BT tự luận điện phân

TOÁN ĐIỆN PHÂN. LÝ THUYẾT ĐIỆN PHÂN. I. Đònh nghóa : Là quá trình OXH – khử xảy ra trên bề mặt các điện cực đưới tác dụng của dòng điện một chiều. II. Thiết bò : Thiết bò để thực hiện sự điện phân là một bình có sức chứa và làm bằng vật liệu chòu nhiệt.Trong bình điện phân có hai điện cực nối với hai cực của dòng điện một chiều. Điện cực dương (Anot), điện cực âm (Catot) Các điện cực có thể có hai loại : -Điện cực than chì, Pt : điện cực trơ. -Điện cực làm bằng các kim loại có tính khử trung bình, hoặc các kim loại có thể tham gia quá trình OXH : điện cực tan. III. Sự điện phân với điện cực trơ các hợp chất cơ bản : 1. Điện phân ở trạng thái nóng chảy : a) Điều kiện : các chất điện phân ở trạng thái nóng chảy phải là những chất bền nhiệt : nghóa là ở nhiệt độ cao chúng chỉ nóng chảy chứ không phân hủy. Thông thường là các muối halogenua, hydroxit tan, các oxit của kim loại từ Cu và bên trái Cu. b) Sự điện phân : *Muối halogenua : MX n = M n+ + X - . Catot : M n+ + ne = M Anot : 2X - - 2e = X 2 Ptp.ứ 2MX n = 2M + X 2 . *Hydroxit : M(OH) n = M n+ + OH - . Catot : M n+ + ne = M Anot : 4OH - - 4e = O 2 + 2H 2 O. Ptp.ứ : 4M(OH) n = 4M + nO 2 + 2nH 2 O. *Oxyt : M x O y = M 2y/x+ + O 2- . Catot : M 2y/x+ + 2y/x e = M Anot : O 2- - 4e = O 2 . Ptp.ứ : 2M x O y = 2xM + yO 2 . 2. Điện phân ở trạng thái dung dòch : a) Điều kiện : -Hợp chất đó phải tan được trong nước tạo nên dung dòch thật (dung dòch điện li). -Chất điện phân phải chứa ít nhất một thành phần có khả năng tham gia điện phân tại các điện cực. -Các kim loại : chỉ có những ion kim loại ở nên phải nhôm trong dãy hoạt động hoá học mới điện phân. -Các ion gốc axit : chỉ có những ion không chứa oxi mới tham gia điện phân. b) Sự điện phân : *Muối halogen : MX n = M n+ + nX - . -Nếu M là kim loại từ Al về trước Al. Tại catot H 2 O được điện phân thay cho ion kim loại. Catot : 2H 2 O + 2e = H 2 + 2OH - . Anot : 2X - - 2e = X 2 . Ptp.ứ : 2MX n + 2nH 2 O = 2M(OH) n + nH 2 + nX 2 . Thường quá trình điện phân phải có màng ngăn xốp, nếu không có màng ngăn thì X 2 sinh ra sẽ td với M(OH) n tạo ra hh muối dạng như nước Javen. -Nếu M là kim loại đứng sau Al. Catot : M n+ + ne = M Anot : 2X 2- - 2e = X 2 . Ptp.ứ : 2MX n = 2M + nX 2 . *Muối sunfat : M 2 (SO 4 ) n = M n+ + SO 4 2- . Catot : M n+ + ne = M Anot : 2H 2 O - 4e = O 2 + 4H + . Ptp.ứ : M 2 (SO 4 ) n + nH 2 O = 2M + n/2 O 2 + nH 2 SO 4 . *Muối nitrat : M(NO 3 ) n = M n+ + NO 3 - . Catot : M n+ + ne = M Anot : 2H 2 O - 4e = O 2 + 4H + . Ptp.ứ : M(NO 3 ) n + nH 2 O = M + n/2 O 2 + 2nHNO 3 . 3. Đònh luật Faraday : Lượng chất thoát ra ở điện cực tỉ lệ thuận với khối lượng mol (nguyên tử hoặc phân tử) chất thoát ra ở điện cực, với điện lượng (I.t) đi qua dd và tỉ lệ nghòch với số electron tham gia p.ứ điện cực. Trang 1 Biểu thức : m = M.I.t/n.F. Trong đó : m : lượng chất thoát ra ở điện cực. M : KL mol (ng.tử hoặc ph.tử) chất thoát ra ở điện cực. I : cường độ dòng điện (A) F : hằng số Faraday = 96500 C/mol t : thời gian điện phân (giây, s) n : số e tham gia p.ứ tại điện cực. 4. Thứ tự ưu tiên p.ứ tại điện cực : Tại catot theo thứ tự : Ion kim loại yếu > H + (axit) > ion kim loại trung bình > H 2 O. Tại anot theo thứ tự : S 2- > I - > Br - > Cl - > RCOO - > OH - (bazơ) > H 2 O. Trong thực tế các ion của kim loại mạnh (trước Al) và những ion gốc axit có chứa oxi, ion F - không tham gia điện phân tại các điện cực. Dựa theo thứ tự ưu tiên điện phân trên, khi tại catot H 2 O bò điện phân chứng tỏ các kim loại đã được điện phân hết, và khi tại anot H 2 O bò điện phân chứng tỏ gốc axit đã điện phân hết. Đây là dấu hiệu thường được dùng trong việc điều chế kim loại riêng từ hh muối bằng điện phân. Ví dụ : Viết ptp.ứ xảy ra tại các điện cực và ptp.ứ điện phân của hh dd gồm: Cu(NO 3 ) 2 và Fe(NO 3 ) 3 , với điện cực trơ, màng ngăn xốp. 5. Điện phân với các bình điện phân mắc nối tiếp : Khi điện phân nhiều bình điện phân mắc nối tiếp, sự thu và nhường e tại các điện cực cùng tên phải như nhau và các chất sinh ra ở các điện cực cùng tên phải tỉ lệ mol với nhau. 6. Điện phân với các bình điện phân mắc song song : Nếu R 1 = R 2 thì I 1 = I 2 = ½ I. 7. Đònh luật bảo toàn electron trong điện phân : Khi tiến hành điện phân, trong dây dẫn các e - di chuyển từ anot sang catot. Theo thuyết nguyên tử, 1 mol e - có điện tích là : 96500 C = 1F = 26,8Ah. p dụng đònh luật bảo toàn điện tích, ta có thể phát biểu đònh luật Faraday như một mệnh đề hiển nhiên sau : “Khi điện lượng chuyển tải qua mạch là 96500 coulombs thì đã có 1mol e - chuyển dời trong mạch do catot phóng ra để khử các cation (hay khử H của H 2 O) và anot thu vào để oxi hoá các anion (hay oxi hóa O của H 2 O, hay oxi hóa kim loại dùng làm anot)”. Việc sử dụng đònh luật bảo toàn e - giúp cho việc giải bài toán điện phân dễ dàng hơn khí phải xét khoảng thời gian để điện phân hết một chất nào đó trong dung dòch hỗn hợp các chất điện phân. Ví dụ 1 : Điện phân 200 ml dd KCl 0,1M và Cu(NO 3 ) 2 0,2M với dòng điện 5A trong thời gian 19 phút 18 giây, điện cực trơ, màng ngăn xốp. a) Tính khối lượng kim loại bám trên catot và thể tích các khí thoát ra ở điện cực. b) Tính nồng độ mol/l của các chất trong dd sau khi điện phân, giải sử thể tích dd thay đổi không đáng kể. Giải : Số mol KCl = 0,2.0,1= 0,02 mol Số mol Cu(NO 3 ) 2 = 0,2.0,2 = 0,04 mol Điện lượng tải qua mạch : q = I.t = 5(19.60 + 18) = 5790 (C). Số mol e - chuyển dời trong mạch là : 5790/96500 = 0,06 mol Ta có các quá trình điện li : KCl = K + + Cl - (1) 0,02 0,02 0,02 (mol) Cu(NO 3 ) 2 = Cu 2+ + NO 3 - (2) 0,04 0,04 0,08 (mol) Tại catot : (Cu 2+ , K + , H 2 O) Cu 2+ + 2e - = Cu. (3) O,03 0,06 0,03 (mol) 2H 2 O + 2e - = H 2 + 2OH - (4) Tại anot : (Cl - , NO 3 - , H 2 O) 2Cl - - 2e - = Cl 2 . (5) 0,02 0,02 0,01 (mol) 2H 2 O - 4e - = O 2 + 4H + (6) 0,02 0,04 0,01 0,04 (mol) a) Từ (2) và (3), ta có : m Cu = 64. 0,03 (g) Từ (1), (2), (3), ta có thể tích hỗn hợp khí Cl 2 và O 2 tạo thành ở anot : V = (0,01 + 0,01).22,4 = 0,448 (lit) b) Dung dòch sau điện phân có : (0,04 – 0,03) = 0,01 mol Cu 2+ ; 0,02 mol K + ; 0,04 mol H + ; 0,08 mol NO 3 - . Với giả thiết cho dd có thể tích không đổi ta có thể xác đònh được nồng độ của Cu(NO 3 ) 2 ; HNO 3 ; KNO 3 . Trang 2 Ví dụ 2 : Tính khối lượng các chất thoát ra ở điện cực và nồng độ mol/l của các chất trong dd khi ta điện phân 200 ml dd hỗn hợp NiCl 2 , CuSO 4 , KCl lần lượt có nồng độ 0,1M, 0,05M, 0,3M với cường độ dòng 5A trong thời gian 32 phút 10 giây, điện cực trơ, hiệu suất 100%. Bình điện phân có vách ngăn, thể tích dd coi như không thay đổi. Ví dụ 3 : Trong bình điện phân chứa 200 ml dd AgNO 3 0,1M và Cu(NO 3 ) 2 0,2M. Điện phân dd với dòng điện có cường độ 5A trong thời gian 19 phút 18 giây với hiệu suất 100%, điện cực trơ. a) Tính khối lượng bám trên catot và thể tích khí thoát ra ở anot (tc) b) Tính nồng độ mol/l của các chất trong dd sau khi điện phân, giả sử thể tích thay đổi không đáng kể. IV. Điện phân với điện cực anot tan : Nếu anot làm bằng kim loại mà các ion của nó có trong dung dòch thì khi điện phân anot sẽ bò hòa tan dần (bò OXH) và các nguyên tử của nó chuyển thành các ion dương. Các ion dương này đi và dung dòch để bổ sung cho số ion dương bò giảm. Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương cực tan. Khi đó độ giảm khối lượng của anot bằng độ tăng khối lượng của catot (do kim loại bò đẩy ra bám vào catot) Ta có : ∆m (A) giảm = ∆m (K) tăng. Số mol các ion trong dd điện li xem như không đổi. Ví dụ 3 : Trong bình điện phân chứa 200 ml dd AgNO 3 0,1M và Cu(NO 3 ) 2 0,2M. Điện phân dd với dòng điện có cường độ 5A với hiệu suất 100%, dùng anot bằng Cu, sau một thời gian ta ngắt dòng điện , lấy anot ra sấy khô, cân lại thấy khối lượng anot giảm đi 0,96 gam. Hỏi khối lượng catot tăng bao nhiêu gam? Nồng độ mol/l của dd sau điện phân và tính thời gian điện phân. MỘT SỐ BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN 1) Có hai bình chứa dd HNO 3 loãng cùng nồng độ cùng thể tích. Người ta cho vào bình thứ nhất một lượng kim loại M, vào bình thứ hai một lượng kim loại N. Cả hai kim loại đều tan hoàn toàn và ở hai bình đều thoát ra khí duy nhất NO có thể tích bằng nhau trong cùng điều kiện. Sau đó người ta làm hai thí nghiệm : Thí nghiệm 1: Mắc nối tiếp hai bình rồi điện phân thì thấy khối lượng kim loại bám ở catốt bình thứ nhất so với bình thứ hai luôn luôn là 27/24. Thí nghiệm 2 : Trộn hai bình lại rồi điện phân cho đến khi khối lượng các điện cực không đổi nữa thì thấy tiêu hao một điện lượng 7720 Coulomb và hiệu số khối lượng hai điện cực là 6,56 gam. a) Tính khối lượng ban đầu của mỗi kim loại, xác đònh N,M. Biết rằng điện phân có vách ngăn, điện cực trơ khối lượng các điện cực bằng nhau và tất cả các quá trình H%=100%. b) Trước khi điện phân người ta cho vào dd vài giọt q tím không đổi màu, trong quá trình điện phân q tím có đổi màu không. Tại sao. 2) Có 400 ml dd chứa HCl và KCl đem điện phân trong bình điện phân có vách ngăn với cường độ dòng điện là 9,65 A trog 20 phút thì được một dung dòch chứa chất tan có pH=13. a) Viết phương trình điện phân. b) Tính nồng độ dd ban đầu. 3) A là dung dòch hỗn hợp HCl và BaCl 2 có pH=1,7. Điện phân 500 ml dung dòch A với điện cực trơ có màng ngăn bằng dòng điện 6 A sau 16 phút 5 giây thì ngừng điện phân. Dung dòch sau điện phân là dd B (500ml) a) Tính pH của dd B. b) Axit hoá ½ dung dòch B bằng ax axetic rồi cho tác dụng với CH 3 COOAg dư thì được 10,7625 gam kết tủa. Tính nồng độ mol của BaCl 2 trong dd A. c) Cho 0,3136 lít khí CO 2 (dktc) hấp thụ hết vào một nữa dd B. Tính khối lượng kết tủa tạo thành. 4) Trong 500 ml dd A chứa 0,4925 gam hỗn hợp gồm muối clorua và hydroxit của KLK. Đo pH của dd A có pH=12. Khi điện phân 1/10 dd A cho đến khi hết Cl 2 thì thu được 11,2 ml Cl 2 (273 0 C và 1 atm). a) Xác đònh KLK, biết rằng bình điện phân có vách ngăn. b) Cho 1/10 dd A tác dụng vừa đủ với 25 ml dd CuCl 2 . Tính nồng độ mol của CuCl 2 . c) Phải điện phân 1/10 dd A trong bao lâu với cường độ dòng điện 96,5A để dd chứa một chất tan có pH=13. 5) Trong bình điện phân thứ nhất (bình 1) người ta hoà tan 0,3725 gam MCl của KLK vào nước. Mắc nối tiếp bình 1 với bình 2 chứa dd CuSO 4 . Sau một thời gian điện phân thấy catot ở bình 2 có 0,16 gam kim loại bám vào còn bình 1 có chứa một chất tan có pH=13. a) Tính thể tích của dung dòch sau điện phân. b) Cho biết bình 1 chứa chất gì? 6) Hoà tan 12,5 gam CuSO 4 .5H 2 O vào một lượng dd chứa a mol HCl ta được 100 ml dd X. Đem điện phân dd X với điện cực trơ và cường độ dòng là 5A trong 386 giây. Trang 3 a) Viết các p.ứ đã xảy ra. b) Xác đònh nồng độ mol các chất tan sau điện phân. c) Sau điện phân lấy điện cực ra rồi cho vào phần dd 5,9 gam kim loại M (đứng sau Mg trong dãy Beketop) khi p.ứ kết thức ta thu được 0,672 lít khí (54,6 o C, 1,6 atm). Lọc dd thu được 3,26 gam chất rắn. Hãy xác đònh kim loại M và tính giá trò a. 7) Điện phân 200 ml dung dòch NaCl 2M (d=1,1 g/ml) với điện cực bằng than có màng ngăn xốp, và dung dòch luôn luôn được khuấy đều. Khi catot thoát ra 22,4 lit khí ở 20 0 C và 1 atm thì ngừng điện phân. a) Viết phương trình điện phân xảy ra . b) Hợp chất trong dd sau điện phân là gì, xác đònh nồng độ % của nó. 8) Khi điện phân có màng ngăn dd gồm NaCl, HCl. Sau từng thời gian xác đònh người ta thấy các trường hợp sau: a) Dung dòch làm q tím hoá đỏ. b) Dung dòch thu được không làm đổi màu q tím. c) Dung dòch làm q tím hóa xanh. Hãy giải thích các hiện tượng trên. 9) Hoà tan 1,12 gam hh gồm Ag và Cu trong 19,6 gam dd H 2 SO 4 đặc, nóng (dd A) thu được SO 2 và dd muối B. Cho Ba(NO 3 ) 2 tác dụng với dung dòch thu được khí OXH SO 2 thoát ra ở trên bằng nước Br 2 dư thì tạo thành 1,864 gam kết tủa. Hoà tan lượng muối B thành 500 ml dd sau đó điện phân 100ml dd trong thời gian 7 phút 43 giây với điện cực trơ, cường độ dòng điện I=0,5A. a) Tính khối lượng Ag và Cu trong hh đầu. b) Tính nồng độ % của axít H 2 SO 4 trong A, biết rằng chỉ có 10% H 2 SO 4 đã tham gia p.ứ với Ag và Cu. c) Nếu lấy ½ dd A pha loãng để có pH=2 thì thể tích dd sau khi pha loãng là bao nhiêu? (biết axit H 2 SO 4 điện li hoàn toàn). d) Tính khối lượng khi loại thoát ra ở catot. e) Nếu điện phân với anot bằng Cu cho đến khi trong dd không còn ion Ag + thì khối lượng catot tăng bao nhiêu gam và khối lượng anot giảm bao nhiêu gam. Biết tại anot xảy ra quá trình : Cu – 2e = Cu 2+ . 10) Cho 500 ml dung dòch hh Cu(NO 3 ) 2 0,3M và AgNO 3 0,2M. Thêm vào dd trên 4,48 gam Fe và khuấy đều cho đến khi p.ứ xảy ra hoàn toàn. a) Tính khối lượng chất rắn thu được sau p.ứ. b) Tính nồng độ mol của dd A sau p.ứ. c) Đem dd A điện phân với điện cực trơ và có màng ngăn xốp bằng dòng điện 15,3A trong thời gian 1600 giây thì được dung dòch B. Tính nồng độ mol của dung dòch B, giả sử trong khi điện phân thể tích dd thay đổi không đáng kể. 11) Tiến hành điện phân (màng ngăn) 500 ml dd hh HCl 0,02M và NaCl 0,2M. Sau khi ở anot bay ra 0,448 lít khí (dktc) thì ngừng điện phân. a) Lấy dd thu được sau điện phân cho thêm một ít q tím vào. Q tím có màu gì. Cần thêm bao nhiêu ml dd HNO 3 0,1M để cho q trở lại màu tím. b) Lấy dd đã trung hoà ở câu 1 cho tác dụng với dd AgNO 3 . Tính khối lượng kết tủa tạo thành. c) Nếu thời gian điện phân là 24 phút thì cường độ dòng điện đã dùng là bao nhiêu? 12) Hoà tan 2,8 gam BaCl 2 .4H 2 O thành 500 ml dd A. a) Tính nồng độ mol của dd A. b) Lấy 1/10 dd A đem điện phân (có màng ngăn) trong 16 phút 6 giây với cường độâ dòng 0,1 A. * Tính % BaCl 2 đã bò điện phân. * Giả sử thể tích không đổi. Tính pH dd trước và sau khi điện phân. c) Lấy 1/10 dd A đem điện phân theo phương pháp màng ngăn trong vòng 14 phút với cường độ dòng 0,268A. Tính số gam các chất thoát ra ở điện cực. 13) Tiến hành điện phân có màng ngăn 500 ml dd BaCl 2 khi ở catot thoát ra 1,12 lit khí (dktc) thì ngừng điện phân. Chia dd còn lại thành hai phần bằng nhau : phần I thêm một ít q tím sau đó nhỏ từ từ dd HNO 3 0,5M tới đổi màu ta được d Y. a) Tính số mol dd axit thêm vào. b) Thêm AgNO 3 dư vào dd Y, thấy tạo thành 2,87 gam kết tủa. Tính nồng độ mol của BaCl 2 trong dd ban đầu. c) Nếu dùng dòng điện cường độ 1A, thì cần một thời gian bao lâu để điện phân hết ion Cl - trong phần thứ II. 14) Hoà tan 150 gam tinh thể CuSO 4 .5H 2 O vào 600 ml HCl 0,6M ta được dd A. Chia dd A làm 3 phần bằng nhau. Trang 4 a) Tiến hành điện phân phần thứ nhất với cường độ dòng điện I=1,34 A trong vòng 4 giờ. Tính khối lượng kim loại tạo ra ở catot và thể tích khí thoát ra (dktc) ở anot biết H%=100%. b) Cho 4,5 gam Al vào phần II. Sau một thời gian ta thu được 1,344 lit khí (dktc) dd B và chất rắn C. Cho dd B tác dụng với xút dư rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao thu được 4 gam chất rắn. Tính khối lượng chất rắn C c) Cho 13,7 gam Ba vào phần III. Sau khi kết thúc tất cả các p.ứ, lọc lấy kết tủa rửa và nung ở nhiệt độ cao thì thu được bao nhiêu gam chất rắn. 15) Tiến hành điện phân với điện cực trơ màng ngăn xốp một dd chứa m gam hỗn hợp CuSO 4 và NaCl cho tới khi H 2 O bắt đầu bò điện phân ở hai điện cực thì dừng lại. Ở anot thu được 0,448 lit khí (dktc). Dung dòch sau điện phân có thể hoà tan tối đa 0,68 gamAl 2 O 3 . a) Tính khối lượng của m gam. b) Tính khối lượng catot tăng lên bao nhiêu trong quá trình điện phân. c) Tính khối lượng dd giảm trong quá trình điện phân, giả sử nước bay hơi không đáng kể. 16) Dung dòch A chứa hai chất tan CuSO 4 và KCl. Thí ng 0 1 : Điện phân 100 ml dd A bằng dòng điện 4,504 A sau 14 phút 17 giây thì ngừng điện phân được dd B 1 có khối lượng dd giảm 2,7 gam so với dd trước điện phân. Thí ng 0 2 : Điện phân 100 ml dd A bằng dòng điện 5A sau thời gian t 1 giây thì ngừng điện phân được dung dòch B 2 có khối lượng dd giảm 5,4 gam so với dd trước điện phân. Thí ng 0 3 : Điện phân 100 ml dd A bằng dòng điện 10A sau thời t 1 giây thì ngừng điện phân được dd B 3 có khối lượng dd giảm 17,5 gam so với dd trước điện phân. Thêm vào dd B 3 một lượng dư dd Ba(OH) 2 . Lọc lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 81,9 gam. Tính nồng độ mol của CuSO 4 và KCl trong dd A ban đầu. Biết cả ba thí ng 0 đều tiến hành với điện cực trơ màng ngăn xốp. 17) Điện phân nóng chảy a gam muối A tạo bởi kim loại M và halogen X thu được 0,96 gam kim loại M ở catot và 0,896 lí khí (dktc). Mặt khác hoà tan a gam muối A vào nước sau đó cho tác dụng với AgNO 3 dư thì thu được 11,48 gam kết tủa. a) Xác đònh halogen X b) Trộn 0,96 gam kim loại M với 2,242 gam kim loại R có cùng hoá trò duy nhất rồi đốt hết hh bằng oxi thì thu được 4,162 gam hh 2 oxit. Để hoà tan hoàn toàn hh oxit này cần dùng 500 ml dd H 2 SO 4 loãng nồng độ C mol/l .  Tính % số mol của các oxit có trong hhợp  Tính tỉ lệ KLNT của M/R.  Tính C mol/l. 18) Điện phân 200 ml dd NaCl 2M (d= 1,1 g/ml) với điện cực bằng than, có màng ngăn xốp và dd luôn được khuấy đều. Khi ở catot thoát ra 22,4 lit khí (27,3 o C, 1 atm) thì ngừng điện phân. a) Viết p.trình điện phân. b) Hỗn hợp chất trong dd sau điện phân là gì ? Tính nồng độ % của nó. 19) Cho hai bình điện phân mắc nối tiếp có điện cực trơ và màng ngăn xốp giữa các điện cực. Bình 1 : chứa 500 ml dd ZnSO 4 1M. Bình 2 : chứa 500 ml dd NaCl 0,5M. Cho dònh điện I=9,65A qua hai bình điện phân trong thời gian t=2500 giây thì ngừng điện phân. a) Tính khối lượng Zn bám vào catot. b) Tính thể tích các khí sinh ra ở điện cực bình 2. c) Sau khi ngừng điện phân đem dd thu được ở bình 1 và ở bình 2 trông chung với nhau. Tính nồng độ mol/l các chất có được sau p.ứ (giả sử thể tích các dung dòch trong các bình không thay đổi) 20) Mắc nối tiếp hai bình điện phân có điện cực trơ và có màng ngăn. Bình 1 chứa 74,1 ml dd CuSO 4 18% (d=1,2 g/ml) Bình 2 chứa 75 ml dd NaCl 26% (d=1,2 g/ml) Thực hiện sự điện phân cho đế khi catot bình 1 bắt đầu xuất hiện khí thì ngừng điện phân. Sau đó đem dd bình 1 và bình 2 trộn chung trong một bình thứ 3. a) Tính thể tích các khí thu được ở các điện cực bình 1 và 2 khi ngừng điện phân. b) Tính nồng độ % các chất trong bình 3. 21) Cho 10,8 gam bột nhôm tác dụng hoàn toàn với V lit dd CuSO 4 1M thì thu được một khối lượng chất rắn A và một dd B ( p.ứ xảy ra hoàn toàn). Nếu cho A tác dụng với NaOH thì không có khí thoát ra. Trang 5 Nếu cho dd B tác dụng với một lượng dư dd NaOH thì được 19,6 gam kết tủa màu xanh. a) Tính thể tính V ml. b) Tính thời gian để điện phân vừa hết lượng CuSO 4 có trong V ml dd với I= 68,6A. c) Tính nồng độ dd sau điện phân (giả sử thể tích dd không đổi) 22) Cho 9,6 gam bột A gồm Zn, Fe, Cu vào cốc đựng 170 ml dd CuSO 4 1M. sau khi p.ứ hoàn toàn, thu được dung dòch B và kết tủa C, nung C trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, được 12 gam chất rắn. Chia B thành hai phần bằng nhau. Thêm dd NaOH dư vào phần 1 lọc kết tủa rửa và nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 5,2 gam chất rắn D. Điện phân phần 2 với điện cực trơ trong 10 phút, cường độ dòng 10A. a) Tính khối lượng các chất thoát ra ở bề mặt các điện cực. b) Tính thể tích dd HNO 3 6M để hoà tan hết hh A, biết rằng p.ứ chỉ tạo ra NO duy nhất. Các p.ứ xảy ra hoàn toàn. 23) Để hoà tan hết 11,2 gam hợp kim Cu-Ag tiêu tốn 19,6 gam dd H 2 SO 4 đặc nóng thu được khí A và dd B. a) Cho A tác dụng với nước clo dư, dd thu được lại cho tác dụng với BaCl 2 dư thu được 18,64 gam kết tủa. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hợp kim. b) Nếu cho khí A hấp thụ hết vào 280 ml dd NaOH 0,5 M. Tính khối lượng muối tạo thành c) Lấy 1/50 dd B đem cô cạn rồi lấy muối khan hoà tan vào nước thành 100 ml dd sau đó đem điện phân với điện cự trơ trong 7 phút 43 giây, cường độ dòng I=0,5A.  Tính khối lượn của kim loại bám vào catot và nồng độ mol của các chất trong dd sau khi điện phân với giả thiết thể tích dd không đổi.  Nếu quá trình điện phân với anot bằng Cu cho đến khi trong dd không còn Ag + thì khối lượng các điện cực tăng hay giảm bao nhiêu gam. 24) Mắc nối tiếp hai bình điện phân, bình X chứa 800 ml dd MCl 2 aM và HCl 4aM, bình Y chứa 800 ml dd AgNO 3 . Sau 3 phút 13 giây điện phân ở catot bình X thoát ra 1,6 gam kim loại còn ở catot bình Y thoát ra 5,4 gam kim loại Sau 9 phút 39 giây điện phân ở catot bình X thoát ra 3,2 gam kim loại còn ở catot bình Y thoát ra 16,2 gam kim loại Biết cường độ dòng không đổi và H% điện phân = 100%. Sau 9 phút 39 giây thì ngừng điện phân, lấy hai dd thu được sau điện phân trộn vào nhau thu được 6,1705 gam và dd Z có thể tích 1,6 lít. a) Giải thích quá trình điện phân. b) Tính KLNT của kim loại M. c) Tìm nồng độ mol các chất trong dd ban đầu ở bình X, Y và trong dd Z, giả sử thể tích thay đổi không đáng kể. 27) Điện phân 100 ml dd hh gồm NaCl và HCl thu được ở catot 0,0448 lít khí (dktc). Sau khi trung hoà hoàn toàn dd thu được bằng 30 ml dd NaOH 0,015M. Người ta thêm tiếp 40 ml dd AgNO 3 0,1M. Lượng AgNO 3 thừa p.ứ vừa đủ với 10 ml dd NaCl 0,28M. a) Giải thích quá trình bằng p.ứ. b) Tính nồng độ mol/l của NaCl và HCl trong hh trước khi điện phân. c) Phải điện phân với I=0,15A trong bao lâu. 28) Có hai dd CuCl 2 và AgNO 3 nồng độ mol/l của CuCl 2 trong dd gấp đôi của AgNO 3 . Điện phân dd CuCl 2 và 800 ml dd AgNO 3 với điện cực trơ, cường độ trong thời gian 1 giờ 30 phút khi mắc nối tiếp với nhau. Lấy hai dd sau khi ngừng điện phân trộn vào nhau thì được dd A trong đó nồng độ Cl - =0,05 mol/l. a) Tính nồng độ mol của hai dd CuCl 2 và AgNO 3 ban đầu. b) Để điện phân hết các ion kim loại trong hai dd thì phải cần tiếp tục điện phân thêm bao nhiêu lâu nếu không trộn hai dd với nhau. c) Tính thể tích các khí nhận được (dktc) nếu điện phân hai dd từ đầu cho đến vừa hết các kim loại. 29) Điện phân 784 gam dd R 2 (SO 4 ) 3 10% với điện cực trơ có màng ngăn giữa các điện cực và với cường độ dòng I=5A trong 3860 giây thì ngừng điện phân. Lúc đó thu được 3,73 gam kim loại tại catot. a) Xác đònh kim loại R ( R là một kim loại trong dãy điện hoá). b) Tính nồng độ % các chất còn lại trong dd sau khi điện phân. 30) Lấy 2 lít một hh dd X chứa hai muối ASO 4 và BSO 4 điện phân trong thời gian 750 s với cường độ 193A thì tất cả khối lượng kim loại A, B đều bám hết vào catot và có khối lượng 46 gam trong đó khối lượng của im loại A bằng 16/7 khối lượng của kim loại B. a) Xác đònh A, B, cho biết khối lượng mol ng.tử của A nhiều hơn khối lượng mol ng.tử của B là 8 g/mol. Trang 6 b) Tính nồng độ mol/l của các muối ASO 4 và BSO 4 . c) Tính pH của dd sau điện phân (giả thiết thể tích dd thay đổi không đáng kể) Trang 7 . tham gia điện phân tại các điện cực. Dựa theo thứ tự ưu tiên điện phân trên, khi tại catot H 2 O bò điện phân chứng tỏ các kim loại đã được điện phân hết,. OXH : điện cực tan. III. Sự điện phân với điện cực trơ các hợp chất cơ bản : 1. Điện phân ở trạng thái nóng chảy : a) Điều kiện : các chất điện phân ở