50 bài tập điện phân mức độ vận dụng có đáp án và lời giải chi tiết

Phương pháp giải:

viết phương trình phản ứng điện phân, tính toán theo phương trình hóa học

Lời giải chi tiết:

Phương pháp giải:

Bảo toàn khối lượng, bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Phương pháp: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn e

Lời giải:

Bảo toàn khối lượng: m_Cl2 = 1,9 – 0,48 = 1,42g => n_Cl2 = 0,02 mol

=> n_{e cho} = 0,04 mol

=> M_M = 0,48 : (0,04/n) = 12n

=> M là Mg

Đáp án C

Phương pháp giải:

- Tại Catot luôn xảy ra quá trình khử : Mn+ + ne -> Mvà tại Anot luôn xảy ra quá trình oxi hóa : Mn- -> M + ne

Lời giải chi tiết:

Lời giải:

( Mg²⁺ không bị điện phân)

Anot : 2Cl^- -> Cl₂ + 2e

Có : n_e = It/F = 0,2 mol = 2n_H2 = 2n_Cl2 => n_H2 = n_Cl2 = 0,1 mol

Mg²⁺ + 2OH^- -> Mg(OH)₂

=> n_Mg(OH)2 = ½ n_OH- = 0,1 mol

=> m = m_Mg(OH)2 + m_H2 + m_Cl2 = 13,1g

Đáp án D

Phương pháp giải:

 bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Lời giải:

n_Cl2 = 0,25 mol

=> n_{e cho} = 0,5 mol

=> M_M = 16 : (0,5/n) = 32n

=> M là Cu

Đáp án C

Phương pháp giải:

Ghi nhớ CT n e trao đổi = It / F

Lời giải chi tiết:

n _{e trao đổi} = (It) : F = (0,8 . 855) : 96500 = 0,007 mol

n_Ag+ = 0,1 mol

=> Ag⁺ chưa điện phân hết

m _{catot tăng} = 0,007 . 108 = 0,756g

Đáp án A 

Phương pháp giải:

viết các bán phản ứng xảy ra ở catot và anot. Dùng bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Phương pháp giải:

Bảo toàn e, tăng giảm khối lượng

Lời giải chi tiết:

Vì khi bắt đầu xuất hiện khí cả 2 điện cực thì ngừng điện phân

=> chưa điện phân nước ở Catot

Catot :

Cu²⁺ + 2e -> Cu

Anot :

2Cl^- -> Cl₂ + 2e

2H₂O -> 4H⁺ + O₂ + 4e

Sau đó :

Al₂O₃ + 6H⁺ -> 2Al³⁺ + 3H₂O

=> n_H+ = 6n_Al2O3 = 0,52 mol

bảo toàn e : 2n_Cu2+ = n_Cl- + n_H+

=> V = 0,2 lit

m_{dd giảm} = m_Cu + m_O2 + m_Cl2 = 34,3g

Đáp án D

Phương pháp giải:

Viết phương trình phản ứng điện phân; tính toán theo phương trình

Lời giải chi tiết:

n_CuSO4 = 0,04

n _khí = 0,01 

Quá trình điện phân 

Điện phân dd CuSO₄ trước 

CuSO₄ + H₂O → Cu + H₂SO₄ + 1/2O₂ 

0,04                                         0,02 => CuSO₄ phản ứng không hết 

0,02     ←           0,02 ←             0,01 

=>  m_Cu = 1.28 g

Đáp án B

Phương pháp giải:

Viết bán phương trình phản ứng điện tại catot ; bảo toàn eGhi nhớ công thức: n e trao đổi = It / F

Lời giải chi tiết:

n_{e trao đổi} = (1930 . 5) : 96500 = 0,1 mol

Cực âm gồm Ag⁺ và Cu²⁺ bị oxh

Ag⁺       +          1e   → Ag

0,04     →      0,04 → 0,04

Cu²⁺ + 2e  →  Cu         

          0,06 → 0,03

m_Kl = m_Cu  + m_Ag = 0,04 . 108 + 0,03 . 64 = 6,24g

Đáp án A

Phương pháp giải:

Viết bán phương trình phản ứng điện tại catot và anot ; bảo toàn eGhi nhớ công thức: n e trao đổi = It / F

Lời giải chi tiết:

Phương pháp giải:

Bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Dung dịch sau điện phân có pH = 2 => có H⁺

Vậy các quá trình diễn ra khi điện phân là :

Catot(-) : Ag⁺ + 1e -> Ag

Anot(+) : 2H₂O -> 4H⁺ + O₂ + 4e

C_M(H+) = 10^-pH= 0,01 M => n_H+ = 0,002 mol

Bảo toàn e : n_Ag = n_H+ = 0,002 mol

=> m_Ag = 0,216g

Đáp án C

Phương pháp giải:

Na⁺ và Al³⁺ không bị khử mà H₂O bị khử bên catot theo bán pư: 2H₂O +2e → 2OH^- + H₂

Tại catot có Al³⁺;  OH^- => thành bài toán cho a mol Al³⁺ tác dụng với b mol OH^-. Lập tỉ lệ b/a nếu:

+ b/a < 3 => chỉ tạo Al(OH)₃ ; n Al(OH)₃ = b/3

+ 3< b/a < 4 => tạo Al(OH)₃ và [Al(OH)₄]- =>Lập hệ 2 ẩn 2 phương trình bảo toàn mol Al³⁺ và OH^- để giải.

+ b/a ≥4 => chỉ tạo [Al(OH)₄]- 

Lời giải chi tiết:

Ở catot: n_OH- = 0,5.0,1 + 0,5.0,3.3 = 0,5 (bảo toàn e, bằng mol e nhường của Cl^-)

\({\rm{3  <  }}{{{{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}}}} \over {{{\rm{n}}_{{\rm{A}}{{\rm{l}}^{{\rm{3 + }}}}}}}}{\rm{  =  }}{{{\rm{0,5}}} \over {{\rm{0,15}}}}{\rm{  =  3,33   <  4 }}\) => tạo Al(OH)₃ và [Al(OH)₄]- 

Ta có hệ:

n_Al(OH)3 + n_[Al(OH)4]- = 0,15

3n _Al(OH)3 + 4n_[Al(OH)4]- = 0,5

=> n_Al(OH)3 = 0,1 mol

=> n_Al2O3 = 0,05 mol

=> m = 5,1

Đáp án B

Phương pháp giải:

Viết các bán phản ứng tại catot và anot.

Bảo toàn electron (mol e bên catot nhường bằng mol e bên anot nhận).

Khối lượng dung dịch giảm: ∆ = mKL↓ + m khí↑

Lời giải chi tiết:

Quá trình điện phân có thể xảy ra các phản ứng :

Catot(-) :

            Cu²⁺ + 2e -> Cu

            2H₂O + 2e -> H₂ + 2OH^- (*)

Anot(+) :

            2H₂O -> 4H⁺ + O₂ + 4e

Sau điện phân : Cu²⁺ + S^2- -> CuS↓ (đen) => n_{Cu2+ dư} = n_CuS = 0,1 mol

=> Chứng tỏ Cu²⁺ dư => Chưa có quá trình (*)

Gọi số mol Cu²⁺ bị điện phân là x mol  => n_O2 = 0,5x mol

=> m_{dd giảm} = m_Cu + m_O2 = 64x + 32.0,5x = 8g => x = 0,1 mol

=> n_{Cu2+ bđ} = n_{Cu2+ dư} + n_{Cu2+ đp} = 0,2 mol

=> C_M(CuSO4) = 1M

Đáp án D

Phương pháp giải:

CT tính số mol e trao đổi: n_e = It/F

Bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Bảo toàn nguyên tố SO₄^2- ta có:
n_BaSO4 = n_SO42- = 0,3.0,5 = 0,15 (mol)
Bảo toàn khối lượng ta có:
m_BaSO4 + m_Cu(OH)2 = 45,73 (g)
=>m_Cu(OH)2= 45,73 - 0,15.233 = 10,78 (g)
=> n_Cu(OH)2 = 10,78 : 98 = 0,11 (mol)

=> 45,73 gam tủa có 0,15 mol BaSO₄  + 0,11 mol Cu(OH)₂

=> lượng Cu phản ứng là 0,04 mol  => e trao đổi là 0,08 mol 

=> t = 0,08 x 96500 : 2,68 : 3600 = 0,8 giờ

Đáp án D

Phương pháp giải:

Dựa vào thứ tự điện phân của các ion để tính toán.

Lời giải chi tiết:

Lời giải:

Dung dịch sau điện phân có thể hòa tan MgO => có H⁺

Catot : Cu²⁺ + 2e -> Cu

Anot :     2Cl^- -> Cl₂ + 2e

              2H₂O -> 4H⁺ + O₂ + 4e

             MgO + 2H⁺ -> Mg²⁺ + H₂O

=> n_H+ = 0,04 mol => n_O2 = 0,01 mol

Có : n_Khí = n_Cl2 + n_O2 => n_Cl2 = 0,01 mol

Bảo toàn e : 2n_Cu = n_H+ + 2n_Cl2 => n_Cu = 0,03 mol

=> m = m_Cu + m_O2 + m_Cl2 = 2,95g

Đáp án A

Phương pháp giải:

Viết các bán phản ứng xảy ra tại anot và catot. Bảo toàn electron

CT tính số mol e trao đổi: n_e = It/F

Khối lượng catot tăng: ∆= m_KL 

Lời giải chi tiết:

+/Bình 1: Tại Anot: 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Do pH = 1 => n _H+ = 0,1.0,5 = 0,05 mol

Do 2 bình mắc nối tiếp nên I₁ = I₂ => số mol e trao đổi như nhau ở 2 bình

=> n _{e trao đổi} = 0,05 mol

+/Bình 2:  Tại Catot : Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

                                   Ag⁺ + 1e → Ag

                                  Cu²⁺ + 2e → Cu

 => m = m _Ag + m _Cu = 108.0,02 + 64.0,01 =2,8g                             

Đáp án D

Phương pháp giải:

Viết các phương trình điện phân.

Bảo toàn electron, tăng giảm khối lượng.

Lời giải chi tiết:

Ta có Cu(NO₃)₂ + 2NaCl → Cu + Cl₂  + 2NaNO₃         

          0,1               0,2      0,1   0,1

Cu(NO₃)₂  + H₂O → Cu + 1/ O₂ + 2HNO₃

  a                           a       0,5a

ta có m _{dung dịch giảm} =(0,1 + 0,5a) . 64 + 0,1.71 + 0,5a . 32 = 21,5

=> a  = 0,1

=> nH+ = 2a = 0,2 (mol)

3Fe   + 8H⁺ + 2NO₃^- → 3Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,075 ← 0,2

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

b       b                       b

m _{Fe giảm} = 56(0,075 + b) - 64b = 2,6

b = 0,2

Vậy x=0,4

Đáp án A

Phương pháp giải:

Bảo toàn eGhi nhớ công thức: ne = It/F

Lời giải chi tiết:

n_e = It/F = 2,68.(2.3600)/96500 = 0,2 mol

Xét tại anot (+): Cl- và H₂O bị điện phân

n_Cl- = n_HCl = 0,16 mol

Cl^- → 0,5 Cl₂ + 1e

0,16 → 0,08 → 0,16

=> n_{e còn lại} = 0,2 – 0,16 = 0,04 mol

=> H₂O có bị điện phân

H₂O → 2H⁺ + 0,5O₂ + 2e

                         0,01 ← 0,04 (mol)

Vậy khí thu được gồm 0,08 mol Cl₂ và 0,01 mol O₂.

=> V = (0,08 + 0,01).22,4 = 2,016 lít

Phương pháp giải:

Viết các bán phản ứng xảy ra tại catot và anot.

Đặt số mol e dưới chân các phản ứng, tính toán theo bán phương trình.

Phương pháp tăng giảm khối lượng

Lời giải chi tiết:

Sau điện phân dung dịch vẫn còn màu xanh => CuSO₄ dư

Quá trình điện phân :

Catot : Cu²⁺ + 2e -> Cu

(mol)    t     -> 2t    -> t

Anot : 2H₂O -> 4H⁺  +  O₂  +  4e

(mol)                 2t  

=> m_giảm = m_Cu + m_O2 => t = 0,1 mol

Khi cho Fe vào dung dịch sau phản ứng thì :

Fe + Cu²⁺ -> Fe²⁺ + Cu

    (0,2x – 0,1) ->    (0,2x – 0,1)

Fe + 2H⁺ -> Fe²⁺ + H₂

0,1

=> m_{KL trước} – m_{KL sau} = m_{Fe pứ} - m_{Cu tạo ra}

=> 16,8 – 12,4 = 56.(0,2x – 0,1 + 0,1) – 64.(0,2x – 0,1)

=> x = 1,25 M

Đáp án D

Phương pháp giải:

Bảo toàn eGhi nhớ CT ne = It/FĐộ giảm dung dịch ∆ = m kim loại↓ + m khí↑ne = It/F = 0,08 mol

Lời giải chi tiết:

n_e = It/F = 0,08 mol

Catot : Cu²⁺ + 2e -> Cu

Mol    0,04 -> 0,08 -> 0,04

Anot : 2H₂O -> 4H⁺  +  O₂  +  4e

Mol                  0,08

Vậy dung dịch sau phản ứng có : 0,01 mol Cu²⁺ ; 0,1 mol NO₃^- ; 0,08 mol H⁺

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- -> 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,03 <-0,08 ->                             0,02 (mol)

Vậy dung dịch mất đi : 0,02 mol NO và 0,02 mol O₂ ; 0,01 mol Cu

=> m_giảm = 1,88g

Đáp án C

Phương pháp giải:

Bảo toàn e, tăng giảm khối lượng

Lời giải chi tiết:

Do khối lượng thanh Al tăng nên dung dịch sau điện phân có chứa Cu²⁺
=> Cu²⁺ bị điện phân chưa hết
Anot: 
H₂O - 2e →   2H⁺ +  0,5O₂
        0,24 ← 0,24 ← 0,06
Catot: 
Cu²⁺ + 2e →  Cu
         0,24 → 0,12

DD sau điện phân có chứa: Cu²⁺ (x mol); H⁺ (0,24 mol); SO₄^2-

2Al + 6H⁺ → 2Al³⁺ + 3H₂ (1)

0,08 ← 0,24

2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu (2)

x      → 1,5x       →           1,5x

m _{thanh Al tăng} = m _bám – m _tan = m_Cu(2) – (m_Al(2) + m_Al(1))=> 64.1,5x – (27x + 27.0,08) = 6,12

=> x = 0,12

=> n_{CuSO4 bđ} = 0,12 + 1,5x = 0,3 mol

=> C_M = 0,3 : 0,5 = 0,6M

Đáp án B

Phương pháp giải:

CT tính số mol e trao đổi n_e = It/F

Bảo toàn electron

Lời giải chi tiết:

Ta thấy lượng khí sinh ra chính là clo và hidro.

BTNT "Cl": n_Cl = 3n_FeCl3 + n_HCl = 3.0,1 + 0,15 = 0,45 mol

Mà m_Cl = 0,45.35,5 = 15,975 g > m _khí = 5,156 g => Cl^- chưa bị điện phân hết

          Quá trình:   + Anot :  2Cl^- → Cl₂ + 2e

                             + Catot: Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

                                           2H⁺ +2e → H₂

Đặt n _Cl2 = x mol => n _{e trao đổi} = 2x = n _Fe3+ + 2n _H2

=> n _H2 = (x-0,05) mol

=> m _khí = 2(x-0,05) + 71x = 5,156 => x = 0,072 mol

=>n _{e trao đổi} = It/F => t = 7200s = 2h

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

Đáp án C

$\begin{gathered}
{n_e} = \frac{{I.t}}{F} = 0,013 \hfill \\
{n_{AgN{O_3}}} = 0,004mol \hfill \\
\Rightarrow m = 0,432g \hfill \\
\end{gathered} $

Lời giải chi tiết:

ne = 0,2 mol→∆m gồm : 0,1 mol Cu; 0,06 mol Cl2;0,02 mol O2→∆m = 11,3 gam

Đáp án B

Phương pháp giải:

Bảo toàn e

Ghi nhớ công thức: n_e = It/ F

Khối lượng dung dịch giảm ∆ = m↓ + m↑

Chú ý: Na⁺ và SO₄ ^2- không bị điện phân mà khi đó H₂O sẽ bị điện phân

Lời giải chi tiết:

n_e = It/F = 5.96,5.60/96500 = 0,3 mol

TH1: Ở catot nước chưa bị điện phân, Cu²⁺ bị điện phân chưa hết (hoặc vừa hết)

Catot (-):

Cu²⁺ + 2e → Cu

            0,3 → 0,15

Anot (+):

2Cl^- →  Cl₂  +   2e

           0,15 ← 0,3

=> m _{dd giảm} = m_Cu + m_Cl2 = 0,15.64 + 0,15.71 = 20,25 gam ≠ 17,15 gam (loại)

TH2: Ở catot Cu2+ đã điện phân hết, H2O đã bị điện phân

Tại catot (-)                                             Tại anot (+)

Cu²⁺  + 2e → Cu                                     2Cl^- →  Cl₂  +   2e

0,5 a→ a  → 0,5a                                               0,15 ← 0,3

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

            b → 0,5b

\(\left\{ {\matrix{{a + b = 0,3} \cr {0,5a.64 + 0,5b.2 + 0,15.71 = 17,15} \cr} = > \left\{ {\matrix{{a = 0,2} \cr {b = 0,1} \cr} } \right.} \right.\)

Nồng độ của CuSO₄ = a = 0,2 M

Đáp án A

Lời giải chi tiết:

n _Cl = 0,2 mol  => n _Cl2 = 0,1 mol

2 H₂O  → 4 H⁺ + O₂ + 4 e

n _O2 = 0,05 mol => n _H+ = 0,2 mol = n _HNO3

Fe + 4 HNO₃→   Fe(NO₃)₃ + 2 H₂O + NO

 0,05 <= 0,2      =>  0,05

Fe +     2 Fe(NO₃)₃   →    3 Fe(NO₃)₂

0,025    <=0,05

=> m _Fe  = 56 . ( 0,025 + 0,05 ) =  4,2 gam > 2,6 gam

=> có phản ứng của Fe với muối Cu²⁺

Fe + Cu(NO₃)₂→     Fe(NO₃)₂  + Cu

=> m _{tăng của} ­_{phản ứng}   = 4,2 – 2,6 = 1,6 g

=> n _Cu(NO3)2 = 1,6 : (64 – 56 ) = 0,2 mol ( tăng theo thực tế chia cho tăng theo 1 mol )

tổng số mol = 0,2 + 0,2 = 0,4 mol

Đáp án C

Phương pháp giải:

+  Công thức: n_e trao đổi = IT/F

+ Viết thứ tự các chất bị điện phân tại catot theo quy tắc Ag⁺ trước Cu²⁺ bị điện phân sau

Lời giải chi tiết:

n_e trao đổi = IT/F = 5. 1930/96500 = 0,1 (mol)

Catot (-)

Ag⁺     + 1e→ Ag

0,04← 0,04→ 0,04

Cu²⁺    +   2e   → Cu

        (0,1- 0,04) → 0,03

=> m_KL = m_Ag + m_Cu =  0,04.108 + 0,03.64 = 6,24 (g)

Đáp án B

Phương pháp giải:

n_Oxi = n_H2 = 0,5:2=0,25 mol

CuSO₄

(-)                                                        (+)

Cu⁺² +2e →  Cu                             H₂O  -2e → 2H⁺ + 1/2 O₂

x       2x                                                   1                       0,25

2H₂O  +2e → H₂  +  2OH^-

                0,5     0,25

ĐLBT số mol e  => n_{e cho} = n_{e nhận}

=> x=> m_CuSO4

Lời giải chi tiết:

n_Oxi = n_H2 = 0,5:2=0,25 mol

CuSO₄

(-)                                                        (+)

Cu⁺² +2e →  Cu                             H₂O  -2e → 2H⁺ +  O₂

x       2x                                                   1                0,25

2H₂O  +2e → H₂  +  2OH^-

                0,5     0,25

ĐLBT số mol e  => n_{e cho} = n_{e nhận}

=> 2x+ 0,5= 1=> x=0,25 mol

=> m_CuSO4 = 160.0,25 = 40 (g)

Đáp án A

Phương pháp giải:

n_Clo = 0,896:22,4=0,04 mol

2MCl_n → 2 M  + nCl₂

            0,08/n     0,04

=> M

Lời giải chi tiết:

n_Clo = 0,896:22,4=0,04 mol

2MCl_n → 2 M  + nCl₂

            0,08/n 0,04

=> M= 3,12: (0,08/n)= 39n

=> n=1, M=39 (K)

=> muối là KCl 

 Đáp án C

Phương pháp giải:

pH= 12  => [H⁺] = 10^-12  => [OH^-] =  \(\frac{{{{10}^{ - 14}}}}{{{{10}^{ - 12}}}} = {10^{ - 2}}\)

=> n_OH- = 10^-2 .0,5=0,005 mol

NaCl     → Na⁺                +     Cl^-

                 Catot(-)           Anot(+)

                Na⁺,H₂O            Cl^-,H₂O

2H₂O  +2e → H₂  +  2OH^-         2Cl‑ → Cl₂  + 2e

=> m_NaCl(p/u)

=> H=\(\frac{{{m_{p/u}}}}{{{m_{b{\text{d}}}}}}.100\% \)

Lời giải chi tiết:

pH= 12  => [H⁺] = 10^-12  => [OH^-] = \(\frac{{{{10}^{ - 14}}}}{{{{10}^{ - 12}}}} = {10^{ - 2}}\) 

=> n_OH- = 10^-2 .0,5=0,005 mol

NaCl    → Na⁺                 +                       Cl^-

            Catot(-)                                      Anot(+)

           Na⁺,H₂O                                      Cl^-,H₂

 2H₂O  +2e → H₂  +  2OH                    2Cl‑ → Cl₂  + 2e

0,005                              0,005                    0,005       0,005

=> m_NaCl(p/u) = 0,005 . 58,5=0,2925

=> H= \(\frac{{{m_{p/u}}}}{{{m_{b{\text{d}}}}}}.100\%  = \frac{{0,2925}}{{0,585}}.100\%  = 50\% \)

Đáp án C

Phương pháp giải:

n_Cu2+ = 0,2 mol;   n_Cl- = 0,12 mol

Na⁺, SO₄^2- không tham gia điện phân

Catot (-) : Cu²⁺ , Na⁺, H₂O                                               Anot (+) : Cl^-, SO₄^2-, H₂O

Cu²⁺     +  2e      →   Cu                                                   2Cl^-     →   Cl₂     +   2e                                                      

0,06      ←0,12 →      0,06                                              0,12 →      0,06        0,12

Số mol Cu giải phóng ra ở catot sau 9650 giây điện phân: n_Cu = \(\frac{{It}}{{nF}} = \frac{{2.9650}}{{2.96500}}\)= 0,1 mol

Khi điện phân hết ion Cl^- chỉ mới thu được 0,06 mol Cu nên Cu²⁺ tiếp tục điện phân để tạo ra 0,1 – 0,06 = 0,04 mol Cu nữa.  Mà khi bên catot ion Cu²⁺ tiếp tục điện phân thì bên anot do Cl^- đã điện phân hết nên H₂O sẽ tiếp tục điện phân.

→  V

Lời giải chi tiết:

n_Cu2+ = 0,2 mol;   n_Cl- = 0,12 mol

Na⁺, SO₄^2- không tham gia điện phân

Catot (-) : Cu²⁺ , Na⁺, H₂O                                               Anot (+) : Cl^-, SO₄^2-, H₂O

Cu²⁺     +  2e      →   Cu                                                   2Cl^-     →   Cl₂     +   2e                                                      

0,06      ←0,12 →      0,06                                              0,12 →      0,06        0,12

Số mol Cu giải phóng ra ở catot sau 9650 giây điện phân: n_Cu = \(\frac{{It}}{{nF}} = \frac{{2.9650}}{{2.96500}}\) = 0,1 mol

Khi điện phân hết ion Cl^- chỉ mới thu được 0,06 mol Cu nên Cu²⁺ tiếp tục điện phân để tạo ra 0,1 – 0,06 = 0,04 mol Cu nữa. Mà khi bên catot ion Cu²⁺ tiếp tục điện phân thì bên anot do Cl^- đã điện phân hết nên H₂O sẽ tiếp tục điện phân.

Cu²⁺     +  2e      →   Cu                                                     H₂O   →1/2 O₂ +2 H⁺  +  2e                        

                0,08  ← 0,04                                                                        0,02           ←0,08

→  Thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot: V = V_Cl2 + V_O2 =( 0,06 + 0,02) . 22,4 = 1,792 lít

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

n_Fe = 0,015 mol => n_CuCl2 = 0,015 mol

n_Cl2 = 0,15 mol => n_CuCl2 phản ứng = 0,15 mol

=> n_CuCl2 = 0,165 mol

=> V  = 0,33 lít

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

n _{e trao đổi} = It/F = 0,04 mol

Ag⁺   +   1e→ Ag

0,02      0,02    0,02

Cu²⁺  +  2e  → Cu

0,01   0,02       0,01

m _{kim loại} = m_Cu + m_Ag = 2,8

Đáp án D

Lời giải chi tiết:

pH = 12 => [OH^-] = 0,01 mol

n_OH- = 0,003 mol

H₂O + e → 1/2 H₂ + OH-

         0,003        ← 0,003

n e trao đổi = 0,003 = It/ F

=> t = 300s

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

n _{e trao đổi} = \(\frac{{It}}{F} = \frac{{1.96500}}{{96500}} = 0,1\,mol\)

n_Cu2+ = 0,1 mol

n_Cl- = 0,02 mol

Catot                                                                         Anot

Cu²⁺ + 2e  → Cu                                                  2Cl^- → Cl₂   +  2e

              0,1    0,05                                                          0,04       0,08

                                                                            2H₂O → O₂    +     4H⁺    + 4e

                                                                                           0,005 ←0,02   ← 0,02

- Nước ở anot đã điện phân và nước ở catot chưa điện phân => dd sau phản ứng có Ph < 7

- V_khí = V_Cl2 + V_O2 = 1,008 lít

- m_giảm = m_Cu + m_Cl2 + m_O2 = 6,2g

- n_{Cu2+ dư} = 0,05 mol ; n_H+ = 0,02 mol

n_Fe = n_Cu2+ + n_H+  = 0,07 mol

=> m_Fe = 3,92g

Đáp án D                   

Lời giải chi tiết:

Thứ tự điện phân

n_Fe3+ = 0,05 mol

n_Cu2+ = 0,1 mol

n_H+ = 0,2 mol

n_Cl- = 0,55 mol

Khi catot bắt đầu điện phân chứng tỏ H⁺ bắt đầu điện phân

Catot                                                                               Anot

Fe³⁺                + 1e → Fe²⁺                                                                  2Cl^- → Cl₂    +   2e

0,05            0,05                                                                   0,125 ←0,25

Cu²⁺ + 2e    →  Cu

0,1   →0,2

V = 2, 8 lít

Đáp án C

Phương pháp giải:

Cu(NO₃)₂

Catot (-)

Anot (+)

Cu⁺² +2e Cu

H₂O  -2e2H⁺ +  O₂

=> m_{dd giảm} = m_Cu + m_O2

Lời giải chi tiết:

            Cu(NO₃)₂

Catot (-)

Anot (+)

Cu⁺² +2e Cu

0,1      0,2     0,1

H₂O  -2e2H⁺ +  O₂

0,1      0,2                0,05

m_{dd giảm} = m_Cu + m_O2 = 0,1.64+ 0,05.32 = 8 gam

Đáp án C

Phương pháp giải:

+ Viết PTHH phản ứng điện phân

+ Fe dư sau phản ứng nên tạo muối Fe²⁺

+ Tính toán theo phương trình, dùng phương pháp tăng giảm khối lượng: ∆m rắn tăng = m_Ag sinh ra – m_Fe pư

Lời giải chi tiết:

4AgNO₃ + 2H₂O \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) 4Ag + 4HNO₃ + O₂

     x                      →                     x             (mol)

Dd X gồm: HNO₃: x (mol); AgNO₃ dư : 0,3 – x  (mol)

Cho Fe vào dd X, sản phẩm thu được có Fe dư ( Vì m_Ag < 0,3. 108 < 34,28)

Fe     +  4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

0,25x ← x      →     0,25x

Fe     +    2Fe(NO₃)₃ → 3Fe(NO₃)₂

0,125x ←0,25x

Fe       +        2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag↓

(0,15-0,5x)←(0,3-x)

∆m rắn tăng = m_Ag sinh ra – m_Fe pư

=> 34,28 – 22,4 = ( 0,3 – x). 108 – ( 0,25x + 0,125x + 0,15– 0,5x). 56

=> 11, 88 = 24-101x

=> x = 0,12 (mol)

=> n_Ag+ bị điện phân = 0,12 = It/F

=> t = 0,12. 96500/ 2,68 = 4320 (s) = 1,2 h

Đáp án B

Phương pháp giải:

+ Dùng công thức: n_e = It/F

+ Viết các bán phản ứng xảy ra tại catot và anot, tính toán theo các bán phản ứng

Catot : Cu²⁺ + 2e → Cu

Anot : 2H₂O → 4H⁺  +  O₂  +  4e

+ PT ion rút gọn: 3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- →3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

=> m_giảm = m_NO + m_O2 + m_Cu

Lời giải chi tiết:

n_e = It/F = 0,08 mol

Catot : Cu²⁺ + 2e → Cu

Mol    0,04 → 0,08 → 0,04

Anot : 2H₂O → 4H⁺  +  O₂  +  4e

Mol                  0,08 ←0,02 ← 0,08

Vậy dung dịch sau phản ứng có : 0,01 mol Cu²⁺ ; 0,1 mol NO₃^- ; 0,08 mol H⁺

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- →3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,03 ←0,08 →                            0,02 (mol)

Vậy dung dịch mất đi : 0,02 mol NO và 0,02 mol O₂ ; 0,01 mol Cu

=> m_giảm = 1,88g

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

n_Cu2+ = 0,1 mol

n_Cu = 0,05 mol < 0,1

=> Cu²⁺ chưa phản ứng hết

Cu²⁺ +1e→ Cu                                                         2H₂O → 4H⁺ +    O₂    + 4e

          0,1 ← 0,05                                                                                0,025 ← 0,1

=> V = 0,56 lít

Đáp án C

Phương pháp giải:

Thứ tự điện phân:

Ở catot: ion nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ điện phân trước:

Fe³⁺ +   1e → Fe²⁺

Cu²⁺ + 2e → Cu

2H⁺ + 2e → H₂

Khi ở catot bắt đầu thoát khí thì chứng tỏ Fe³⁺ và Cu²⁺ vừa bị điện phân hết

Ở anot:

2Cl^- → Cl₂ + 2e

Lời giải chi tiết:

Thứ tự điện phân:

Ở catot: ion nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ điện phân trước:

Fe³⁺+   1e →     Fe²⁺

0,1  → 0,1 mol

Cu²⁺+ 2e →    Cu

0,2→ 0,4 mol   0,2 mol

2H⁺+ 2e →    H₂

Khi ở catot bắt đầu thoát khí thì chứng tỏ Fe³⁺ và Cu²⁺ vừa bị điện phân hết

Tổng số mol e nhận bằng 0,1 + 0,4 = 0,5 mol = Tổng số mol e cho

Ở anot:

2Cl^- → Cl₂+     2e

           0,25← 0,5 mol

Vậy V = V_Cl2 = 0,25.22,4 = 5,6 lít

Đáp án A

Phương pháp giải:

Ở catot:

Cu²⁺   + 2e →Cu

2H₂O + 2e →H₂+ 2OH^-

Ở anot:

2Cl^- → Cl₂+ 2e

Dung dịch sau điện phân có OH^-

Al + OH^-+ H₂O → AlO₂^-+ 3/2 H₂

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_CuCl2 = 0,05 mol; n_NaCl = 0,25 mol → n_Cl- = 2.0,05+ 0,25 = 0,35 mol

Ta có: n_e = It/F = 0,2 mol

ở catot:

Cu²⁺   + 2e →Cu

0,05 → 0,1

2H₂O + 2e →H₂+ 2OH^-

            0,1 →    0,1 mol

Ở anot:

2Cl^- → Cl₂+ 2e

0,35

0,2←            0,2 mol

Do ở anot: n_{Cl- pứ} = 0,2 mol < 0,35 mol nên Cl^- chưa bị điện phân hết

→Nước chưa bị điện phân ở anot

Dung dịch sau điện phân có OH^-

Al + OH^-+ H₂O → AlO₂^-+ 3/2 H₂

Ta có: n_Al = n_OH- = 0,1 mol → m = 2,7 gam

Đáp án B

Phương pháp giải:

Cl^- (cực dương)←  CuCl₂, H₂O → Cu²⁺  (cực âm)

2Cl^- → Cl₂ + 2e                   Cu⁺²+ 2e → Cu

Do ở anot chỉ có khí Cl₂ thoát ra nên chưa có sự điện phân của nước. Dung dịch X chứa CuCl₂ còn dư.

CuCl₂ → Cu + Cl₂ (1)

CuCl₂ + Fe → FeCl₂+ Cu (2)

Lời giải chi tiết:

Cl^- (cực dương)←  CuCl₂, H₂O → Cu²⁺  (cực âm)

2Cl^- → Cl₂ + 2e                   Cu⁺²+ 2e → Cu

Do ở anot chỉ có khí Cl₂ thoát ra nên chưa có sự điện phân của nước. Dung dịch X chứa CuCl₂ còn dư.

CuCl₂ → Cu + Cl₂ (1)

CuCl₂+ Fe → FeCl₂+ Cu (2)

Theo PT (1): n_CuCl2 = n_Cl2 = 1,68/22,4 = 0,075 mol

Theo PT (2): n_CuCl2 = n_Fe = 12,6 : 56 = 0,225 mol

Vậy tổng số mol CuCl₂ là: n_CuCl2 = 0,075 + 0,225 = 0,3 mol → V = 0,3 : 0,5 = 0,6 lít

Đáp án A

Phương pháp giải:

Thứ tự điện phân:

Ở catot: Ion nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ điện phân trước:

Fe³⁺+   1e →     Fe²⁺

Cu²⁺+ 2e →    Cu

Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại bám vào

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_Fe3+ = 0,1 mol; n_Cu2+ = 0,1 mol

Thứ tự điện phân:

Ở catot: Ion nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ điện phân trước:

Fe³⁺+   1e →     Fe²⁺

0,1  → 0,1 mol

Cu²⁺+ 2e →    Cu

Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại bám vào

Nếu kim loại sinh ra chỉ có Cu: m_Cu = 3,584 gam → n_Cu = 0,056 mol < 0,1 mol (thỏa mãn)

Vậy tổng số mol trao đổi là n_e = 0,1+ 2.n_Cu = 0,1+ 2.0,056 = 0,212 mol

Áp dụng công thức n_e = It/F nên suy ra t = 1060 giây

Đáp án A

Phương pháp giải:

Khí thoát ra ở anot là O₂

Bảo toàn e: n.n_M = 4n_O2 (với n là số oxi hóa của M)

=> M_M = m_M : n

Biện luận tìm được kim loại phù hợp.

Lời giải chi tiết:

Khí thoát ra ở anot là O₂: n_O2 = 0,1 mol

Bảo toàn e: n.n_M = 4n_O2 (với n là số oxi hóa của M) => n_M = 4n_O2 : n = 0,4/n (mol)

=> M_M = m_M : n_M = 43,2 : (0,4/n) = 108n

Xét n = 1 → M = 108 → M là Ag

Xét n = 2 → M =216 loại

Xét n = 3→ M = 324 loại

Vậy công thức của muối là AgNO₃.

Đáp án D

Lời giải chi tiết:

Dung dịch sau phản ứng phản ứng với Al₂O₃ nên dung dịch đó chứa axit hoặc bazo kiềm.

Phương pháp giải:

Ta có: n_KCl = 0,02 mol; n_Cu(NO3)2 = 0,04 mol

Ta có: n_e  = It/F = 0,06 mol

Ở catot:

Cu²⁺+ 2e →  Cu

Cu²⁺ chưa bị điện phân hết nên H₂O chưa bị điện phân ở catot.

Ở anot:

2Cl^-  → Cl₂+ 2e

2H₂O – 4e → O₂+ 4H⁺

Khối lượng dung dịch giảm là: m_{dd giảm} = m_Cu+ m_Cl2+ m_O2

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_KCl = 0,02 mol; n_Cu(NO3)2 = 0,04 mol

Ta có: n_e  = It/F = 0,06 mol

Ở catot:

Cu²⁺+ 2e →  Cu

0,04

0,03← 0,06→ 0,03 mol

Cu²⁺ chưa bị điện phân hết nên H₂O chưa bị điện phân ở catot.

Ở anot:

2Cl^-  → Cl₂+ 2e

0,02 → 0,01  0,02 mol

2H₂O – 4e → O₂+ 4H⁺

          0,04→ 0,01 mol

Khối lượng dung dịch giảm là: m_{dd giảm} = m_Cu+ m_Cl2+ m_O2 = 64. 0,03 + 0,01. 71+ 0,01.32 =2,95 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

2AgNO₃+ H₂O →2 Ag + 2HNO₃ + ½ O₂

Khi cho Fe vào Y thu được hỗn hợp kim loại chứng tỏ trong Y có chứa AgNO₃ dư

Các phản ứng:

            2AgNO₃  + H₂O → 2Ag + 2HNO₃  + ½ O₂

            3Fe   +    2NO₃^-  +  8H⁺   ®   3Fe²⁺  +  2NO  +   4H₂O. (do Fe còn dư).

             Fe     +    2Ag⁺    ®   3Fe²⁺  +    2Ag

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_AgNO3 = 0,15 mol

2AgNO₃+ H₂O →2 Ag + 2HNO₃ + ½ O₂

Khi cho Fe vào Y thu được hỗn hợp kim loại chứng tỏ trong Y có chứa AgNO₃ dư

Các phản ứng:

            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   và   108.y - (0,375x + 0,5y).56   = 14,5 - 12,6  = 1,9

=> x  = 0,1 mol.

=> t = (96500. 0,1)/2,68.3600  = 1 (giờ).

Đáp án C

Phương pháp giải:

Thứ tự điện phân tại catot: 

(1) Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

(2) 2H⁺ + 2e → H₂

(3) Fe²⁺ + 2e → Fe

Tại anot:

H₂O → 2H⁺ + 0,5 O₂ + 2e

Do điện phân không màng ngăn nên H⁺ bên anot di chuyển sang catot và bị điện phân trước Fe²⁺ nên sẽ xuất hiện khí H₂.

Vậy khi bắt đầu có khí thoát ra tức là phản ứng điện phân (1) vừa xảy ra hết.

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_Fe2(SO4)3 = 0,1 mol => n_Fe3+ = 0,2 mol

Thứ tự điện phân tại catot: 

(1) Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

(2) 2H⁺ + 2e → H₂

(3) Fe²⁺ + 2e → Fe

Tại anot:

H₂O → 2H⁺ + 0,5 O₂ + 2e

Do điện phân không màng ngăn nên H⁺ bên anot di chuyển sang catot và bị điện phân trước Fe²⁺ nên sẽ xuất hiện khí H₂.

Vậy khi bắt đầu có khí thoát ra tức là phản ứng điện phân (1) vừa xảy ra hết.

(1) Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

     0,2 → 0,2

=> n_e = 0,2 mol

=> t = n_e.F/I = 0,2.96500/2,68 = 7201 giây = 2 giờ

Đáp án D

Phương pháp giải:

Ta có: n_e = It/F

Dựa vào số mol e trao đổi chứng minh tại catot nước bị điện phân

Nên m_{dung dịch giảm} = m_Cu+ m_H2+ m_Cl2

Vận dụng định luật bảo toàn electron ta tìm được n_Cu → n_CuSO4 → C_M của CuSO₄

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_NaCl = 0,2 mol

Ta có: n_e = \(\frac{{It}}{F} = \frac{{1,25.193.60}}{{96500}}\) = 0,15 mol

Tại anot:

2Cl^- → Cl₂     +   2e

           0,075← 0,15 mol

Tại catot:

Nếu H₂O chưa bị điện phân thì n_Cu = 0,075 mol

→ m _{dung dịch giảm} = m_Cu+ m_Cl2 = 0,075.64 + 0,075.71 = 10,125 > 9,195 → Phải có nước bị điện phân ở catot

Cu²⁺+ 2e → Cu

2H₂O + 2e → H₂+ 2OH^-

Đặt n_Cu = x mol; n_H2 = y mol

Ta có: n_{e nhận} = 2x + 2y = 0,15 mol

Mặt khác, m_{dung dịch giảm} = 64x + 2y + 0,075.71 = 9,195

Giải hệ trên ta có x = 0,06 và y = 0,015

→ a = x/0,1 = 0,6M

Đáp án D