Đang tải... (xem toàn văn)
I – TÌM HIỂU ĐIỆN PHÂNSự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi có dòng điệnmột chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li . Bản chất là trạngthái nóng chảy hay dung dịch điện ly thì cũng có các cation và anion xuất hiện. Các ionnày sẽ đi về các cực trái dấu trong bình điện phân. Sự điện phân là quá trình sử dụng điện năng để tạo ra sự biến đổi hóa học Điện phân ngược với pin điện hóa ( điện phân là dùng dòng điện tạo ra phản ứng Hóahọc , pin điện là dùng phản ứng Hóa học tạo ra dòng điện ) Trong quá trình điện phân, dưới tác dụng của điện trường các cation chạy về cực âm(catot) còn các anion chạy về điện cực dương (anot), tại đó xảy ra phản ứng trên các điệncực (sự phóng điện) . Các nhớ : A ( là anh , anh phải là cực DƯƠNG ) , C ( là chị , chị làcon gái nên là cực ÂM ) Tại catot xảy ra quá trình khử cation (Mn+ + ne → M) còn tại anot xảy ra quá trình oxihóa anion (Xn → X + ne) . Hãy nhớ quy tắc : khử cho – oxh nhận, khái niệm CHẤTngược với khái niệm QUÁ TRÌNH ( ví dụ : chất quá trình OXH chất KHỬ , quá trìnhKHỬ chất OXH) Người ta phân biệt: Điện phân chất điện li nóng chảy, điện phân dung dịch chất điện litrong nước, điện phân dùng điện cực dương tan (hay hiện tượng dương cực tan).
Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN PHÂN Thầy Nguyễn Ngọc Anh – Hocmai.vn Lý thuyết – Phương pháp làm – Ví dụ minh họa lời giải chi tiết I – TÌM HIỂU ĐIỆN PHÂN Sự điện phân q trình oxi hóa – khử xảy bề mặt điện cực có dòng điện chiều qua chất điện li nóng chảy dung dịch chất điện li Bản chất trạng thái nóng chảy hay dung dịch điện ly có cation anion xuất Các ion cực trái dấu bình điện phân - Sự điện phân trình sử dụng điện để tạo biến đổi hóa học - Điện phân ngược với pin điện hóa ( điện phân dùng dòng điện tạo phản ứng Hóa học , pin điện dùng phản ứng Hóa học tạo dòng điện ) - Trong trình điện phân, tác dụng điện trường cation chạy cực âm (catot) anion chạy điện cực dương (anot), xảy phản ứng điện cực (sự phóng điện) Các nhớ : A ( anh , anh phải cực DƯƠNG ) , C ( chị , chị gái nên cực ÂM ) - Tại catot xảy trình khử cation (Mn+ + ne → M) anot xảy q trình oxi hóa anion (Xn- → X + ne) Hãy nhớ quy tắc : khử cho – oxh nhận, khái niệm CHẤT ngược với khái niệm Q TRÌNH ( ví dụ : chất trình OXH- chất KHỬ , trình KHỬ - chất OXH) - Người ta phân biệt: Điện phân chất điện li nóng chảy, điện phân dung dịch chất điện li nước, điện phân dùng điện cực dương tan (hay tượng dương cực tan) II PHÂN LOẠI ĐIỆN PHÂN 1) Điện phân nóng chảy: áp dụng MCln, M(OH)n Al2O3 (M kim loại nhóm IA IIA) Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Điều chế Al phải điện phân nóng chảy Al2O3 AlCl3 chất dễ thăng hoa nên khơng điện phân a) Điện phân nóng chảy oxit: Nhôm kim loại sản xuất cách điện phân Al2O3 nóng chảy Al2O3 nguyên chất nóng chảy nhiệt độ 20000C Một phương pháp thành công để sản xuất nhôm tạo dung dịch dẫn điện có nhiệt độ nóng chảy thấp 20000C cách hòa tan Al2O3 vào criolit nóng chảy (Na3AlF6) Phương trình điện phân: 2Al2O3 = 4Al + 3O2 •Tác dụng Na3ALF6 (criolit): - Hạ nhiệt độ nóng chảy cho hỗn hợp phản ứng - Tăng khả dẫn điện cho Al - Ngăn chặn tiếp xúc oxi khơng khí với Al - Chú ý: Do điện cực làm graphit (than chì) nên bị khí sinh anot ăn mòn: 2C + O2 → 2CO↑ 2CO + O2 → 2CO2↑ Vì vậy, trình điện phân nóng chảy oxit, anot thường thu hỗn hợp khí CO, CO2, O2 b) Điện phân nóng chảy hydroxit kim loại kiềm, kiềm thổ: 2MOH → 2M + O2↑ + H2O↑ (M = Na, K,…) 2M(OH)2 → 2M + O2↑ + 2H2O↑ (M = Ba , Ca ) c) Điện phân muối clorua (thường dùng điều chế KL kiềm kiềm thổ) 2MClx → 2M + xCl2 (x = 1,2) 2) Điện phân dung dịch chất điện li nước: - Vai trò nước: trước hết dung mơi hòa tan chất điện phân, sau tham gia trực tiếp vào q trình điện phân: * Quy tắc anốt: Ở anot xảy q trình oxi hóa anion gốc axit Cl-, S2-…hoặc ion OH- bazơ kiềm nước - 2Cl- → Cl2 + 2e - 4OH- → O2 + 2H2O + 4e - Hoặc ion OH- nước bị oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e Dạng khử cặp oxi hóa – khử nhỏ dễ bị oxi hóa Theo dãy oxi hóa – khử khả bị oxi hóa anion sau: - Các anion gốc axit không chứa oxi dễ bị oxi hóa theo thứ tự: RCOO- < Cl- < Br- < I- < S2-… - Các anion gốc axit NO3-, SO42-, PO43-, CO32-, ClO4-…không bị oxi hóa - Riêng ion OH- kiềm nước khó bị oxi hóa ion S2-, I-, Br-, Cl-… - Nếu điện phân không dùng anot trơ graphit, platin (Pt) mà dùng kim loại Ni, Cu, Ag…thì kim loại dễ bị oxi hóa anion oxi hóa – khử chúng thấp hơn, chúng tan vào dung dịch (anot tan) Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman * Quy tắc catot: + Tại catot (cực âm) H2O bị khử: 2H2O + 2e → H2 + 2OH– + Tại anot (cực dương) H2O bị oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e - Tại catot (cực âm) xảy trình khử M+, H+ (axit), H2O theo quy tắc: + Các cation nhóm IA, IIA, Al3+ khơng bị khử (khi H2O bị khử) + Các ion H+ (axit) cation kim loại khác bị khử theo thứ tự dãy điện cực chuẩn (ion có tính oxi hóa mạnh bị khử trước): Mn+ + ne → M + Các ion H+ (axit) dễ bị khử ion H+ (H2O) + Ví dụ điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl3, CuCl2 HCl thứ tự ion bị khử là: Fe3+ + 1e → Fe2+ ; Cu2+ + 2e → Cu ; 2H+ + 2e → H2 ; Fe2+ + 2e → Fe - Tại anot (cực dương) xảy q trình oxi hóa anion gốc axit, OH– (bazơ kiềm), H2O theo quy tắc: + Các anion gốc axit có oxi NO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–…khơng bị oxi hóa + Các trường hợp khác bị oxi hóa theo thứ tự: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O III – MỘT SỐ CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐIỆN PHÂN - Nếu dung dịch có chứa ion Fe3+ số ion dương khác Fe3+ nhận điện tử theo nguyên tắc sau: Giai đọan 1: Fe3+ + 1e = Fe2+ Giai đọan 2: Fe2+ trở vị trí nó: Fe2+ + 2e = Fe - Khối lượng catot tăng khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám vào - Khi catot bắt đầu xuất bọt khí khối lượng catot không đổi nghĩa ion kim Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman loại bị điện phân dung dịch bị điện phân hết, catot H2O bắt đầu bị điện phân - Khi pH dung dịch khơng đổi có nghĩa ion âm dương (hay hai loại) bị điện phân bị điện phân hết Khi tiếp tục điện phân H2O bị điện phân - Chất rằn kim loại (có thể kết tủa kim loại hay có hai) - Chất khí sau điện phân gồm khí catot anot (trừ khí gây phản ứng phụ, tạo sản phẩm tan dung dịch) Nếu đề yêu cầu tính lượng khí, phải xác định rõ khí điện cực nào, hay khí thu tất sau điện phân - Với trình điện phân có sinh kết tủa hay giải phóng khí thì: mdung dịch sau điện phân = mdung dịch trước điện phân – mkết tủa - mkhí - Độ giảm khối lượng dung dịch: Δm = (m kết tủa + m khí) - Nếu điện phân bình nối tiếp Q = I.t qua bình Sự thu nhường electron cực tên phải chất sinh cực tên tỉ lệ mol với - Khi điện phân dung dịch: + Hiđroxit kim loại hoạt động hóa học mạnh (KOH, NaOH, Ba(OH)2,…) + Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,…) + Muối tạo axit có oxi bazơ kiềm (KNO3, Na2SO4,…) → Thực tế điện phân H2O H2 (ở catot) O2 (ở anot) - Khi điện phân dung dịch với anot kim loại không trơ (khơng phải Pt hay điện cực than chì) anot xảy q trình oxi hóa điện cực - Có thể có phản ứng phụ xảy cặp: chất tạo thành điện cực, chất tan dung dịch, chất dùng làm điện cực Ví dụ: + Điện phân nóng chảy Al2O3 (có Na3AlF6) với anot làm than chì điện cực bị ăn mòn dần chúng cháy oxi sinh + Điện phân dung dịch NaCl không màng ngăn tạo nước Gia–ven có khí H2 catot + Phản ứng axit dung dịch với kim loại bám catot - Viết phản ứng (thu nhường electron) xảy điện cực theo thứ tự, khơng cần viết phương trình điện phân tổng quát - Nếu đề cho I t trước hết tính số mol electron trao đổi điện cực (ne) theo công Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman thức: ne = Sau dựa vào thứ tự điện phân, so sánh tổng số mol electron nhường nhận với ne để biết mức độ điện phân xảy Ví dụ để dự đốn xem cation kim loại có bị khử hết khơng hay nước có bị điện phân khơng H2O có bị điện phân điện cực nào… + Trong nhiều trường hợp, dùng định luật bảo tồn mol electron (số mol electron thu catot số mol electron nhường anot) để giải cho nhanh - Nếu đề yêu cầu tính điện lượng cần cho trình điện phân áp dụng cơng thức: Q = I.t = ne.F - Có thể tính thời gian t’ cần điện phân hết lượng ion mà đề cho so sánh với thời gian t đề Nếu t’ < t lượng ion bị điện phân hết t’ > t lượng ion chưa bị điện phân hết - Khi điện phân dung dịch bình điện phân mắc nối tiếp cường độ dòng điện thời gian điện phân bình → thu nhường electron điện cực tên phải chất sinh điện cực tên tỉ lệ mol với - Trong nhiều trường hợp dùng định luật bảo toàn mol electron (số mol electron thu catot = số mol electron nhường anot) để giải cho nhanh IV – MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Điện phân hoàn toàn 200ml dd chứa muối Cu(NO3)2 AgNO3 với I=0,804A, thời gian điện phân 2giờ, người ta nhận thấy khối lượng cực âm tăng thêm 3,44g Nồng độ mol muối dd ban đầu là: A 0,1M 0,2M B 0,1M 0,1M C 0,1M 0,15M D 0,15M 0,2M HD: C1: Viết ptđp Theo Faraday tính nO2 lập hpt gồm nO2 mKL C2: Theo PP Bte: dễ dàng có hệ: x y 4.0 , 015 64 x 108y 3, 44 x = y = 0,02 Câu 2: Điện phân nóng chảy hoàn toàn 1,9g muối clorua kim loại M 0,48g kim loại M catot Kim loại M là: A Zn B Ca C Mg D Ba Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Câu 3: Điện phân dd muối MCln với điện cực trơ Khi catot thu 16g kim loại M anot thu 5,6 lít khí (đktc) Kim loại M là: A Mg B Fe C Cu D Ca 16 n 0,25.2 HD; Theo Bte có: M Câu 4: Có 400ml dd chứa HCl KCl đem điện phân bình điện phân có vách ngăn với cường độ dòng điện 9,65A 20 phút dung dịch chứa chất tan có PH=13 (coi thể tích dung dịch khơng đổi) Nồng độ mol/lit HCl KCl dung dịch ban đầu lần lượt? A 0,2M 0,2M B 0,1M 0,2M C 0,2M 0,1M D 0,1M 0,1M HD: pH=13 => nKCl = nKOH = 0,04 Theo Faraday: nH2 = 0,06 => nH2(do HCl) = 0,04 => nHCl = 0,08 Câu 5: Điện phân 200ml dd CuSO4 0,2M với I=10A thời gian a, thấy có 224ml khí (đktc) anot Biết điện cực trơ hiệu suất phản ứng 100% Khối lượng kim loại bám catot là: A 1,38g B 1,28g C 1,52g D 2,56g HD: Bài toán cho lượng sản phẩm nên ta tính theo sản phẩm mà khơng cần quan tâm đến lượng ban đầu Câu 6: Điện phân dd hh chứa 0,04mol AgNO3 0,05mol Cu(NO3)2 (điện cực trơ), dòng điện 5A, 32phút 10 giây Khối lượng kim loại bám vào catot là: A 6,24g B 3,12g 6,5g D 7,24g HD: Thứ tự điện phân: Ag+ Ag (1) Cu2+ Cu (2) gọi t1, t2 thời gian điện phân Ag+ Cu2+ Ta có: t1 = 772s => t2 = 1158s => mCu = 1,92g (Ag+ hết, Cu2+ dư) mcatot = mCu, Ag Câu 7: Sau thời gian điện phân 200ml dd CuCl2 người ta thu 1,12 lít khí (đktc) anot Ngâm đinh sắt dd lại sau điện phân Phản ứng xong, nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,2g Nồng độ mol ban đầu cảu dd CuCl2 là: A 1M B 1,5M C 1,2M D 2M HD: Theo dễ dàng thấy CuCl2 dư phản ứng với Fe Theo tăng giảm khối lượng => nCuCl2 (dư) = nFe = 0,15; CuCl(đp) = nCl2 = 0,05 Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Câu 8: Điện phân (với điện cực Pt) 200ml dd Cu(NO3)2 đén hki bắt đầu có khí catot ngừng lại Để yên dd khối lượng catot khơng đổi, lúc khối lượng catot tăng thêm 3,2g so với lúc chưa điện phân Nồng độ mol dd Cu(NO3)2 trước phản ứng là: A 0,5M B 0,9M C 1M D 1,5M HD: đp: Cu(NO3)2… Cu + 2HNO3… (1) x xmol 2x Để yên dd khối lượng catot khơng đổi có phản ứng: 3Cu + 8HNO3 (2) Do khối lượng catot tăng 3,2g nên sau (2) Cu dư (HNO3 hết) Theo (1), (2): mCu(dư) = 64(x-3x/4) = 3,2 (tính theo HNO3) Câu 9: Điện phân 250g dd CuSO4 8% đến nồng độ CuSO4 dd thu giảm nửa so với trước phản ứng dừng lại Khối lượng kim bám catot là: A 4,08g B 2,04g C 4,58g D 4,5g HD: nCuSO4 = 0,125 Gọi nCuSO4(pư) = x Theo pt theo BT e => nCu = x; nO2 = x/2 (0,125 x)160 x 250 (64 x 32 ) C%CuSO4 = 0,04 Câu 10: Điện phân dd hỗn hợp chứa Ag2SO4 CuSO4 thời gian thấy khối lượng catot tăng lên 4,96g khí anot tích 0,336 lít (đktc) Khối lượng kim loại bám catot là: A 4,32g 0,64g B 3,32g 0,64g C 3,32g 0,84 D 4,32 1,64 HD: giải hệ Câu 11: Điện phân dung dịch NaOH với cường độ dòng điện 10A thời gian 268 Sau điện phân lại 100 gam dung dịch NaOH có nồng độ 24% Nồng độ % dung dịch NaOH trước điện phân là: A 4,2% B 2,4% C 1,4% D 4,8% Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman HD: Khi điện phân, NạOH ko bị điện phân mà nước bị điện phân H2O -> H2 + 1/2.O2 Áp dụng ĐL Fa-ra-đay (ĐL II), ta có: số mol e trao đổi = 10.268.3600/96500 = 100 (mol) 2H+ + 2e -> H2 100 50 => n(H2O) = 50 mol => khối lượng nước bị điện phân = 900 g => khối lượng dd ban đầu = 1000 g Khối lượng NaOH dd = 100.24% = 24 (g) -> C%(dd ban đầu) = 24/1000.100% = 2,4 % Câu 12: Cho 2lit dd hỗn hợp FeCl2 0,1M BaCl2 0,2M (dd X) a Điện phân dd X với I=5A đến kết tủa hết ion kim loại bám catot thời gian điện phân là: A 7720s B 7700s C 3860s D 7750s b Điện phân (có màng ngăn) dd X thêm thời gian đến dd sau điện phân có pH = 13 tổng thể tích khí anot (đktc) là: A 3,36lít 6,72lit C 8,4 lít D 2,24lit Câu 13: Đem điện phân 200ml dd NaCl 2M(d=1,1g/ml) với điện cực than có màng ngăn xốp dd ln ln khuấy đều.Khí catot 22,4 lít khí đo điều kiện 20 độ C, 1atm ngừng điện phân Cho biết nồng độ phần trăm dd NaOH sau điện phân: A.8% B.54,42% C 16,64% D 8,32% Dễ thấy khí catot PT điện phân: Thấy với (1) nên điện phân 0,733 -0,3665 Nên C%NaOH=8,32% Câu 14: Điện phân hòa tồn 2,22 gam muối clorua kim loại trạng thái nóng chảy thu 448 ml khí (ở đktc) anot Kim loại muối là: A Na B Ca C.K D Mg Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman HD: nCl2 = 0,02 Tại catot: Mn+ + ne → M Theo đlbt khối lượng mM = m(muối) – m(Cl2) = 2,22 – 0,02.71 = 0,8 gam Tại anot: 2Cl– → Cl2 + 2e Theo đlbt mol electron ta có nM = Ca (hoặc viết phương trình điện phân MCln → M = 20.n → n = M M + n/2Cl2 để tính) → đáp án B Câu 15: Tiến hành điện phân (với điện cực Pt) 200 gam dung dịch NaOH 10 % đến dung dịch NaOH bình có nồng độ 25 % ngừng điện phân Thể tích khí (ở đktc) anot catot là: A 149,3 lít 74,7 lít B 156,8 lít 78,4 lít C 78,4 lít 156,8 lít D 74,7 lít 149,3 lít HD: mNaOH (trước điện phân) = 20 gam Điện phân dung dịch NaOH thực chất điện phân nước: H2O → 1/2 O2 (anot) + H2 (catot) → NaOH không đổi → m (dung dịch sau điện phân) = 80 gam → m (H2O bị điện phân) = 200 – 80 = 120 gam → nH2O = 20/3 mol → VO = 74,7 lít VH = 149,3 lít → đáp án D Câu 16: Sau thời gian điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 ( d = 1,25 g/ml) với điện cực graphit (than chì) thấy khối lượng dung dịch giảm gam Để làm kết tủa hết ion Cu2+ lại dung dịch sau điện phân cần dùng 100 ml dung dịch H2S 0,5 M Nồng độ phần trăm dung dịch CuSO4 ban đầu là: A 12,8 % B 9,6 % C 10,6 % D 11,8 % HD: nH2S = 0,05 mol - Gọi x số mol CuSO4 tham gia trình điện phân: CuSO4 + H2O → Cu + 1/2O2 + H2SO4 (1) → m (dung dịch giảm) = m Cu(catot) + m O2(anot) = 64x + 16x = → x = 0,1 mol - CuSO4 + H2S → CuS + H2SO4 (2) → nH2S = nCuSO4 = 0,05 mol - Từ (1) (2) → nCuSO4 (ban đầu) = 0,1 + 0,05 = 0,15 (mol) → C% = → đáp án B Câu 17: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2 M với cường độ dòng điện 9,65A Tính khối lượng Cu bám vào catot thời gian điện phân t1 = 200 s t2 = 500 s Biết hiệu suất điện phân 100 % A 0,32 gam 0,64 gam B 0,64 gam 1,28 gam C 0,64 gam 1,60 gam D 0,64 gam 1,32 gam HD: nCuSO4 = 0,02 = nCu2+ Thời gian cần thiết để điện phân hết Cu2+ t = s → t1 < t < t2 → Tại t1 có Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman 1/2 số mol Cu2+ bị điện phân → m1 = 0,01.64 = 0,64 gam t2 Cu2+ bị điện phân hết → m2 = 1,28 gam → đáp án B Câu 18: Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,1 M Cu(NO3)2 0,2 M với điện cực trơ cường độ dòng điện 5A Sau 19 phút 18 giây dừng điện phân, lấy catot sấy khô thấy tăng m gam Giá trị m là: A 5,16 gam B 1,72 gam C 2,58 gam D 3,44 gam Hướng dẫn: nAg+ = 0,02 mol ; nCu2+ = 0,04 mol - Ta có ne = mol - Thứ tự ion bị khử catot: Ag+ + 1e → Ag (1) → sau (1) 0,06 – 0,02 = 0,04 mol electron 0,02 0,02 0,02 Cu2+ + 2e → Cu (2) → sau (2) dư 0,02 mol Cu2+ 0,02 0,04 0,02 m (catot tăng) = m (kim loại bám vào) = 0,02.(108 + 64) = 3,44 gam → đáp án D Câu 19: Hòa tan 50 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào 200 ml dung dịch HCl 0,6 M thu dung dịch X Đem điện phân dung dịch X (các điện cực trơ) với cường độ dòng điện 1,34A Khối lượng kim loại thoát catot thể tích khí anot (ở đktc) (Biết hiệu suất điện phân 100 %): A 6,4 gam 1,792 lít B 10,8 gam 1,344 lít C 6,4 gam 2,016 lít D 9,6 gam 1,792 lít Hướng dẫn: nCuSO4.5H2O = nCuSO4 = 0,2 mol ; nHCl = 0,12 mol - Ta có ne = mol - Thứ tự điện phân catot anot là: Tại catot: Cu2+ + 2e → Cu → Cu2+ chưa bị điện phân hết → m (kim loại catot) = 0,1.64 = 6,4 gam 0,1 0,2 0,1 Tại anot: 2Cl– → Cl2 + 2e → ne (do Cl– nhường) = 0,12 < 0,2 mol → anot Cl– bị điện phân hết 0,12 0,06 0,12 đến nước bị điện phân → ne (do H2O nhường) = 0,2 – 0,12 = 0,08 mol 2H2O → O2 + 4H+ + 4e 0,02 0,08 V (khí anot) = (0,06 + 0,02).22,4 = 1,792 lít → đáp án A Câu 20: Có 200 ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 AgNO3, để điện phân hết ion kim loại dung dịch cần dùng cường độ dòng điện 0,402A Sau điện phân xong thấy có 3,44 gam kim loại bám catot Nồng độ mol Cu(NO3)2 AgNO3 hỗn hợp đầu là: A 0,2 M 0,1 M B 0,1 M 0,2 M C 0,2 M 0,2 M D 0,1 M 0,1 M Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman (ở số nCuSO4 ban đầu 0,1 mol mà số mol CuSO4 phản ứng tính dựa vào số mol Cu thu 0,05 mol, nên CuSO4 điện phân dư nên đề cho nhiều số mol ta cần dựa vào số mol sản phẩm thu để tính số mol chất lại phương trình phản ứng) Cách 2: Dựa vào định luật bảo toàn e: số mol e nhường số mol e nhận catot (-) Cu2+ + 2e → Cu 0,1 ←0,05 anot (+) 2H2O → O2 + H+ + 4e 0,025 (Hoặc H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e ) ← 0,1 0,025 ← 0,1 → VO2 = 0,025 22,4 = 0,56 lít (ở cực anot: gốc SO42- khơng tham gia điện phân nên H2O điện phân nên bán phản ứng bên anot bán phản ứng H2O) Giải theo cách ta thấy chất trình điện phân Câu 68: Điện phân (với điện cực trơ) dung dịch muối sunfat kim loại hóa trị II với I= 3A Sau 1930 giây điện phân thấy khối lượng catot tăng 1,92g Kim loại là: A Cu B Ba C Ca D Zn Hướng dấn Khối lượng catot tăng 1,92g khối lượng kim loại thu điện phân, kim loại có hóa trị II (n=2) → nKL = 1,92 I t 3.1930 = = 0,03 mol → MKl = = 64 → chọn A n.F 2.96500 0,03 Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Câu 69: (CĐ12) Tiến hành điện phân (điện cực trơ) V lít dung dịch CuCl2 0,5M dừng điện phân thu dung dịch X 1,68 lít khí Cl2 (đktc) anot Toàn dung dịch X tác dụng vừa đủ với 12,6g Fe Giá trị V: A 0,45 B 0,80 C 0,60 D 0,15 Hướng dấn đpdd CuCl2 → Cu + Cl2 Cu chất rắn, Cl2 chất khí, theo đề dung dịch X tác dụng với Fe nên CuCl2 điện phân phần, dung dịch X CuCl2 dư Fe + CuCl2dư → FeCl2 + Cu 0,225→ 0,225 CuCl2pứ → Cu 0,075 + Cl2 ←0,075 → nCuCl2bđ = 0,225 + 0,075 = 0,3 mol → VCuCl2bđ = 0,3 = 0,6M 0,5 Câu 70: (ĐHA10) Điện phân (với điện cực trơ) dung dịch gồm NaCl CuSO4 có số mol, đến catot xuất bọt khí dừng điện phân Trong q trình điện phân trên, sản phẩm thu anot: A khí Cl2 H2 khí H2 O2 Hướng dấn cực catot (-) : Na+, Cu2+, H2O B khí Cl2 O2 C có khí Cl2 D Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Na+ không tham gia điện phân Cu2+ điện phân trước, hết ion Cu2+, H2O điện phân cực anot (+) : Cl-, SO42-, H2O SO42- không tham gia điện phân, Cl- điện phân trước, hết ion Cl-, H2O điện phân Vì số mol NaCl = số mol CuSO4 nên số mol Cu2+ = số mol Cl- = x mol ĐLBT e: số mol e nhường = số mol e nhận Catot Cu2+ + 2e → Cu x mol← x mol anot 2Cl- → Cl2 + 2e x mol → x mol Theo đề điện phân đến catot xuất bọt khí dừng điện phân, để catot xuất bột khí phải có điện phân H2O bên cực catot nên Cu2+ phải điện phân hết Theo ion Cl- điện phân hết ion Cu2+ điện phân có x/2 mol mà số mol Cu2+ ban đầu x mol nên số mol Cu2+ phải tiếp tục điện phân x- x/2 = x/2 mol Khi bên cực catot ion Cu2+ tiếp tục điện phân x/2 mol nữa, mà bên cực anot ion Cl- điện phân hết nên bên cực anot H2O phải điện phân (vì q trình điện phân phản ứng oxi hóa khử điện cực, nên phải có q trình nhường e nhận e) Catot Cu2+ x/2 → + 2e → Cu x Vậy khí thu anot khí Cl2 O2 anot H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e x/4 ←x Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Câu 71: (ĐHB07) Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 b mol NaCl (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp) Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng điều kiện a b (biết ion SO42- không bị điện phân dung dịch) 2b = a A b > 2a B b = 2a C b < 2a D Hướng dấn Dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng dung dịch sau điện phân phải có mơi trường bazơ, nên Cu2+ phải điện phân hết bên cực catot có điện phân H2O Catot (-): Cu2+, Na+, H2O Cu2+ a→ Anot (+) : Cl- , SO42-, H2O + 2e → Cu 2a 2Cl- →Cl2 + 2e 2a ←2a Khi Cu2+ điện phân hết cần số mol Cl- 2a mol, bên cực catot H2O tiếp tục bị điện phân để tạo OH- phải cần thêm ion Cl- để điện phân nên số mol ion Cl- phải lớn 2a mol Nên b >2a → chọn A 2H2O + 2e → H2 + OH- 2Cl- →Cl2 + 2e Câu 72: (ĐHB09) Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2 0,1M NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ dòng điện 5A 3860 giây Dung dịch thu sau điện phân có khả hồ tan m gam Al Giá trị lớn m là: A 4,05 B 2,70 C 1,35 D 5,40 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 phân Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- →Cl2 + 2e Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman 0,05→ 0,1 0,1 Theo đề số mol Cl2 giải phóng anot: nCl2 = 0,05 ←0,1 5.3860 It = = 0,1 mol ( Cl2 nhường 2e 2.96500 nF nên n=2) Khi điện phân hết ion Cu2+, thu nCl2 = 0,05 mol nên nCl2 cần tiếp tục tạo 0,1 – 0,05 = 0,05 mol Nên trình điện phân tiếp tục: 2H2O + 2e → H2 + 2OH2e 0,1 0,1→ 2Cl- → Cl2 0,1 + 0,1 ← 0,05→ Al + OH- + H2O → AlO2- + 3/2H2 0,1 ← 0,1 → mAl = 0,1 27 = 2,7g (ở ion Cl- ban đầu 0,35 mol, ion Cl- tham gia điện phân 0,1 + 0,1 = 0,2 mol, nên ion Cl- dư, tỉ lệ số mol OH- Al nhau: 1Al cần 1OH-, Al2O3 có 2Al cần 2OH- để nhẩm nhanh trắc nghiệm, không cần viết phản ứng) Câu 73: (ĐHA10) Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 0,12 mol NaCl dòng điện có cường độ 2A Thể tích khí (đktc) anot sau 9650 giây điện phân A 1,344 lít 2,912 lít B 2,240 lít C 1,792 lít D Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Hướng dấn nCu2+ = 0,2 mol; nCl- = 0,12 mol Na+, SO42- không tham gia điện phân Catot (-) : Cu2+ , Na+, H2O H2O Cu2+ + 2e 0,06 ←0,12 → Anot (+) : Cl-, SO42-, 2Cl- → Cu 0,06 → Cl2 0,12 → + 2e 0,06 Theo đề Số mol Cu giải phóng catot sau 9650 giây điện phân: nCu = 0,12 2.9650 It = 2.96500 nF = 0,1 mol Khi điện phân hết ion Cl- thu 0,06 mol Cu nên Cu2+ tiếp tục điện phân để tạo 0,1 – 0,06 = 0,04 mol Cu Mà bên catot ion Cu2+ tiếp tục điện phân bên anot Cl- điện phân hết nên H2O tiếp tục điện phân Cu2+ + 2e 0,08 H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e → Cu ← 0,04 0,02 ←0,08 → Thể tích khí (đktc) anot: V = VCl2 + VO2 =( 0,06 + 0,02) 22,4 = 1,792 lít Câu 74:(ĐHA13) Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 NaCl 1M (điện cực trơ, màng ngăn xốp hiệu suất 100%) đến nước bắt đầu bị điện phân hai điện cực ngừng điện phân, thu dung dịch X 6,72 lít khí (đktc) anot Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4g Al2O3 Giá trị m là: A 23,5 51,1 Hướng dấn B 25,6 C 50,4 D Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Dung dịch X hòa tan Al2O3→ dung dịch X có mơi trường bazơ axit Trường hợp 1: dung dịch X có mơi trường bazơ → catot có điện phân H2O theo đề điện phân đến nước bắt đầu bị điện phân hai điện cực ngừng điện phân, chứng tỏ bên cực anot 6,72 lít khí (đktc) anot thể tích Cl2 (H2O chưa điện phân) bên cực catot, nước điện phân nAl2O3 = 0,2 mol; nCl2 = 0,3 mol Na+, SO42- khơng tham gia điện phân ( Hai q trình phải xảy song song, phải có q trình nhận e nhường e) Catot (-) : Cu2+ , Na+, H2O H2O Cu2+ 0,1 0,2 + 2e → Cu ←0,2 2H2O + 2e → H2 + 2OH0,4 ← 0,4 Al2O3 0,2→ Anot (+) : Cl-, SO42-, 2Cl- → 0,2 2Cl0,4 → Cl2 0,2 Cl2 + 2e ←(0,3-0,2)→ + 2e ←0,4 + 2OH- → 2AlO2- + H2O 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 đáp án nên khơng xét trường hợp dung dịch X có mơi trường axit, Nếu mơi trường bazơ mà khơng có kết đáp án, lúc ta xét trường hợp dung dịch X có mơi trường axit, bên cực anot, H2O điện phân bên cực catot H2O chưa điện phân Câu 75: (CĐ14) Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 0,05 mol NaCl dòng điện có cường độ khơng đổi 2A (điện cực trơ, màng ngăn xốp) Sau thời gian t giây ngừng điện Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman phân, thu dung dịch Y khí hai điện cực có tổng thể tích 2,24 lít (đktc) Dung dịch Y hòa tan tối đa 0,8g MgO Biết hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan dung dịch Giá trị t là: A 6755 B 772 C 8685 D 4825 Hướng dấn nhh khí = 0,1 mol ; nMgO = 0,02 mol Catot (-) : Cu2+ , Na+, H2O H2O Cu2+ + 2e Anot (+) : Cl-, SO42-, 2Cl- → Cu → Cl2 + 2e 0,05→ 0,1 0,05 2y ← y→ 2y 2H2O + 2e → H2 + 2OH- H2O →1/2 O2 + 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 mơi trường axit, ngừng điện phân thu khí điện cực, chứng tỏ Cu2+ điện phân hết, có điện phân H2O hai điện cực, dung dịch Y có mơi trường axit nên H+ dư + 2Hdư+ → Mg2+ + H2O MgO 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 vào (1) → x = 0,04 → số mol e nhận = 0,1 + 2x = 0,1+ 2.0,04 = 0,18 → nenhận = It F → t= 0,18.96500 = 8685 giây Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman ( Do đề không cho số mol Cl- bao nhiêu, nên ta không chia giai đoạn cách giải tập được, ta biết bên cực catot có điện phân ion Cu2+ H2O, bên cực anot có điện phân ion Cl- H2O Nhưng giải xong,bản chất tốn là: ta có số mol Cl- = 0,06, ion Cl- điện phân hết ion Cu2+ điện phân 0,03 mol, bên cực catot ion Cu2+ tiếp tục điện phân 0,02 mol bên cực anot H2O điện phân, hết ion Cu2+ bên cực catot nước tiếp tục điện phân bên anot nước tiếp tục điện phân (quá trình điện phân H2O điện cực) t = 8685 giây ngừng điện phân ) Anot ( +): 2Cl- → Cl2 + 2e catot: Cu2+ 0,03 0,06 0,03 + 2e → Cu 0,06→ ←0,06 nCu2+ lại = 0,05 – 0,03 = 0,02 Tiếp tục H2O →1/2 O2 2e → Cu 0,01 + H+ 0,04 Cu2+ + 2e ←0,04 0,02→ + 0,04 Tiếp tục H2O →1/2 O2 H2 + 2OH- + H+ ……………………… + 2e 2H2O + 2e → Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Câu 76: (ĐHA14) Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện khơng đổi) Trong thời gian t giây, thu 2,464 lít khí anot (đktc) Nếu thời gian điện phân 2t giây tổng thể tích khí thu hai điện cực 5,824 lít (đktc) Biết hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan dung dịch Giá trị a là: A 0,15 B 0,24 C 0,26 D 0,18 Hướng dấn Trong thời gian t giây, nkhí anot = 0,11 mol; thời gian 2t giây, nkhí cực = 0,26 mol Catot (-) : Cu2+ , K+, H2O Anot (+) : Cl-, SO42-, H2O Xét thời gian t giây Cu2+ + 2e → Cu 2Cl0,2→ → Cl2 + 2e 0,1 0,2 Khi điện phân hết ion Cl- thu 0,1 mol khí anot, mà theo đề thời gian t giây, thu 0,11 mol khí, nên số mol khí lại = 0,11 – 0,1 = 0,01 số mol O2 hết ion Cl-, H2O tiếp tục điện phân H2O →1/2 O2 + H+ + 2e 0,01→ 0,04 → số mol e nhường thời gian t giây = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol → số mol e nhường thời gian 2t giây = 0,24 = 0,48 mol Xét thời gian 2t giây Khí thu điện cực = 0,26 mol, chứng tỏ bên cực catot có điện phân Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman H2O Cu2+ + 2e a mol→ 2Cl- → Cu 2a Cl2 0,2 → 2H2O + 2e → + 2e 0,18 4x → + 2OH- H2 ←0,09 + 2e 0,1 H2O →1/2 O2 0,2 + H+ x→ 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 Câu 77:(ĐHA11) Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khối lượng dung dịch giảm 10,75 gam ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay không đáng kể) Tất chất tan dung dịch sau điện phân A KNO3 KOH B KNO3, KCl KOH C KNO3 Cu(NO3)2 D KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 Hướng dấn nKCl = 0,1 mol; nCu(NO3)2= 0,15 mol Catot (-) : Cu2+ , K+, H2O H2O Cu2+ + 2e 0,05 ← 0,1 → 0,05 Cu Anot (+) : Cl-, NO3-, 2Cl- → Cl2 2e 0,1→ 0,05 + Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman 0,1 Áp dụng định luật bảo toàn e: số mol e ion Cl- nhường số mol e Cu2+ nhận Khối lượng dung dịch giảm tạo Cu Cl2, điện phân hết 0,1 mol ion Cl- ion Cu2+ điện phân 0,05 mol , khối lương dung dịch giảm = mCl2 + mCu = 0,05.71+ 0,05.64 = 6,75g < 10,75g theo đề, nên bên cực catot ion Cu2+ tiếp tục điện phân bên cực anot H2O điện phân nCu2+ lại = 0,15 – 0,05 = 0,1 mol Giả sử ion Cu2+ điện phân hết 0,1 mol Cu2+ + 2e + 2e 0,1→ 0,2 → Cu H2O →1/2 O2 0,1 + H+ 0,05 ←0,2 mdd giảm = 6,75 + 0,1 64 + 0,05.32 = 14,75> 10,75 đề cho → ion Cu2+ điện phân dư nên cực catot H2O chưa điện phân, ion Cu2+ dư , dung dịch tồn ion K+ mà có gốc NO3- (vì ion Cl- điện phân hết tạo khí Cl2) nên tồn muối Cu(NO3)2 KNO3, bên cực anot có điện phân H2O tạo H+ kết hợp với gốc NO3nên dung dịch có HNO3 Vậy chất tan dung dịch sau điện phân gồm: Cu(NO3)2, KNO3 HNO3 Câu 78: (ĐHA07) Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau thời gian thu 0,32 gam Cu catôt lượng khí X anơt Hấp thụ hồn tồn lượng khí X vào 200 ml dung dịch NaOH (ở nhiệt độ thường) Sau phản ứng, nồng độ NaOH lại 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch khơng thay đổi) Nồng độ ban đầu dung dịch NaOH là: A 0,15M B 0,2M C 0,1M D 0,05M Hướng dấn đpdd CuCl2 Cu + 0,005→ Cl2 Cl2 0,005 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O 0,005→ 0,01 Vì thể tích dung dịch khơng thay đổi nên VNaOH = 0,2 lít → CM (NaOH pứ )= → CMNaOHbđ = CMNaOH pứ + CMNaOH lại = 0,05 + 0,05 = 0,1M 0,01 = 0,05M 0,2 Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Câu 79: (ĐHB10) Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau thời gian thu dung dịch Y màu xanh, có khối lượng giảm gam so với dung dịch ban đầu Cho 16,8 gam bột sắt vào Y, sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 12,4 gam kim loại Giá trị x A 1,50 1,25 B 3,25 C 2,25 D Hướng dấn Dung d ị ch Y v ẫn cò n m àu x anh ch ứng t ỏ dung d ị ch CuSO4 điện phân phần (còn dư) CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + 1/2O2 a mol→ a a a/2 Khối lượng dung dịch giảm tạo Cu O2 nên khối lượng giảm gam so với dung dịch ban đầu khối lượng Cu O2 → 64a + 32 a = → a = 0,1 mol Dung dịch Y gồm H2SO4 CuSO4 dư, cho Fe vào dung dịch Y Fe phản ứng với H2SO4 trước, hết H2SO4, Fe phản ứng với CuSO4 (kinh nghiệm đề u cầu tính CuSO4 nên chắn CuSO4 phải phản ứng hết, Fe phản ứng vừa đủ dư, kim loại có Cu tính số mol lẻ nên chắn Fe dư) với cách giải tổng quát đây, ta không cần biết Fe có dư hay khơng cho số mol Fe phản ứng với CuSO4 b mol số mol Fe dư = số mol Fe ban đầu trừ số mol Fe phản ứng với H2SO4 CuSO4 ,nếu giải b= 0,2 Fe phản ứng vừa đủ, nhỏ 0,2 Fe dư Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 0,1 ←0,1 Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 b→ b b nFebđ = 0,3 mol → nFe dư = 0,3 – (0,1 + b) → mCu + mFe dư = 12,4 → 64b + 56 (0,3 – 0,1 – b) = 12,4 → b = 0,15 mol → Fe dư 0,05 mol Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman → nCuSO4bđ = a + b = 0,1 + 0,15 = 0,25 → x = 0,25 = 1,25M 0,2 (Hoặc giả sử kim loại có Cu → nCu = 12,4: 64 = 0,19375 → nFe/CuSO4 = 0,19375→ nFebđ = 0,1 + 0,19375 = 0,29375 < 0,3 mol đề cho → Fe dư) Câu 80:(ĐHA11) Hoà tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước dung dịch X Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dòng điện khơng đổi) thời gian t giây, y gam kim loại M catot 0,035 mol khí anot Còn thời gian điện phân 2t giây tổng số mol khí thu hai điện cực 0,1245 mol Giá trị y A 4,788 B 3,920 C 1,680 D 4,480 Hướng dấn Trong thời gian t giây khí thu khí anot 0,035 mol → thời gian 2t giây khí thu anot 0,035.2 = 0,07 mol Khí thu hai điện cực 0,1245 mol, chứng tỏ bên cực catot có điện phân H2O ion M2+ điện phân hết Xét trình điện phân 2t giây Catot (-) : M2+ , H2O M2+ + 2e → Anot (+) : SO42-, H2O M H2O →1/2 O2 + H+ + 2e x→ 2x 2H2O + 2e → x H2 0,07→ + 2OH- 0,109← 0,0545 nH2 = 0,1245 – 0,07 = 0,0545 mol 0,28 Thầy Nguyễn Ngọc Anh - Hocmai.vn Liên hệ học off luyện thi chuyên Hóa , luyện thi HSG THPT, luyện thi THPTQG theo số 0984963428 Facebook : thaygiaoXman Theo ĐLBT e có: 2x + 0,109 = 0,28 → x = 0,0855 mol → MMSO4= 13,68 = 160 → 0,0855 MM = 160 – 96 = 64 Xét trình điện phân t giây: Cu2+ + 2e → Cu H2O →1/2 O2 0,14→ 0,07 0,035→ 2e 0,14 → y = mCu = 0,07 64 = 4,48g + H+ + ... mNaOH (trước điện phân) = 20 gam Điện phân dung dịch NaOH thực chất điện phân nước: H2O → 1/2 O2 (anot) + H2 (catot) → NaOH không đổi → m (dung dịch sau điện phân) = 80 gam → m (H2O bị điện phân) ... 8HNO3 (2 ) Do khối lượng catot tăng 3,2g nên sau (2 ) Cu dư (HNO3 hết) Theo (1 ), (2 ): mCu(d ) = 64(x-3x/ 4) = 3,2 (tính theo HNO 3) Câu 9: Điện phân 250g dd CuSO4 8% đến nồng độ CuSO4 dd thu giảm... Từ (1 ) ; (2 ) ; (3 ) → mAl = kg → đáp án B Câu 24: Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl 28,2 gam Cu(NO 3)2 ( iện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khối lượng dung dịch giảm 10,75 gam ngừng điện phân (giả