Bồi dưỡng Hoá học THPT

ố mol NaCl bị điện phân 
Vậy ở (1) có 0,011 mol CuSO4 bị điện phân , ở (3) có 0,018 mol CuSO4 bị điện phân , còn NaCl chỉ tham gia ở (1) là 0,022 mol nên 
m=160(0,011+0,018)+ 58,5.0,022=5,927 g
khối lượng catot tăng =(0,011+0,018)64=1,856 g
Khối lượng dung dịch giảm =khối lượng catot tăng +khối lượng khí thoát =1,856+ 71.0,011+ 0,009.32=2,925 g
Bài 4:
Một hỗn hợp gồm 23,5 gam muối cacbonnat kim loại hoạt động hoá trị II (A) và 8,4 gam muối cacbonat kim loại hoạt động hoá trị II(B) đem hoà tan hoàn tan vào HCl dư rồi cô cạn và điện phân nóng chảy hoàn toàn thấy có m gam các kim loại tạo ra ở catot và V lít Clo thoát ra ở anot .Biết khi trộn m gam các kim loại này với m gam Ni rồi cho tác dụng với H2SO4 dư thì thể tích H2 sinh ra nhiều gấp 2,675 lần so với khí sinh ra khi có một mình Ni và biết phân tử lượng của oxit kim loại B bằng nguyên tử lượng của kim loai A 
Viết các phương trình hoá học xảy ra
Tính thành phần % khối lượng của A và B tạo ra ở catốt
Tính thể tích V của khí Clo 
Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
Hướng dẫn :
Gọi hai muối trên là ACO3 và BCO3 với số mol tương ứng trong hỗn hợp là a và b . Các pứ
ACO3 + 2HCl ACl2 + H2O +CO2 
a a
BCO3 + 2HCl BCl2 + H2O + CO2 
b b
ACl2 A +Cl2 	BCl2 B + Cl2 
 a a a	b b b 
A +H2SO4 ASO4 + H2 	B + H2SO4 BSO4 + H2 
a a	b b
Ni+ H2SO4 NiSO4 + H2 
c c 
(với c là số mol tương ứng với m gam Ni)
Theo bài rat a có hệ :
Giải ra ta được A=40; B=24; a=0,235;b=0,1;c=0,2
Vậy A là Ca và B là Mg . Suy ra %Ca=79,66%
%Mg = 20,34%
Thể tích Clo thu được =22,4(a+b) =7,504l
Bài 5:
Tính lượng quặng bôxit chứa 40% Al2O3 để điều chế 1 tấn Al bằng phương pháp điện phân , giả sử hiệu suất chế biến quặng và điện phân là 100%
Tính lượng cực than làm anot bị tiêu hao khi điện phân nóng chảy Al2O3 để sản xuất Al có khối lượng 27 tấn trong trường hơp sau:
Tất cả khí thoát ra ở anot là CO2 
Khí thoát ra ở anốt gồm 10% CO và 90% CO2 (theo thể tích)
Khí thoát ra ở anốt gồm 10% O2 và 10% CO ; 80% CO2
Hướng dẫn:
Phương trình điện phân :
2Al2O3 4Al + 3O2 	Lượng Al2O3 cần =1 tấn.
2.102 g 4.27 g	Lượng quặng 40% cần=1,88.
? 1 tấn
27 tấn nhôm ứng với 27.106 :27=106 mol Al 
Cứ 4 mol Al sinh ra thì kèm theo 3 mol O2 vậy số mol O2 sinh ra khi ấy
 =106 .5 mol 
Các pứ xảy ra của oxi với anốt 
C + O2 CO2 (2) 	2C + O2 2CO (3) 
Tất cả thoát ra ở anốt là CO2 
Theo (2) thì số mol C=số mol O2 =7,5.105 mol .Vậy lượng C cần=9.106g
Khí thoát ra gồm 10% CO và 90 % CO2 
Gọi x là số mol C cháy tạo CO2 
 2y là số mol C cháy tạo CO
Ta có hệ: Giải rat a đc x=710526 mol y=39473,6 mol 
Suy ra lượng C cần= 12(x+2y) =9473664 g 
Khí thoát ra gồm 10% O2 ;10% CO và 80% CO2 
Gọi a là số mol C cháy tạo CO2 
 2b là số mol C cháy tạo CO, c là số mol O2 có trong hỗn hợp 
Ta có hệ:Giải rat a đc b=39473 và a=631578 
Suy ra lượng C cần=12(a+2b) =8526303g
Bài 6:
Điện phân nóng chảy a gam muối A tạo bởi kim loại M và halogen X thu đc 0,96 gam M ở catot và 0,896 lít khí ở anot. Mặt khác hoà tan a gam muối A vào nước rồi cho dung dịch trên tác dụng với AgNO3 dư được 11,48 gam kết tủa .
X là halogen nào?
Trộn 0,96 gam kim loại M với 2,242 g kim loại M’ cung hoá trị duy nhất rồi đốt hết hỗn hợp này bằng oxi thì thu đc 4,162 gam hỗn hợp hai oxit . Để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp này cần 500 ml dung dịch H2SO4 nồng độ c M
Tính % về số mol mỗi oxit trong hôn xhợp của chúng
Tính tỉ lệ khối lượng nguyên tử giữa M và M’ 
Tính c
Hướng dẫn:
Gọi công thức của muối A là MXn ta có pứ 
2MXn M + nX2 	MXn +nAgNO3 M(NO3)2 + nAgX
b b 	b nb
Suy ra : X=35,5. Vậy halogen là Clo
Ta có pứ đốt b mol kim loại M và d mol kim loại M1 
2M + O2 M2On 	2M’ + O2 M’2On
b 	d 	 
Suy ra : Giải rat a đc nb=0,08 và nd=0,04
Như vậy b=2d M chiếm 66,7 % và M’ chiếm 33,3 % 
Lấy pt (3) :pt (1) Do b=2d nên
Các pứ :
M2On + nH2SO4 M2(SO4)n + H2O
M’2On + nH2SO4 M’2(SO4)n + H2O
Số mol H2SO4 =
Vậy nồng độ H2SO4 = 0,06:0,5=0,12 M
Bài 7:
Hoà tan 1,12 gam hỗn hợp gồm Ag và Cu trong 19,6 gam dung dịch H2SO4 đặc nóng (dung dịch A) thu được SO2 và dung dịch muối B .Cho Ba(NO3)2 tác dụng với dung dịch thu được khi oxi hoá SO2 thoát ở trên bằng nước brôm dư thu được 1,864 gam kết tủa.
Hoà tan lượng muối B thành 500 ml dung dịch , sau đó điện phân 100 ml trong thời gian 7 phút 43 giây với điện cực trơ và cường độ dòng điện I=0,5 A 
Tính khơi lượng Ag và Cu trong hỗn hợp 
Tính nồng độ % của axit H2SO4 trong A, biết chỉ có 10% H2SO4 đã pứ với Ag và Cu .Nếu lấy dung dịch A pha loãng để có pH =2 thì thể tích dung dịch sau khi pha loãng là bao nhiêu ?( biết H2SO4 điện ly hoàn toàn )
Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catot .Nếu điện phân với anôt bằng Cu cho đến khi trong dung dịch không còn ion Ag+ thì khối lượng catot tăng bao nhiêu gam và khối lượng anôt giảm bao nhiêu .Biết rằng ở anôt xảy ra quá trình : Cu -2e Cu2+ 
Hướng dẫn:
gọi x và y là số mol của Ag và Cu , ta có các pứ
2Ag + 2H2SO4 Ag2SO4 +SO2 + 2H2O
x x 0,5x 0,5x
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O
y 2y y y 
SO2 + Br2 +2 H2O 2HBr + H2SO4 	
(0,5x+y) (0,5x+y)
Ba(NO3)2 + H2SO4 BaSO4 +2HNO3
(0,5x+y) (0,5x+y)
Theo bài ra ta có hệ: Giải ra được :x=0,008 và y=0,004
Vậy lượng Ag=0,864 g và luợng Cu=0,256g
b) Số mol H2SO4 đã pứ =x+2y=0,16 mol hay 1,568 gam
Suy ra lượng axit có trong A =1,568.=15,68 g
Vậy C% H2SO4= . Số mol H2SO4 có trong dung dịch A =0,16:2=0,08 mol 
Phương trình điện li của H2SO4:
H2SO4 2H+ + SO42- 
0,08 0,16
Theo bài ra pH =2 [H+] =10-2M
Gọi V là thể tích dung dịch V=
c) Số mol Ag2SO4 =0,5x=0,004 mol 
CuSO4 = y= 0,004 mol
số mol Ag2SO4 có trong 100 ml dung dịch =0,004:5=8.10-4 =số mol CuSO4 có trong 100 ml dung dịch.Khi điện phân, Ag2SO4 bị điện phân trước theo pứ
2Ag2SO4 + 2H2O 4Ag + O2 +2 H2SO4 
Giả sử Ag2SO4 bị điện phân hết, ta sẽ thu được 2.8.10-4=16.10-4 mol Ag , khi đó thời gian điện phân là t được tính theo công thức:
m = t=309 giây
Thời gian điện phân trong bài toán là 7 phút 43 giây=463 giây > 309 giây CuSO4 đã bị điện phân trong 463-309=154 giây theo pứ:
2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4 
Gọi z là số mol CuSO4 đã bị điện phân, khi đó thu đc z mol Cu và:
64z = z=4.10-4
Do đó đã có Ag và Cu bám vào catot.Khối lượng này nặng 
108.16.10-4 + 64.4.10-4 =0,1984 g
Sơ đồ điện phân dung dịch muối B
anốt(Cu) catốt
SO42-; H2O CuSO4; H2O Ag+; Cu2+;H2O
Cu -2e Cu2+ 	Ag+ + e Ag
Phương trình điện phân 
Cu + Ag2SO4 CuSO4 + 2Ag
8.10-4 8.10-4 16.10-4 
Vậy anốt giảm 8.10-4.64=0,0512 g 
catốt giảm 16.10-4.108=0,1728 g
Bài 8:
Hoà tan 1,66 gam hỗn hợp A gồm Mg;MO;R2O3 (M là kim loại đứng sau hiđrô;R là kim loại đứng trước hiđrô trong dãy điện hoá) bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được khí B và dung dịch C.Cho lượng khí B trên đi qua ống đựng 1,6 gam CuO nung nóng được 1,344 gam chất rắn (biết có 80% khí B tham gia phản ứng)
Cô cạn ½ dung dịch C được 2,42 gam muối khan .Tiến hành điện phân ½ dung dịch C với điện cực trơ cho đến khi trong dung dịch không còn ion M2+ thì thu được 22,4 ml khí ở anot.
Tính % khối lượng các chất trong A, cho tỉ số khối lượng nguyên tử của M và R là 2,37
Nếu thêm từ từ dung dịch NaOH có pH=13 vào 1/10 dung dịch C cho tới khi lượng kết tủa thu được không đổi thì tốn hết bao nhiêu ml dung dịch NaOH?
Hướng dẫn:
Gọi a,b,c lần lượt là số mol của MgO,MO và R2O3 có trong A , ta có các pt phản ứng 
Mg + 2HCl MgCl2 +H2 	MO + 2HCl MCl2 + H2O
a	a	 a	b 	 b
R2O3 + 6HCl 2RCl3 + 3H2O
C	 2c
Có 80% khí H2 , tức 0,8a mol H2 phản ứng với CuO nên :
H2 + CuO Cu + H2O
0,8a 0,8a	0,8a
Điện phân dung dịch C cho đến khi không còn ion M2+ thực chất là điện phân muối MCl2 : MCl2 M + Cl2
số mol CuO có trong ống =1,6:80 = 0,02 mol 
Nếu CuO phản ứng hết thì số mol Cu sinh ra = số mol CuO =0,02 khi ấy chất rắn thu được là Cu nặng =64.0,02 =1,28 # 1,344 CuO còn dư.
Vậy ta có hệ sau
 Giải ra ta được a=0,02; b=0,002; c=0,01; M=64; R=27. Suy ra %Mg=28,9%; %CuO=9,63%; %Al2O3 =61,47%
b) dung dịch C gồm 0,002 mol MgCl2 ; 0,0002 mol CuCl2 và 0,002 mol AlCl3 . Các pứ xảy ra :
MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + 2NaCl 
0,002 0,004
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl
0,0002 0,0004
AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaCl 	 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
0,002 0,006 0,002	 0,002 0,002
Số mol NaOH đã dung =0,004 + 0,0004 +0,006+ 0,002=0,0124(mol)
Dung dịch NaOH có pH=13 pOH= 14-13=1 [OH- ] =10-1 =0,1M
 dung dịch NaOH có nồng độ 0,1M
Vậy thể tích dung dịch NaOH cần dung =0,0124:0,1=0,124 l=124ml
Bài 9 :
Để hoà tan hết 11,2 gam hợp kim Cu –Ag tiêu tốn 19,6 gam dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được khí A và 5lít dung dịch B .
1. Cho A tác dụng với nước Clo dư , dung dịch thu được lại cho tác dụng với BaCl2 dư thu đc 18,64 gam kết tủa .
a) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hợp kim .
b) tính nồng độ % của dung dịch H2SO4 ban đầu 
2. Nếu cho 280 ml dung dịch NaOH 0,5 M vừa đủ hấp thụ hoàn toàn khí A ở trên thì khối lượng muối thu đc là bao nhiêu ? lấy 100ml dung dịch B đem điện phân (điện cực platin ) trong 7 phút 43 giây I=0,5A .
a) tính khối lượng kim loại đã bám vào catot và nồng độ mol của các chất sau khi điện phân với giả thiết thể tích dung dịch vẫn là 100ml .
b) Nếu quá trình điện phân với một bằng Cu cho đến khi trong dung dịch không còn Ag+ thì khối lượng các điện cực tăng , giảm bao nhiêu ? Biết rằng ở anốt Cu bị tan ra theo phản ứng Cu -2e = Cu2+ .
Hướng dẫn:
1. Gọi a, b là số mol của Cu – Ag có trong hỗn hợp đã cho ta có các pứ tạo khí A (SO2): Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
	 a 2a a a
2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
b b b/2 b/2
SO2 + Cl2 +2H2O = 2HCl + H2SO4 	 H2SO4 + BaCl2 = 2HCl +BaSO4
Như vậy ta có hế Giải ra ta được a=0,04 ; b=0,08 
 % Cu=22,85%; %Ag=77,15 %
Số mol H2SO4 =2a+b=0,16. Vậy nồng độ % dd H2SO4 = 
2. Số mol NaOH đã dung=0,28.0,5= 0,14 mol . Số mol SO2 thu đc đem pứ =a+b/2=0,08 mol . Do 1< số mol NaOH/ số mol SO2 <2 thu đc 2 muối .
Gọi số mol NaHSO3 :x mol ; Na2SO3 : y mol theo các pứ 
SO2 + NaOH = NaHSO3 	SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O 
x x x	y 2y y 
ta có hệ : Giải rat a đc x=0,02 và y=0,06
Vậy mNaHSO3 = 2,08 g ; mNa2SO3 =7,56 g
a) 5 lít dd B chứa 0,04 mol Ag2SO4 và 0,0