Điện phân trong đề THPTQG giải chi tiết

Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá A ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH B MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG 1, Điện phân nóng chảy: 2MCln đpnc Ví dụ: 2NaCl 2M + nCl2 đpnc 2Na + Cl2 ; CuCl2 đpnc Cu + Cl2 2, Điện phân dung dịch: a, Kim loại từ Li → Al (Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al (liệu bạn cần nàng may áo)) không tham gia điện phân, gốc axit có oxi (SO42-, NO3-…) khơng tham gia điện phân, nước tham gia điện phân Catot (cực âm): chất oxi hóa, ion dương về, giải phóng H2, Anot (cực dương) : chất khử, ion âm về, giải phóng O2, Chất khử: bị oxi hóa, oxi hóa, q trình oxi hóa, nhường e, số oxi hóa tăng Chất oxi hóa: bị khử, khử, q trình khử, nhận e, số oxi hóa giảm b, Cách viết nhanh phương trình điện phân Ví dụ 1: điên phân dung dịch NaCl Na kim loại từ Li→ Al nên khơng tham gia điện phân, H 2O tham gia điện phân, nên phản ứng cộng thêm H2O; NaCl + H2O → ………; Na+ bị hút cực âm, mà cực âm giải phóng H 2, kim loại không đpdd 2NaOH + H2 + Cl2 điện phân tạo bazơ, nên 2NaCl + 2H2O cmn Ví dụ 2: điên phân dung dịch CuSO4 2Gốc SO4 không tham gia điện phân, H 2O điện phân, gốc axit tạo axit nên tạo H2SO4, gốc SO42- đpdd Cu + H2SO4 +1/2 O2 cực dương, cực dương giải phóng O2 nên CuSO4 + H2O Ví dụ 3: điện phân dung dịch CuCl2 Cu sau Al Cl khơng có oxi nên tham gia điện phân, nên phương trình khơng có cộng thêm nước CuCl2 C, Cơng thức tính: đpdd Cu + Cl2 - Số mol chất thu điện cực: số mol = Trong đó: I (A) cường độ dòng điện; t (giây): thời gian điện phân; It nF F = 96500 n: số e trao đổi phản ứng điện cực (nếu kim loại: n hóa trị kim loại) - Số mol e trao đổi điện cực = It F BÀI TẬP Câu 1: (ĐHA08) Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), catôt xảy A khử ion Na+ B khử ion ClC oxi hoá ion ClD oxi hoá ion Na+ Câu 2: (CĐ13) Sản phẩm thu điện phân dung dịch KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp) A K Cl2 B K, H2 Cl2 C KOH, H2 Cl2 D KOH, O2 HCl Câu 3: (ĐHA11) Khi điện phân dung dịch NaCl (cực âm sắt, cực dương than chì, màng ngăn xốp): A cực dương xảy q trình oxi hố ion Na+ cực âm xảy trình khử ion Cl − B cực âm xảy trình khử ion Na+ cực dương xảy trình oxi hoá ion Cl − C cực âm xảy q trình oxi hố H2O cực dương xảy trình khử ion Cl− D cực âm xảy trình khử H2O cực dương xảy q trình oxi hố ion Cl− Câu 4: Điện phân hồn tồn 14,9g muối clorua nóng chảy kim loại kiềm người ta thu 2,24 lít Cl2(đktc).Kim loại là: A Na B K C Rb D Li Câu 5: Điện phân hoàn toàn 33,3g muối clorua nóng chảy kim loại nhóm IIA người ta thu 6,72 lít Cl2(đktc).Kim loại là: A Mg B Ba C Ca D Sr Câu 6: Điện phân nóng chảy muối clorua kim loại M, catot thu 6g kim loại anot có 3,36 lít khí (đktc) Muối clorua là: A NaCl B KCl C CaCl2 D BaCl2 Câu 7: (CĐ11)Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,2M (điện cực trơ) catot thu 3,2 gam kim loại thể tích khí (đktc) thu anot: A 3,36 lít B 1,12 lít C 0,56 lít D 2,24 lít Câu : Điện phân (với điện cực trơ) dung dịch muối sunfat kim loại hóa trị II với I= 3A Sau 1930 giây Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá điện phân thấy khối lượng catot tăng 1,92g Kim loại là: A Cu B Ba C Ca D Zn Câu 9: (CĐ12) Tiến hành điện phân (điện cực trơ) V lít dung dịch CuCl2 0,5M dừng điện phân thu dúng dịch X 1,68 lít khí Cl2 (đktc) anot Tồn 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 Câu 10: (ĐHA10) Điện phân (với điện cực trơ) dung dịch gồm NaCl CuSO4 có số mol, đến catot xuất bọt khí dừng điện phân Trong trình điện phân trên, sản phẩm thu anot: A khí Cl2 H2 B khí Cl2 O2 C có khí Cl2 D khí H2 O2 C â u 1 : (ĐHB07) Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 b mol NaCl (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp) 2Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng điều kiện a b (biết ion SO4 không bị điện phân dung dịch) A b > 2a B b = 2a C b < 2a D 2b = a Câu 12: (ĐHB09) Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl 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 Câu : (ĐHA10) Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 0,12 mol NaCl dịng điện có cường độ 2A Thể tích khí (đktc) thoát anot sau 9650 giây điện phân A 1,344 lít B 2,240 lít C 1,792 lít D 2,912 lít Câu 14:(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 Xvà 6,72 lít khí (đktc) anot Dung dịch X hịa tan tối đa 20,4g Al 2O3 Giá trị m là: A 23,5 B 25,6 C 50,4 D 51,1 Câu 15: (CĐ14) Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 0,05 mol NaCl dịng điện có cường độ khơng đổi 2A (điện cực trơ, màng ngăn xốp) Sau thời gian t giây ngừng điện phân, thu dung dịch Y khí hai điện cực có tổng thể tích 2,24 lít (đktc) Dung dịch Y hịa 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 Câu 16: (ĐHA14) Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dịng 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 Câu 17:(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 Câu 18: (ĐHA07) Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau thời gian thu 0,32 gam Cu catơt 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 Câu 19: (ĐHB10) Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau thời gian thu dung dịch Y cịn 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 B 3,25 C 2,25 D 1,25 Câu 20:(ĐHA11) Hoà tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước dung dịch X Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dịng điện khơng đổi) thời gian t giây, y gam kim loại M catot 0,035 mol khí anot Cịn 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 Câu 21:(ĐHA12) Điện phân 150 ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ thời gian t giờ, cường độ dòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất điện phân 100%) thu chất rắn X, dung dịch Y khí Z Cho 12,6g Fe vào Y, sau phản ứng kết thúc thu 14,5g 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 Câu 22: (ĐHB13) Điện phân nóng chảy Al2O3 với điện cực than chì thu m kg Al catot 89,6 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X anot Tỉ khối X so với hiđro 16,7 Cho 1,12 lít X (đktc) phản ứng với dung dịch Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá Ca(OH)2 (dư) thu 1,5 gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 115,2 B 82,8 C 114,0 D 104,4 Câu 23 : Sau thời gian điện phân 200 ml dd CuSO4 với điện cực graphit, khối lượng dung dịch giảm 8g Để làm kết tủa hết ion Cu2+ lại dung dịch sau điện phân, cần dùng 100 ml dung dịch H 2S 0,5M Nồng độ mol nồng độ phần trăm dung dịch CuSO4 ban đầu (biết khối lượng riêng dd CuSO4 ban đầu 1,25g/ml) A 0,75M 9,6% B 0,75M 6,4% C 0,5M 6,4% D 0,5M 9,6% Câu 24:(PTQG 15) Điện phân dung dịch muối MSO4 (M kim loại) với điện cực trơ, cường độ dịng 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 2,5 a mol Giả sử hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan nước Phát biểu sau sai? A Tại thời điềm 2t giây có bột 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 bột khí catot Câu 25:(PTQG 16) Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl 0,05 mol cuSO4 dịng 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 2,04g Al 2O3 Giả sử hiệu suất điện phân 100%, khí sinh không tan dung dịch Giá trị t là: A 9650 B 8685 C 7720 D 9408 Câu 26: (MHPTQGL217) Hịa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm CuSO4 KCl vào H2O thu dung dịch Y Điện phân Y (có màng ngăn, điện cực trơ) đến H2O bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân Số mol khí anot lần số mol khí từ catot Phần trăm khối lượng CuSO4 X A 61,70% B 44,61% C 34,93% D 50,63% Câu 27: (Thi thử Sở GDĐT Hà Nội 2017) Dung dịch X chứa a mol CuSO4 b mol NaCl (2a>b) Điện phân (có màng ngăn, điện cực trơ) dung dịch X đến nước bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân, thu V lít khí (đktc) anot Giá trị V tính theo a,b là: A 5,6(2a+ b) B 11,2.(a-0,5b) C 5,6.(a+ 2b) D 5,6.(a-2b) ĐÁP ÁN 1A- 2C- 3D-4B -5C – 6C – 7C – 8A – 9C- 10B – 11A- 12B – 13C- 14D- 15C- 16A-17D-18C-19D20D-21C-22D-23A-24D-25C-26B-27A HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: (ĐHA08) Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), catôt xảy A khử ion Na+ B khử ion ClC oxi hoá ion ClD oxi hoá ion Na+ Hướng dấn Na+Cl- , catot (-) : ion Na+ (âm hút +), chất oxi hóa (Na+ + 1e → Na): bị khử, khử, trình khử → chọn A Nếu đề hỏi cực anot: Anot (+) : ion Cl- (dương hút âm), chất khử ( 2Cl- → Cl2 + 2e) : bị oxi hóa, oxi hóa, q trình oxi hóa → chọn C Câu 2: (CĐ13) Sản phẩm thu điện phân dung dịch KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp) A K Cl2 B K, H2 Cl2 C KOH, H2 Cl2 D KOH, O2 HCl Hướng dấn K (từ Li →Al) không tham gia điện phân nên có tham gia điện phân H2O, K+ bị hút cực âm (giải phóng H2) Nên: 2KCl + 2H2O → 2KOH + H2+ Cl2 → chọn C Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá Câu 3: (ĐHA11) Khi điện phân dung dịch NaCl (cực âm sắt, cực dương than chì, màng ngăn xốp): A cực dương xảy q trình oxi hố ion Na+ cực âm xảy trình khử ion Cl − + − B cực âm xảy trình khử ion Na cực dương xảy trình oxi hoá ion Cl C cực âm xảy q trình oxi hố H2O cực dương xảy trình khử ion Cl− D cực âm xảy trình khử H2O cực dương xảy q trình oxi hố ion Cl− Hướng dấn catot (-) Na+Cl- (H2O) a not (+) + Na , H2O Cl-, H2O 2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2Cl- → Cl2 + 2e cực âm: nước tham gia điện phân cực dương: Cl- tham gia điện phân chất oxi hóa: q trình khử H2O Chất khử: q trình oxi hóa ion Cl→ chọn D PTĐP: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2+ Cl2 (Na+ từ Li → Al không tham gia điện phân, H2O điện phân, Na+ phải kết hợp với OH- để tạo NaOH nên bán phản ứng nước tạo OH- (cách nhớ để viết bán phản ứng nước) bên anot gốc axit không tham gia điện phân,mà gốc axit phải kết hợp với H+ để tạo axit nên bán phản ứng H2O bên cực anot: H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e (2 H+ + nên nhường 2e, viết 2H2O → O2 + H + 4e phụ thuộc vào cách cân bán phản ứng) Câu 4: Điện phân hoàn toàn 14,9g muối clorua nóng chảy kim loại kiềm người ta thu 2,24 lít Cl2(đktc).Kim loại là: A Na B K C Rb D Li Hướng dấn 2XCl → 2X + Cl2 0,2 ← 0,1 → MXCl = 14,9 = 74,5 → MX = 74,5 – 35,5 = 39 → chọn B 0,2 Câu 5: Điện phân hoàn toàn 33,3g muối clorua nóng chảy kim loại nhóm IIA người ta thu 6,72 lít Cl2(đktc).Kim loại là: A Mg B Ba C Ca D Sr Hướng dấn XCl2 → X + Cl2 0,3 ←0,3 → MXCl2 = 33,3 = 111 → MX = 111- 71 = 40 → chọn C 0,3 Câu 6: Điện phân nóng chảy muối clorua kim loại M, catot thu 6g kim loại anot có 3,36 lít khí (đktc) Muối clorua là: A NaCl B KCl C CaCl2 D BaCl2 Hướng dấn Theo đáp án, kim loại có hóa trị I, II nên giả sử kim loại có hóa trị I, hóa trị I khơng hóa trị II, thường ta nên giả sử hóa trị II trước khơng cần thử hóa trị I) (Hóa trị II số mol nhau, cịn Hóa trị I số mol muối kim loại gấp đơi số mol khí) Giả sử kim loại có hóa trị II: nKl = nCl2 = 0,15 mol → MKl = Hoặc: XCl2 → X 0,15 + = 40 (Ca) → chọn C 0,15 Cl2 ←0,15 Câu 7: (CĐ11) Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,2M (điện cực trơ) catot thu 3,2 gam kim loại thể tích khí (đktc) thu anot: A 3,36 lít B 1,12 lít C 0,56 lít D 2,24 lít Hướng dấn Cách 1: CuSO4 + H2O → Cu + 1/2O2 + H2SO4 Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá ←0,05→ 0,025 0,05 nCu = 3,2 = 0,05 mol 64 → VO2 = 0,025 22,4 = 0,56 lít (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 cịn 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 ← 0,1 (Hoặc H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e ) 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 : 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 3.1930 I t = = 0,03 mol → MKl = = 64 → chọn A 2.96500 n.F 0,03 Câu 9: (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 + Cl2 0,075 ←0,075 → nCuCl2bđ = 0,225 + 0,075 = 0,3 mol → VCuCl2bđ = 0,3 = 0,6M 0,5 Câu 10: (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 B khí Cl2 O2 C có khí Cl2 D khí H2 O2 Hướng dấn cực catot (-) : Na+, Cu2+, H2 O Na+ không tham gia điện phân Cu 2+ điện phân trước, hết ion Cu2+, H2 O điện phân cực anot (+) : Cl -, SO4 2-, H2 O SO4 2- không tham gia điện phân, Cl - điện phân trước, hết ion Cl -, H2 O điện phân Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá Vì số mol NaCl = số mol CuSO nên số mol Cu2+ = số mol Cl - = x mol ĐLBT e: số mol e nhường = số mol e nhận Catot Cu2+ anot + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e x mol← x mol 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 H2 O bên cực catot nên Cu 2+ phải điện phân hết Theo ion Cl - điện phân hết ion Cu 2+ điện phân có x/2 mol mà số mol Cu 2+ ban đầu x mol nên số mol Cu2+ phải tiếp tục điện phân x- x/2 = x/2 mol Khi bên cực catot ion Cu 2+ tiếp tục điện phân x/2 mol nữa, mà bên cực anot ion Cl- điện phân hết nên bên cực anot H2 O phải điện phân (vì trình điện phân phản ứng oxi hóa khử điện cực, nên phải có trình nhường e nhận e) Catot Cu2+ x/2 → anot + 2e → Cu H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e x x/4 ←x Vậy khí thu anot khí Cl2 O2 C â u 1 : (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) A b > 2a B b = 2a C b < 2a D 2b = a 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 12: (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 Thầy phạm Minh Thuận Anot (+) : Cl-, H2O Sống để dạy Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá Na+ không tham gia điện phân Cu2+ + 2e → Cu 0,05→ 0,1 Theo đề số mol Cl2 giải phóng anot: nCl2 = 2Cl- →Cl2 + 2e 0,1 0,05 ←0,1 It 5.3860 = = 0,1 mol ( Cl2 nhường 2e nên n=2) nF 2.96500 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 + 2OH0,1→ 0,1 2Cl- → Cl2 + 2e 0,1 ← 0,05→ 0,1 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 : (ĐHA10) Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 0,12 mol NaCl dịng điện có cường độ 2A Thể tích khí (đktc) anot sau 9650 giây điện phân A 1,344 lít B 2,240 lít C 1,792 lít D 2,912 lít Hướng dấn nCu2+ = 0,2 mol; nCl- = 0,12 mol Na+, SO42- không tham gia điện phân Catot (-) : Cu2+ , Na+, H2O Cu2+ 0,06 → Cu ←0,12 → 0,06 + 2e Anot (+) : Cl-, SO42-, H2O 2Cl0,12 → → Cl2 0,06 Theo đề Số mol Cu giải phóng catot sau 9650 giây điện phân: nCu = + 2e 0,12 2.9650 It = = 0,1 mol 2.96500 nF 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 → Cu ← 0,04 H2O →1/2 O2 +2 H+ + 2e 0,02 ←0,08 → Thể tích khí (đktc) anot: V = VCl2 + VO2 =( 0,06 + 0,02) 22,4 = 1,792 lít Câu 14:(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 B 25,6 C 50,4 D 51,1 Hướng dấn 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 Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá 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 Cu2+ + 2e 0,1 ←0,2 Anot (+) : Cl-, SO42-, H2O → Cu 2Cl0,2 → Cl2 + ←(0,3-0,2)→ 2e 0,2 2H2O + 2e → H2 + 2OH2Cl- → 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 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 15: (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 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 không 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 Cu2+ 0,05→ + 2e 0,1 Anot (+) : Cl-, SO42-, H2O → Cu 0,05 2Cl2y 2H2O + 2e → H2 + 2OH2x ←x→ 2x → Cl2 ← y→ + 2e 2y H2O →1/2 O2 + H+ + 2e 0,01+x/2 ← ( 0,04+ 2x) →( 0,04+ 2x) H+ 2x + OH← 2x → H2O 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 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 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 ( 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 Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá 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+ + 2e → Cu 0,06→ 0,03 0,06 0,03 ←0,06 nCu2+ lại = 0,05 – 0,03 = 0,02 Tiếp tục H2O →1/2 O2 + H+ 0,01 0,04 Tiếp tục H2O →1/2 O2 + H+ ……………………… + 2e ←0,04 + 2e Cu2+ + 2e 0,02→ 0,04 → Cu 2H2O + 2e → H2 + 2OH- Câu 16: (ĐHA14) Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không 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 không 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 2Cl- → Cl2 + 2e 0,2→ 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 Cu2+ + 2e → Cu khí, nên số mol khí cịn lại = 0,11 – 0,1 = 0,01 số mol O 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 H2O + 2e a mol→ 2a Cu2+ → Cu 2H2O + 2e → H2 0,18 ←0,09 2Cl- → 0,2 → + 2OH- H2O →1/2 O2 x→ Cl2 0,1 + 2e 0,2 + H+ + 2e 4x 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 17:(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 Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá C KNO3 Cu(NO3)2 Hướng dấn nKCl = 0,1 mol; nCu(NO3)2= 0,15 mol D KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 Catot (-) : Cu2+ , K+, H2O Anot (+) : Cl-, NO3-, H2O Cu2+ + 2e Cu 2Cl- → Cl2 + 2e 0,05 ← 0,1 → 0,05 0,1→ 0,05 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 2+ Cu 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 → Cu H2O →1/2 O2 + H+ + 2e 0,1→ 0,2 0,1 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 NO3- nên dung dịch có HNO3 Vậy chất tan dung dịch sau điện phân gồm: Cu(NO3)2, KNO3 HNO3 Câu 18: (ĐHA07) Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau thời gian thu 0,32 gam Cu catơt 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 0,005 Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O 0,005→ 0,01 Vì thể tích dung dịch khơng thay đổi nên VNaOH = 0,2 lít → CM (NaOH pứ )= 0,01 = 0,05M 0,2 → CMNaOHbđ = CMNaOH pứ + CMNaOH lại = 0,05 + 0,05 = 0,1M Câu 19: (ĐHB10) Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau thời gian thu dung dịch Y cịn 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 B 3,25 C 2,25 D 1,25 Hướng dấn D u n g d ịc h Y vẫ n c ò n mà u x a nh c n g t ỏ du n g d ịc h CuSO4 điện phân phần (còn dư) CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + 1/2O2 Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy 10 Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá 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 yêu cầu tính CuSO4 nên chắn CuSO4 phải phản ứng hết, Fe phản ứng vừa đủ cịn 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, cịn 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 → 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 20:(ĐHA11) Hoà tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước dung dịch X Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dịng điện khơng đổi) thời gian t giây, y gam kim loại M catot 0,035 mol khí anot Cịn 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 M 2+ điện phân hết Xét trình điện phân 2t giây Catot (-) : M2+ , H2O Anot (+) : SO42-, H2O M2+ x→ + 2e → 2x 2H2O + 2e → H2O →1/2 O2 0,07→ M x H2 + H+ + 2e 0,28 + 2OH- 0,109← 0,0545 nH2 = 0,1245 – 0,07 = 0,0545 mol Theo ĐLBT e có: 2x + 0,109 = 0,28 → x = 0,0855 mol → M MSO4= Xét trình điện phân t giây: Cu2+ + 2e → Cu 0,14→ 0,07 → y = mCu = 0,07 64 = 4,48g 13,68 = 160 → MM = 160 – 96 = 64 0,0855 H2O →1/2 O2 + H+ 0,035→ + 2e 0,14 Câu 21:(ĐHA12) Điện phân 150 ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ thời gian t giờ, cường độ dịng điện khơng đổi 2,68A (hiệu suất điện phân 100%) thu chất rắn X, dung dịch Y khí Z Cho 12,6g Fe vào Y, sau Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy 11 Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá phản ứng kết thúc thu 14,5g hỗn hợp kim loại khí NO (sản phẩm khử N+5) Giá trị t là: A 0,8 B 1,2 C 1,0 D 0,3 Hướng dấn Cách 1: 2AgNO3 + H2O → 2Ag + 2HNO3 + 1/2O2 x→ x Trong dung dịch Y: Khi phản ứng kết thúc thu 14,5g hỗn hợp kim loại, chứng tỏ Fe dư, dung dịch Y gồm có HNO3 dd AgNO3 dư Khí Fe dư muối thu muối Fe(II) (Fe tác dụng với HNO tạo muối Fe (III), Fe dư tiếp tục phản ứng với Fe(III) tạo Fe(II) mà Fe dư sau phản ứng tồn lượng Fe(III) chuyển thành muối Fe(II) ) nAgNO3 dư = 0,15 – x nFebđ = 0,225 mol Fe → Fe2+ + 2e (0,075-0,125x) ← (0,15 -0,25x) Ag+ + 1e ( 0,15 – x) → ( 0,15 – x) → Ag ( 0,15 – x) 4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O x→ 0,75x nFe dư = 0,225 – 0,075 + 0,125x = 0,15+ 0,125x → mhhkl = mFe dư + mAg = 14,5 → 56 (0,15 + 0,125x ) + 108 ( 0,15 – x) = 14,5 → x= 0,1 = nAgNO3 đp = nAg 0,1.1.96500 It → nAg = →t= = 3600s = 1h nF 2,68 Hoặc ∆mtăng = 14,5 – 12,6 = 1,9g Khối lượng kim loại tăng = khối lượng Ag sinh – khối lượng Fe phản ứng → 108 ( 0,15 – x) - 56 (0,075-0,125x) = 1,9 → x= 0,1 0,1.1.96500 It → nAg = →t= = 3600s = 1h nF 2,68 Cách 2: 2AgNO3 + H2O → 2Ag + 2HNO3 + 1/2O2 x→ x x dung dịch Y gồm: HNO3 AgNO3 dư Fe (0,075 – x/2) + 2AgNO3 dư → Fe(NO3)2 + 2Ag ← (0,15 – x) → (0,15 – x) Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O x/4 ← x→ x/4 Fedư + 2Fe(NO3)3→ 3Fe(NO3)2 x/8 ← x/4 → nFe pứ = 0,075 – x/2 + x/4 + x/8 = 0,075 - x/8 → nFe dư = 0,225 – 0,075 + x/8 = (0,15 + x/8 ) mol mhhkl = mFe dư + mAg = 14,5 → 56 (0,15 + x/8 ) + 108 ( 0,15 – x) = 14,5 → x= 0,1 → nAg = 0,1.1.96500 It →t= = 3600s = 1h nF 2,68 Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy 12 Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá Câu 22: (ĐHB13) Điện phân nóng chảy Al2O3 với điện cực than chì thu m kg Al catot 89,6 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X anot Tỉ khối X so với hiđro 16,7 Cho 1,12 lít X (đktc) phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 (dư) thu 1,5 gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 115,2 B 82,8 C 114,0 D 104,4 Hướng dấn m3 tương ứng với kg M X = 16,7.2 = 33,4 → mX = 33,4 = 133,6 kg nX = kmol Cho X + Ca(OH)2 dư → kết tủa → X có khí CO2, CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3 + H2O 89,6 m3 = 89600 dm3 = 89600 lít 0,015.89600 nCO2/1,12lit = nCaCO3 = 0,015 mol→ nCO2/89,6m3 = = 1200 mol = 1,2 kmol 1,12 Al2O3 → 2Al + 3/2O2 x kmol→ 2x x /2 điện cực làm than chì nên: + O2 → CO2 a ←a kmol C + CO2 → CO (a – 1,2) → (2a – 2,4) → hỗn hợp khí X CO2 : 1,2 kmol CO : 2a – 2,4 O2 dư: x /2 – a (ban đầu tạo a kmol CO2, CO2 lại 1à 1,2 kmol, nên CO2 tạo khí CO a – 1,2) → nX = 1,2 + 2a-2,4 + x /2 – a = → a + x /2 = 5,2→ 2a + 3x = 10,4 (1) C mX = mCO2 + mCO + mO2 = 133,6 → 44 1,2 + 28 (2a – 2,4) + 32 (3 x /2 – a) = 133,6 → 24a + 48x = 148 → 6a + 12x = 37(2) Giải (1) (2) → x = 1,933 kmol→ nAl = 2x = 3,866 kmol→ mAl = 104,4 kg Câu 23 : Sau thời gian điện phân 200 ml dd CuSO4 với điện cực graphit, khối lượng dung dịch giảm 8g Để làm kết tủa hết ion Cu2+ lại dung dịch sau điện phân, cần dùng 100 ml dung dịch H 2S 0,5M Nồng độ mol nồng độ phần trăm dung dịch CuSO4 ban đầu (biết khối lượng riêng dd CuSO4 ban đầu 1,25g/ml) A 0,75M 9,6% B 0,75M 6,4% C 0,5M 6,4% D 0,5M 9,6% Hướng dấn CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + 1/2O2 x→ x x/2 Khối lượng dung dịch giảm tạo Cu O2 → mCu + mO2 = → 64x + 32.x/2 = → x = 0,1 mol nH2S = 0,05 mol Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy 13 Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá CuSO4 + H2S → CuS↓ + H2SO4 0,05 ←0,05 → nCuSO4bđ = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol → CM (CuSO4) = 0,15 = 0,75M 0,2 mdd CuSO4 = 1,25.200 = 250g mCuSO4 = 0,15 160 = 24g → %CuSO4 = 24.100 = 9,6% 250 Câu 24:(PTQG 15) Điện phân dung dịch muối MSO4 (M kim loại) với điện cực trơ, cường độ dòng điện không 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 2,5 a mol Giả sử hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan nước Phát biểu sau sai? A Tại thời điềm 2t giây có bột 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 bột khí catot Hướng dẫn Tại thời điểm t giây: anot có a mol khí → 2t giây: anot có 2a mol khí Mà theo đề 2t giây tổng số mol khí điện cực 2,5a mol → catot giải phóng 2,5a-2a = 0,5a mol khí Nên thời điểm 2t giây có bột khí catot câu Gọi số mol MSO4 x mol MSO4 → M2+ + SO42x→ x 2+ Catot (-) : M , H2O Anot (+) : SO42- (ko điện phân), H2O Xét thời điểm 2t giây,do catot 0,5a mol khí nên ion M2+ điện phân hết catot có H2O điện phân Catot (-) Anot (+) M2+ + 2e → M H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e x → 2x 2a→ 8a 2H2O + 2e → H2 + 2OHa ←0,5a ĐLBT e: 2x + a = 8a→ x = 3,5a (mol) Xét thời điểm t giây, anot thoát a mol khí 2+ M + 2e → M 2a ←4a H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e a→ 4a → Tại thời điểm t giây ion M2+ điện phân 2a < 3,5 a → Câu B Tại thời điểm t giây, ion M2+ chưa bị điện phân hết câu Câu C: Dung dịch sau điện phân có pH < câu phương trình điện phân dung dịch MSO MSO4 + H2O → M + H2SO4 + 1/2O2↑ Tạo H2SO4 → dung dịch sau điện phân có mơi trường axit nên pH < Theo quy tắt loại trừ câu D sai Được chứng minh sau: Giả sử ion M2+ điện phân hết 3,5a mol Catot (-) Anot (+) M2+ + 2e → M H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e 3,5a→7a 1,75a ←7a Khi ion M2+ điện phân hết, số mol khí thu anot 1,75a mol→ muốn thu 1,8a mol khí anot bên cực anot phải điện thêm 1,8a – 1,75a= 0,05 mol khí Mà khí bên anot điện phân để thu thêm 0,05a mol khí bên cực catot H2O Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy 14 Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá điện phân điện phân phải xảy đồng thời hai điện cực 2H2O + 2e → H2 + 2OHH2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e 0,2a→ 0,1a 0,05a→ 0,2a Vậy Khi thu 1,8a mol khí anot bên cực catot thu 0,1a mol khí H Câu 25:(PTQG 16) Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl 0,05 mol cuSO4 dịng 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 2,04g Al 2O3 Giả sử hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan dung dịch Giá trị t là: A 9650 B 8685 C 7720 D 9408 Hướng dẫn: Gần giống đề cao đẳng 2014 NaCl→ Na+ + Cl- CuSO4→ Cu2+ + SO42- Catot(-): Na+ (ko điện phân) Cu2+, H2O Anot (+): SO42- (ko điện phân), Cl-, H2O nhhkhí = 0,105 mol ; nAl2O3 = 0,02 mol Trường hợp 1: Dung dịch X hòa tan Al2O3, giả sử H+ hết, OH- dư OH- hịa tan Al2O3 Gọi x số mol khí Cl2 , y số mol khí O2 tạo Cu2+ 0,05→ + 2e 0,1 2H2O + 2e → Cu 0,05 → H2 2Cl2x + 2OH- (2y+ 0,02) ← (4y+ 0,04) H+ + OH4y → 4y Al2O3 + 2OH dư→2AlO2 + H2O 0,02→ 0,04 → Cl2 ← x→ + H2O →1/2 O2 y→ (4y+ 0,04) 2e 2x + H+ 4y + 2e 4y → H2O nhhkhí = 2y + 0,02 + x + y = 0,105→ x + 3y =0,085 (1) Theo ĐLBTe : 0,1 + 4y + 0,04 = 2x + 4y → x = 0,07 thay vào (1) → y = 0,005 Số mol e nhường = 2x + 4y = 0,16 mà nenhường = It F → 0,16.96500 t= = 7720 giây Trường hợp 2: Giả sử OH- hết H+ dư, H+ dư hòa tan Al2O3 Cu2+ 0,05→ + 2e 0,1 2H2O + 2e 2y → Cu 0,05 → H2 ←y→ 2Cl2x + 2OH- → Cl2 ← x→ + 2e 2x H2O →1/2 O2 + H+ + 2e (0,5y + 0,03) ←( 2y + 0,12)→ (2y+ 0,12) 2y H+ + OH- → H2O 2y ←2y Al2O3 + 6H+ → 2Al3+ + 3H2O 0,02→ 0,12 nhhkhí = y + x +0,5 y+ 0,03 = 0,105→ x + 1,5y =0,075 (1) Theo ĐLBTe : 0,1 + 2y = 2x + 2y + 0,12 → x = -0,02 (loại) Vậy đáp án C Kinh nghiệm: Al2O3 phản ứng với axit bazo Al2O3 oxit lưỡng tính nên thường đề khai thác tính chất lưỡng tính Al2O3 nên thường OH- dư, nên làm xét trường hợp OH- hịa tan Al2O3 trước có đáp án chọn ko cần thử trường hợp H+ dư Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy 15 Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá Câu 26 đề minh họa lần (2017) : Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm CuSO4 KCl vào H2O thu dung dịch Y Điện phân Y (có màng ngăn, điện cực trơ) đến H2O bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân Số mol khí anot lần số mol khí từ catot Phần trăm khối lượng CuSO4 X A 61,70% B 44,61% C 34,93% D 50,63% Hướng dẫn CuSO4  Cu 2  SO4 2  Hỗn hợp X (CuSO4, KCl ) + H2O → dd Y  KCl  K   Cl  H O  Catot (-) : Cu2+, K+ ( ko điện phân), H2O Anot (+): Cl-, SO42- (ko điện phân), H2O Vì số mol khí anot = lần số mol khí catot→ chứng tỏ catot có khí mà catot có Cu2+ tham gia điện phân nên muốn có khí H2O phải điện phân tao khí H2.Mà đề điện phân đến H2O bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân nên ta fải có số mol Cu2+ nhỏ nhơn Cl- để Cu2+ điện phân hết, bên cực anot ion Cl- chưa điện phân hết Khi Cl- cịn dư tiếp tục điện phân bên catot nước điện phân đến hết ion Clthì dừng lại tức bên cực anot chưa có điện phân H2O (điện phân đến nước bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân ) Gọi x số mol CuSO4 = số mol Cu2+ ĐLBT e: số mol e nhường = số mol e nhận Catot (-) : Cu2+ + 2e → Cu anot (+): 2Cl-→ Cl2 + 2e x→ 2x 2x x ← 2x Cu2+ điện phân hết Cl- chưa điện phân hết nên tiếp tục điên phân Gọi số mol Cl- lại y 2H2O + 2e → H2 + 2OH2Cl- → Cl2 + 2e y → y /2 y→ y/2 y Theo đề số mol khí anot = lần số mol khí catot nên: x+ y/2 = 4.y/2 → y= 2/3x mX = mCuSO4 + mKCl = 160x + 74,5 ( 2x + y) Thay y=2/3x→ mX = 160x + 74,5 ( 2x + 2/3x) = 358,67x (g) %CuSO4 = 160 x.100% = 44,61% 358,67 x Câu 27: (Thi thử Sở GDĐT Hà Nội 2017) Dung dịch X chứa a mol CuSO4 b mol NaCl (2a>b) Điện phân (có màng ngăn, điện cực trơ) dung dịch X đến nước bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân, thu V lít khí (đktc) anot Giá trị V tính theo a,b là: A 5,6(2a+ b) B 11,2.(a-0,5b) C 5,6.(a+ 2b) D 5,6.(a-2b) Hướng dẫn: Kinh nghiệm để làm nhanh toán: anot ko có điện phân H 2O thu khí Cl2, mà đề yêu cầu tính khí anot ( ko thể có khí Cl2) nên chắn có tham gia điện phân H2O để tạo khí O2 mà anot có điện phân H2O bên catot H2O ko điện phân đề cho điện phân dung dịch X đến nước bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân nên khơng có q trình điện phân H2O hai điện cực mà hai điện cực mà thơi Nên Cl- điện phân hết Cu2+ chưa điện phân hết Cu2+ tiếp tục điện phân bên cực anot H2O điện phân đến Cu2+ vừa hết dừng điện phân Catot(-): Cu2+, Na+ (ko điện phân), H2O Cu2+ + 2e → Cu b/2 ←b Cu2+ + 2e → Cu (a-b/2)→ 2(a-b/2) Thầy phạm Minh Thuận Anot(+) : SO42- (ko điện phân), Cl2Cl- → Cl2 + 2e b→ b/2 b H2O → 1/2 O2 + 2H+ + 2e 0,5(a-b/2) ←2(a-b/2) Sống để dạy 16 Các bạn 2k2 theo học Thầy bắt đầu luyện đề – LIVE T Đăng kí học em inbox Thầy nhá Số mol khí anot = b/2 + 0,5 (a-b/2) = 0,25 (2a +b)→ V = 22,4 0,25 (2a+ b) = 5,6 (2a + b) lít Đáp án A Thầy phạm Minh Thuận Sống để dạy 17 ... bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân nên khơng có q trình điện phân H2O hai điện cực mà hai điện cực mà thơi Nên Cl- điện phân hết Cu2+ chưa điện phân hết Cu2+ tiếp tục điện phân bên... cịn dư tiếp tục điện phân bên catot nước điện phân đến hết ion Clthì dừng lại tức bên cực anot chưa có điện phân H2O (điện phân đến nước bắt đầu điện phân hai điện cực dừng điện phân ) Gọi x số... Theo đề điện phân đến catot xuất bọt khí dừng điện phân, để catot xuất bột khí phải có điện phân H2 O bên cực catot nên Cu 2+ phải điện phân hết Theo ion Cl - điện phân hết ion Cu 2+ điện phân