Bài tập toán điện phân

Cu(NO3)2 0,2M. Điện phân dd với dòng điện có cường độ 5A trong thời gian 19 phút 18 giây với hiệu suất 100%, điện cực trơ.
Tính khối lượng bám trên catot và thể tích khí thoát ra ở anot (tc)
Tính nồng độ mol/l của các chất trong dd sau khi điện phân, giả sử thể tích thay đổi không đáng kể.
IV. Điện phân với điện cực anot tan :
Nếu anot làm bằng kim loại mà các ion của nó có trong dung dịch thì khi điện phân anot sẽ bị hòa tan dần (bị OXH) và các nguyên tử của nó chuyển thành các ion dương. Các ion dương này đi và dung dịch để bổ sung cho số ion dương bị giảm. Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương cực tan.
Khi đó độ giảm khối lượng của anot bằng độ tăng khối lượng của catot (do kim loại bị đẩy ra bám vào catot)
Ta có :	Dm (A) giảm	=	Dm (K) tăng.
Số mol các ion trong dd điện li xem như không đổi.
Ví dụ 3 : Trong bình điện phân chứa 200 ml dd AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,2M. Điện phân dd với dòng điện có cường độ 5A với hiệu suất 100%, dùng anot bằng Cu, sau một thời gian ta ngắt dòng điện , lấy anot ra sấy khô, cân lại thấy khối lượng anot giảm đi 0,96 gam. Hỏi khối lượng catot tăng bao nhiêu gam? Nồng độ mol/l của dd sau điện phân và tính thời gian điện phân.
MỘT SỐ BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN 
1) Có hai bình chứa dd HNO3 loãng cùng nồng độ cùng thể tích. Người ta cho vào bình thứ nhất một lượng kim loại M, vào bình thứ hai một lượng kim loại N. Cả hai kim loại đều tan hoàn toàn và ở hai bình đều thoát ra khí duy nhất NO có thể tích bằng nhau trong cùng điều kiện. Sau đó người ta làm hai thí nghiệm :
Thí nghiệm 1: Mắc nối tiếp hai bình rồi điện phân thì thấy khối lượng kim loại bám ở catốt bình thứ nhất so với bình thứ hai luôn luôn là 27/24.
Thí nghiệm 2 : Trộn hai bình lại rồi điện phân cho đến khi khối lượng các điện cực không đổi nữa thì thấy tiêu hao một điện lượng 7720 Coulomb và hiệu số khối lượng hai điện cực là 6,56 gam.
a) Tính khối lượng ban đầu của mỗi kim loại, xác định N,M. Biết rằng điện phân có vách ngăn, điện cực trơ khối lượng các điện cực bằng nhau và tất cả các quá trình H%=100%.
b) Trước khi điện phân người ta cho vào dd vài giọt quì tím không đổi màu, trong quá trình điện phân quì tím có đổi màu không. Tại sao.
2) Có 400 ml dd chứa HCl và KCl đem điện phân trong bình điện phân có vách ngăn với cường độ dòng điện là 9,65 A trog 20 phút thì được một dung dịch chứa chất tan có pH=13.
Viết phương trình điện phân.
Tính nồng độ dd ban đầu.
3) A là dung dịch hỗn hợp HCl và BaCl2 có pH=1,7. Điện phân 500 ml dung dịch A với điện cực trơ có màng ngăn bằng dòng điện 6 A sau 16 phút 5 giây thì ngừng điện phân. Dung dịch sau điện phân là dd B (500ml)
Tính pH của dd B.
Axit hoá ½ dung dịch B bằng ax axetic rồi cho tác dụng với CH3COOAg dư thì được 10,7625 gam kết tủa. Tính nồng độ mol của BaCl2 trong dd A.
Cho 0,3136 lít khí CO2 (dktc) hấp thụ hết vào một nữa dd B. Tính khối lượng kết tủa tạo thành.
4) Trong 500 ml dd A chứa 0,4925 gam hỗn hợp gồm muối clorua và hydroxit của KLK. Đo pH của dd A có pH=12. Khi điện phân 1/10 dd A cho đến khi hết Cl2 thì thu được 11,2 ml Cl2 (2730C và 1 atm).
Xác định KLK, biết rằng bình điện phân có vách ngăn.
Cho 1/10 dd A tác dụng vừa đủ với 25 ml dd CuCl2. Tính nồng độ mol của CuCl2.
Phải điện phân 1/10 dd A trong bao lâu với cường độ dòng điện 96,5A để dd chứa một chất tan có pH=13.
5) Trong bình điện phân thứ nhất (bình 1) người ta hoà tan 0,3725 gam MCl của KLK vào nước. Mắc nối tiếp bình 1 với bình 2 chứa dd CuSO4. Sau một thời gian điện phân thấy catot ở bình 2 có 0,16 gam kim loại bám vào còn bình 1 có chứa một chất tan có pH=13.
Tính thể tích của dung dịch sau điện phân.
Cho biết bình 1 chứa chất gì?
6) Hoà tan 12,5 gam CuSO4.5H2O vào một lượng dd chứa a mol HCl ta được 100 ml dd X. Đem điện phân dd X với điện cực trơ và cường độ dòng là 5A trong 386 giây.
Viết các p.ứ đã xảy ra.
Xác định nồng độ mol các chất tan sau điện phân.
Sau điện phân lấy điện cực ra rồi cho vào phần dd 5,9 gam kim loại M (đứng sau Mg trong dãy Beketop) khi p.ứ kết thức ta thu được 0,672 lít khí (54,6oC, 1,6 atm). Lọc dd thu được 3,26 gam chất rắn. Hãy xác định kim loại M và tính giá trị a.
7) Điện phân 200 ml dung dịch NaCl 2M (d=1,1 g/ml) với điện cực bằng than có màng ngăn xốp, và dung dịch luôn luôn được khuấy đều. Khi catot thoát ra 22,4 lit khí ở 200C và 1 atm thì ngừng điện phân.
Viết phương trình điện phân xảy ra .
Hợp chất trong dd sau điện phân là gì, xác định nồng độ % của nó.
8) Khi điện phân có màng ngăn dd gồm NaCl, HCl. Sau từng thời gian xác định người ta thấy các trường hợp sau:
Dung dịch làm quì tím hoá đỏ.
Dung dịch thu được không làm đổi màu quì tím.
Dung dịch làm quì tím hóa xanh.
Hãy giải thích các hiện tượng trên.
9) Hoà tan 1,12 gam hh gồm Ag và Cu trong 19,6 gam dd H2SO4 đặc, nóng (dd A) thu được SO2 và dd muối B. Cho Ba(NO3)2 tác dụng với dung dịch thu được khí OXH SO2 thoát ra ở trên bằng nước Br2 dư thì tạo thành 1,864 gam kết tủa. Hoà tan lượng muối B thành 500 ml dd sau đó điện phân 100ml dd trong thời gian 7 phút 43 giây với điện cực trơ, cường độ dòng điện I=0,5A.
Tính khối lượng Ag và Cu trong hh đầu.
Tính nồng độ % của axít H2SO4 trong A, biết rằng chỉ có 10% H2SO4 đã tham gia p.ứ với Ag và Cu.
Nếu lấy ½ dd A pha loãng để có pH=2 thì thể tích dd sau khi pha loãng là bao nhiêu? (biết axit H2SO4 điện li hoàn toàn).
Tính khối lượng khi loại thoát ra ở catot.
Nếu điện phân với anot bằng Cu cho đến khi trong dd không còn ion Ag+ thì khối lượng catot tăng bao nhiêu gam và khối lượng anot giảm bao nhiêu gam. Biết tại anot xảy ra quá trình : Cu – 2e = Cu2+.
10) Cho 500 ml dung dịch hh Cu(NO3)2 0,3M và AgNO3 0,2M. Thêm vào dd trên 4,48 gam Fe và khuấy đều cho đến khi p.ứ xảy ra hoàn toàn.
Tính khối lượng chất rắn thu được sau p.ứ.
Tính nồng độ mol của dd A sau p.ứ.
Đem dd A điện phân với điện cực trơ và có màng ngăn xốp bằng dòng điện 15,3A trong thời gian 1600 giây thì được dung dịch B. Tính nồng độ mol của dung dịch B, giả sử trong khi điện phân thể tích dd thay đổi không đáng kể.
11) Tiến hành điện phân (màng ngăn) 500 ml dd hh HCl 0,02M và NaCl 0,2M. Sau khi ở anot bay ra 0,448 lít khí (dktc) thì ngừng điện phân.
a) Lấy dd thu được sau điện phân cho thêm một ít quì tím vào. Quì tím có màu gì. Cần thêm bao nhiêu ml dd HNO3 0,1M để cho quì trở lại màu tím.
b) Lấy dd đã trung hoà ở câu 1 cho tác dụng với dd AgNO3. Tính khối lượng kết tủa tạo thành.
c) Nếu thời gian điện phân là 24 phút thì cường độ dòng điện đã dùng là bao nhiêu?
12) Hoà tan 2,8 gam BaCl2 .4H2O thành 500 ml dd A.
Tính nồng độ mol của dd A.
Lấy 1/10 dd A đem điện phân (có màng ngăn) trong 16 phút 6 giây với cường độâ dòng 0,1 A.
* Tính % BaCl2 đã bị điện phân.
* Giả sử thể tích không đổi. Tính pH dd trước và sau khi điện phân.
Lấy 1/10 dd A đem điện phân theo phương pháp màng ngăn trong vòng 14 phút với cường độ dòng 0,268A. Tính số gam các chất thoát ra ở điện cực.
13) Tiến hành điện phân có màng ngăn 500 ml dd BaCl2 khi ở catot thoát ra 1,12 lit khí (dktc) thì ngừng điện phân. Chia dd còn lại thành hai phần bằng nhau : phần I thêm một ít quì tím sau đó nhỏ từ từ dd HNO3 0,5M tới đổi màu ta được d Y.
a) Tính số mol dd axit thêm vào.
b) Thêm AgNO3 dư vào dd Y, thấy tạo thành 2,87 gam kết tủa. Tính nồng độ mol của BaCl2 trong dd ban đầu.
c) Nếu dùng dòng điện cường độ 1A, thì cần một thời gian bao lâu để điện phân hết ion Cl- trong phần thứ II.
14) Hoà tan 150 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào 600 ml HCl 0,6M ta được dd A. Chia dd A làm 3 phần bằng nhau.
Tiến hành điện phân phần thứ nhất với cường độ dòng điện I=1,34 A trong vòng 4 giờ. Tính khối lượng kim loại tạo ra ở catot và thể tích khí thoát ra (dktc) ở anot biết H%=100%.
Cho 4,5 gam Al vào phần II. Sau một thời gian ta thu được 1,344 lit khí (dktc) dd B và chất rắn C. Cho dd B tác dụng với xút dư rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao thu được 4 gam chất rắn. Tính khối lượng chất rắn C
Cho 13,7 gam Ba vào phần III. Sau khi kết thúc tất cả các p.ứ, lọc lấy kết tủa rửa và nung ở nhiệt độ cao thì thu được bao nhiêu gam chất rắn.
15) Tiến hành điện phân với điện cực trơ màng ngăn xốp một dd chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl cho tới khi H2O bắt đầu bị điện phân ở hai điện cực thì dừng lại. Ở anot thu được 0,448 lit khí (dktc). Dung dịch sau điện phân có thể hoà tan tối đa 0,68 gamAl2O3.
Tính khối lượng của m gam.
Tính khối lượng catot tăng lên bao nhiêu trong quá trình điện phân.
Tính khối lượng dd giảm trong quá trình điện phân, giả sử nước bay hơi không đáng kể.
16) Dung dịch A chứa hai chất tan CuSO4 và KCl.
Thí ng0 1 : Điện phân 100 ml dd A bằng dòng điện 4,504 A sau 14 phút 17 giây thì ngừng điện phân được dd B1 có khối lượng dd giảm 2,7 gam so với dd trước điện phân.
Thí ng0 2 : Điện phân 100 ml dd A bằng dòng điện 5A sau thời gian t1 giây thì ngừng điện phân được dung dịch B2 có khối lượng dd giảm 5,4 gam so với dd trước điện phân.
Thí ng0 3 : Điện phân 100 ml dd A bằng dòng điện 10A sau thời t1 giây thì ngừng điện phân được dd B3 có khối lượng dd