điện phân tặng

XỬ LÝ CÁC BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN TRONG ĐỀ THI ĐẠI HỌC Câu (KB-2010) 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 2,25 B 1,50 C 1,25 D 3,25 Hướng dẫn giải 2+ * Dung dịch màu xanh (Cu ) → sau điện phân Cu2+ Tại catot (-) Cu { 2 amol � Tại anot(+)      2{e �  C {u 2a 2H 2O � 4H  {  O {2 2amol a 0,5amol 4e { �2amol dung dòch giả m 8gam ������� mCu  mO  64a  32 �0,5a  � a  0,1mol 2 � Fe  Cu � Fe 2  Cu { { { � (0,2x a) �(0,2x a)mol� (0,2x a) � cho16,8gam Fe ����������� � o dung dòch sau điệ n phâ n  �Fe � Fe 2  H { {  2H � amol �2amol a 0,1 � 12,  16,8  mFe phaûn öùng  mCu ���� x  1, 25M { � Đáp án C 44 43 64(0,2x a) 56�(0,2x a a) Câu (MH-2015) Điện phân với điện cực trơ dung dịch chứa 0,2 mol Cu(NO3)2, cường độ dòng điện 2,68A, thời gian t (giờ), thu dung dịch X Cho 14,4 gam bột Fe vào X, thu khí NO (sản phẩm khử N+5) 13,5 gam chất rắn Biết phản ứng xảy hồn tồn hiệu suất q trình điện phân 100% Giá trị t A 0,60 B 1,00 C 0,25 D 1,20 Hướng dẫn giải Tại catot (-) Tại anot(+) 2 Cu {     2{e �  C {u amol � 2a  2H 2O � 4H  {  O {2 2amol a � � � cho14,4 gam Fe ����������� � Fe � Fe 2  2e { { o dung dòch sau điệ n phâ n (0,20,25a) (0,40,5a) � 43 � BTE � 0,5amol 4e { �2amol   � 4H {  NO3  3e { � NO  2H 2O � 2a � 1,5a � � 2 Cu  2e � Cu � { { � (0,2a)� 2(0,2a) � Baû o n kimloại �������� 64 �0,  14,  64 �a  13,5  56 � 0,  0, 25a  � a  0, 05mol It ��� n e۴� 96500 0,05 2,68t 96500 t 36000(s) 1(giờ ) � Đáp án B Câu (KA-2012) Điện phân 150 ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ t giờ, cường độ dòng điện khơng đổi 2,68A (hiệu suất trình điện phân 100%), thu chất rắn X, dung dịch Y khí Z Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau phản ứng kết thúc thu 14,5 gam hỗn hợp kim loại khí NO (sản phẩm khử N+5) Giá trị t A 0,8 B 1,2 C 1,0 D 0,3 Hướng dẫn giải Tại catot (-) Tại anot(+)   Ag {     e{  �  A {g amol � a 2H 2O � 4H {  amol a  4e { O2 { 0,25amol �amol   � � 4H {  NO3  3e { � NO  2H 2O � � a� 0,75a � � cho12,6 gam Fe ����������� � Fe � Fe2  2e � { {  o dung dòch sau điệ n phâ n  e � Ag (0,0750,125a) (0,150,25a) Ag � � { { 44 43 (0,15  a) � � (0,15a)� BTE � � Baû o n kim loại �������� 0,15 �108  12,  14,5  108a  56  0,075  0,125a  � a  0,1mol It 2, 68t � 0,1  � t  36000(s)  1(giờ ) � Đáp án C 96500 96500 Câu (KB-2012) Người ta điều chế H2 O2 phương pháp điện phân dung dịch NaOH với điện cực trơ, cường độ dòng điện 0,67A thời gian 40 Dung dịch thu sau điện phân có khối lượng 100 gam nồng độ NaOH 6% Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân (giả thiết lượng nước bay không đáng kể) A 6,00% B 5,08% C 3,16% D 5,50% Hướng dẫn giải mNaOH  100 �0, 06  6gam It 0, 67.40.3600 ne    1mol 96500 96500 �� � ne  Tại catot (-) Tại anot(+)  2H 2O  2e { � 2OH  H {2 1mol � 0,5mol 2H 2O � 4H   O2 {  4e { 0,25mol � Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân: C%  �1mol �100  5,5% � Đáp án D 100  mO2  mH { { 32�0,25 2�0,5 Câu (KB-2012) Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol FeCl3, 0,2 mol CuCl2 0,1 mol HCl (điện cực trơ) Khi catot bắt đầu khí anot thu V lít khí (đktc) Biết hiệu suất trình điện phân 100% Giá trị V A 11,20 B 22,40 C 4,48 D 5,60 Hướng dẫn giải 3 2  nFe  0,1mol; nCu  0, 2mol; nH  0,1mol; nCl  0,8mol Tại catot (-): Fe3 ;Cu 2 ; H  3 2 � Fe {  1e { � Fe � 0,1� 0,1 � ��nE  0,5mol 2 Cu  2e � Cu � { { � 0,2� 0,4 � Tại anot(+): Cl  2Cl  2e { � Cl {2 { 0,5 0,25 �0,5 � V  0, 25 �22,  5, 6(lit) � Đáp án D Câu (QG-2017) Điện phân 200 ml dung dịch gồm CuSO 1,25M NaCl a mol/lít (điện cực trơ, ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hòa tan khí nước bay nước) với cường độ dòng điện khơng đổi 2A thời gian 19300 giây Dung dịch thu có khối lượng giảm 24,25 gam so với dung dịch ban đầu Giá trị a A 0,75 B 0,50 C 1,00 D 1,50 Hướng dẫn giải 2  nCu  0, 25mol; nCl  0, 2amol It �19300 ne    0, 4mol 96500 96500 Tại catot (-): Cu 2 2 Cu {  2e { 0,2 �0,4 � mdd giaû m Tại anot(+): Cl  2Cl  2e { � Cl {2 { � Cu { 0,2 0,2a ����� � 24, 25  0, �64  m khí � m khí  11, 45gam � Đáp án D 0,1a  2H 2O � 4H  0,2a O2 { 0,25xmol  4e { �xmol m  71.0,1a  32.0, 25x  11, 45 � a  1,5 � � � khí �� BTE : 0, 2a  x  0, �x  0,1 � Câu (QG-2017) Điện phân 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm CuSO a mol/l NaCl 2M (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hòa tan khí nước bay nước) với cường độ dòng điện khơng đổi 1,25A 193 phút Dung dịch sau điện phân có khối lượng giảm 9,195 gam so với dung dịch ban đầu Giá trị a A 0,40 B 0,50 C 0,45 D 0,60 Hướng dẫn giải It 1, 25 �193 �60   0,15mol nCu 2  0,1amol; nCl  0, 2mol ; n e  96500 96500 Tại catot (-): Cu 2 2 Cu {  2e { � Cu { 0,1a 0,2a  2Cl  2e { � Cl {2 { 0,1a 0,15  2H 2O  2e { bmol � Tại anot(+): Cl 0,075 0,15 � 2OH  H { 0,5bmol 2 nế u có Cu nhậ ne mdd giaû m ��������� 0, 075 �64  71�0, 075  9,195 � cóH2O nhậ n e mdd giả m ����� � 9,195  71.0, 075  64.0,1a  2.0,5b � a  0, � � �� � Đáp án D � BTE b  0, 03 � � ��� � 0, 2a  b  0,15 � Câu (QG-2017) Điện phân 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm CuSO 0,5M NaCl 0,6M (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hòa tan khí nước bay nước) với cường độ dòng điện khơng đổi 0,5 A thời gian t giây Dung dịch sau điện phân có khối lượng giảm 4,85 gam so với dung dịch ban đầu Giá trị t A 17370 B 14475 C 7720 D 15440 Hướng dẫn giải nhậ n thấ y nCu 2  0, 05mol; nCl  0, 06mol ����� � 2nCu 2  nCl ���� � cực (+) có H2O bòđiệ n phâ n 99,99% Tại catot (-): Cu 2 Tại anot(+): Cl 2 Cu {  2e { � Cu { a 2a mdd giaû m  2Cl  2e { � Cl {2 { a 0,06 ����� � 4,85  a.64  35,5.0, 06  32.0, 25x 0,03 0,06 2H 2O � 4H   BTE ��� � 2a  0, 06  x O2 { 0,25xmol � x  0,02mol;a  0, 04mol �  4e { �xmol 0,5t  �0, 04 � t  15440s 96500 Câu (QG-2017) Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm CuSO 0,3M NaCl 1M (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hòa tan khí nước bay nước) với cường độ dòng điện khơng đổi 0,5A thời gian t giây Dung dịch sau điện phân có khối lượng giảm 9,56 gam so với dung dịch ban đầu Giá trị t A 27020 B 30880 C 34740 D 28950 Hướng dẫn giải nhậ n thấ y nCu 2  0, 06mol; nCl  0, 2mol ����� � 2nCu 2  nCl ���� � cực (-) cóH2O bòđiệ n phâ n 99,99% Tại catot (-): Cu 2 Tại anot(+): Cl 2 Cu {  2e { � Cu { 0,06 0,12 2H 2O  2e { bmol �  2Cl  2e { � Cl {2 { 0,06  a � 2OH  H { 0,5bmol 0,5a a mdd giaû m ����� � 9,56  64.0, 06  35,5.a  b BTE ��� � 0,12  b  a � b  0, 04mol;a  0,16mol � 0,5t  0,16 � t  30880s 96500 Câu 10.(KA-2011) 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 Cu(NO3)2 B KNO3, KCl KOH C KNO3 KOH D KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 Hướng dẫn giải nhậ n thấ y nCu 2  0,15mol; nCl  0,1mol ����� � 2nCu 2  nCl ���� � cực (+) cóH2O bòđiệ n phaâ n 99,99% Tại catot (-): Cu 2 2 Cu {  2e { � Cu { a mol � mdd giaû m 2a a ����� �10, 75  64a  35,5 �0,1  32b BTE Tại anot(+): Cl  2Cl � Cl2  2e { { { 0,1mol � 0,05 0,1 2H O �� � 4H   O2  4e { { 4b b� ��� � 2a  0,1  4b � a  0,1mol; b  0, 025 mol � Tất chất tan dung dịch sau điện phân KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 Câu 11 (KA-2011) 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 4,480 C 1,680 D 3,920 Hướng dẫn giải * Thời gian 2t giây: Tại catot (-): M 2 Tại anot(+):  2H 2O �� � 4H   2e � M  2H 2O  2e { � 2OH  0,109 O2 {  4e { 0,28 0,07mol� H2 { n H  0,1245  n O2  0, 0545mol �0,0545mol 13, 68 BTE ��� �2�  0,109  0, 28 � M  64(Cu) M  96 * Thời gian t giây: Tại catot (-): M 2 Tại anot(+): SO 24 M   2e { { � M 0,14� 2H O �� � 4H   0,07 O2 { 0,035mol�  4e { 0,14 � y  64 �0, 07  4, 48gam Câu 12.(KA-2013) Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 NaCl (hiệu suất 100%, điện cực trơ, màng ngăn xốp), 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 20,4 gam Al2O3 Giá trị m A 25,6 B 51,1 C 50,4 D 23,5 Hướng dẫn giải  � Al2O3  6H � 2Al3  3H 2O 123 { + TH1: “Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4 gam Al2O3” 0,2mol� Tại anot(+): 2H 2O �� � 4H { 1,2mol�  1,2  O  4e { � n Cl  0,3  n O  mol � vôlý { 2 0,3 1,2 + TH2: “Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4 gam Al2O3”  � Al2O3  2OH � 2AlO2  H 2O 123 0,2mol� 0,4mol “khi nước bắt đầu bị điện phân hai điện cực ngừng điện phân” � H2O chưa bị điện phân bên anot Tại catot (-): Cu 2 2 Cu {  2e { � Cu 0,1 �0,2 Tại anot(+): Cl  2Cl � { �� 0,6  2H 2O  2e { � 2OH 12  H 0,4 Cl2 { �0,3mol �  2e { 0,6 �0,4mol � m  mCuSO4  m NaCl  0,1�160  0, �58,5  51,1gam Câu 13 (QG-2016) Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl 0,05 mol CuSO4 dòng điện chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có màng ngăn) Sau thời gian t giây ngừng điện phân, thu khí hai điện cực có tổng thể tích 2,352 lít (đktc) dung dịch X Dung dịch X hòa tan tối đa 2,04 gam Al2O3 Giả sử hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan dung dịch Giá trị t A 9650 B 8685 C 7720 D 9408 Hướng dẫn giải n khí  0,105 mol;n Al2O3  0, 02 mol Tại catot (-): Cu 2 2 Cu {  2e { � Cu 0,05�  2Cl � { �� 0,1 2b  2H 2O  2e { � 2OH 123  H {2 2a 2a Tại anot(+): Cl �amol 2b �b mol �  2H 2O �� � 4H {  4c + TH1: “Dung dịch X hòa tan tối đa 2,04 gam Al2O3”  2e { Cl2 { O2 {  4e { �cmol� 4c  3 � Al2O3  6H { � 2Al 123 0,12 0,02mol�  3H 2O � n H  (p/ öù)  4c  2a  0,12 � � n khí  a  b  c  0,105 �� b  � vôlý � BTE ��� � 0,1  2a  2b  4c �  � Al2O3  2OH � 2AlO 2  H 2O 123 + TH2: “Dung dịch X hòa tan tối đa 2,04 gam Al2O3” 0,02mol� 0,04mol � n OH  (p/ ứ)  2a  4c  0, 04 � � n khí  a  b  c  0,105 �� a  0, 03mol; b  0, 07 mol;c  0, 005 mol � BTE ��� � 0,1  2a  2b  4c � It 2t � nE  � 0,1  �0, 03  � t  7720s 96500 96500 Câu 14.(QG-2015) Điện phân dung dịch muối MSO4 (M kim loại) với điện cực trơ, cường độ dòng điện khơng đổi Sau thời gian t giây, thu a mol khí anot Nếu thời gian điện phân 2t giây tổng số mol khí thu hai điện cực 2,5a mol Giả sử hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan nước Phát biểu sau sai? A Tại thời điểm 2t giây, có bọt khí catot B Tại thời điểm t giây, ion M2+chưa bị điện phân hết C Dung dịch sau điện phân có pH < D Khi thu 1,8a mol khí anot chưa xuất bọt khí catot Hướng dẫn giải + Sau thời gian 2t giây: khí thu catot là: 2,5a-2a=1,5a mol Tại catot (-): M 2 2 M {  2e { �M 2,5a  2H O �� � 4H {  8a �5a  2H 2O  2e { � 2OH 123  3a 3a Tại anot(+): SO 24 O2 { �2amol�  4e { 8a H2 { �1,5amol * Xét đáp án: + A 2t giây có khí H2 catot   � H 2O � sau điệ n phâ n nH  =8a-3a=5a mol � pH