Gi| trị của V: Câu 10: ĐH A 10 Điện phân với điện cực trơ một dung dịch gồm NaCl và CuSO4 có cùng số mol, đến khi ở catot xuất hiện bọt khí thì dừng điện phân.. Trong cả quá trình điện
Trang 1đpnc
đpdd đpnc
đpdd
đpnc
BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN TRONG ĐỀ THI ĐH - CĐ 2007 – 2017
A MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
1, Điện phân nóng chảy:
2MCln 2M + nCl2 Ví dụ: 2NaCl 2Na + Cl2 ; CuCl2 Cu + Cl2
2, Điện phân dung dịch:
a, Kim loại từ Li → Al (Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al (liệu khi bạn cần n{ng may |o)) không tham gia điện
ph}n, v{ gốc axit có oxi (SO42-, NO3-…) không tham gia điện ph}n, khi đó nước sẽ tham gia điện phân
Catot (cực }m): chất oxi hóa, ion dương về, giải phóng H2,
Anot (cực dương) : chất khử, ion }m về, giải phóng O2,
Chất khử: bị oxi hóa, sự oxi hóa, qu| trình oxi hóa, nhường e, số oxi hóa tăng
Chất oxi hóa: bị khử, sự khử, qu| trình khử, nhận e, số oxi hóa giảm
b, Cách viết nhanh phương trình điện phân
Ví dụ 1: điên ph}n dung dịch NaCl
Na l{ kim loại từ Li→ Al nên không tham gia điện ph}n, khi đó H2O sẽ tham gia điện ph}n,
nên phản ứng cộng thêm H2O; NaCl + H2O → bị hút về cực }m, m{ cực }m giải phóng H2, kim loại
không điện ph}n tạo bazơ, nên 2NaCl + 2H2O dpdd 2NaOH + H2 + Cl2
Ví dụ 2: điên ph}n dung dịch CuSO4
Gốc SO42- không tham gia điện ph}n, khi đó H2O điện ph}n, gốc axit tạo axit nên tạo H2SO4, gốc SO
42-về
cực dương, cực dương giải phóng O2 nên CuSO4 + H2O Cu + H2SO4 +1/2 O2
Ví dụ 3: điện ph}n dung dịch CuCl2
Cu sau Al v{ Cl không có oxi nên tham gia điện ph}n, nên trong phương trình không có cộng thêm
nước
CuCl2 Cu + Cl2
C, Công thức tính: - Số mol chất thu được ở điện cực: số mol =
nF
It Trong đó: I (A) l{ cường độ dòng điện; t (gi}y): thời gian điện ph}n; F = 96500
n: số e trao đổi trong phản ứng ở điện cực (nếu kim loại: n l{ hóa trị của kim loại)
- Số mol e trao đổi ở điện cực =
F
It
BÀI TẬP
Câu 1: (ĐH A 08) Khi điện ph}n NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại catôt xảy ra
A sự khử ion Na+ B sự khử ion Cl- C sự oxi ho| ion Cl- D sự oxi ho| ion Na+
Câu 2: (CĐ13) Sản phẩm thu được khi điện ph}n dung dịch KCl (điện cực trơ, m{ng ngăn xốp)
A.K và Cl2 B K, H2 và Cl2 C KOH, H2 và Cl2 D KOH, O2 và HCl
Câu 3: (ĐH A 11) Khi điện phân dung dịch NaCl (cực âm bằng sắt, cực dương bằng than chì, màng
ngăn xốp):
A ở cực dương xảy ra qu| trình oxi ho| ion Na+ và ở cực }m xảy ra qu| trình khử ion Cl−
B ở cực âm xảy ra qu| trình khử ion Na+ và ở cực dương xảy ra qu| trình oxi ho| ion Cl−
C ở cực }m xảy ra qu| trình oxi hoá H2O v{ ở cực dương xảy ra qu| trình khử ion Cl−
D ở cực }m xảy ra qu| trình khử H2O v{ ở cực dương xảy ra qu| trình oxi ho| ion Cl−
Câu 4: Điện ph}n ho{n to{n 14,9g muối clorua nóng chảy của một kim loại kiềm người ta thu
được 2,24 lít Cl2(đktc).Kim loại đó l{:
Trang 2Câu 5: Điện ph}n ho{n to{n 33,3g muối clorua nóng chảy của một kim loại nhóm IIA người ta
thu được 6,72 lít Cl2(đktc).Kim loại đó l{:
Câu 6: Điện ph}n nóng chảy muối clorua của kim loại M, ở catot thu được 6g kim loại v{ ở anot
có 3,36 lít khí (đktc) tho|t ra Muối clorua đó l{:
Câu 7: (CĐ11)Điện ph}n 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:
A 3,36 lít B 1,12 lít C 0,56 lít D 2,24 lít
Câu 8 : Điện phân (với điện cực trơ) dung dịch muối sunfat của một kim loại hóa trị II với I=
3A Sau 1930 gi}y điện ph}n thấy khối lượng catot tăng 1,92g Kim loại đó l{:
Câu 9: (CĐ12) Tiến h{nh điện ph}n (điện cực trơ) V lít dung dịch CuCl2 0,5M khi dừng điện
ph}n thu được dúng dịch X v{ 1,68 lít khí Cl2 (đktc) duy nhất ở anot To{n bộ dung dịch X t|c
dụng vừa đủ với 12,6g Fe Gi| trị của V:
Câu 10: (ĐH A 10) Điện phân (với điện cực trơ) một dung dịch gồm NaCl và CuSO4 có cùng số
mol, đến khi ở catot xuất hiện bọt khí thì dừng điện phân Trong cả quá trình điện phân trên,
sản phẩm thu được ở anot:
A khí Cl2 và H2 B khí Cl2 và O2 C chỉ có khí Cl2 D khí H2 và O2
Câu 11: (ĐH B 07) 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 phenolphtalein chuyển sang màu hồng thì
điều kiện của a và b là (biết ion SO42- không bị điện ph}n trong dung dịch)
Câu 12: (ĐH B 09) Điện ph}n có m{ng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2 0,1M và
NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện ph}n 100%) với cường độ dòng điện 5A trong 3860 gi}y
Dung dịch thu được sau điện ph}n có khả năng ho{ tan m gam Al Gi| trị lớn nhất của m l{:
Câu 13: (ĐH A 10) 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 gi}y điện
phân là
A 1,344 lít B 2,240 lít C 1,792 lít D 2,912 lít
Câu 14:(ĐH A 13) Tiến h{nh điện ph}n dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 v{ NaCl 1M (điện
cực trơ, m{ng ngăn xốp hiệu suất 100%) đến khi nước bắt đầu bị điện ph}n ở cả hai điện cực thì
ngừng điện ph}n, thu được dung dịch Xv{ 6,72 lít khí (đktc) ở anot Dung dịch X hòa tan tối đa
20,4g Al2O3 Gi| trị của m l{:
Câu 15: (CĐ14) Điện ph}n dung dịch hỗn hợp CuSO4 0,05 mol v{ NaCl bằng dòng điện có cường
độ không đổi 2A (điện cực trơ, m{ng ngăn xốp) Sau thời gian t gi}y thì ngừng điện ph}n, thu
được dung dịch Y v{ khí ở hai điện cực có tổng thể tích l{ 2,24 lít (đktc) Dung dịch Y hòa tan tối
đa 0,8g MgO Biết hiệu suất điện ph}n 100%, c|c khí sinh ra không tan trong dung dịch Gi| trị
của t l{:
Câu 16: (ĐH A 14) Điện ph}n dung dịch X chứa a mol CuSO4 v{ 0,2 mol KCl (điện cực trơ, m{ng
ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) Trong thời gian t gi}y, thu được 2,464 lít khí ở anot
(đktc) Nếu thời gian điện ph}n l{ 2t gi}y thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 5,824
lít (đktc) Biết hiệu suất điện ph}n l{ 100%, c|c khí sinh ra không tan trong dung dịch Gi| trị của
a là:
Trang 3Câu 17:(ĐH A 11) Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực
trơ, màng ngăn xốp) đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 10,75 gam thì ngừng điện phân (giả
thiết lượng nước bay hơi không đ|ng kể) Tất cả c|c chất tan trong dung dịch sau điện ph}n l{
A KNO3 và KOH B KNO3, KCl và KOH
C KNO3 và Cu(NO3)2 D KNO3, HNO3 và Cu(NO3)2
Câu 18: (ĐH A 07) Điện ph}n dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau một thời gian thu được 0,32
gam Cu ở catôt và một lượng khí X ở anôt Hấp thụ hoàn toàn lượng khí X trên vào 200 ml 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:
Câu 19: (ĐH B 10) Điện ph}n (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau
một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 gam so với dung
dịch ban đầu Cho 16,8 gam bột sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4
gam kim loại Giá trị của x là
Câu 20:(ĐH A 11) Hoà 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 cả hai điện cực l{ 0,1245 mol Gi| trị của y là
Câu 21:(ĐH A 12) Điện ph}n 150 ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ trong thời gian t giờ,
cường độ dòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất điện ph}n l{ 100%) thu được chất rắn X, dung
dịch Y v{ khí Z Cho 12,6g Fe v{o Y, sau khi c|c phản ứng kết thúc thu được 14,5g hỗn hợp kim
loại v{ khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) Gi| trị của t
Câu 22: (ĐH B 13) Điện ph}n nóng chảy Al2O3 với c|c điện cực bằng than chì thu được m kg Al ở
catot và 89,6 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X ở anot Tỉ khối của X so với hiđro bằng 16,7 Cho 1,12 lít
X (đktc) phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 (dư) thu được 1,5 gam kết tủa Biết c|c phản ứng xảy
ra hoàn toàn Gi| trị của m l{
Câu 23 : Sau một thời gian điện ph}n 200 ml dd CuSO4 với điện cực graphit, khối lượng dung
dịch giảm 8g Để l{m kết tủa hết ion Cu2+ còn lại trong dung dịch sau điện ph}n, cần dùng 100 ml
dung dịch H2S 0,5M Nồng độ mol v{ nồng độ phần trăm của dung dịch CuSO4 ban đầu lần lượt l{
(biết khối lượng riêng của dd CuSO4 ban đầu l{ 1,25g/ml)
A 0,75M và 9,6% B 0,75M và 6,4% C 0,5M và 6,4% D 0,5M và 9,6%
Câu 24:(PTQG 15) Điện ph}n dung dịch muối MSO4 (M l{ kim loại) với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi Sau thời gian t gi}y thu được a mol khí ở anot Nếu thời gian điện ph}n l{ 2t gi}y thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực l{ 2,5 a mol Giả sử hiệu suất điện ph}n l{ 100%, khí sinh
ra không tan trong nước Ph|t biểu n{o sau đ}y sai?
A Tại thời điềm 2t gi}y có bột khí ở catot
B Tại thời điểm t gi}y, ion M2+ chưa bị điện ph}n hết
C Dung dịch sau điện ph}n có pH < 7
D Khi thu được 1,8a mol khí ở anot thì vẫn chưa xuất hiện bột khí ở catot
Trang 4Câu 25:(PTQG 16) Điện ph}n dung dịch hỗn hợp NaCl v{ 0,05 mol cuSO4 bằng dòng điện 1 chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có m{ng ngăn) Sau thời gian t gi}y thì ngừng điện ph}n, thu được khí ở hai điện cực có tổng thể tích l{ 2,352 lít
( đktc) v{ dung dịch X Dung dịch X hòa tan tối đa 2,04g Al2O3 Giả sử hiệu suất điện ph}n l{ 100%, c|c khí sinh ra không tan trong dung dịch Gi| trị của t l{:
Câu 26: (MHPTQGL 2 17) Hòa tan ho{n to{n hỗn hợp X gồm CuSO4 và KCl vào H2O thu được dung dịch Y Điện ph}n Y (có m{ng ngăn, điện cực trơ) đến khi H2O bắt đầu điện ph}n ở cả hai điện cực thì dừng điện ph}n Số mol khí tho|t ra ở anot bằng 4 lần số mol khí tho|t ra từ catot Phần trăm khối lượng của CuSO4 trong X
Câu 27: (Thi thử Sở GDĐT Hà Nội 2017) Dung dịch X chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl (2a>b) Điện ph}n (có m{ng ngăn, điện cực trơ) dung dịch X đến khi nước bắt đầu điện ph}n ở cả hai điện cực thì dừng điện ph}n, thu được V lít khí (đktc) tho|t ra ở anot Gi| trị của V tính theo a,b l{:
A.5,6(2a+ b) B 11,2.(a-0,5b) C 5,6.(a+ 2b) D 5,6.(a-2b)
Trang 5HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT 1.A 2.C 3.D 4.B 5.C 6.C 7.C 8.A 9.C 10.B
11.A 12.B 13.C 14.D 15.C 16.A 17.D 18.C 19.D 20.D
21.C 22.D 23.A 24.D 25.C 26.B 27.A
Câu 1: (ĐH A 08)
Hướng dấn
Na+Cl- , catot (-) : ion Na+ về (}m hút +), chất oxi hóa (Na+ + 1e → Na): bị khử, sự khử, qu| trình khử
→ chọn A
Nếu đề hỏi cực anot:
Anot (+) : ion Cl- về (dương hút }m), chất khử ( 2Cl- → Cl2 + 2e) : bị oxi hóa, sự oxi hóa, qu| trình oxi hóa → chọn C
Câu 2: (CĐ13)
Hướng dấn
K (từ Li →Al) không tham gia điện ph}n nên có sự tham gia điện ph}n của H2O, K+ bị hút về cực }m (giải phóng H2)
Nên: 2KCl + 2H2O → 2KOH + H2+ Cl2 → chọn C
Câu 3: (ĐH A 11)
catot (-) Na+Cl- (H2O) a not (+)
2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2Cl- → Cl2 + 2e
ở cực }m: nước tham gia điện ph}n ở cực dương: Cl- tham gia
điện ph}n
chất oxi hóa: qu| trình khử H2O Chất khử: qu| trình oxi hóa
ion Cl- → chọn D
PTĐP: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2+ Cl2
(Na+ từ Li → Al không tham gia điện ph}n, H2O điện ph}n, Na+ phải kết hợp với OH- để tạo NaOH
nên b|n phản ứng của nước tạo OH- (c|ch nhớ để viết đúng b|n phản ứng của nước) còn nếu bên
anot gốc axit không tham gia điện ph}n,m{ gốc axit phải kết hợp với H+ để tạo ra axit nên b|n phản ứng của H2O bên cực anot: H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e (2 H+ nên nhường 2e, có thể viết 2H2O
→ O2 + 4 H+ + 4e phụ thuộc v{o c|ch c}n bằng b|n phản ứng)
Câu 4:
Hướng dấn
2XCl → 2X + Cl2
0,2 ← 0,1
→ MXCl =
2 , 0
9 ,
14 = 74,5 → MX = 74,5 – 35,5 = 39 → chọn B
Câu 5:
Hướng dấn
XCl2 → X + Cl2
0,3 ←0,3
Trang 6→ MXCl2 =
3 , 0
3 ,
33 = 111 → MX = 111- 71 = 40 → chọn C
Câu 6:
Hướng dấn
Theo đ|p |n, kim loại chỉ có hóa trị I, v{ II nên giả sử kim loại có hóa trị I, nếu hóa trị I không
đúng thì hóa trị II, thường thì ta nên giả sử hóa trị II trước nếu đúng thì không cần thử hóa trị I)
(Hóa trị II thì số mol đều bằng nhau, còn Hóa trị I thì số mol muối v{ kim loại gấp đôi số mol khí)
Giả sử kim loại có hóa trị II: nKl = nCl2 = 0,15 mol → MKl =
15 ,
06 = 40 (Ca) → chọn C Hoặc: XCl2 → X + Cl2
0,15 ←0,15
Câu 7: (CĐ11)
Hướng dấn
Cách 1:
CuSO4 + H2O → Cu + 1/2O2 + H2SO4
0,05 ←0,05→ 0,025
nCu =
64
2
,
3 = 0,05 mol
→ VO2 = 0,025 22,4 = 0,56 lít
(ở đ}y số nCuSO4 ban đầu bằng 0,1 mol m{ số mol CuSO4 phản ứng tính dựa v{o số mol Cu thu
được chỉ 0,05 mol, nên CuSO4 điện ph}n còn dư nên khi đề cho nhiều số mol ta cần dựa v{o số
mol sản phẩm thu được để tính số mol c|c chất còn lại trong phương trình phản ứng)
Cách 2: Dựa v{o định luật bảo to{n e: số mol e nhường bằng số mol e nhận
ở catot (-) Cu2+ + 2e → Cu
0,1 ←0,05
ở anot (+) 2H2O → O2 + 4 H+ + 4e (Hoặc H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e )
0,025 ← 0,1 0,025 ← 0,1
→ VO2 = 0,025 22,4 = 0,56 lít
(ở cực anot: gốc SO42- không tham gia điện ph}n nên H2O điện ph}n nên b|n phản ứng bên anot
l{ b|n phản ứng của H2O) Giải theo c|ch 2 ta thấy được bản chất của qu| trình điện ph}n
Câu 8 :
Hướng dấn
Khối lượng catot tăng 1,92g chính l{ khối lượng của kim loại thu được khi điện ph}n, kim loại có
hóa trị II (n=2)
→ nKL =
F n
t I
=
96500 2
1930
3 = 0,03 mol → MKl =
03 , 0
92 ,
1 = 64 → chọn A
Trang 7đpdd
Câu 9: (CĐ12)
Hướng dấn
CuCl2 → Cu + Cl2
Cu l{ chất rắn, Cl2 l{ chất khí, theo đề dung dịch X t|c dụng với Fe nên CuCl2 chỉ điện ph}n một
phần, dung dịch X l{ CuCl2 dư
Fe + CuCl2dư → FeCl2 + Cu
0,225→ 0,225
CuCl2pứ → Cu + Cl2
0,075 ←0,075
→ nCuCl2bđ = 0,225 + 0,075 = 0,3 mol → VCuCl2bđ =
5 , 0
3 , 0 = 0,6M
Câu 10: (ĐH A 10)
Hướng dấn
ở cực catot (-) : Na+, Cu2+, H2O
Na+ không tham gia điện ph}n Cu2+ điện ph}n trước, khi hết ion Cu2+, H2O mới điện ph}n
ở cực anot (+) : Cl-, SO42-, H2O
SO42- không tham gia điện ph}n, Cl- điện ph}n trước, khi hết ion Cl-, H2O mới điện ph}n
Vì số mol của NaCl = số mol của CuSO4 nên số mol của Cu2+ = số mol của Cl- = x mol
ĐLBT e: số mol e nhường = số mol e nhận
Catot anot
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
mol← x mol x mol→ x mol
Theo đề điện ph}n đến khi catot xuất hiện bọt khí thì dừng điện ph}n, để catot xuất hiện bột khí
thì phải có sự điện ph}n của H2O bên cực catot nên Cu2+ phải điện ph}n hết
Theo ở trên khi ion Cl- điện ph}n hết thì ion Cu2+ mới điện ph}n có x/2 mol m{ số mol Cu2+ ban
đầu l{ x mol nên số mol Cu2+ phải tiếp tục điện ph}n l{ x- x/2 = x/2 mol
Khi bên cực catot ion Cu2+ tiếp tục điện ph}n x/2 mol nữa, m{ bên cực anot ion Cl- đ~ điện ph}n
hết nên bên cực anot H2O phải điện ph}n (vì qu| trình điện ph}n l{ phản ứng oxi hóa khử ở 2
điện cực, nên phải có qu| trình nhường e v{ nhận e)
Catot anot
Cu2+ + 2e → Cu H2O → 1/2 O2 +2 H+ + 2e
x/2 → x x/4 ←x
Vậy khí thu được ở anot l{ khí Cl2 và O2
Câu 11: (ĐH B 07)
Hướng dấn
Dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng thì dung dịch sau điện
ph}n phải có môi trường bazơ, nên Cu2+ phải điện ph}n hết v{ bên cực catot có sự điện ph}n
H2O
Catot (-): Cu2+, Na+, H2O Anot (+) : Cl- , SO42-, H2O
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- →Cl2 + 2e
Khi Cu2+ điện ph}n hết thì cần số mol Cl- l{ 2a mol, bên cực catot H2O tiếp tục bị điện ph}n để
tạo ra OH- thì phải cần thêm ion Cl- để điện ph}n nên số mol ion Cl- phải lớn hơn 2a mol Nên b
>2a → chọn A
2H2O + 2e → H2 + 2 OH- 2Cl- →Cl2 + 2e
Trang 8Câu 12: (ĐH B 09)
Hướng dấn
nCuCl2 = 0,5.0,1 = 0,05 mol ; nNaCl = 0,5.0,5= 0,25 mol
→ nCu2+ = 0,05 mol ; nCl- = 0,05.2 + 0,25 = 0,35 mol
Catot (-):Na+, Cu2+, H2O Anot (+) : Cl-, H2O
Na+ không tham gia điện ph}n
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- →Cl2 + 2e
Theo đề số mol Cl2 giải phóng ra ở anot: nCl2 =
nF It =
96500 2
3860 5
= 0,1 mol ( Cl2 nhường 2e nên n=2)
Khi điện ph}n hết ion Cu2+, mới thu được nCl2 = 0,05 mol nên nCl2 cần tiếp tục tạo ra l{ 0,1 – 0,05
= 0,05 mol
Nên qu| trình điện ph}n tiếp tục:
2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2Cl- → Cl2 + 2e 0,1→ 0,1 0,1 ← 0,05→ 0,1
Al + OH- + H2O → AlO2- + 3/2H2
0,1 ← 0,1
→ mAl = 0,1 27 = 2,7g
(ở đ}y ion Cl- ban đầu l{ 0,35 mol, ion Cl- tham gia điện ph}n chỉ 0,1 + 0,1 = 0,2 mol, nên ion Cl-
vẫn còn dư, còn tỉ lệ số mol OH- v{ Al luôn l{ như nhau: 1Al cần 1OH-, nếu Al2O3 có 2Al cần 2OH
-để nhẩm nhanh trắc nghiệm, không cần viết phản ứng)
Câu 13: (ĐH A 10)
Hướng dấn
nCu2+ = 0,2 mol; nCl- = 0,12 mol
Na+, SO42- không tham gia điện ph}n
Catot (-) : Cu2+ , Na+, H2O Anot (+) : Cl-, SO42-, H2O
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
0,06 ←0,12 → 0,06 0,12 → 0,06 0,12
Theo đề Số mol Cu giải phóng ra ở catot sau 9650 gi}y điện ph}n: nCu =
nF
It
=
96500 2
9650 2
= 0,1 mol
Khi điện ph}n hết ion Cl- chỉ mới thu được 0,06 mol Cu nên Cu2+ tiếp tục điện ph}n để tạo ra 0,1
– 0,06 = 0,04 mol Cu nữa M{ khi bên catot ion Cu2+ tiếp tục điện ph}n thì bên anot do Cl- đ~ điện
ph}n hết nên H2O sẽ tiếp tục điện ph}n
Cu2+ + 2e → Cu H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e
0,08 ← 0,04 0,02 ←0,08
→ Thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot: V = VCl2 + VO2 =( 0,06 + 0,02) 22,4 = 1,792 lít
Trang 9Câu 14:(ĐH A 13)
Hướng dấn
Dung dịch X hòa tan được Al2O3→ dung dịch X có môi trường bazơ hoặc axit
Trường hợp 1: dung dịch X có môi trường bazơ → ở catot có sự điện ph}n của H2O v{ theo đề
điện ph}n đến khi nước bắt đầu bị điện ph}n ở cả hai điện cực thì ngừng điện phân, chứng tỏ
bên cực anot 6,72 lít khí (đktc) ở anot chỉ l{ thể tích của Cl2 (H2O chưa điện ph}n) còn bên cực
catot, nước đ~ điện ph}n
nAl2O3 = 0,2 mol; nCl2 = 0,3 mol
Na+, SO42- không tham gia điện ph}n
( Hai qu| trình phải xảy ra song song, phải có qu| trình nhận e v{ nhường e)
Catot (-) : Cu2+ , Na+, H2O Anot (+) : Cl-, SO42-, H2O
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e 0,1 ←0,2 0,2 ←(0,3-0,2)→ 0,2
2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2Cl- → Cl2 + 2e
0,4 ←0,4 0,4 0,2 ←0,4
Al2O3 + 2OH- → 2AlO2- + H2O
0,2→ 0,4
→ nNaCl = nCl- = 0,2 + 0,4 = 0,6mol
→ nCuSO4 = nCu2+ = 0,1 mol
→ m = mCuSO4 + mNaCl = 0,1 160 + 0,6 58,5 = 51,1g → chọn D
Do đề có đ|p |n nên không xét trường hợp dung dịch X có môi trường axit, Nếu khi môi trường
bazơ m{ không có kết quả trong đ|p |n, lúc đó ta sẽ xét trường hợp dung dịch X có môi trường
axit, v{ khi đó bên cực anot, H2O sẽ điện ph}n v{ bên cực catot H2O chưa điện ph}n
Câu 15: (CĐ14)
Hướng dấn
nhh khí = 0,1 mol ; nMgO = 0,02 mol
Catot (-) : Cu2+ , Na+, H2O Anot (+) : Cl-, SO42-, H2O
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
0,05→ 0,1 0,05 2y ← y→ 2y
2H2O + 2e → H2 + 2OH- H2O →1/2 O2 + 2 H+ + 2e
2x ←x→ 2x 0,01+x/2 ← ( 0,04+ 2x) →( 0,04+ 2x)
H+ + OH- → H2O 2x ← 2x
Dung dịch Y hòa tan tối đa 0,8g MgO : dung dịch Y có môi trường axit, khi ngừng điện ph}n thu
được khí ở cả 2 điện cực, chứng tỏ Cu2+ điện ph}n hết, có sự điện ph}n của H2O ở cả hai điện
cực, v{ do dung dịch Y có môi trường axit nên H+ sẽ dư
MgO + 2Hdư+ → Mg2+ + H2O 0,02→ 0,04
nhh khí = 0,1 mol → x + y + 0,01 + x/2 = 0,1 → 3x + 2y = 0,18 (1)
Theo ĐLBT e: 0,1 + 2x = 2y + 0,04+ 2x → y = 0,03 thay v{o (1) → x = 0,04
→ số mol e nhận = 0,1 + 2x = 0,1+ 2.0,04 = 0,18
→ nenhận =
F
It
→ t =
2
96500 18 , 0
= 8685 giây
Trang 10( Do đề không cho số mol của Cl- bằng bao nhiêu, nên ta không chia từng giai đoạn như c|ch giải
của c|c b{i tập trên được, ta chỉ biết bên cực catot có sự điện ph}n của ion Cu2+ và H2O, bên cực
anot có sự điện ph}n của ion Cl- và H2O
Nhưng khi giải xong,bản chất của b{i to|n l{: ta có số mol của Cl- = 0,06, khi ion Cl- điện ph}n hết
thì ion Cu2+ mới điện ph}n 0,03 mol, bên cực catot ion Cu2+ tiếp tục điện ph}n 0,02 mol nữa thì bên
cực anot H2O điện ph}n, khi hết ion Cu2+ bên cực catot nước tiếp tục điện ph}n thì bên anot nước
cũng tiếp tục điện ph}n (qu| trình điện ph}n của H2O ở 2 điện cực) cho đến t = 8685 gi}y thì ngừng
điện ph}n )
Anot ( +): 2Cl- → Cl2 + 2e catot: Cu2+ + 2e → Cu
0,06→ 0,03 0,06 0,03 ←0,06
nCu2+ còn lại = 0,05 – 0,03 = 0,02
Tiếp tục
H2O →1/2 O2 + 2 H+ + 2e Cu2+ + 2e → Cu
0,01 0,04 ←0,04 0,02→ 0,04
Tiếp tục
H2O →1/2 O2 + 2 H+ + 2e 2H2O + 2e → H2 + 2OH
-Câu 16: (ĐH A 14)
Hướng dấn
Trong thời gian t gi}y, nkhí anot = 0,11 mol; trong thời gian 2t gi}y, nkhí ở 2 cực = 0,26 mol
Catot (-) : Cu2+ , K+, H2O Anot (+) : Cl-, SO42-, H2O
Xét trong thời gian t giây
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
0,2→ 0,1 0,2 Khi điện ph}n hết ion Cl- chỉ thu được 0,1 mol khí ở anot, m{ theo đề trong thời gian t gi}y, thu
được 0,11 mol khí, nên số mol khí còn lại = 0,11 – 0,1 = 0,01 chính l{ số mol O2 do khi hết ion Cl-,
H2O tiếp tục điện ph}n
H2O →1/2 O2 + 2 H+ + 2e
0,01→ 0,04
→ số mol e nhường trong thời gian t giây = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol
→ số mol e nhường trong thời gian 2t gi}y = 0,24 2 = 0,48 mol
Xét trong thời gian 2t giây
Khí thu được ở cả 2 điện cực = 0,26 mol, chứng tỏ bên cực catot có sự điện ph}n của H2O
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
a mol→ 2a 0,2 → 0,1 0,2
2H2O + 2e → H2 + 2OH- H2O →1/2 O2 + 2 H+ + 2e
ne nhường = 0,2 + 4x = 0,48 → x = 0,07 mol → nH2 = 0,26 – nCl2 – nO2 = 0,09 mol
ne nhận = ne nhường = 0,48 mol
→ 2a + 0,18 = 0,48→ a = 0,15 mol