CHUYÊN ĐỀ: ĐIỆN PHÂN Câu 1:Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm CuSO4 và FeCl2 với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều I = 5 A.. Kết quả mô tả sự phụ thuộc của kim loại thu được ở catot the
Trang 1CHUYÊN ĐỀ: ĐIỆN PHÂN Câu 1:Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm CuSO4 và FeCl2 với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều
I = 5 A Kết quả mô tả sự phụ thuộc của kim loại thu được ở catot theo thời gian bằng đồ thị sau: Trong các phát biểu sau phát biểu
nào sai ?
A.Giá trị của x= 14,8
B.Tại thời điểm 5790 s thì ở anot
H2O bắt đầu điện phân
C.Tại thời điểm 7720 s tại ca tot thu
được 5,6 gam Fe
D.Giá trị của a = 9,6
Câu 2:Điện phân dung dịch hỗn hợp
gồm FeCl3 ; FeCl2 và CuSO4 với
điện cực trơ bằng dòng điện một
chiều I = 2,5 A Kết quả mô tả sự
phụ thuộc của kim loại thu được ở
catot theo thời gian bằng đồ thị sau:
Trong các phát biểu sau phát biểu
nào đúng ?
A.Giá trị của x= 10000
B.Ở anot tại thời điểm 1930 s H2O
bắt đầu điện phân
C.Tại thời điểm 9650 s tổng số mol
khí thu được ở anot là 0,125 mol
D.Giá trị của y = 4,8
Câu 3:Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuSO4 với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều I = 5 A Đồ thị mô tả sự phụ
thuộc thể tích khí (đktc) thu được
theo thời gian như sau :
Phát biểu nào sau đây sai?
A.Số mol NaCl là 0,02 mol
B Số mol CuSO4 là 0,015 mol
C.Giá trị của V1 = 0,28 lít
D Giá trị của V2 = 0,672 lít
m (gam)
t (s)
3860 5790 9650
a x
0
m (gam)
t (s)
1930 9650 x
y 12
0
V (lít)
t (s) V1
V2
579 772 386
0
Trang 2Câu 4:Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuCl2 với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều
có cường độ I A Đồ thị mô tả sự phụ thuộc thể tích khí (đktc) thu được theo thời gian như sau : Phát biểu nào sau đây đúng?
A.Giá trị của I = 2,5 A
B Tại thời điểm 9650 s thì H2O bắt
đầu điện phân ở catot
C.Giá trị của V1 = 2,24 lít
D Giá trị của V = 5,04 lít
Câu 5:Điện phân 1 lít dung dịch hỗn hợp gồm KCl và Cu(NO3)2 ; HCl với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều có cường độ I= 5 A Đồ thị mô tả sự phụ thuộc pH được theo thời gian như sau :
Có các phát biểu nào sau
a.Giá trị của a = 12
b Tổng số mol KCl và HCl là 0,05
mol
c.Tại thời điểm 772 s H2O bắt đầu
điện phân ở anot
d Tại thời điểm 965 s số mol khí thu
được ở anot là 0,02 mol
Số phát biểu sai ?
A.1 B.2
C.3 D.4
Câu 6:Điện phân 2 lít dung dịch hỗn hợp gồm KCl và Cu(NO3)2 ; NaCl với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều có cường độ I= 5 A Đồ thị mô tả sự phụ thuộc pH được theo thời gian như sau :
V (lít)
t (s)
V
4825
V1
9650 14475
3,36
0
t (s)
579 772 965
pH
7
2 a
0
Trang 3Có các phát biểu nào sau
a.Giá trị của a = 12
b Tổng số mol KCl và NaCl là 0,05
mol
c.Tại thời điểm 579 s H2O bắt đầu
điện phân ở catot
d Tại thời điểm 965 s số mol khí thu
được ở anot là 0,035 mol
Số phát biểu đúng ?
A.1 B.2
C.3 D.4
Câu 74( 201- 2019) Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước thu được dung dịch
X Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp ,dòng điện có cường độ không đổi Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô
tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M,N).Giả thiết hiệu xuất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước.Giá trị của m là
A.7,57 B.5,97 C.2,77 D 9,17
n (mol)
t (gi ây)
0,045
a
0,010 M
N
HDG Gọi số mol CuSO4 và NaCl lần lượt là x, y
t (s)
579 965
pH
7 a
0
Trang 4Ta dễ có: u + v + 0,01 + 2v = 0,045 → u + 3v = 0,035 (I)
Bảo toàn điện lượng : 4u + 4v + 0,02 = 0,02.6 → u + v = 0,025 (II)
Từ (I)(II) ta có :
u =
v =
0,02
0,005
Tính được m =9,17 gam chọn D
Câu 77( 202- 2019) Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước thu được dung dịch
X Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp ,dòng điện có cường độ không đổi Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô
tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M,N).Giả thiết hiệu xuất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước.Giá trị của m là
A.11,94 B.8,74 C.5,54 D.10,77
n (mol)
t (gi ây)
0,07
a
0,020 M
N
HDG
Gọi số mol CuSO4 và NaCl lần lượt là x, y
Ta dễ có: u + v + 0,02 + 2v = 0,07 → u + 3v = 0,05 (I)
x = 0,05 0,02
y =
Trang 5Bảo toàn điện lượng : 4u + 4v + 0,04 = 0,04.4 → u + v = 0,03 (II)
Từ (I)(II) ta có :
u =
v =
0,02
0,01
Tính được m =11,94 gam chọn A
Câu 73(203- 2019): Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước thu được dung dịch
X Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp ,dòng điện có cường độ không đổi Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô
tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M,N).Giả thiết hiệu xuất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước.Giá trị của m là
A.17,48 B.15,76 C.13,42 D.11,08
HDG
Gọi số mol CuSO4 và NaCl lần lượt là x, y
Ta dễ có: u + 2v + 0,04 + u +v = 0,21 → 2u + 3v = 0,17 (I)
x = 0,06 0,04
y =
t (giây) a
0,04
3,5 a 0
0,21
M N
n ( mol)
Trang 6Bảo toàn điện lượng : 2u + 4v + 0,08 = 0,08.3,5 → u + 2v = 0,1 (II)
Từ (I)(II) ta có :
u =
v =
0,04
0,03
x = 0,04 0,16
y =
Tính được m =15,76 gam chọn B
Câu 74(206- 2019): Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước thu được dung dịch
X Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp ,dòng điện có cường độ không đổi Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô
tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M,N).Giả thiết hiệu xuất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước.Giá trị của m là
A.26,22 B.16,62 C.23,64 D.20,13
HDG
Gọi số mol CuSO4 và NaCl lần lượt là x, y
Ta dễ có: u + 2v + 0,06 + u +v = 0,288 → 2u + 3v = 0,228 (I)
t (giây) a
0,06
3,2 a 0
0,288
M N
n ( mol)
Trang 7Bảo toàn điện lượng : 2u + 4v + 0,12 = 0,12.3,2 → u + 2v = 0,132 (II)
Từ (I)(II) ta có :
u =
v =
0,06
0,036
Tính được m =23,64 gam chọn C
CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN PHÂN
NaCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi
I = 2,5A Sau t giây, thu được 7,68 gam kim loại ở catot, dung dịch Y (vẫn còn màu xanh) và hỗn hợp khí ở anot có tỉ khối so với H2 bằng 25,75 Mặt khác, nếu điện phân X trong thời gian 12352 giây thì tổng số mol khí thu được ở hai điện cực là 0,11 mol Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân.Số mol ion Cu2+ trong
Y là
D 0,04.
HDG
Cu2+ + 2e → Cu
0,12 0,24 0,12
2 Cl- -2e → Cl2 2x x
2H2O - 4e → 4H+ + O2 4y 4y y
Cl2(71)
O2(32) 51,5
x y
19,5 19,5
=
x
y 19,5
19,5
Áp dụng ĐLBT E ta có : 0,24 = 6x → x= 0,04 mol
Cu2+ + 2e → Cu
a 2a a
2H2O + 2 e → H2 + 2OH
(0,14– 2b) (0,07– b)
2 Cl- -2e → Cl2 0,08 0,04
2H2O - 4e → 4H+ + O2 4b 4b b
Áp dụng ĐLBT E, công thức faraday ta có : 2a + 0,14 – 2b = 0,08 + 4b = It/F=0,32
a= 0,15 ; b =0,06
Vậy trong Y số mol ion Cu2+ còn là : 0,03 mol
Câu 77(MĐ 202-2018): Điện phân dung dịch X gồm CuSO4 và KCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 2A Sau
x = 0,06 0,24
y =
Trang 84825 giây, thu được dung dịch Y (vẫn còn màu xanh) và 0,04 mol hỗn hợp khí ở anot Biết Y tác dụng tối đa với 0,06 mol KOH trong dung dịch Mặt khác, nếu điện phân X trong thời gian t giây thì thu được 0,09 mol hỗn hợp khí ở hai điện cực Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh
ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân Giá trị của t là
A 5790 B 8685 C 9650 D
6755.
HDG
Cu2+ + 2e → Cu
a 2a a
Cu2+ dư là y mol
2 Cl- -2e → Cl2 2x x
2H2O - 4e → 4H+ + O2 4b 4b b
Theo giả thiết ta có : 2y + 4b = 0,06; x + b = 0,04 ; 2a = 2x + 4b
= It/F =0,1
x = 0,03 ; y =0,01 ; a = 0,05 ; b = 0,01
Cu2+ + 2e → Cu
0,06 0,12 0,06
2H2O + 2 e → H2 + 2OH
2u u 2u
2 Cl- -2e → Cl2 0,06 0,03
2H2O - 4e → 4H+ + O2 4v 4v v
Áp dụng ĐLBT E : 0,12 + 2u = 0,06 + 4v
u – 2v = - 0,03 (1)
Theo giả thiết : u + v + 0,03 = 0,09 → u + v = 0,06 (2)
Từ (1)(2) Giải hệ ta có : u = 0,03 ; v = 0,03
Vậy áp dụng công thức Faraday ta có : t = 8685
Câu 78(MĐ 203-2018): Điện phân dung dịch X chứa m gam hỗn hợp
Cu(NO3 )2 và NaCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 2,5A Sau 9264 giây, thu được dung dịch Y (vẫn còn màu xanh) và hỗn hợp khí ở anot có tỉ khối so với H2 bằng 25,75 Mặt khác, nếu điện phân X trong thời gian t giây thì thu được tổng số mol khí ở hai điện cực là 0,11 mol (số mol khí thoát ra ở điện cực này gấp 10 lần số mol khí thoát ra ở điện cực kia) Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân Giá trị của m là
A 30,54 B 27,24 C 29,12 D
32,88.
HDG
Áp dụng Công thức faraday ta có được ne = 0,24
Trang 9Cu2+ + 2e → Cu
- -2e → Cl2 2x x
2H2O - 4e → 4H+ + O2 4y 4y y
Cl2(71)
O2(32) 51,5
x y
19,5 19,5
=
x
y 19,5
19,5
Áp dụng ĐLBT E ta có : 0,24 = 6x → x= 0,04 mol
Cu2+ + 2e → Cu
a 2a a
2H2O + 2 e → H2 + 2OH
0,02 0,01
2 Cl- -2e → Cl2 0,08 0,04
2H2O - 4e → 4H+ + O2 0,24 0,06
Áp dụng ĐLBT E, công thức faraday ta có : 2a + 0,02 = 0,08 + 0,24
a= 0,15
Vậy m = 32, 88 gam
Câu 77(MĐ 204-2018): Điện phân dung dịch X gồm CuSO4 và KCl (tỉ lệ mol tương ứng là
1 : 5) với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 2A Sau 1930 giây, thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí gồm H2 và Cl2 (có
tỉ khối so với H2 là 24) Mặt khác, nếu điện phân X trong thời gian t giây thì khối lượng dung dịch giảm 2,715 gam Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân Giá trị của t là
A 3860 B 5790 C 4825
D 2895
HDG
Áp dụng Công thức faraday ta có được ne = 0,04
Cu2+ + 2e → Cu
a 2a a
2H2O + 2 e → H2 + 2OH
0,02 0,01
2 Cl- -2e → Cl2 0,04 0,02
Cl2(71)
H2(2) 48
0,02
y
46 23
= y 0,02 2
y = 0,01
Áp dụng ĐLBTE ta có: a =0,01 → nKCl = 0,05
Trang 10Catot (+) anot(+)
Cu2+ + 2e → Cu
0,01 0,02 0,01
2H2O + 2 e → H2 + 2OH
2u u
2 Cl- -2e → Cl2 0,05 0,025
2H2O - 4e → 4H+ + O2 4v v
Áp dụng ĐLBTE : 0,02 + 2u = 0,05 + 4v
u- 2v = 0,015 (1)
Theo gt : mCu + mH2 + mCl2 + mO2 = 2,715
0,01 64 + u.2 + 0,025 71 + 32v = 2,715
2 u + 32v =0,3 (2)
Từ (1) (2) ta có được u =0,03 ; v=0,0075
ne = 0,08 → t = 3860 (s)