Bài tập điện phân đồ thị

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 t

Trang 1

+ Khi giải bài tập về điện phân tuôn theo ĐLBT electron

+Ứng dụng của phương pháp điện phân là điều chế kim loại

II.Phân loại

1.Điện phân nóng chảy: Dùng điều chế các kim loại hoạt động mạnh như:

K,Na,Ca,Mg,Al (Cách nhớ: Từ Al về đầu dãy trong dãy hoạt động kim loại)

Xét Điện phân nóng chảy oxit: chỉ dụng điều chế Al

+ Tăng khả năng dẫn điện cho Al

+ Ngăn chặn sự tiếp xúc của oxi không khí với Al

Quá trình điện phân:

6O -6e 3O 2C+O 2CO 2CO+O 2CO

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN

SU HƯỚNG MỚI NĂM HỌC 2019-2020

A.CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Trang 2

Phương trình phản ứng điện phân cho cả 2 cực là:

2.Điện phân dung dịch : Điều chế kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu

- Trong điện phân dung dịch nước giữ một vai trò quan trọng

+ Là môi trường để các cation và anion di chuyển về 2 cực

+ Đôi khi nước tham gia vào quá trình điện phân

2

Cần lưu ý thứ tự điện phân ở các điện cực

Quy tắc 1: Quá trình khử xảy ra ở catot

+ Các ion kim loại từ Al trở về đầu dãy thực tế không bị khử thành kim loại khi điện phân dung dịch(đó là lý do muốn điều chế kim loại mạnh phải điện phân nóng chảy)

+ Các ion sau Al thì bị khử thành kim loại, với thứ tự ưu tiên ngược từ dưới lên

K+ Na+ Ca2+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+ Pt2+ Au3+

Tính oxi hóa của ion kim loại tăng dần

(các ion đằng sau sẽ bị khử trước) Quy tắc 2: Quá trình oxi hoá ở anot

n F n 96500Trong đó:

+ m: số gam dạng sảm phẩm sinh ra trên điện cực

+ n: số electron trao đổi

+ Q = It: điện lượng đI qua dung dịch với cường độ dònh điện là I, thời gian t và

có đơn vị là culong; I (A); t(giây)

+ F: hằng số Faraday; 1F = 96487 C 96500C

+ A

n : gọi là đương lượng điện hoá, gọi tắt là đương lượng, kí hiệu là Đ

Trang 3

Chú ý: n e nhuong. n e Nhan. I t.

F

IV – Một số dạng đồ thị điển hình:

Phương pháp điện phân dung dịch dùng điều chế kim loại hoạt động trung bình ,

đi kèm với sản phẩm kim loại thu được có sản phẩm khí sinh ra như: đơn chất halogen(X2) ; H2 ; O2 Để liên hệ nhanh giữa đồ thị và diễn biến điện phân học sinh cần quan tâm đến độ dốc của đồ thị

Việc xác định thứ tự độ dốc phụ thuộc vào từng bài toán cụ thể

TH1: Điện phân dung dịch hỗn hợp muối Cu2+ và X- :

A Đồ thị có dạng:

n (m ol)

t (gi ây ) a

Trang 4

t (giây) a

Trang 6

n (mol)

t (gi ây) 0,045

Từ (I)(II) ta có :

u =

v =

0,02 0,005

Tính được m =9,17 gam chọn D

x = 0,05 0,02

y =

B.BÀI TẬP MINH HỌA

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

Trang 7

n (mol)

t (gi ây) 0,07

u =

v =

0,02 0,01

Tính được m =11,94 gam chọn A

x = 0,06 0,04

A.11,94 B.8,74 C.5,54 D.10,77

Trang 8

u =

v =

0,04 0,03

x = 0,04 0,16

y =

Tính được m =15,76 gam chọn B

t (giây) a

0,04

3,5 a 0

0,21

M N

A.17,48 B.15,76 C.13,42 D.11,08

Trang 9

Hướng dẫn giải Gọi số mol CuSO4 và NaCl lần lượt là x, y

Tính được m =23,64 gam chọn C

x = 0,06 0,24

y =

t (giây) a

0,06

3,2 a 0

0,288

M N

A.26,22 B.16,62 C.23,64 D.20,13

Trang 10

n (mol)

t (gi ây) 0,065

A.4,455 B.5,975 C.2,775 D.9,175

Trang 11

n (mol)

t (gi ây) 0,045

y =

Câu 2 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và KCl 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.9,49 D.9,17

Trang 12

n (mol)

t (gi ây) 0,04

Câu 3 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Cu(NO3)2 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.7,570 B.8,690 C.2,770 D.8,105

Trang 13

n (mol)

t (gi ây) 0,05

Câu 4 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuCl2 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.4,455 B.3,195 C.2,610 D.9,175

Trang 14

n (mol)

t (gi ây) 0,095

Câu 5 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Cu(NO3)2 và KCl vào nước thu được dung dịch

A.11,405 B.13,195 C.7,680 D.9,175

Trang 15

n (mol)

t (gi ây) 0,055

M

N 0,04

0,14.aPhân tích đồ thị:

Đoạn OM: độ dốc thứ 2 (Cl2)

Đoạn MN : độ dốc thấp nhất (O2)

Đoạn N : Độ dốc cao nhất (H2;O2)

Câu 6 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.12,69 C.12,77 D.12,37

Trang 16

n (mol)

t (gi ây) 0,055

M

N 0,04

0,14.a

A.7,57 B.12,69 C.12,77 D.12,37

X Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp ,dòng điện có cường độ không đổi I =2 A.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.10,57 B.5,97 C.2,77 D.9,17

Trang 17

n (mol)

t (gi ây) 4,5.a

Áp dụng Công thức faraday thu gọn:

y =

Trang 18

u =

v =

0,02 0,03

x = 0,03 0,1

y =

t (giây) a

0,03

11 a 0

0,16

M N

n ( mol)

3

A.17,48 B.15,76 C.13,42 D.10,65

Trang 19

u =

v =

0,02 0,03

x = 0,03 0,1

y =

t (giây) a

0,03

11 a 0

0,16

M N

n ( mol)

3

A.17,48 B.12,25 C.13,42 D.10,65

Trang 20

u =

v =

0,02 0,03

x = 0,05 0,14

y =

t (giây) a

0,05

2,6 a 0

0,18

M N

n ( mol)

A.17,59 B.19,83 C.13,42 D.10,65

Trang 21

u =

v =

0,04 0,025

x = 0,015 0,08

y =

t (giây) a

0,015

7 a 0

0,17

M N

n ( mol)

Câu 12 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuCl2 và KCl 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.7,985 B.19,83 C.13,42 D.10,65

Trang 22

u =

v =

0,02 0,03

x = 0,05 0,14

y =

t (giây) a

0,05

2,6 a 0

0,18

M N

n ( mol)

A.17,59 B.19,83 C.13,42 D.10,65

Trang 23

u =

v =

0,04 0,025

x = 0,015 0,08

y =

t (giây) a

0,015

7 a 0

0,17

M N

n ( mol)

Câu 14 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuCl2 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.7,985 B.6,705 C.6,042 D.10,65

Trang 24

1,75 a 0

0,21

M N

n ( mol)

A.17,48 B.15,76 C.13,42 D.11,08

Trang 25

u =

v =

0,04 0,03

t= 0,04

x = 0,04 0,16

y =

0,12

1,75 a 0

0,21

M N

n ( mol)

A.16,8 B.15,76 C.13,42 D.11,08

Trang 26

t= 0,04

x = 0,04 0,16

y =

t (giây) a

0,12

1,75 a 0

0,21

M N

n ( mol)

Câu 17 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Cu(NO3)2 và KCl 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.16,8 B.15,76 C.19,44 D.11,08

Trang 27

H2 u N Cl2 u

Ta dễ có: t+ 2u = 0,12 (I) 3v = 0,21- 0,12 → v = 0,03 (II)

t= 0,04

x = 0,04 0,16

y =

Tính được m =19,44 gam chọn C

0,12

1,75 a 0

0,21

M N

n ( mol)

A.16,8 B.15,76 C.19,44 D.18,32

Trang 28

Hướng dẫn giải Gọi số mol CuSO4 và KCl lần lượt là x, y

t= 0,04

x = 0,04 0,16

y =

t (giây) a

0,12

1,75 a 0

0,21

M N

n ( mol)

A.16,8 B.11,36 C.19,44 D.18,32

Trang 29

y =

Trang 30

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

0B.BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Trang 31

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

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

V (lít)

t (s) V1

V2

386 0

V (lít)

t (s) V

4825

V1

9650 14475 3,36

0

Trang 32

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

Có 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

0

Định dạng
Số trang	48
Dung lượng	1,49 MB