Bài tập điện phân 1 muối
-
416 lượt thi
-
23 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho dòng điện một chiều có cường độ 16A đi qua nhôm oxit nóng chảy trong 3 giờ. Khối lượng Al thoát ra ở catot là
Sử dụng công thức \[m = \frac{{A.I.t}}{{n.F}} = \frac{{27.16.3.60.60}}{{3.96500}} = 16,1\,\,gam\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 2:
Điện phân muối clorua nóng chảy của kim loại M thu được 12 gam kim loại và 0,3 mol khí. Kim loại M là
Gọi kim loại M có hóa trị n
2MCln→ 2M + nCl2
0,6/n 0,3
=>M = 12 : (0,6/n) = 20n =>M = 40; n = 2 (Ca)
Đáp án cần chọn là: A
Câu 3:
Điện phân NaCl nóng chảy với cường độ I = 1,93A trong thời gian 6 phút 40 giây thì thu được 0,1472 gam Na. Hiệu suất quá trình điện phân là
t = 400s =>mNa thu được lí thuyết = A.I.t / nF = 0,184 gam
mà mNa thực tế= 0,1472 gam
=>H = 0,1472 / 0,184 .100% = 80%
Đáp án cần chọn là: B
Câu 4:
Cho 1 lít dung dịch CuCl20,1M. Điện phân với cường độ 10A trong vòng 2895s. Khối lượng Cu thoát ra là
nCuCl2= 0,1 mol; ne trao đổi= IT/F = 0,3 mol
Cu2++ 2e → Cu
0,1 → 0,2 → 0,1
=>mCu= 0,1.64 = 6,4 gam
Đáp án cần chọn là: A
Câu 5:
Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4với I = 1,93 A tới khi catot bắt đầu có bọt khí thoát ra thì dừng lại, cần thời gian là 250 giây. Thể tích khí thu được ở anot (đktc) là
ne trao đổi= I.t / F = 0,005 mol
Ở catot: Cu2++ 2e → Cu
Ở anot: 2H2O → 4H++ O2+ 4e
Ở catot bắt đầu có bọt khí thoát ra =>Cu2+ điện phân vừa hết
=>nO2 thu được ở anot= 0,005 / 4 = 0,00125 mol
=>V = 0,028 lít = 28 ml
Đáp án cần chọn là: A
Câu 6:
Điện phân l00 ml dung dịch CuSO40,2M với cường độ dòng điện I = 9,65A. Khối lượng Cu bám trên catot khi thời gian điện phân t1 = 200s và t2= 500s (hiệu suất điện phân là 100%) lần lượt là
nCuSO4= 0,02 mol =>ne Cu2+ nhận tối đa= 0,02.2 = 0,04 mol
Khi t1 = 200s =>ne trao đổi= I.t / F = 0,02 mol
=>nCu tạo ra= ne trao đổi/ 2 = 0,01 mol =>mCu (1)= 0,64 gam
Khi t2= 500s =>ne trao đổi= I.t / F = 0,05 >0,04
=>nCu= nCuSO4 = 0,02 mol =>mCu (2)= 1,28 gam
Đáp án cần chọn là: C
Câu 7:
Điện phân một lượng dư dung dịch KCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp thời gian 16,1 phút dòng điện I = 5A thu được 500 ml dung dịch X. pH của dung dịch X có giá trị là
ne trao đổi= I.t / F = 0,05 mol
Ở cực (-) điện phân H2O: 2H2O + 2e → H2+ 2OH-
=>nOH- = ne= 0,05 mol =>[OH-] = 0,05 / 0,5 = 0,1 M
=>pOH = 1 =>pH = 13
Đáp án cần chọn là: C
Câu 8:
Điện phân (điện cực trơ) dung dịch muối sunfat của một kim loại hoá trị II với cường độ dòng điện 3A, sau 1930 giây thấy khối lượng catot tăng 1,68 gam. Tên kim loại là
M2+ + 2e → M
ne trao đổi= 0,06 mol =>nM= 0,03 mol
Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại M bám vào
=>M = 1,68 / 0,03 = 56 =>M là Fe
Đáp án cần chọn là: A
Câu 9:
Điện phân dung dịch X chứa 0,4 mol M(NO3)2(với điện cực trơ) trong thời gian 48 phút 15 giây, thu được 11,52 gam kim loại M tại catot và 2,016 lít khí (đktc) tại anot. Kim loại M và cường độ dòng điện là
Catot: M2++ 2e → M
Anot: 2H2O → O2↑ + 4H++ 4e
0,18 → 0,09 → 0,36
=>ne trao đổi= 4.nO2= 0,36 mol
Mà ne= I.t / F =>I = ne.F / t = 12A
nM= ne trao đổi/ 2 = 0,18 mol =>M = 11,52 / 0,18 = 64
=>M là Cu
Đáp án cần chọn là: D
Câu 10:
Có hai bình điện phân mắc nối tiếp nhau. Bình 1 chứa dung dịch CuCl2, bình 2 chứa dung dịch AgNO3. Tiến hành điện phân với điện cực trơ, kết thúc điện phân thấy catot của bình 1 tăng lên 1,6 gam. Khối lượng catot của bình 2 tăng lên là
2 bình điện phân mắc nối tiếp =>ne trao đổi bình 1= ne trao đổi bình 2
nCu= 1,6/64 = 0,025 mol =>ne trao đổi= 0,025.2 = 0,05 mol
=>nAg= 0,05 mol =>mbình 2 tăng= mAg= 5,4 gam
Đáp án cần chọn là: B
Câu 11:
Điện phân 500 ml dung dịch AgNO3với điện cực trơ cho đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra thì ngừng điện phân. Để trung hòa dung dịch sau điện phân cần 800 ml dung dịch NaOH 1M. Biết I = 20 A, nồng độ mol AgNƠ3và thời gian điện phân lần lượt là
Đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra =>Ag+bị điện phân vừa hết
nNaOH= 0,8 mol =>nH+ = 0,8 mol
Catot: Ag++ 1e → Ag
Anot: 2H2O → O2↑ + 4H++ 4e
=>ne trao đổi= nH+= 0,8 mol
=>nAg+= 0,8 mol =>CM AgNO3= 0,8 / 0,5 = 1,6M
n = I.t / F =>t = n.F / I = 3860s
Đáp án cần chọn là: B
Câu 12:
Điện phân dung dịch CuSO4với điện cực trơ, cường độ dòng điện 10A. Khi ở anot có 4 gam khí oxi bay ra thì ngưng. Phát biểu nào sau đây là đúng ?
nO2= 0,125 mol
Catot: Cu2++ 2e → Cu
Anot: 2H2O → O2↑ + 4H++ 4e
=>ne trao đổi= 4.nO2= 0,5 mol
=>nCu= 0,5 / 2 = 0,25 mol =>m = 16 gam =>A đúng
t = n.F / I = 4825s =>B sai
+) pH của dung dịch ban đầu giảm, khi hết Cu2+thì nước điện phân ở catot tạo OH-, ở anot tạo ra H+và nOH-= nH+nên pH không đổi
+) hết Cu2+, nước điện phân ở catot tạo khí H2
Đáp án cần chọn là: A
Câu 13:
Tiến hành điện phân (với điện cực Pt) 200 gam dung dịch NaOH 10% đến khi dung dịch NaOH trong bình có nồng độ 25% thi ngừng điện phân. Thế tích khí (ở đktc) thoát ra ở anot và catot lần lượt là:
mNaOH (trước điện phân) = 20 gam
Ở catot: 2H2O + 2e → H2↑ + 2OH-
Ở anot: 4OH-→ O2+ 2H2O + 4e
Cộng 2 quá trình, điện phân dung dịch NaOH thực chất là điện phân nước: H2O → ½.O2(anot)+ H2(catot)
→ NaOH không đổi → m dung dịch sau điện phân= 80 gam
→ mH2O bị điện phân= 200 – 80 = 120 gam → nH2O= 20/3 mol
→ VO2= 74,7 lít và VH2= 149,3 lít
Đáp án cần chọn là: D
Câu 14:
Điện phân 250 gam dung dịch CuSO48% đến khi nồng độ CuSO4 trong dung dịch thu được giảm đi và bằng một nửa so với trước phản ứng thì dừng lại. Khối lượng kim loại bám ở catot là
mCuSO4= 20 gam =>nCuSO4= 0,125 mol
nCuSO4 phản ứng= x mol =>nCu sinh ra = x mol =>nO2= 0,5x mol
\[C{{\rm{\% }}_{CuS{O_4}}} = \frac{{(0,125 - x).160}}{{250 - 64{\rm{x}} - 0,5{\rm{x}}.32}}.100{\rm{\% }} = 4{\rm{\% }}\](Vì dung dịch sau phản ứng có nồng độ bằng một nửa so với trước phản ứng)
=>x = 0,0638 mol =>mCu = 4,0832 gam
Đáp án cần chọn là: A
Câu 15:
Sau một thời gian điện phân 200 ml dung dịch CuCl2người ta thu được 1,12 lít khí (đktc) ở anot. Ngâm đinh sắt sạch trong dung dịch còn lại sau khi điện phân. Phản ứng xong, nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,2 gam. Nồng độ mol ban đầu của dung dịch CuCl2là
Phương trình điện phân :
CuCl2→ Cu + Cl2
0,05 ← 0,05
Gọi nCuCl2 dư = a mol
CuCl2+ Fe → FeCl2+ Cu
a a a
=>64a – 56a = 1,2 =>a = 0,15
=>nCuCl2= a + 0,05 = 0,15 + 0,05 = 0,2 mol
=>CM CuCl2= 0,2 / 0,2 = 1M
Đáp án cần chọn là: A
Câu 16:
Điện phân nóng chảy Al2O3với anot than chì (hiệu suất điện phân 100 %) thu được m kg Al ở catot và 67,2 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro bằng 16. Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong (dư) thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của m là:
2Al2O3→ 4Al + 3O2(1)
C + O2→ CO2(2)
2C + O2→ 2CO (3)
2,24 lít X + Ca(OH)2 dư → nCaCO3 = nCO2 = 0,02 mol
Do X = 32 → hỗn hợp X có CO2(0,02 mol); CO (x mol) và O2dư (y mol)
=>nX= 0,02 + x + y = 0,1 (1)
MX= 0,02.44 + 28x + 32y = 0,1.2.16 (2)
(1) và (2) =>x = 0,06; y = 0,02
Bảo toàn O =>nO2 sinh ra do điện phân=\[\frac{{0,02.2{\rm{\;}} + {\rm{\;}}x{\rm{\;}} + {\rm{\;}}2y}}{2} = 0,07{\rm{\;}}mol\]
\[ = >{\rm{\;}}{n_{Al}} = \frac{{4.{n_O}}}{3} = {\rm{\;}}\frac{{0,28}}{3}{\rm{\;}}mol{\rm{\;}} = >{\rm{\;}}m = 2,52{\rm{\;}}gam\]
Xét tỉ lệ: 0,1 mol X ứng với 2,52 gam Al
3 kmol X =>mAl= 75,6 kg Al
Đáp án cần chọn là: B
Câu 17:
Hòa tan 4,5 gam tinh thể MSO4.5H2O vào nước được dung dịch X. Điện phân dung dịch X với điện cực trơ, I = 1,93A.
- Nếu thời gian điện phân là t giây thì thu được kim loại tại catot và 0,007 mol khí tại anot.
- Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được 0,024 mol khí.
Kim loại M và thời gian t là
Khí tại anot là O2
\[{n_{{O_2}}} = 0,007\,\,mol\,\, = >\,\,t = \frac{{96500.4.0,007}}{{1,93}} = 1400\,\,(s)\]
Vì anot chỉ có nước điện phân =>sau thời gian gấp đôi sẽ thu được số mol O2ở anot và số mol e trao đổi cũng gập đôi
\[ = >{\rm{\;}}{n_{e{\rm{\;}}(2t)}} = 2.{n_{e{\kern 1pt} {\kern 1pt} (t)}} = 2.0,007.4 = 0,056\,\,mol\]
nH2 (catot)= 0,024 – 0,007.2 = 0,01 mol
Ta có: \[{n_e} = {\rm{\;}}2.{n_{{H_2}}} + 2.{n_{MS{O_4}}} = 0,056{\rm{\;}} = >{n_{M{\rm{S}}{O_4}}} = 0,018\,mol\,\]\[ = >{\rm{\;}}{M_{M{\rm{S}}{O_4}.5{H_2}O}} = \frac{{4,5}}{{0,018}} = 250\,\, = >\,\,M = 64\](Cu)
Đáp án cần chọn là: A
Câu 18:
Điện phân dung dịch CuSO4nồng độ 0,5M với điện cực trơ trong thì thu được 1 gam Cu. Nếu dùng dòng điện một chiều có cường độ 1A, thì thời gian điện phân tối thiểu có giá trị gần nhất là
Áp dụng công thức Faraday để tính khối lượng chất thoát ra ở điện cực.
Khối lượng Cu thoát ra ở điện cực bằng:
\[{m_{Cu}} = \frac{{A.I.t}}{{n.F}} \to t = \frac{{{m_{Cu}}.n.F}}{{A.I}} = \frac{{1 \times 96500 \times 2}}{{64 \times 1}} = 3015,625\left( s \right)\]= 50 phút 15 giây
Đáp án cần chọn là: A
Câu 19:
Điện phân dung dịch CuSO4một thời gian thu được tổng thể tích khí là 11,2 lít. Trong đó một nửa lượng khí được sinh ra từ cực dương và một nửa được sinh ra từ cực âm. Khối lượng CuSO4có trong dung dịch là
Theo bài ra một nửa lượng khí được sinh ra từ cực dương và một nửa được sinh ra từ cực âm nên VO2= VH2= 5,6 (lít)
Suy ra: nO2= nH2= 0,25 (mol)
Dùng bảo toàn electron ta có: ne cho= ne nhận
Suy ra 4.nO2= 2.nCu2++ 2.nH2⇔ 4. 0,25 = 2.nCu2++ 2.0,25 → nCu2+= 0,25 (mol)
Khối lượng CuSO4có trong dung dịch là mCuSO4= 0,25.160 = 40 (gam)
Đáp án cần chọn là: D
Câu 20:
Điện phân 400 ml dung dịch CuSO40,2M với cường độ dòng điện 10A trong một thời gian thu được 0,224 lít khí (đktc) ở anot. Biết điện cực đã dùng là điện cực trơ và hiệu suất điện phân là 100%. Khối lượng catot tăng là
\[{n_{CuS{O_4}}} = 0,4.0,2 = 0,08mol\]Khí thu được ở anot là O2\[ \to {n_{{O_2}}} = \frac{{0,224}}{{22,4}} = 0,01(mol)\]
Tại anot (+):\[2{H_2}O \to 4{H^ + } + {O_2} + 4{\rm{e}}\]
\[ \to {n_{e(an{\rm{o}}t)}} = 4{n_{{O_2}}} = 0,04(mol)\]
Ta thấy: \[2{n_{C{u^{2 + }}(ban{\kern 1pt} dau)}} >4{n_{{O_2}}}\]→ Tại catot Cu2+ chưa bị điện phân hết
Tại catot (-): \[C{u^{2 + }} + 2{\rm{e}} \to Cu\]
0,04 → 0,02 (mol)
→ mcatot tăng= mCu= 0,02.64 = 1,28 gam
Đáp án cần chọn là: A
Câu 21:
Điện phân 150ml dung dịch AgNO31M với điện cực trơ trong t phút, cường độ dòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%), thu được chất rắn X, dung dịch Y và khí Z. Cho 12,6 gam Fe vào dung dịch Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại và khí NO (là sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của t là
Ta có: nAgNO3= 0,15 mol
2AgNO3 + H2O → 2Ag + 2HNO3+ ½ O2
Khi cho Fe vào Y thu được hỗn hợp kim loại chứng tỏ trong Y có chứa AgNO3dư
2AgNO3 + H2O → 2Ag + 2HNO3+ ½ O2
x mol x mol
3Fe + 2NO3- + 8H+→ 3Fe2++ 2NO + 4H2O (do Fe còn dư).
0,375x x mol
Fe + 2Ag+→ 3Fe2++ 2Ag
0,5y mol y mol y mol
Giải hệ: x + y = 0,15
108.y - (0,375x + 0,5y).56 = 14,5 - 12,6 = 1,9
→ x = 0,1 mol
→ t = (96500.0,1)/2,68 = 3600 giây = 60 phút.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 22:
Điện phân 200 ml dung dịch KOH 2M (D = 1,1 g/cm3) với điện cực trơ. Khi ở catot thoát ra 2,24 lít khí (đktc) thì ngừng điện phân. Biết rằng nước bay hơi không đáng kể. Dung dịch sau điện phân có nồng độ phần trăm là
\[{n_{{H_2}}} = 0,1mol\]Ở catot: 2H2O + 2e → 2OH-+ H2
0,2 0,2 ← 0,1
Ở anot: 4OH-→ O2+ 4e + 2H2O
0,2 0,05 ← 0,2
Ta thấy lượng OH-không đổi
m dd ban đầu= 200.1,1 = 220 gam
\[{m_{dd\,sau}} = {m_{dd\,bd}} - {m_{{H_2}}} - {m_{{O_2}}} = 220 - 0,2 - 1,6 = 218,2(g)\]
\[C{\rm{\% }} = \frac{{{m_{KOH}}}}{{{m_{dd}}}}.100{\rm{\% }} = \frac{{22,4}}{{218,2}}.100{\rm{\% }} = 10,27{\rm{\% }}\]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 23:
Điện phân bằng điện cực trơ dung dịch muối sunfat của kim loại hoá trị II với dòng điện có cường độ 6A. Sau 29 phút điện phân thấy khối lượng catot tăng 3,45 g. Kim loại đó là
Catot ion kim loại điện phân trước
\[m = \frac{{AIt}}{{nF}} = \frac{{A \times 6 \times 1740}}{{2 \times 96500}} = 3,45 \to A \approx 64\]
Vậy kim loại là Cu.
Đáp án cần chọn là: B