Bài tập điện phân lớp 12 (có lời giải)
10 câu hỏi
Xét quá trình sản xuất nhôm được thực hiện theo phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy với điện cực than chì.Trung bình để sản xuất được 1 tấn Al thì lượng điện cực than chì bị tiêu hao do phản ứng oxi hoá là bao nhiêu? Giả thiết thành phần khí bay ra ở cực dương gồm 50% CO và 50% CO2 về thể tích.
0,44 tấn
4,40 tấn.
0,44 kg.
4,40 kg.
Đáp án đúng là: A
Vì thành phần khí bay ra ở cực dương gồm 50% CO và 50% CO2 về thể tích.
nCO=nCO2=x mol
Cs+O2g→CO2g; 2Cs+O2g→2COg
x x x (mol) x 0,5x x (mol)
2Al2O3s→3O2g+4Als
1,5x 2x (mol)
27. 2x= 106
x = 5.10527 mol
mC = 12.2x = 0,44.106 gam = 0,44 tấn.
Điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trơ. Sau một thời gian, ở cathode thu được 1,28 gam Cu và ở anode có V mL khí O2 (25oC, 1 bar) bay ra. Giá trị của V là
495,8.
124,0.
247,9.
743,7.
Đáp án đúng là: C
Cathode (-): Cu2+, H2O | Anode (+): SO42-, H2O |
Cu2+ + 2e → Cu 0,04 ← 0,02 mol | 2H2O → O2 + 4H+ + 4e 0,01 ← 0,04 mol |
nCu = 0,02 mol →BTe 2nCu=4nO2⇒ nO2=0,01 mol ⇒ VO2=0,2479 L=247,9 mL.
Điện phân 500 mL dung dịch CuSO4 0,2 M (điện cực trơ) cho đến khi ở cathode thu được 3,2 gam kim loại thì thể tích khí (đkc) thu được ở anode là
1,24 lít.
2,48 lít.
0,62 lít.
3,72 lít.
Đáp án đúng là: C
Cathode (-): Cu2+, H2O | Anode (+): SO42-, H2O |
Cu2+ + 2e → Cu 0,1 ← 0,05 mol | 2H2O → O2 + 4H+ + 4e 0,025 ← 0,1 mol |
→Bte 2nCu=4nO2 ⇒ nO2=0,025 mol ⇒ VO2=0,61975 ≈ 0,62 L.
Điện phân dung dịch M(NO3)n (điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi), ở cathode chỉ thu được 5,4 gam kim loại M và ở anode thu được 0,31 lít khí (đkc). Kim loại M là
Fe.
Cu.
Ag.
Pb.
Đáp án đúng là: C
→BTen.nKL=4nO2⇔ 5,4M.n=4.0,3124,79 ⇒M=108n→n=1M=108 (Ag).
Điện phân V lít dung dịch CuCl2 0,5 M với điện cực trơ. Khi dừng điện phân thu được dung dịch X và 1,86 lít khí Cl2 (đkc) duy nhất ở anode. Toàn bộ dung dịch X tác dụng vừa đủ với 12,6 g Fe. Giá trị của V là bao nhiêu?
0,3.
0,5.
0,6.
0,8.
Đáp án đúng là: C
Ở cathode: Cu2+ + 2e → Cu
Ở anode: 2Cl- → Cl2 + 2e.
Số mol CuCl2 đã điện phân là: 1,8624,79(mol)
Dung dịch X có CuCl2 dư, H2O.
Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu
0,225 mol 0,225 mol
V = 1,8624,79+ 0,2250,5 = 0,60 lít.
Điện phân 200 mL dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/L với điện cực trơ. Sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 g so với dung dịch ban đầu. Cho 16,8 g bột sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 g kim loại. Giá trị của x là bao nhiêu?
0,25.
0,50.
1,25.
1,50.
Đáp án đúng là: C
Cathode (-): Cu2+, H2O | Anode (+): SO42-, H2O |
Cu2+ + 2e → Cu 2H2O + 2e → H2 + 2OH- | 2H2O → O2 + 4H+ + 4e |
Vì dung dịch Y vẫn còn màu xanh nên Cu2+ chưa điện phân hết.
mdd↘=mCu sinh ra+mO2↗
Gọi số mol Cu2+ bị điện phân là a
Ta có: 64 a + 18 a = 8 g → a = 0,1
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4
Số mol Fe tham gia phản ứng = số mol H2SO4 + số mol CuSO4 dư
Gọi b là số mol CuSO4 chưa bị điện phân.
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mKL sau phản ứng = 16,8 g – mFe phản ứng + mCu sinh ra.
Hay 16,8 – 56(b + 0,1) + 64 b = 12,4 b = 0,15 mol
Tổng số mol CuSO4 = a + b = 0,25
Vậy x = 0,250,2= 1,25.
Điện phân 500 mL dung dịch AgNO3 với điện cực trơ cho đến khi cathode bắt đầu có khí thoát ra thì dừng. Để trung hòa dung dịch sau điện phân cần 80 mL dung dịch NaOH 0,1 M. Biết cường độ dòng điện là 0,2A, thời gian điện phân là bao nhiêu giây?
3600.
3680.
3860.
3800.
Đáp án đúng là: C
Ở cathode: Ag+ + e → Ag
Ở anode: 2H2O → 4H++ O2 + 4e.
Phản ứng trung hòa: H+ + OH- → H2O
nNaOH = nH+ = 0,08 . 0,1 = 0,008 (mol) ⇒ số eletron trao đổi là 0,008 mol
t = ne.FI = 0,008.965000,2 = 3860 s.
Điện phân 500 mL dung dịch X gồm Cu(NO3)2 và AgNO3 với cường độ dòng điện 0,804 A cho đến khi bọt khí bắt đầu thoát ra ở cathode thì mất 2 giờ, khi đó khối lượng cathode tăng thêm 4,2 g. Nồng độ mol của Cu(NO3)2 trong dung dịch X là bao nhiêu?
0,01.
0,02.
0,03.
0,04.
Đáp án đúng là: C
Ở cathode: Ag+ + e → Ag
Cu2+ + 2e → Cu
Ở anode: 2H2O → 4+ O2 + 4e.
Đến khi bọt khí bắt đầu thoát ra ở cathode thì mất 2 giờ, khi đó khối lượng cathode tăng thêm 4,2 g.
Sau 2h, ion kim loại a mol Ag+ và b mol Cu2+ bị điện phân hết, khối lượng cathode tăng = mAg + mCu = 108 a + 64 b = 4,2 g (1*)
Thời gian để điện phân hết a mol Ag+ và b mol Cu2+:
tAg+tCu=2.3600=a.965000,804+2.b.965000,804⇒a+2b=0,06 (2*)
Từ (1*) và (2*) có a = 0,03 và b = 0,015.
Vậy nồng độ mol của Cu(NO3)2 trong dung dịch X là 0,0150,5=0,03M.
Để mạ 5,0 g bạc lên một đĩa sắt khi điện phân dung dịch chứa với dòng điện có cường độ 1,5 A không đổi cần thời gian t phút.
Cho biết:
- Quá trình khử tại cathode: + 1e → Ag + 2NH3.
- Điện lượng Q = It = ne. F, F = 96 500 C/mol.
Giá trị của t là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến phần mười).
2078.
20,8.
49,6.
46,9.
Đáp án đúng là: C
Số mol electron: ne = 1. nAg = 0,0463 mol
Điện lượng q = ne. F = 4468 C
⇒t = qt = 44681,5 = 2078s = 49,6 min.
Tiến hành điện phân dung dịch CuSO4 với anode bằng đồng. Để hòa tan 100 g đồng ở anode trong 8 giờ thì cần cường độ dòng điện bằng bao nhiêu ampe? (Làm trong kết quả đến phần mười).
8,5.
9,5.
10,5.
11,5.
Đáp án đúng là: C
Quá trình oxi hóa ở anode: Cu → Cu2+ + 2e
Số mol electron: ne = 2. nCu = 3,125 mol
Điện lượng q = ne. F = 301563 C
⇒I = qt = 301 563 C28 800 s = 10,5 A.
