BÀI tập điện PHÂN HAY và KHÓ TYHH

Câu 2: Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 và KCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch..

BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN HAY VÀ KHÓ

Nguyễn Thành – sáng lập Tôi yêu Hóa Học

Một số tài liệu hay khác của Tôi yêu Hóa Học:

TỔNG HỢP ĐỀ THI THỬ 2020 (giải chi tiết):

→ Phần 1: http://bit.ly/2VEy0Xd

→ Phần 2: http://bit.ly/3cniXXQ

BÀI TẬP VẬN DỤNG CAO:

→ Vô Cơ: http://bit.ly/32KDdy8

→ Hữu Cơ: http://bit.ly/2VE4ukr

LÝ THUYẾT ÔN THI THPT QUỐC GIA 2020:

→ Full: http://bit.ly/2T2nUxV

CÁC TÀI LIỆU KHÁC TẠI GROUP:

→ Group TYHH: http://bit.ly/2YwfbEW

Câu 1: Hòa tan hỗn hợp gồm gồm CuSO4 và NaCl vào nước,

thu được dung dịch X Tiến hành điện phân X với điện cực trơ,

màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi Tổng số

mol khí thu được ở cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian

điện phân (t) được mô tả như đồ thị bên Giả thiết hiệu suất

điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước Giá trị của m

Tại thời điểm t đến 2t (h) có khí Cl2 và H2 thoát ra  H2 (0,1 mol)

Khi đó: nCl2 0, 2 molnNaCl 0, 4 molvà BT: e Cl 2 H 2

Câu 2: Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 và KCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch) Toàn bộ khí sinh

ra trong quá trình điện phân (ở cả hai điện cực) theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị sau:

(1) Kết thúc điện phân, thể tích khí thu được tại catot là 6,4512 lít (đktc)

(2) Tỉ số b : a có giá trị bằng 2 : 1

(3) Giá trị của m là 25,32 gam

(4) Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa 3,24 gam Al kim loại

Từ (1), (2) suy ra: u = v = 0,06 mol  ne tại b (s) = 0,24 mol

Tại thời điểm 1,6b (s): anot có Cl2 (0,12 mol) và O2 còn tại catot có Cu (0,06 mol) và H2

 ne tại 1,6b (s) = 0,24.1,6 = 0,384 mol Theo BT e thì: 2

(1) Sai, V = x.22,4 = 6,4512 lít là thể tích thu được tại catot và anot

(2) Đúng, Ta có tỉ lệ ne tại b (s)/ ne tạo (a) = 2 : 1

(3) Đúng, Số mol của NaCl và Cu(NO3)2 lần lượt là 0,24 mol và 0,06 mol  m = 25,32 (g)

(4) Đúng, Dung dịch sau điện phân có chứa 0,264 – 0,144 = 0,12 mol OH- dư  mAl = 3,24 (g)

Câu 4: 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

ở cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân

(t) được mô tả như đồ thị bên (gấp khúc tại điểm M,

N) Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay

hơi của nước Giá trị của x là

 ne tại 3,5a (s) = 0,08.3,5 = 0,28 mol Ta có: BT: e

BT: e

t 0,12.0, 04 2t 0, 28

cường độ dòng điện là 1,93A Coi thể tích dung dịch không thay đổi trong quá trình điện phân Chỉ số pH theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị sau đây:

Giá trị của x trong hình vẽ là

Chọn D

Ban đầu: pH 2 H0, 01nHCl 0, 004

Đoạn 1: pH không thay đổi trong khoảng thời gian catot khử 2

Cu và anot oxi hóa Cl 

Câu 6: Điện phân dung dịch chứa HCl, NaCl, FeCl3 (điện cực trơ, có màng ngăn) Đồ thị nào sau đây biểu diễn gần đúng sự biến thiên pH của dung dịch theo thời gian (bỏ qua sự thuỷ phân của muối)?

Chọn B

Thứ tự các phản ứng điện phân:

FeCl3 -> FeCl2 + Cl2: pH không thay đổi đáng kể

HCl -> H2 + Cl2: Axit giảm dần nên pH tăng

FeCl2 -> Fe + Cl2: pH không thay đổi đáng kể

NaCl + H2O -> H2 + Cl2 + NaOH: Tạo bazơ nên pH tăng

Chọn B

cường độ dòng điện 1,93A Mối liên hệ giữa thời gian điện phân và pH của dung dịch điện phân được biểu diễn bằng đồ thị bên Giả thiết thể tích dung dịch không đổi trong suốt quá trình điện phân

Giá trị của t (giây) trên đồ thị là:

trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch) Toàn bộ khí sinh

ra trong quá trình điện phân (ở cả hai điện cực) theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị bên

Nếu điện phân X trong thời gian 3,5a giây thì thu được dung

dịch có khối lượng giảm m gam so với dung dịch X Giả thiết

các chất điện phân ra không tan trong dung dịch Giá trị của m

Đoạn 2: Có độ dốc nhỏ hơn (khí thoát ra chậm lại) nên chỉ có O2

Thời gian của đoạn 2 là 2a giây (gấp đôi đoạn 1) nên

Mặt khác, cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào 100 ml Y, phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 14,268 gam kết tủa Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đoạn 2: Khí thoát ra chậm lại (độ dốc giảm) -> Chỉ có O2

Đoạn 3: Điện phân H2O ở cả 2 điện cực

n khí tổng = x + z + 0,03 = 0,057

và 4x/0,03.2) = (6,8a – 3a)/3a

2 2

Tại catot, đoạn 1 khử Agvà đoạn 2 khử 2

Cu , electron trao đổi tỉ lệ thuận với thời gian nên:

cường độ dòng điện 9,65A Mối liên hệ giữa thời gian điện phân và pH của dung dịch điện phân được biểu diễn bằng đồ thị dưới đây (giả sử muối đồng không bị thủy phân):

Giá trị của t trên đồ thị là

CuSO4, CuCl2 và NaCl vào nước thu được 200 ml

dung dịch Y Tiến hành điện phân 100 ml Y với điện

cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ

không đổi (Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ

qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của

nước) 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 sau:

Mặt khác, cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào 100 ml Y, phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 14,268 gam kết tủa Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

Chọn D

Tại thời điểm t = 3a (s) chỉ có khí Cl2 thoát ra ở anot với nCl2 0, 03 mol

Tại thời điểm t = 6,8a (s) có e 0, 03.2.6,8

Trong 200ml X có CuSO4 (0,072 mol); CuCl2 (0,048 mol) và NaCl (0,024 mol)  m = 19,404 (g)

Câu 14: Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl

với điện cực trơ Tổng thể tích khí thoát ra ở cả 2 điện cực

(V lít) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t giây) theo đồ

thị bên Nếu điện phân X trong thời gian 3,5a giây thì thu

được dung dịch có khối lượng giảm m gam so với dung

dịch X Giả thiết các chất điện phân ra không tan trong

dung dịch Giá trị của m là

H e (1) Cu BT: e

Thay (2) thay vào (1): x = 2,24

Tại t = 3,5a (s) : có khí Cl2 (0,1 mol), O2 thoát ra tại anot; tại catot có Cu (0,3 mol) và H2

Câu 15: Điện phân dung dịch X gồm FeCl2 và MgCl2 (có màng ngăn), sự phụ thuộc khối lượng của dung

dịch X theo thời gian được biểu diễn theo đồ thị sau:

`

Giá trị x là

Chọn A

Xét đoạn (100 – 87,3): FeCl2 điện phân hết  mFemCl2 12, 7 (g)nFeCl2 0,1ne (1) 0, 2

Xét đoạn (y – 1,5y): MgCl2 điện phân hết (MgCl2 + 2H2O  Mg(OH)2 + Cl2 + H2)

Câu 1: Tiến hành điện phân với điện cực trơ và màng ngăn xốp một dung dịch chứa m gam hỗn hợp

CuSO4 và NaCl cho đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực thì dừng lại Ở anot thu được 0,896 lít khí (đkc) Dung dịch sau khi điện phân có thể hòa tan tối đa 3,2 gam CuO Giả sử hiệu suất của quá trình điện phân là 100% và các khí không hoà tan trong nước Giá trị của m là

H2O → 4H+ + O2 + 4e 0,08 mol ← 0,02 mol → 0,08 mol

thể tích là 2,352 lít (đktc) và dung dịch X Dung dịch X hòa tan được tối đa 2,04 gam Al2O3 Giả sử hiệu suất

điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch Giá trị của t là

+ Ta có: nH SO2 4 3nAl O2 3 0, 05 x 0,12 x 0  Trường hợp này không thỏa mãn

Câu 3: Tiến hành điện phân dung dịch chứa 0,25 mol Cu(NO3)2 và 0,18 mol NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi tới khi khối lượng dung dịch giảm 21,75 gam thì dừng điện phân Cho m gam bột Fe vào vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng, thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,75m gam rắn không tan Giá trị của m là

- Các quá trình điện phân diễn ra như sau :

Cu2+ + 2e → Cu

a mol 2a mol → a mol

2Cl- → Cl2 + 2e 0,18 mol 0,09 mol 0,18 mol

H2O → 4H+ + O2 + 4e 4b mol ← b mol → 4b mol

- Xét khối lượng giảm sau điện phân ta có:

- Dung dịch sau điện phân chứa: Na+, H+ (0,24 mol) và NO3- (0,5 mol) và Cu2+ (0,04 mol)

- Khi cho dung dịch sau điện phân tác dụng với Fe dư thì:

Câu 4: Điện phân dung dịch chứa 53,9 gam hỗn hợp muối NaCl và Cu(NO3)2 với điện cực trơ, màng ngăn xốp, đến khi nước điện phân ở cả hai điện cực thì ngừng điện phân, tại thời điểm này thể tích khí sinh ở anot

gấp 1,5 lần thế tích khí thoát ra ở catot ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Nhận xét nào sau đây không

đúng?

A Nếu cường độ dòng điện là 5 ampe thì thời gian điện phân là 3 giờ 13 phút

B Nếu điện phân với thời gian là 3 giờ 19 phút 26 giây với I=5 ampe rồi dừng lại thì khối lượng dung

dịch giảm là 28,30 gam

C Khối lượng kim loại bám vào catot là 6,4 gam

D tỉ lệ mol hai muối NaCl : CuSO4 là 6 : 1

Chọn B

- Gọi số mol NaCl và Cu(NO3)2 lần lượt là x và y Quá trình điện phân diễn ra như sau:

H Cl Cu

B Khi t = 11966s thì quá trình điện phân xảy ra như sau :

H2O → 4 H+ + 4e + O2

0,02 0,005 Vậy mgiảm =

Cu H Cl O

C Đúng, nCu 0,1molmCu 6, 4(g)

D Đúng Tỉ lệ mol của NaCl và CuSO4 là x : y = 6 : 1

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm CuSO4 và KCl vào H2O, thu được dung dịch Y Điện phân Y

(có màng ngăn, điện cực trơ) đến khi H2O bắt đầu điện phân ở cả hai điện cực thì dừng điện phân Số mol khí thoát ra ở anot bằng 4 lần số mol khí thoát ra từ catot Giả sử các khí sinh ra không hoà tan trong nước Phần trăm khối lượng của CuSO4 trong X là

Chọn B

- Giả sử số mol KCl trong X là 1 mol, khi đó quá trình điện phân xảy ra như sau :

Để hoà tan tối đa với Fe thỡ Fe lờn Fe2+ BT: e H

thấy khối lượng dung dịch giảm 9,7 gam Nếu thời gian điện phõn là 1,5t giõy, khối lượng catot tăng 6,4

gam; đồng thời thu được dung dịch Y Dung dịch Y hũa tan tối đa m gam Al2O3 Giỏ trị của m và t lần lượt

là

1,5t (s) Cu

2+ + 2e → Cu 0,1 0,1 0,1 2H+ + 2e → H2

2Cl- → 2e + Cl2 2H2O → 4e + 4H+ + O2

- Xột quỏ trỡnh điện phõn tại 1,5t (s) ta cú :

4 4

32n 71n 64n m 32a71.0,06 64(0,06 0,5a)  9,7 a 0,025mol

- Vậy ne trao đổi 4nO2 2nCl2 0,16 mol t ne trao đổi.96500 3088(s)

5

Cõu 8: Điện phõn dung dịch chứa 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl bằng điện cực trơ, với cường độ dũng điện khụng đổi I = 5A trong thời gian 4632 giõy thỡ dừng điện phõn Nhỳng thanh Mg vào dung dịch sau điện phõn, kết thỳc phản ứng, khối lượng thanh Mg thay đổi như thế nào so với trước phản ứng Giả thiết hiệu suất điện phõn là 100%

A giảm 3,36 gam B tăng 3,20 gam C tăng 1,76 gam D khụng thay đổi

Chọn C

- Ta cú : ne trao đổi It 0,24 mol

96500

Quỏ trỡnh điện phõn xảy ra như sau :

Cu2+ + 2e → Cu

x 0,24 → 0,12

2Cl- → Cl2 + 2e 0,12 → 0,06 0,12 2H2O → 4H+ + 4e + O2

0,12 ← 0,12 → 0,04

- Vậy trong dung dịch sau điện phõn gồm Cu2+ (0,08 mol), H+ (0,12 mol) và SO42-

- Khi cho Mg tỏc dụng với dung dịch sau điện phõn thỡ :

Cõu 9: Điện phõn 200 ml dung dịch X cú chứa Cu(NO3)2 x mol/l và NaCl 0,06 mol/l với cường độ dũng

điện 2A Nếu điện phõn trong thời gian t giõy ở anot thu được 0,448 lớt khớ Nếu điện phõn trong thời gian 2t

giõy thỡ thể tớch thu được ở 2 điện cực là 1,232 lớt Cỏc khớ đo ở điều kiện tiờu chuẩn và giả sử khớ sinh ra khụng hoà tan trong nước Giỏ trị của x là

Cõu 10: Điện phõn 1 lớt dung dịch X gồm Cu(NO3)2 0,6M và FeCl3 0,4M đến khi anot thoỏt ra 17,92 lớt khớ (đktc) thỡ dừng lại Lấy catot ra khỏi bỡnh điện phõn, khuấy đều dung dịch để phản ứng xảy ra hoàn toàn thỡ

thu được dung dịch Y Giả thiết kim loại sinh ra đều bỏm lờn catot, sản phẩm khử của N+5 (nếu cú) là NO duy nhất Giỏ trị (mX – mY) gần nhất với giỏ trị nào sau đõy?

- Vỡ trong quỏ trỡnh điện phõn khụng màng ngăn nờn ion H+ sẽ bị dịch chuyển sang catot và thực hiện quỏ trỡnh điện phõn tại đú: 2H+ + 2e → H2 với BT: e nH (catot) ne anot1, 60, 4 mol

- Dung dịch sau phản ứng tại thời điểm này cú chứa:

* Xột quỏ trỡnh điện phõn tại thời điểm t (s):

- Ta cú: nO2 0,1 n Cl2 0,01molne trao đổi 2nCl24nO2 0,22 mol

* Xột quỏ trỡnh điện phõn tại thời điểm 2t (s)

- Ta cú: ne trao đổi 2.0,220, 44 mol

2

e trao đổi ClO

Vậy tại thời điểm t (s) thỡ tại catot tăng là 3.25 gam

Cõu 12: Cho hỗn hợp X gồm CuO và NaOH cú tỉ lệ số mol 1:1 tỏc dụng vừa đủ với dung dịch hỗn hợp

HCl 1M và H2SO4 0,5M thu được dung dịch Y chỉ chứa m gam hỗn hợp muối trung hũa Điện phõn dung dịch Y với điện cực trơ màng ngăn xốp cường độ I = 2,68A đến khi khối lượng dung dịch giảm 20,225 gam mất t giõy thỡ dừng lại, thu được dung dịch Z Cho m gam Fe vào Z, sau khi phản ứng kết thỳc thu

được 0,9675m gam hỗn hợp hai kim loại Giỏ trị của t là

Chọn A

mà

+ Dung dịch thu được sau khi điện phõn Y tỏc dụng với Fe được rắn Z chứa hai kim loại vậy trong dung

dịch sau điện phõn cũn Cu2+

- Xột TH 1 : Dung dịch sau điện phõn cú chứa H+(tức là nước tại anot đó điện phõn)

Cu2+ + 2e → Cu

x → 2x x

2Cl- → Cl2 + 2e

b → 0,5b b 2H2O → 4H+ + 4e + O2

- Giải hệ gồm (1), (2) và (3) ta được: x = 0,16 mol ; b = 0,27 mol và m = 38,19 gam

Câu 13: Điện phân (với các điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và NaCl bằng dòng điện có cường độ 2,68A Sau thời gian 6h, tại anot thoát ra 4,48 lít khí (đktc) Thêm 20 gam bột sắt vào dung dịch sau điện phân, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của NO3-) và 12,4 gam chất rắn gồm hai kim loại Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là

Dung dịch sau điện phân chứa: Na+, H+ (0,4 mol) và Cu2+ (a mol)

Khi cho dung dịch sau điện phân tác dụng với Fe dư thì: nFe dư = H 2

Dung dịch ban đầu gồm NaCl (0,2 mol) và Cu(NO3)2 (0,4 mol)  m = 86,9 (g)

Câu 14: Cho 61,25 gam tinh thể MSO4.5H2O vào 300 ml dung dịch NaCl 0,6M thu được dung dịch X Tiến

hành điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong

nước và sự bay hơi của nước) dung dịch X với cường độ dòng điện không đổi, trong thời gian t giây, thấy

khối lượng catot tăng m gam, đồng thời ở anot thu được 0,15 mol khí Nếu thời gian điện phân là 2t giây, tổng số mol khí thoát ra ở hai cực là 0,425 mol Giá trị của m là

Chọn D

Tại thời điểm t (s) ta có: nO2 0,15 n Cl2 0, 06 molne (1) 0, 42 mol

Câu 15: Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm CuSO4 và KCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi Kết quả quá trình điện phân được ghi theo bảng sau:

Nhận định nào sau đây đúng?

A Giá trị của V là 4,480 lít B Giá trị của m là 44,36 gam

C Giá trị của V là 4,928 lít D Giá trị của m là 43,08 gam

Chọn B

t (s)

e 4

vào dung dịch X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng thanh Mg tăng 9,18 gam và

thoát ra 0,56 lít khí NO, cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan Phát biểu nào sau đây đúng?

A Dung dịch X có chứa NaOH B Giá trị của x là 94

C Khối lượng Mg phản ứng là 9,84 gam D Giá trị của m là 63,39

Dung dịch X có chứa H+ (0,3 mol), Cu2+ dư (c mol), Na+, NO3

-Khi cho Mg tác dụng với X thì:

A Sai, Dung dịch X không chứa NaOH

B Sai, Giá trị của x là 103,4 gam

C Sai, Khối lượng Mg phản ứng là 10,02 gam

D Đúng, Dung dịch muối thu được là Mg(NO3)2, NH4NO3 m = 63,39 gam

Câu 18: Điện phân dung dịch X chứa đồng thời 0,04 mol HCl và a mol NaCl (điện cực trơ, màng ngăn

xốp, cường độ dòng điện không đổi, hiệu suất điện phân 100%) trong thời gian t giây thì thu được 1,344

lít hỗn hợp hai khí trên các điện cực trơ Mặt khác, khi điện phân X trong thời gian 2t giây thì thu được

1,12 lít khí (đktc) hỗn hợp khí trên anot Giá trị của a là

Câu 19: Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường

độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 2,464 lít khí ở anot (đktc) Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 5,824 lít (đktc) Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch Giá trị của a là