1110 bai tap dien phan1

Lý thuyt v bi in phõn PHN I: T VN Trong quỏ trỡnh ging dy mụn Húa hc trng THPT, c bit l quỏ trỡnh ụn luyn cho hc sinh thi hc sinh gii cỏc cp v cỏc kỡ thi i hc, chuyờn in phõn l mt chuyờn hay v khỏ quan trng nờn cỏc bi v in phõn thng cú mt cỏc kỡ thi ln ca quc gia Vi hỡnh thc thi trc nghim nh hin thỡ vic gii nhanh cỏc bi toỏn Húa hc l yờu cu hng u ca ngi hc; yờu cu tỡm c phng phỏp gii toỏn mt cỏch nhanh nht, i bng ng ngn nht khụng nhng giỳp ngi hc tit kim c thi gian lm bi m cũn rốn luyn c t v nng lc phỏt hin ca ngi hc Trong thc t ti liu vit v in phõn cũn ớt, ni dung kin thc cũn s si nờn ngun t liu giỏo viờn nghiờn cu cũn hn ch ú ni dung kin thc v k nng gii cỏc bi in phõn cung cp cho hc sinh cha c nhiu Vỡ vy, gp cỏc bi toỏn in phõn cỏc em thng lỳng tỳng vic tỡm phng phỏp gii phự hpv cm thy phn bi in phõn rt khú Qua quỏ trỡnh tỡm tũi, nghiờn cu nhiu nm tụi ó h thng húa cỏc dng bi in phõn v phng phỏp gii cỏc dng bi ú cho hc sinh mt cỏch d hiu, d dng, trỏnh c nhng lỳng tỳng, sai lm v nõng cao kt qu cỏc k thi Trờn c s ú, tụi mnh dn chn ti Lý thuyt v bi in phõn lm sỏng kin kinh nghim cho mỡnh Vi hy vng ti ny s l mt ti liu tham kho phc v cho vic hc ca cỏc em hc sinh 12 v cho cụng tỏc ging dy ca cỏc bn ng nghip Lu V Dim Hng Lý thuyt v bi in phõn PHN B Tễ CHC THC HIấN ấ TAI I Nhng thun li v khú khn gii bi in phõn dung dch Thun li: - HS vit c phng trỡnh in phõn tng quỏt v tớnh toỏn theo phng trỡnh ú - HS bit ỏp dng cụng thc Faraday vo gii cỏc bi in phõn - HS vit c cỏc bỏn phn ng xy cỏc in cc Khú khn: - Hc sinh ớt s dng cụng thc h qu ca Faraday ( ne trao i) gii nhanh bi toỏn in phõn - a s cỏc bi in phõn thng tớnh toỏn theo cỏc bỏn phn ng cỏc in cc nhng hc sinh thng ch vit phng trỡnh in phõn tng quỏt v gii theo nú - Hc sinh thng lỳng tỳng xỏc nh trng hp H 2O bt u in phõn cỏc in cc (khi bt u si bt khớ catot hoc pH ca dung dch khụng i) - Hc sinh nhm ln quỏ trỡnh xy cỏc in cc - Hc sinh vit sai th t cỏc bỏn phn ng xy cỏc in cc tớnh toỏn sai - Hc sinh thng b qua cỏc phn ng ph cú th xy gia cỏc sn phm to thnh nh: in phõn dung dch NaCl khụng mng ngn to nc Giaven v cú khớ H thoỏt catot ; Phn ng gia axit dung dch vi kim loi bỏm trờn catot A L THUYT I KHI NIM S in phõn l quỏ trỡnh oxi húa kh xy b mt cỏc in cc cú dũng in mt chiu i qua cht in li núng chy hoc dung dch cht in li - S in phõn l quỏ trỡnh s dng in nng to s bin i húa hc - Trong quỏ trỡnh in phõn, di tỏc dng ca in trng cỏc cation chy v cc õm (catot) cũn cỏc anion chy v in cc dng (anot), ti ú xy phn ng trờn cỏc in cc (s phúng in) - Ti catot xy quỏ trỡnh kh cation (Mn+ + ne M) cũn ti anot xy quỏ trỡnh oxi húa anion (Xn- X + ne) Lu V Dim Hng Lý thuyt v bi in phõn - Ngi ta phõn bit: in phõn cht in li núng chy, in phõn dung dch cht in li nc, in phõn dựng in cc dng tan hay hin tng dng cc tan in phõn núng chy: p dng i vi MCln, M(OH)n v Al2O3 (M l kim loi nhúm IA v IIA) l cỏc kim loi cú tớnh kh mnh nh K, Na, Mg, Al a in phõn núng chy oxit: Nhụm l kim loi c sn xut bng cỏch in phõn Al2O3 núng chy Al2O3 nguyờn cht núng chy nhit trờn 20000C Mt phng phỏp rt thnh cụng sn xut nhụm l to mt dung dch dn in cú nhit núng chy thp hn 20000C bng cỏch hũa tan Al2O3 vo criolit núng chy (Na3AlF6) Phng trỡnh s in phõn: 2Al2O3 = 4Al + 3O2 S phn ng: Tỏc dng ca Na3AlF6 (criolit): - H nhit núng chy cho hn hp phn ng Al2O3 t 2050oC xung khong 900oC - Tng kh nng dn in cho h phn ng - Ngn chn s tip xỳc ca oxi khụng khớ vi Al - Chỳ ý: Do in cc lm bng graphit (than chỡ) nờn b khớ sinh anot n mũn: 2C + O2 2CO 2CO + O2 2CO2 Vỡ vy, quỏ trỡnh in phõn núng chy oxit, ti anot thng thu c hn hp khớ CO, CO2, O2 b in phõn núng chy hydroxit kim loi kim: 2MOH 2M + O2 + H2O (M = Na, K,) Vớ d: in phõn NaOH núng chy cú th biu din bng s : Catot ( ) NaOH 4| Na+ + 1e Na Phng trỡnh in phõn l: 4NaOH Anot ( + ) 4OH- O2 + 2H2O + 4e 4Na + O2 + 2H2O c in phõn mui clorua (thng dựng iu ch KL kim v kim th) 2MClx 2M + xCl2 (x = 1, 2) Vớ d: in phõn NaCl núng chy cú th biu din bng s : Catot ( ) 2| Na+ + e Na Lu V Dim Hng NaCl Anot ( + ) 2Cl- Cl2 + 2e Lý thuyt v bi in phõn Phng trỡnh in phõn l: 2NaCl 2Na + Cl2 Cn cú mng ngn khụng cho Cl2 tỏc dng tr li vi Na trng thỏi núng chy lm gim hiu sut ca quỏ trỡnh in phõn Mt s cht ph gia nh NaF, KCl giỳp lm gim nhit núng chy ca h in phõn dung dch cht in li nc: - Vai trũ ca nc: Trc ht l dung mụi hũa tan cỏc cht in phõn, sau ú cú th tham gia trc tip vo quỏ trỡnh in phõn Trong s in phõn dung dch, ngoi cỏc ion cht in li phõn li cũn cú cỏc ion H+ v OH- ca nc Do ú vic xỏc nh sn phm ca s in phõn phc hn Tựy thuc vo tớnh kh v tớnh oxi húa ca cỏc ion cú bỡnh in phõn m ta thu c nhng sn phm khỏc Vớ d in phõn dung dch NaCl, cỏc ion Na+, H+ (H2O) chy v catot cũn cỏc ion Cl-, OH(H2O) chy v anot Ion no s chỳng s phúng in cỏc in cc? C s gii quyt ny l da vo cỏc giỏ tr th oxi húa kh ca cỏc cp Trong quỏ trỡnh in phõn, trờn catot din s kh Vỡ vy cú nhiu dng oxi húa thỡ trc ht dng oxi húa ca cp cú th ln hn s b kh trc Ngc li trờn anot s din s oxi húa dng kh ca cp cú th oxi húa kh nh nht trc * Quy tc anot: Am-, OH- (do nc hoc baz in li) - Trng hp anot tr (C, Fe, Pt) + Nu cú mt cỏc anion Am-: I-, Br-, Cl-, S2-, RCOO-, hay tớnh kh ca Am->> OH- thỡ Am-s b oxi húa: 2Cl2RCOO- Cl2 +2e R-R + 2CO2 + 2e Nu cú mt cỏc anion Am-: F-, SO2-4, NO3- Hay tớnh kh Am- I > Br > Cl > RCOO > OH > H2O nh lut Faraday: m = AIt hay nF n= It nF Trong ú: + m: Khi lng cht gii phúng in cc (gam) + A: Khi lng mol ca cht thu c in cc + n: S electron trao i in cc + I: Cng dũng in (A) + t: Thi gian in phõn + F: Hng s Faraday (F = 96500 nu thi gian tớnh theo giõy; F = 26,8 nu thi gian tớnh theo gi) Lu V Dim Hng Lý thuyt v bi in phõn Vớ d: in phõn 100 ml dung dch NaCl vi in cc tr cú mng ngn vi cng dũng in I = 1,93A Dung dch thu c sau in phõn cú pH = 12 Bit th tớch dung dch khụng i, clo khụng hũa tan nc v hiu sut in phõn 100% Thi gian tin hnh in phõn l: A 50 s B 60 s C 100 s D 200 s Gii: pH = 12 [OH-] = 10-2 nOH = 10-3 M Ti catot () xy phn ng: 2H2O + 2e H2 + 2OH- ne = 10-3 mol t= ne F 103.96500 = = 50 s I 1,93 hoc mH2 = 10-3 gam t = mnF 103.2.96500 = = 50 s AI 2.1,93 ỏp ỏn A II S PHN CC Khi dũng in i qua ranh gii phõn chia in cc - dung dch thỡ trng thỏi in cc (v th, mt dũng) s b thay i Hin tng ú gi l s phõn cc in cc Khi phõn cc thỡ th ca in cc s khỏc vi th cõn bng ca nú Nu phõn cc, th ca in cc chuyn dch v phớa dng hn so vi th cõn bng ca nú thỡ c gi l phõn cc anot v ngc li Phõn cc nng Phõn cc nng sinh s bin i nng ca ion lp gn b mt in cc lp gn b mt anot, kim loi b hũa tan nờn nng ca ion tng lờn Theo cụng thc Nerst, th ca nú s tng lờn Cũn trờn catot s xy s kh cation ú nng ca nú lp b mt s gim i v th in cc s gim i Mt dũng cng ln thỡ s bin i nng ca ion gn lp b mt in cc cng ln nờn s phõn cc cng mnh S phõn cc húa hc Khi dũng in i qua ranh gii phõn chia in cc - dung dch (l b mt in cc), cú th xy phn ng gia mụi trng hoc cht in li vi vt liu lm in cc Sn phm sinh lm bin i tớnh cht ca b mt in cc, ú lm thay i th in cc Hin tng ú gi l s phõn cc húa hc S phõn cc in húa Theo nh lut ễm, cho dũng in i qua dõy dn thỡ cng dũng in s t l vi in ỏp t vo: I = U/R Lu V Dim Hng Lý thuyt v bi in phõn Thc nghim cho thy dũng in ch i qua dung dch in li in ỏp gia hai in cc cú giỏ tr xỏc nh III TH PHN HY Bng lớ thuyt v thc nghim, ngi ta ó chng minh c rng s in phõn ch bt u xy mt in ỏp hon ton xỏc nh Vy in ỏp ti thiu gia hai in cc s in phõn bt u xy gi l th phõn hy V phng din lớ thuyt, th phõn hy ca cht bng sut in ng ca pin to bi cht thoỏt catot v anot IV QA TH Bng thc nghim ngi ta thy rng hu ht th phõn gii thng ln hn sut in ng ca pin to bi cỏc cht thoỏt ti cỏc in cc Hiu s gia th phõn hy v sut in ng ca pin to bi cỏc cht thoỏt trờn in cc c gi l quỏ th E pg = (E 0a Ec0 ) + E a + E c Vi: E a : Quỏ th cc dng E c : Quỏ th cc õm E pg : Th phõn gii E 0a Ec0 : Sut in ng ca pin tng ng V th phúng in ca tng ion trờn cỏc in cc c tớnh theo cụng thc ' catot: c = c + c anot: a' = a + a Trong ú: c , a ln lt l th cõn bng ca cation v anion c ,a : ln lt l quỏ th trờn catot v anot Quỏ th ph thuc vo: - Bn cht ca cht thoỏt in cc: Thụng thng cỏc khớ cú quỏ th ln, quỏ th ca sn phm rn hu nh bng - Bn cht ca in cc: Hidro cú quỏ th rt ln trờn in cc thy ngõn, cũn cỏc in cc khỏc nh Pt, Ni, Fe quỏ th rt - Trng thỏi b mt ca in cc: Khi b mt nhn búng thỡ quỏ th cao, b mt xp thỡ quỏ th thp + Khi in phõn nc, bờn cnh cỏc cation v anion ca cht in li cũn cú cỏc ion H 3O , OH Do ú, vic nghiờn cu quỏ th ca hidro v oxi cú ý ngha vụ cựng quan trng bit quỏ th ca oxi v hidro cú th iu khin quỏ trỡnh in phõn theo ý mun Lu V Dim Hng Lý thuyt v bi in phõn Thc nghim cho thy, quỏ th ca hidro v oxi ph thuc vo mt dũng, bn cht ca cht lm in cc, trng thỏi b mt ca nú, thnh phn dung dch V MT S V D IN PHN DUNG DCH - in phõn dung dch CuCl2 vi anot tr cú th biu din bng s : Catot ( ) Cu2+ + 2e CuCl2 Anot ( + ) 2Cl- Cu Cl2 + 2e Phng trỡnh in phõn l: CuCl2 Cu + Cl2 - in phõn dung dch K2SO4 vi anot tr cú th biu din bng s : Catot () H2O, K+ K2SO4 Anot (+) H2O, SO4 (H2O) 2| 2H2O + 2e H2 + 2OH- 2H2O O2 + 4H+ + 4e Phng trỡnh in phõn l: 2H2O 2H2 + O2 - in phõn dung dch NaCl bóo hũa vi in cc tr cú mng ngn cú th biu din bng s : Catot ( ) H2O, Na+ NaCl Anot ( + ) (H2O) Cl-, H2O 2H2O + 2e H2 + 2OHPhng trỡnh in phõn l: 2NaCl + 2H2O 2Cl- Cl2 + 2e 2NaOH + H2 + Cl2 Nu khụng cú mng ngn thỡ: Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O nờn phng trỡnh in komm phõn l: NaCl + H2O NaClO + H2 - in phõn dung dch NiSO4 vi anot tr cú th biu din bng s : Catot ( ) Ni2+, H2O NiSO4 Anot ( + ) H2O, SO42- (H2O) 2| Ni2+ + 2e Ni 2H2O O2 + 4H+ + 4e Phng trỡnh in phõn l: 2NiSO4 + 2H2O 2Ni + 2H2SO4 + O2 - in phõn dung dch NiSO4 vi anot bng Cu cú th biu din bng s : Catot ( ) NiSO4 Cu ( + ) Ni2+, H2O (H2O) H2O, SO42- Ni2+ + 2e Ni Cu Cu2+ + 2e Phng trỡnh in phõn l: NiSO4 + Cu CuSO4 + Ni - in phõn dung dch CuSO4 vi anot bng Cu (nh hỡnh v sau õy): Lu V Dim Hng Lý thuyt v bi in phõn catot ( ): Cu2+(dd) + 2e Cu lm gim nng ion Cu2+ bờn nhỏnh trỏi ca ng ch U anot ( + ): Cu(r) Cu2+(dd) + 2e lm tng nng ion Cu2+ bờn nhỏnh trỏi ca ng ch U v anot dn dn b hũa tan Phng trỡnh in phõn l: Cu(r) + Cu2+(dd) Cu2+(dd) + Cu(r) - in phõn dung dch hn hp cha FeCl3, CuCl2 v HCl vi anot tr cú th biu din bng s : Catot ( ) FeCl3, CuCl2, HCl Anot ( + ) Fe3+, Cu2+, H+ 2| Fe3+ + 1e Fe2+ Cu2+ + 2e Cu 2Cl- Cl2 + 2e 2H+ + 2e H2 Fe2+ + 2e Fe Quỏ trỡnh in phõn ln lt xy cỏc in cc l: 2FeCl3 2FeCl2 + Cl2 CuCl2 Cu + Cl2 2HCl H2 + Cl2 FeCl2 Fe + Cl2 VI NG DNG CA IN PHN S in phõn cú nhiu ng dng cụng nghip - Sn xut NaOH, Cl2 bng phng phỏp in phõn dung dch NaCl m c.Trong quỏ trỡnh in phõn sn phm to thnh l NaOH, Cl2, H2 - Sn xut cỏc khớ H2, O2 bng phng phỏp in phõn cỏc dung dch nh K2SO4, H2SO4, NaOH thc cht l in phõn nc, cũn cỏc cht mui, axit, kim ch úng vai trũ lm tng dn in ca dung dch Trong phũng thớ nghim s in phõn nc ó thc hin nm 1800 v hin s dng iu ch oxi siờu tinh khit - Sn xut Li, Na, K, Mg, Ca, Ba, Cl2, Br2 bng cỏch in phõn cỏc mui halogen núng chy - Sn xut nhụm bng phng phỏp in phõn Al2O3 núng chy cú thờm criolit gim nhit núng chy ca nhụm oxit - Sn xut KClO3 bng phng phỏp in phõn núng chy KCl - iu ch cỏc kim loi tinh khit: Bng phng phỏp in phõn ngi ta cú th thu c cỏc kim loi cú tinh khit cao nh Zn, Cd, Mn, Cr, Fe Lu V Dim Hng Lý thuyt v bi in phõn - Tinh ch kim loi: Nh phng phỏp ny cú th tinh ch hng lot kim loi nh Cu, Ag, Au, Ni, Co v Pb Ph bin nht l tinh ch ng ng thụ (ln cht) c dựng lm anot, nhỳng dung dch in phõn CuSO4 ng tinh khit c dựng lm catot Cỏc ion Cu2+ t s hũa tan anot chuyn v catot v b kh thnh ng tinh khit bỏm vo catot - M in: Ngi ta cú th m cỏc kim loi nh Zn, Cd, Cu, Ni, Cr, Sn, Ag, Au lờn b mt cỏc vt bng kim loi chng g, tng v búng p ca vt bng phng phỏp in phõn Trong m in kim loi m c dựng lm anot nhỳng dung dch mui ca nú.in phõn vi anot tan cng c dựng m in, nhm bo v kim loi b n mũn v to v p cho vt m Anot l kim loi dựng m (nh hỡnh v l bc) cũn catot l vt cn m (cỏi thỡa) Lp m thng rt mng, cú dy t 5.10-5 ữ 1.10-3 cm - Phõn tớch nh tớnh, phõn tớch nh lng v tỏch cỏc kim loi hn hp ca chỳng Nguyờn tc da trờn th phúng in khỏc ca cỏc ion kim loi hn hp VII MT S C S GII BI TP V IN PHN - Nu dung dch cú cha ion Fe3+ v mt s ion dng khỏc thỡ Fe3+ s nhn in t theo nguyờn tc sau: Giai an 1: Fe3+ + 1e Fe2+ Giai an 2: Fe2+ tr v ỳng v trớ ca nú: Fe2+ + 2e Fe - Khi lng catot tng chớnh l lng kim loi to thnh sau in phõn bỏm vo - Khi catot bt u xut hin bt khớ hoc lng catot khụng i ngha l cỏc ion kim loi b in phõn dung dch ó b in phõn ht, ti catot H2O bt u b in phõn - Khi pH ca dung dch khụng i cú ngha l cỏc ion õm hoc dng (hay c hai loi) cú th b in phõn ó b in phõn ht Khi ú tip tc in phõn s l H2O b in phõn - Cht rn thoỏt cú th l kim loi (cú th l kt ta ca mt kim loi hay cú c hai) - Cht khớ thoỏt sau in phõn gm c khớ thoỏt catot v anot (tr khớ gõy phn ng ph, to sn phm tan dung dch) Nu yờu cu tớnh lng khớ, phi xỏc nh rừ khớ in cc no, hay khớ thu c tt c sau in phõn - Vi quỏ trỡnh in phõn cú sinh kt ta hay gii phúng khớ thỡ: mdung dch sau in phõn = mdung dch trc in phõn mkt ta - mkhớ - gim lng ca dung dch: m = (m kt ta + m khớ) Lu V Dim Hng 10 Lý thuyt v bi in phõn Khi pH ca dung dch NaOH t 14 xung 11thỡ OH ca dung dch gim i: 1- 10-3 = 0,999M (1) [ NH ] = OH = 0,999 M g (2) NH 4+ 0, 0178M mNH 4Cl = nNH + + nNH = 0,999 + 0, 0178 = 1, 0168mol Khi lng mui: mNH Cl = 1, 0168.53,5 = 54, gam d Khi pH = 11,dung dch NaOH: E A = 0, + EC = + 0, 0592 lg = 0,5776V (103 ) 0, 0592 lg(1011 ) = 0, 6512V U = E A Ec 1, 23V Cõu 35: Cú bỡnh mc ni tip nhau, mi bỡnh cú in cc platin Bỡnh cú 100 ml dung dch Na2 SO4 2M, bỡnh cú 100 ml dung dch AgNO3 0,15M bỡnh cú 100 ml dung dch mui sunfat ca kim loi Khi in phõn cation ny b kh thnh kim loi Tin hnh in phõn bng dũng chiu cú I = 9,65A Khi ngng in phõn catot bỡnh cú 12mg khớ thoỏt ra, bỡnh cú 0,384 gam kim loi bỏm vo (trong dung dch cũn kim loi) Bit hiu sut in phõn l 100% v cỏc kim loi thoỏt bỏm ht vo b mt in cc a Vit phng trỡnh phn ng xy cỏc in cc v phn ng in phõn mi bỡnh in phõn b Xỏc nh mui sunfat ca kim loi bỡnh c Tớnh lng cỏc cht thoỏt in cc ca cỏc bỡnh in phõn Hng dn: Do cỏc bỡnh mc ni tip nờn thi gian in phõn t v cng dũng in I qua mi bỡnh l nh Bỡnh 1: Na2 SO4 Na + + SO42 + Na phn ng oxi húa anot: H 2O H + O2 + 4e Na phn ng catot: H 2O + 2e H + 2OH Phng trỡnh phn ng chung: H 2O H + O2 Lu V Dim Hng 27 Lý thuyt v bi in phõn Ta cú mH = 12mg Thi gian in phõn: t = 2 mnF 0, 012.2.96500 = = 120 s AI 2.9, 65 Lng oxi thoỏt ra: nO = nH = 0, 012 / 2.2 = 0, 003mol 2 mO2 = 0, 0003.32 = 0, 096 gam + Bỡnh 2: AgNO3 Ag + NO3 Catot: Ag + + 1e Ag + Anot: H 2O H + O2 + 4e Phng trỡnh in phõn: AgNO3 + H 2O Ag + HNO3 + O2 S mol AgNO3 ban u: 0,1.0,15=0,015 mol Khi lng Ag sinh ra: mAg = 9, 65.108.120 = 1, 296 gam 1.96500 Trong thi gian 120s, AgNO3 mi b in phõn l:1,296/108=0,012 mol < 0,015 mol Bỡnh 3: M (SO ) n 2M n + + nSO42 catot: M n + + ne M anot: H 2O H + + O2 + 4e Phng trỡnh in phõn: M (SO ) n + 2nH 2O M + 2nH SO4 + nO2 Theo phng trỡnh ta cú:0,384/M=0,012/n M= 32n M l Cu Cõu 36: Mc ni tip hai bỡnh in phõn: Bỡnh X cha 800 ml dung dch MCl nng aM v HCl nng 4a mol/l; Bỡnh Y cha 800 ml dung dch AgNO Sau phỳt 13 giõy, catot bỡnh X thoỏt 1,6 gam kim loi, cũn catot bỡnh Y thoỏt 5,4 gam kim loi Bit cng dũng in khụng i, hiu sut in phõn 100% Sau phỳt 59 giõy thỡ ngng in phõn, ly dung dch sau in phõn i thu c 6,1705 gam kt ta v th tớch dung dch Z l 1,6 lớt a Gii thớch cỏc quỏ trỡnh in phõn b Tớnh lng nguyờn t M c Tớnh nng ca cỏc cht dung dch ban u bỡnh X, Y v dung dch Z d So sỏnh th tớch khớ thoỏt anot cỏc bỡnh X, Y Hng dn: Lu V Dim Hng 28 Lý thuyt v bi in phõn Bỡnh X: Ta cú: t1 m = > = MCl2 ó in phõn ht v HCl ó b in phõn mt phn t2 m2 MCl2 M + Cl2 2HCl H + Cl2 t1 m1' = = Bỡnh Y: Do ; Mt khỏc, trn hai dung dch in phõn cú kt ta xut hin nờn t2 m2' AgNO3cha b in phõn ht AgNO3 + H 2O Ag + HNO3 + O2 AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 b Do hai bỡnh in phõn mc ni tip nờn tng s eletron m catot phúng hai bỡnh in phõn cựng thi gian l nh nhau: 1, 6n 5, = M = 32n M 108 c Ta cú: nCuCl2 = nCu = 3, 0, 05 = 0, 05mol a = = 0, 0625M 64 0,8 nAgNO3bd = nAg + nAgCl = 16, 6,1705 + = 0,193mol CM (AgNO3 ) = 0,193 / 0,8 = 0, 24 M 108 143,5 Lu V Dim Hng 29 Lý thuyt v bi in phõn Lu V Dim Hng 30 T LUYN TRC NGHIM Bi 1: in phõn 100 ml dung dch CuSO4 1M vi in cc tr thi gian 25 phỳt 44 giõy, cng dũng in l 5A thỡ dng li Khi lng dung dch gim? A 3,2 gam B 3,84 gam C 2,88 gam D 2,56 gam Bài Một dung dịch X chứa đồng thời NaNO 3, Cu(NO3)2, Fe(NO3)3, Zn(NO3)2, AgNO3 Thứ tự kim loại thoát catot điện phân dung dịch là: A Ag, Fe,Cu, Zn, Na B Ag, Fe, Cu, Zn C Ag, Cu, Fe D Ag, Cu, Fe, Zn Bài in phõn dung dch X cha 0,03 mol Cu(NO 3)2, 0,01 mol Fe2(SO4)3, v 0,05 mol NaCl thi gian l 12 phỳt 52 giõy vi cng dũng in l 5A Khi lng dung dch sau phn ng gim bao nhiờu gam? A 2,38 B 14,22 C 1,28 D 2,06 Bài Dãy gồm kim loại đợc điều chế công nghiệp phơng pháp điện phân hợp chất nóng chảy chúng A Na, Ca, Zn B Na, Cu, Al C Na, Ca, Al D Fe, Ca, Al Bài Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO b mol KCl ( với điện cực trơ , có màng ngăn xốp ) Để dung dịch sau điện phân hoà tan đợc MgO điều kiện a b A b > 2a B b =2a C b < 2a D 2b =a Bài Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO b mol NaCl (với điện cực trơ có màng ngăn xốp) Để dung dịch sau địên phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng điều kiện a b là: A b > 2a B b = 2a C b < 2a D 2b = a Bài Khi điện phân hỗn hợp dung dịch b mol NaCl a mol CuSO , dung dịch sau điện phân phản ứng đợc Al xảy trờng hợp sau A b > 2a B b < 2a C b # 2a D a> 2b a< 2b Bài Khi điện phân có vách ngăn dung dịch gồm NaCl, HCl Sau thời gian điện phân xác định xảy trờng hợp sau đây, trờng hợp : A Dung dịch thu đợc làm quỳ tím hóa đỏ B Dung dịch thu đợc không đổi màu quỳ tím C Dung dịch thu đợc làm xanh quỳ tím D A B C Bài in phõn dung dch AgNO3 vi in cc tr mt thi gian thu c dung dch X cha cht tan cú cựng nng mol, ng thi thy lng dung dch gim 9,28 gam so vi ban u Cho tip 2,8 gam Fe vo dung dch X un núng, khuy u thu c khớ NO l sn phm kh nht, dung dch Y v cht rn Z Khi lng mui cú dung dch Y? Lu V Dim Hng 31 A 11,48 B 15,08 C 10,24 D 13,64 Bài 10 Điều không điều sau: A Điện phân dung dịch NaCl thấy pH dung dịch tăng dần B Điện phân dung dịch CuSO4 thấy pH dung dịch giảm dần C Điện phân dung dịch NaCl + CuSO4 thấy pH dung dịch không đổi D Điện phân dung dịch NaCl + HCl thấy pH dung dịch tăng dần (coi thể tích dung dịch điện phân không đổi, có mặt NaCl dùng thêm màng ngăn) Bài 11 Tin hnh in phõn (Vi in cc tr, hiu sut 100%) dung dch X cha 0,02 mol CuCl 2, 0,02 mol CuSO4 v 0,005 mol H2SO4 thi gian 32 phỳt 10 giõy vi cng dũng in khụng i l 2,5A thỡ thu c 200 ml dung dch Y Giỏ tr pH ca dung dch Y? A 1,08 B 1,00 C 0,7 D 1,78 Bài 12 Điều chế Cu từ dung dịch Cu(NO3)2 phơng pháp thu đợc Cu tinh khiết 99,999% ? A Phơng pháp thủy luyện B Phơng pháp nhiệt luyện C Phơng pháp điện phân D Cả A, B, C Bài13 Điện phân dùng điện cực trơ dung dịch muối sunfat kim loại hoá trị II với cờng độ dòng điện 3A Sau 1930 giây thấy khối lợng catot tăng 1,92 gam, Cho biết tên kim loại muối sunfat A Fe B Ca C Cu D Mg Bài 14 Điện phân dung dịch MSO4 anot thu đợc 0,672 lít khí (đktc) thấy khối lợng catot tăng 3,84 gam Kim loại M A Cu B Fe C Ni D Zn Bi 15 in phõn 100 ml hn hp dung dch gm FeCl3 1M , FeCl2 2M , CuCl2 1M v HCl 2M vi in cc tr cú mng ngn xp cng dũng in l 5A gi 40 phỳt 50 giõy catot thu c A.5,6 g Fe B.2,8 g Fe C.6,4 g Cu D.4,6 g Cu HD: Th t p: FeCl3 2FeCl2 + Cl2 CuCl2 Cu + Cl2 Da vo thi gan xem quỏ trỡnh p n õu Bài 16 Điện phân nóng chảy muối clorua kim loại M, anot thu đợc 1,568 lít khí (đktc), khối lợng kim loại thu đợc catot 2,8 gam Kim loại M A Mg B Na C K D Ca Bài 17 Khi điện phân 25,98 gam iotua kim loại X nóng chảy, thu đợc 12,69 gam iot Cho biết công thức muối iotua Lu V Dim Hng 32 A KI B CaI2 C NaI D CsI Bài 18 in phõn dung dch X cha 0,05 mol Fe 2(SO4)3 v KCl 0,2 mol vi cng dũng in l 5Atrong thi gian 3860 giõy Cỏc cht cú mt dung dch sau in phõn A FeSO4, K2SO4 B FeSO4, K2SO4, KCl C KOH, K2SO4 D Fe2(SO4)3, K2SO4 Bài 19 Điện phân dung dịch CuSO4 điện cực trơ với dòng điện có cờng độ I = 0,5A thời gian 1930 giây khối lợng đồng thể tích khí O2 sinh A 0, 64g 0,112 lit B 0, 32g 0, 056 lít C 0, 96g 0, 168 lít D 1, 28g 0, 224 lít Bài 20 Điện phân đến hết 0,1 mol Cu(NO3)2 dung dịch với điện tực trơ, sau điện phân khối lợng dung dịch giảm gam A 1,6g B 6,4g C 8,0 gam D 18,8g Bi 21: in phõn 200 ml dung dch hn hp gm HCl 0,1M v CuSO4 0,5M bng in cc tr Khi catot cú 3,2 gam Cu thỡ th tớch khớ thoỏt Anot A.0,672 lit B.0,84 lớt C.6,72 lớt D.0,448 lớt Bài 22 Tính thể tích khí (đktc) thu đợc điện phân hết 0,1 mol NaCl dung dịch với điện cực trơ, mng ngn xp A 0,024 lit B 1,120 lit C 2,240 lit D 4,489 lit Bài 23 Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ , sau thời gian thu đợc 0,32 gam Cu catot lợng khí X anot Hấp thụ hoàn toàn lợng khí X vào 200 ml dung dịch NaOH nhiệt độ thờng) Sau phản ứng nồng độ NaOH lại 0,05M ( giả thiết thể tích dung dịch NaOH không thay đổi) Nồng độ ban đầu dung dịch NaOH A 0,15 M B 0,2M C 0,1 M D 0,05M Bài 24 *Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 với điện cực trơ dòng điện chiều I = 9,65 A Khi thể tích khí thoát hai điện cực 1,12 lít (đktc) dừng điện phân Khối l ợng kim loại sinh catốt thời gian điện phân là: A 3,2gam 2000 s B 2,2 gam 800 s C 6,4 gam 3600 s D 5,4 gam 1800 s Bài 25 iện phân 200ml dd CuSO4 0,5 M FeSO4 0,5M 15 phút với điện cực trơ dòng điện I= 5A thu đợc catot A có đồng C có sắt B Vừa đồng, vừa sắt D vừa đồng vừa sắt với lợng kim loại tối đa Bài 26 Điện phân 200ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,1M Cu(NO3)2 0,5M điện cực trơ Khi catot có 3,2g Cu thể tích khí thoát anốt Lu V Dim Hng 33 A 0, 56 lít B 0, 84 lít C 0, 672 lít D 0,448 lit Bài 27 Điện phân dd chứa 0,2 mol FeSO 0,06 mol HCl với dòng điện 1,34 A (điện cực trơ, có màng ngăn) Bỏ qua hoà tan clo nớc coi hiệu suất điện phân 100% Khối lợng kim loại thoát catot thể tích khí thoát anot (đktc) lần lợt là: A 1,12 g Fe 0, 896 lit hỗn hợp khí Cl2 , O2 B 1,12 g Fe 1, 12 lit hỗn hợp khí Cl2 O2 C 11,2 g Fe 1, 12 lit hỗn hợp khí Cl2 O2 D 1,12 g Fe 8, 96 lit hỗn hợp khí Cl2 O2 Bài 28 Tiến hành điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO Cu(NO3)2 thu đợc 56 gam hỗn hợp kim loại catot 4,48 lít khí anot (đktc) Số mol AgNO3 Cu(NO3)2 X lần lợt A 0,2 0,3 B 0,3 0,4 C 0,4 0,2 D 0,4 0,3 Bài 29 Điện phân 100ml dung dịch A chứa đồng thời HCl 0,1M NaCl 0,2 M với điện cực trơ có màng ngăn xốp tới anot thoát 0,224 lít khí (đktc) ngừng điện phân Dung dịch sau điện phân có pH (coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) A B C 12 D 13 Bài 30 Điện phân 300ml dung dịch CuSO 0,2M với cờng độ dòng điện 3,86A Khối lợng kim loại thu đợc catot sau điện phân 20 phút A 1,28 gam B.1,536 gam C 1,92 gam D 3,84 gam Bài 31 Có 200ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO 3)2 AgNO3 Để điện phân hết ion kim loại dung dịch cần dùng dòng điện 0,402A, thời gian giờ, catot thoát 3,44 gam kim loại Nồng độ mol/lit Cu(NO3)2 AgNO3 A 0,1 0,2 B 0,01 0,1 C 0,1 0,01 D 0,1 0,1 Bài 32 Tiến hành điện phân (có màng ngăn xốp) 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 0,02M NaCl 0,2M Sau anot bay 0,448 lít khí (ở đktc) ngừng điện phân Cần ml dung dịch HNO3 0,1M để trung hoà dung dịch thu đợc sau điện phân A 200 ml B 300 ml C 250 ml D 400 ml Bài 33 Hoà tan 1,28 gam CuSO4 vào nớc đem điện phân tới hoàn toàn, sau thời gian thu đợc 800 ml dung dịch có pH = Hiệu suất phản ứng điện phân A 62,5% B 50% C 75% D 80% Bài 34 Hoà tan gam muối ngậm nớc CuSO4.nH2O đem điện phân tới hoàn toàn, thu đợc dung dịch A Trung hoà dung dịch A cần dung dịch chứa 1,6 gam NaOH Giá trị n A B C D HD: T NaOH => nH2SO4 => nCuSO4 = nCuSO 4.nH2O (cha nhúm SO4 nờn luụn bng nhau) => M Lu V Dim Hng 34 Bài 35 Điện phân dung dịch muối nitrat kim loại với hiệu suất dòng điện 100%, cờng độ dòng điện không đổi 7,72A thời gian phút 22,5 giây Sau kết thúc khối lợng catot tăng lên 4,86 gam kim loại bám vào Kim loại A Cu B Ag C Hg D Pb Bài 36 Tiến hành điện phân (có màng ngăn xốp) dung dịch X chứa hỗn hợp gồm 0,02 mol HCl 0,05 mol NaCl với Cờng độ dòng điện 1,93A thời gian 3000 giây, thu đợc dung dịch Y Nếu cho quì tím vào X Y thấy B X làm đỏ quì tím, Y làm đỏ quì tím D X không đổi màu quì tím, Y làm xanh A X làm đỏ quì tím, Y làm xanh quì tím C X đỏ quì tím, Y không đổi màu quì tím quì tím HD: loi D nH2 = It => thi gian p ht HCl Thy t < 3000 => NaCl b p => A nF Bi 37: in phõn 100ml dung dch cha AgNO3 0.1M v Cu(NO3)2 0.1M vi cng dũng in I l 1.93A.Tớnh thi gian in phõn (vi hiu xut l 100%) kt ta ht Ag (t1), kt ta ht Ag v Cu (t2): A t1 = 500s, t2 = 1000s B t1 = 1000s, t2 = 1500s C t1 = 500s, t2 = 1200s D t1 = 500s, t2 = 1500s Bi 38: in phõn 100ml dung dch CuSO4 0.2M vi cng I = 9.65 A.Tớnh lng Cu bỏm bờn catot thi gian in phõn t1 = 200s v t2 = 500s(vi hiu sut l 100%) A 0.32g ; 0.64g B 0.64g ; 1.28g C 0.64g ; 1.32g D 0.32g ; 1.28g HD: Ta thy thi gian p ht CuSO4 = 400s < 500s => ti 500s nCu = nCuSO4 => mCu = 1,28 Ti 200s ch p = ẵ => 0,64 Bi 39:in phõn 100ml dung dch CuSO4 0.1M cho n va bt u si bt bờn catot thỡ ngng in phõn Tớnh pH dung dch y vi hiu sut l 100%.Th tớch dung dch c xem nh khụng i Ly lg2 = 0.30 A pH = 0.1 B pH = 0.7 C pH = 2.0 D pH = 1.3 HD: Theo bi thỡ CuSO4 ht [H+] = 2[SO42-] = 0,2 Bi 40:in phõn 100ml dung dch cha NaCl vi in cc tr ,cú mng ngn, cng dũng in I l 1.93A Tớnh thi gian in phõn c dung dch pH = 12, th tớch dung dch c xem nh khụng thay i, hiu sut in phõn l 100% Lu V Dim Hng 35 A 100s B.50s C 150s D 200s Bi 41:in phõn 100 ml dung dch CuSO4 002M v AgNO3 0.1M vi cng dũng in I = 3.86A.Tớnh thi gian in phõn c mt lng kim loi bỏm bờn catot l 1.72g A 250s B 1000s C 500s D 750s Bi 42:in phõn 100ml dung dch CuCl2 0.08M Cho dung dch thu c sau in phõn tỏc dng vi dung dch AgNO3 d thỡ thu c 0.861g kt ta Tớnh lng Cu bỏm bờn catot v th tớch thu c anot A.0.16g Cu ; 0.056 l Cl2 B 0.64g Cu ; 0.112 l Cl2 C 0.32g Cu ; 0.112 l Cl2 C 0.64g Cu ; 0.224 l Cl2 Bi 43: in phõn 100ml dung dch CuSO4 0.1M vi cng I = 9,65A.Tớnh th tớch khớ thu c bờn catot v bờn anot lỳc t1 = 200s v t2 = 300s A.catot:0;112ml; anot:112;168ml C catot:112;168ml; anot:56;84ml B catot:0;112ml; anot:56;112ml D catot:56;112ml; anot:28;56ml HD: p ht CuSO4 cn 200s = t1 => ti catot cha cú khớ; anot: nO2 = 1/2nCuSO4 Ti t2: H2O b p 100s => nH2 ; nO2 (tng) Bi 44:in phõn 100ml dung dch AgNO3 0.2M Tớnh cng I bit rng phi in phõn thi gian 1000s thỡ bt u si bt bờn catot v tớnh pH ca dung dch y Th tớch dung dch c xem nh khụng thay i quỏ trỡnh in phõn Ly lg2 = 0.30 A I = 1.93A, pH = 1.0 B I = 2.86A, pH = 2.0 C I = 1.93A, pH = 0,7 D I = 2.86A, pH = 1.7 Bi 45:in phõn 200ml dung dch CuSO4 0.1M v MgSO4 cho n bt u si bt bờn catot thỡ ngng in phõn Tinh lng kim loi bỏm bờn catot v th tớch(ktc) thoỏt bờn anot A 1.28g; 0,224 lớt B 0.64; 1.12lớt C.1.28g; 1.12 lớt D 0.64; 2.24 lớt Bi 46: (TSH B 2009) in phõn núng chy Al 2O3 vi anot than chỡ (hiu sut in phõn 100%) thu c m kg Al catot v 67,2 m3( ktc) hn hp khớ X cú t so vi hiro bng 16 Ly 2,24 lớt ( ktc) hn hp khớ X sc vo dung dch nc vụi (d) thu c gam kt ta Giỏ tr ca m l: A 54,0 Lu V Dim Hng B 75,6 C 67,5 36 D 108,0 Bi 47 in phõn 100 ml dung dch cha NaCl vi in cc tr,cú mng ngn, cng dũng in I=3,86A.Tớnh thi gian in phõn c dung dch pH=12, th tớch dung dch c xem nh khụng i, hiu sut l 100% A.100s B 50s C 150s D 25s Bi 48 in phõn 200 ml dung dch CuSO4 0,2 M v AgNO3 0,1 M.vi cng dũng in I=3,86 A.Tớnh thi gian in phõn c mt lng kim loi bỏm bờn catot l 1,72g A.250s B.1000s C 398,15s D 750s Bi 49 Cho mt dũng in cú cng I khụng i i qua bỡnh in phõn mc ni tip,bỡnh cha 100ml dung dch CuSO4 0,01M, bỡnh cha 100 ml dung dch AgNO3 0,01M Bit rng sau thi gian in phõn 500s thỡ bờn bỡnh xut hin khớ bờn catot, tớnh cng I v lng Cu bỏm bờn catot bỡnh v th tớch khớ (ktc) xut hin bờn anot ca bỡnh A.0,193A;0,032g Cu;5,6 ml O2 B 0,193A;0,032g Cu;11,2 ml O2 C.0,386A;0,64g Cu;22,4 ml O2 D 0,193A;0,032g Cu;22,4 ml O2 Bi 50 in phõn 400 ml dung dch cha mui KCl v CuCl2 vi in cc tr v mng ngn cho n anot thoỏt 3,36lớt khớ(ktc) thỡ ngng in phõn trung hũa dung dich sau in phõn cn 100 ml dd HNO3 1M Dung dch sau trung hũa tỏc dng vi AgNO d sinh 2,87 (gam) kt ta trng Tớnh nng mol ca mi mui dung dch trc in phõn A [CuCl2]=0,25M,[KCl]=0,03M B [CuCl2]=0,25M,[KCl]=3M C [CuCl2]=2,5M,[KCl]=0,3M D [CuCl2]=0,25M,[KCl]=0,3M Bi 51 in phõn 200 ml dd CuSO4(dung dch X) vi in cc tr sau thi gian ngng in phõn thỡ thy lng X gim Dung dch sau in phõn tỏc dng va vi 500ml dd BaCl 0,3M to kt ta trng Cho bit lng riờng dung dch CuSO4 l 1,25g/ml; sau in phõn lng H2O bay hi khụng ỏng k Nng mol/lớt v nng % dung dich CuSO4 trc in phõn l? A 0,35M, 8% B 0,52, 10% C 0,75M,9,6% D 0,49M, 12% Bi 52.in phõn 200ml dung dch Y gm KCl 0,1M v Cu(NO3)2 0,2M vi cng dũng in 5A thi gian 1158 giõy, in cc tr, mng ngn xp Gi s nc bay hi khụng ỏng k gim lng ca dung dch sau in phõn l A 3,59 gam Lu V Dim Hng B 2,31 gam C 1,67 gam 37 D 2,95 gam Bi 53 in phõn dung dch X cha 0,4 mol M(NO 3)2 v NaNO3 (vi in cc tr) thi gian 48 phỳt 15 giõy, thu c 11,52 gam kimloi M ti catụt v 2,016 lớt khớ (ktc) ti anụt.Tờn kim loi M v cng dũng in l A Fe v 24A B Zn v 12A C Ni v 24A D Cu v 12A Bi 54 in phõn (p) 500ml dung dch AgNO vi in cc tr cho n catot bt u cú khớ thoỏt thỡ ngng in phõn trung hũa dung dch sau in phõn cn 800ml dd NaOH 1M Nng mol AgNO3, v thi gian in phõn l bao nhiờu bit I=20A? A 0,8M, 3860giõy B 1,6M, 3860giõy C 1,6M, 360giõy D 0,4M, 380giõy Bi 55: (TSH A 2009) Dóy cỏc kim loi u cú th c iu ch bng phng phỏp in phõn dung dch mui ca chỳng l: A Fe, Cu, Ag B Mg, Zn, Cu C Al, Fe, Cr D Ba, Ag, Au Bi 56: (TSH B 2009) in phõn cú mng ngn 500 ml dung dch cha hn hp gm CuCl2 0,1M v NaCl 0,5M (in cc tr, hiu sut in phõn 100%) vi cng dũng in 5A 3860 giõy Dung dch thu c sau in phõn cú kh nng ho tan m gam Al Giỏ tr ln nht ca m l: A 4,05 B 2,70 C 1,35 D 5,40 Bi 57: in phõn dung dch cha 0,2mol AgNO3 vi in cc tr, cng dong in l 2,68A thi gian t gi thu c dung dch X (hiu sut ca phn ng l 100%) Cho 16,8 gam Fe vo X thy cú NO thoỏt v sau cỏc phn ng hon ton thu c 22,7 gam cht rn.t? A 0,25 B C D 0,5 Bi 58: in phõn núng chy Al2O3 vi anot than chỡ (hiu sut in phõn 100%) thu c m gam nhụm catot v 67,2 lớt hn hp khớ X cú t so vi oxi bng Ly 1,12 lớt hn hp khớ X cho qua dung dch nc vụi d thu c gam kt ta m? A 108 B 54 C 75,6 D 67,5 Bi 59: Tin hnh in phõn (cú mng ngn xp) 500 ml dung dch cha hn hp HCl 0,02M v NaCl 0,2M Sau anot bay 0,448 lớt khớ (ktc) thỡ ngng in phõn Th tớch dung dch HNO30,1M ti thiu cn dựng trung hũa dung dch thu c sau in phõn : A 300 ml B 150ml C 200ml D.250 ml Bi 60: in phõn cỏc dung dch loóng (mng ngn, cc tr): NaCl, NaOH (pH