 mol

2H2O + 2e 2OH- + H2

Phản ứng hòa tan Al:

Al + OH- + H2O  AlO2- +

3

2 H2

0,1 0,1

=> mAl = 27.0,1 = 2,7 g

=> Đáp án B

Dung dịch có pH = 12 => [OH-] = 10-2 = 0,01M

=> nOH- = 0,01.0,1 = 0,001 mol

Ta có bán phản ứng ở anot:

2H2O - 2e  H2 + 2OH

-0,001 -0,001

Ta có: số mol e trao đổi : ne = nOH- = 0,001 mol

Từ công thức:

50 1,93

e e

n F It

=> Đáp án B

Thứ tự điện phân ở catot:

Fe3+ + 1e  Fe2+

0,1 0,1

Trang 13

Cu2+ + 2e  Cu

0,2 0,4

2H+ + 2e  H2

Catot bắt đầu có khí thoát ra: ne nhận tại catot = 0,5 mol

Ở anot có 0,8 mol Cl- : 2Cl- - 2e  Cl2

0,5 0,5 0,25

Vậy nCl2 = 0,25 mol => V = 5,6 lít

=> Đáp án A

Ta có: nMgO =

0,8

40 = 0,02 mol

n khí ở anot =

0, 448

22, 4 = 0,02 mol Phương trình điện phân: CuSO4 + 2KCl  Cu + Cl2 + K2SO4 (1)

0,01 0,01

Dung dịch sau điện phân hòa tan được MgO => sau (1) CuSO4 còn dư và tiếp tục bị điện phân

CuSO4 + H2O  Cu + H2SO4 + 1/2 O2 (2)

0,02 0,02 0,01

MgO + H2SO4  MgSO4 + H2O

0,02 0,02

Theo (2): nO2 = 0,01 mol => nCl2 (1) = 0,02 - 0,01 = 0,01 mol

Theo (1) và (2) => nCu = 0,01 + 0,02 = 0,03 mol

=> ∆m dd giảm = mCu + mCl2 + mO2 = 0,03.64 + 0,01.71 + 0,01.32 = 2,95 g

=> Đáp án C

Trang 14

Ta có: nCu = 0,005 mol

Phương trình điện phân: CuCl2  Cu + Cl2

0,005 0,005

Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O

0,005 0,01

Sau phản ứng trên nồng độ NaOH còn lại 0,05M, nghĩa là NaOH dư

=> nNaOH dư = 0,05.0,2 = 0,01 mol

=> nNaOH ban đầu = 0,01 + 0,01 = 0,02 mol

=> [NaOH] =

0,02

0, 2 = 0,1 M

=> Đáp án C

Câu 20: Đáp án : D

Ta có: n khí ở anot =

3,36

22, 4 = 0,15 mol

nAgCl =

2,87

143,5 = 0,02 mol

nHNO3 = 0,6.0,1 = 0,06 mol

Đặt nKCl : x mol và nCuCl2 = y mol

=> Cu2+ : y mol Cl- : x + 2y mol

Dung dịch sau điện phân phải trung hòa bằng dung dịch HNO3, chứng tỏ ở catot ion Cu2+ đã điện phân hết và H2O đã bị điện phân

Cu2+ + 2e  Cu

y 2y

2H2O + 2e  H2 + 2OH

Trang 15

0,06 0,06

Phản ứng trung hòa: H+ + OH-  H2O

0,06 0,06

Dung dịch sau khi trung hòa tác dụng hết với AgNO3 sinh ra kết tủa trắng, chứng tỏ ở anot ion Cl- chưa bị điện phân hết Vậy khí thoát ra ở anot là Cl2

2Cl- - 2e  Cl2

0,3 0,3 0,15

Cl- + Ag+  AgCl

0,02 0,02

=> nCl- ban đầu = 0,3 + 0,02 = 0,32 mol

Hay x + 2y = 0,32 (1)

Dựa vào bán phản ứng ở catot ta có: ne = 2y + 0,06 = 0,3 => y = 0,12 mol

Từ (1) => x = 0,08 mol

=> [KCl] =

0,08

0, 4 = 0,2M

[CuCl2] =

0,12

0, 4 = 0,3M

=> Đáp án D

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	75,69 KB