Bài tập Đại cương về kim loại có lời giải chi tiết (P7)
-
8620 lượt thi
-
30 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất 100%) dung dịch chứa đồng thời 0,3 mol CuSO4 và 0,1 mol NaCl, kim loại thoát ra khi điện phân hoàn toàn bám vào catot. Khi ở catot khối lượng tăng lên 12,8 gam thì ở anot có V lít khí thoát ra. Giá trị của V là
Đáp án A
Thứ tự các phản ứng điện phân xảy ra:
Do đó kim loại bám vào catot là Cu, khí thoát ra ở anot là Cl2, có thể có O2.
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:
Câu 2:
Điện phân (với điện cực trơ) 200ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 gam so với dung dịch ban đầu. Cho 16,8 gam bột Fe vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của X là :
Đáp án D
Vì dung dịch Y vẫn còn màu xanh nên Y vẫn còn chứa Cu2+ chưa bị điện phân.
Khi cho Fe vào dung dịch Y có phản ứng:
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
Câu 3:
Khi điện phân dung dịch muối, giá trị pH ở gần 1 điện cực tăng lên. Dung dịch muối đó là:
Đáp án A
Khi pH tăng tức là nồng độ H+ trong dung dịch đang giảm và nồng độ OH- dung dịch đang tăng.
A: K+ không tham gia quá trình điện phân nên ở catot có H2O bị điện phân thay thế, dung dịch thu được có nồng độ OH- tăng dần:
B, C: Hai muối đều có cation đều tham gia quá trình điện phân còn anion là những gốc axit có oxi của axit vô cơ nên không tham gia quá trình điện phân. Khi đó ở anot có H2O bị điện phân thay thế:
D: Cả cation và anion đều không tham gia quá trình điện phân nên ở cả catot và anot đều có H2O bị điện
phân thay thế. Khi đó ta thu được quá trình điện phân nước:
Quá trình điện phân làm giảm lượng nước trong dung dịch còn lượng chất tan không thay đổi. Khi đó nồng độ của K2SO4 tăng dần.
Mà K2SO4 được tạo từ bazo mạnh và axit mạnh nên dung dịch của nó có pH xấp xỉ 7.
Khi đó dù nồng độ dung dịch tăng lên nhưng pH của dung dịch không thay đổi.
Câu 4:
Cho dung dịch chứa các ion: Na+, Al3+, Cu2+, Cl-, , . Các ion không bị điện phân khi ở trạng thái dung dịch là
Đáp án A
Các ion không bị điện phân ở trạng thái dung dịch gồm những cation của kim loại từ Al trở về trước trong dãy hoạt động hóa học của kim loại, gốc axit có oxi của axit vô cơ và F-.
Khi đó các ion thỏa mãn là: Na+, Al3+, và
Câu 5:
Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cục trơ, sau một thời gian thu được 0,32 gam Cu ở catot và một lượng khí X ở anot. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí X vào 200ml dung dịch NaOH (ở nhiệt độ thường). Sau phản ứng, nồng độ NaOH còn lại là 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch không thay đổi). Nồng độ ban đầu của dung dịch NaOH là
Đáp án C
Có các quá trình diễn ra tại các điện cực khi điện phân:
Khi cho X vào dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường:
Câu 6:
Điện phân 2 bình điện phân có màng ngăn mắc nối tiếp. Bình 1 chứa 100ml dung dịch CuSO4 0,1M, bình 2 chứa 100ml dung dịch NaCl 0,1M. Ngừng điện phân khi dung dịch thu được trong bình 2 có pH = 13. Nồng độ ion Cu2+ còn lại trong bình 1 (thể tích dung dịch coi như không đổi) là
Đáp án D
Phản ứng điện phân hai dung dịch:
Vì hai bình điện phân mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện qua hai bình điện phân là như nhau.
Do đó số mol electron trao đổi ở hai bình điện phân bằng nhau.
Câu 7:
Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl với điện cực trơ trong thời gian 4 giờ và I = 1,34A. Khối lượng kim loại thu được ở catot và thể tích khí thoát ra ở anot (đktc) lần lượt là
Đáp án A
Vậy mCu = 6,4(gam);
Vkhi = 22,4(0,06 + 0,02) = 1,792 (lít)
Câu 8:
Thực hiện phản ứng điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl với cường độ dòng điện là 5 A. Đến thời điểm t, tại 2 điện cực nước bắt đầu điện phân thì ngắt dòng điện. Dung dịch sau điện phân hoà tan vừa đủ 1,6g CuO và ở anot của bình điện phân có 448ml khí bay ra (đktc). Nếu thể tích dung dịch không thay đổi V = 500ml thì nồng độ moi của CuSO4 và NaCl trong dung dịch ban đầu là
Đáp án B
Vì dung dịch sau phản ứng hòa tan được CuO nên dung dịch sau phản ứng cần có H2SO4 :
Hai ion trực tiếp tham gia vào quá trình điện phân là Cu2+ và Cl-, sau đó nếu một trong hai ion này hết thì tại điện cực chứa sản phẩm của ion đó sẽ có H2O bị điện phân thay thế.
Khi đó khí thu được ở anot sẽ gồm Cl2, có thể có O2: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Khi tại hai điện cực nước bắt đầu điện phân thì cả Cu2+ và Cl- đều bị điện phân hết.
Thứ tự các phản ứng điện phân xày ra:
Câu 9:
Điện phân (có màng ngăn, điện cực trơ) một dung dịch chứa hỗn hợp CuSO4 và NaCl. Dung dịch sau điện phân có thể hoà tan bột Al2O3. Dung dịch sau điện phân có thể chứa:
Đáp án A
Thứ tự các phản ứng điện phân xảy ra:
Ban đầu:
Sau phản ứng (1), nếu CuSO4 hết, NaCl thì tiếp tục có phản ứng:
Khi đó dung dịch sau điện phân có chứa NaOH, NaOH có thể hòa tan Al2O3. Do đó trường hợp này thỏa mãn. Sau phản ứng (1), nếu NaCl hết, CuSO4 còn dư thì tiếp tục có phản ứng:
Dung dịch sau phản ứng có chứa H2SO4 có thể hòa tan được Al2O3 . Trường hợp này thỏa mãn.
Vậy dung dịch sau phản ứng có thể chứa H2SO4 hoặc NaOH.
Câu 10:
Điện phân dung dịch NaOH với cường độ dòng điện là 10 A trong thời gian 268 giờ. Sau khi điện phân còn lại 100g dung dịch NaOH có nồng độ 24%. Nồng độ % của dd NaOH trước khí điện phân là:
Đáp án B
Quá trình điện phân dung dịch NaOH chỉ xảy ra quá trình điện phân H2O làm tăng nồng độ của NaOH:
Dung dịch sau phản ứng có:
Do đó, trước điện phân, dung dịch có:
Câu 11:
Điện phân 500ml dung dịch AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,2M với cường độ dòng điện I = 10A và điện cực trơ. Sau thời gian t ta ngắt dòng điện. Dung dịch sau điện phân được lấy ra ngay để đo nồng độ các chất. Nếu hiệu suất điện phân là 100% và thể tích dung dịch coi như không thay đổi, nồng độ mol ion H+ là 0,16M. Nồng độ mol/1 của muối nitrat trong dd sau điện phân là:
Đáp án B
Thứ tự các phản ứng điện phân:
Câu 12:
Hòa tan 58,5 gam NaCl vào nước được dung dịch X nồng độ C%. Điện phân dung dịch X với điện cực trơ có màng ngăn cho tới khi anot thoát ra 63,5 gam khí thì thu được dung dịch NaOH 5%. Giá trị của C là:
Đáp án B
nNaCl = 1mol
Do đó sau khi NaCl bị điện phân hết thì tiếp tục có sự điện phân nước:
Khi đó khí thoát ra ở anot gồm có Cl2 và O2
Câu 13:
Sau một thời gian điện phân 200ml dung dịch CuSO4 với điện cực graphit, khối lượng của dung dịch giảm 8g. Để làm kết tủa hết ion Cu2+ trong dd còn lại sau điện phân, cần dùng 100ml dung dịch H2S 0,5M. Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 trước khi điện phân là
Đáp án B
Câu 14:
Thực hiện phản ứng điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl với cường độ dòng điện là 5A. Đến thời điểm t, tại 2 điện cực nước bắt đầu điện phân thì ngắt dòng điện. Dung dịch sau điện phân hoà tan vừa đủ 1,6g CuO và ở anot của bình điện phân có 448ml khí bay ra (đktc). Thời gian điện phân là:
Đáp án D
Khi hai điện cực nước bắt đầu điện phân là khi cả Cu2+ và Cl- bị điện phân hoàn toàn.
Dung dịch sau điện phân hòa tan được CuO nên dung dich có chứa H+:
Câu 15:
Điện phân 500ml dung dịch AgNO3 0,1M và Cu (NO3)2 0,2M với cường độ dòng điện I = 10A và điện cực trơ. Sau thời gian t ta ngắt dòng điện. Dung dịch sau điện phân được lấy ra ngay để đo nồng độ các chất. Nếu hiệu suất điện phân là 100% và thể tích dung dịch coi như không thay đổi, nồng độ mol ion H+ là 0,16M. Thời gian t là
Đáp án C
Câu 16:
Điện phân dung dịch CuSO4 và H2SO4 với cả 2 điện cực đều bằng Cu. Thành phần dung dịch và khối lượng các điện cực thay đổi như thế nào trong quá trình điện phân?
Đáp án A
Các phản ứng xảy ra trong quá trình điện phân:
Do đó trong quá trình điện phân nồng đô của CuSO4 giảm dần và nồng độ của H2SO4 tăng dần (vì có sự tăng lên về lượng H2SO4 và sau đó có sự giảm khối lượng của nước).
Mặt khác catot làm bằng Cu là chính kim loại được tạo ra sau phản ứng điện phân nên xảy ra hiện tượng dương cực tan. Do đó khối lượng catot giảm dần.
Câu 17:
Điện phân 100ml dung dịch CuCl2 0,08M. Cho dung dịch sau điện phân tác dụng với AgNO3 dư thu được 0,861g kết tủa. Khối lượng Cu bám trên catot và thể tích khí Cl2 thu được trên anot là:
Đáp án D
Câu 18:
Cho các dung dịch sau: KCl, Na2SO4, KNO3, AgNO3, ZnSO4, NaCl, NaOH, CaCl2, H2SO4. Sau khi điện phân dung dịch nào cho môi trường bazơ?
Đáp án B
Các dung dịch cho môi trường bazo là dung dịch có cation không tham gia quá trình điện phân mà có nước bị điện phân thay thế, anion có tham gia quá trình điện phân.
Do đó các dung dịch thỏa mãn là: KCl, NaCl, CaCl2.
Ngoài ra còn có thêm dung dịch kiềm NaOH cả Na+ và OH- đều không tham gia quá trình điện phân. Khi đó dung dịch thu được sau phản ứng điện phân vẫn có môi trường bazo.
Câu 19:
Điện phân 200ml một dung dịch có hoà tan Cu(NO3)2 và AgNO3 với cường độ dòng điện là 0,804A, đến khi bọt khí bắt đầu thoát ra ở cực âm thì mất thời gian là 2 giờ, khi đó khối lượng cực âm tăng 3,44g. Nồng độ mol của mỗi muối Cu(NO3)2 và AgNO3 trong dd ban đầu là
Đáp án B
Khi bọt khí bắt đầu thoát ra ở catot là thời điểm Ag+ và Cu2+ đều bị điện phân hết.
Câu 20:
Điện phân 200ml dung dịch A (FeCl3 xM, CuCl2 0,5M) (điện cực trơ) sau t giây thu được 9,2 gam kim loại và V lít khí. Trộn thêm 1,6 gam Cu vào 9,2 gam kim loại trên thu được hỗn hợp B. V lít khí vừa đủ oxi hóa B (kim loại có số oxi hóa cao nhất). Giá trị X là
Đáp án D
Thứ tự các phản ứng điện phân xảy ra:
Vì kim loại (gồm Cu và Fe) bị oxi hóa lên số oxi hóa cao nhất nên áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
Câu 21:
Người ta điều chế H2 và O2 bằng phương pháp điện phân dung dịch NaOH với điện cực trơ, cường độ dòng điện 0,67A trong thời gian 40 giờ. Dung dịch thu được sau điện phân có khối lượng 100 gam và nồng độ NaOH là 6%. Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân là (giả thiết lượng nước bay hơi không đáng kể).
Đáp án C
Câu 22:
Điện phân 150ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ trong t giờ, 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 Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loạivà khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của t là
Đáp án C
Phản ứng điện phân:
Vì khi cho sắt vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thu được hỗn hợp kim loại nên hỗn hợp này gồm Ag và Fe dư.
Do đó dung dịch thu được chỉ chứa cation Fe2+ và AgNO3 chưa bị điện phân hết.
Gọi = x thì = 0,15 - x
Dung dịch Y chứa x mol HNO3 và (0,15 - x)mol AgNO3
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
Câu 23:
Điện phân 200ml dung dịch (FeCl3 xM, CuSO4 0,5M) sau t giây thu được 5,12 gam kim loại và V lít khí. Trộn 5,12 gam kim loại với 0,45 gam Al thu được hỗn hợp B. V lít khí thu được vừa đủ oxi hóa B thành hỗn hợp các oxit và muối clorua. Giá trị X là
Đáp án C
Vì V lít khí oxi hóa B thành hỗn hợp gồm các oxit và muối clorua nên trong V lít khí này chứa Cl2 và O2.
Sau khi Cl- bị điện phân hết tạo thành Cl2 thì nước mới bị điện phân thay thế ở anot tạo thành O2.
Thứ tự các quá trình nhường – nhận electron xảy ra trong quá trình điện phân:
Do đó Cu2+ chưa bị điện phân hết và Fe2+ chưa bị điện phân
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron cho quá trình điện phân, ta có:
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron cho quá trình oxi hóa kim loại:
Câu 24:
Cho 0,8 lít dung dịch A chứa HCl, Cu(NO3)2 đem điện phân có điện cục trơ có I = 2,5A, sau một thời gian t thu được 3,136 lít (ở đktc) một khí duy nhất ở anot, dung dịch sau điện phân phản ứng vừa đủ với 550ml dung dịch NaOH 0,8M và thu được 1,96 gam kết tủa. Nồng độ các chất trong dung dịch A và giá trị của t là
Đáp án D
Vì ở anot có Cl- bị điện phân trước và chỉ thu được một khí duy nhất nên khí đó là Cl2.
Vì cho dung dịch sau điện phân phản ứng với dung dịch NaOH có kết tủa nên Cu2+ chưa bị điện phân hết, khi đó chưa có sự điện phân H+.
Tóm tắt toàn bộ quá trình:
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có: 2nCu = 2 = 0,14
Câu 25:
Mắc nối tiếp 2 bình điện phân: bình (1) chứa dung dịch MCl2 và bình (2) chứa dung dịch AgNO3. Sau 3 phút 13 giây thì ở catot bình (1) thu được 1,6 gam kim loại còn ở catot bình (2) thu được 5,4 gam kim loại. Cả hai bình đều không thấy khí ở catot thoát ra. Kim loại M là
Đáp án B
Vì hai bình điện phân mắc nối tiếp nên số mol electron trao đổi ở hai bình điện phân là như nhau.
Ở hai bình đều không thấy khí ở catot thoát ra nên ở catot của hai bình chưa có sự điện phân nước.
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:
Câu 26:
Điện phân 200ml dung dịch A (FeCl3 xM, CuCl2 0,5M) (điện cực trơ) sau t giây thu được 9,2 gam kim loại và V lít khí. V lít khí này vừa đủ để oxi hóa 9,2 gam kim loại trên (kim loại có số oxi hóa cao nhất). Giá trị x là:
Đáp án B
Do đó kim loại thu được gồm Cu và Fe
Thứ tự các quá trình nhường và nhận electron ở catot và anot:
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron cho quá trình oxi hóa kim loại (kim loại có số oxi hóa cao nhất), ta có:
Câu 27:
Điện phân dung dịch chứa muối halogen của một kim loại và 0,3 mol NaCl, với điện cực trơ, màng ngăn xốp, I = 10A. Sau 40 phút 12,5 giây thấy tổng thể tích khí thu được ở 2 điện cực bằng 3,36 lít (đo ở đktc). Muối trong dung dịch có thể là
Đáp án D
Quan sát 4 đáp án, ta thấy muối cần tìm có anion là F- hoặc Cl-
Có:
Khi đó thu được ở anot chỉ có Cl2
(F- không tham gia quá trình điện phân mà có H2O điện phân thay thế)
Khí thu được ở catot chỉ có thể là H2 (do có sự điện phân nước)
Do đó muối cần tìm là muối của kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học cùa kim loại (cation kim loại có tham gia quá trình điện phân).
Trong các đáp án ta thấy chỉ có CuCl2 thỏa mãn.
Câu 28:
Điện phân dung dịch chứa 0,1 mol muối halogen của một kim loại và 0,3 mol NaCl, với điện cực trơ, màng ngăn xốp, I = 10A. Sau 64 phút 20 giây thấy tổng thể tích khi thu được ở anot bằng 3,92 lít (đo ở đktc). Halogen là
Đáp án A
Gọi anion trong muối halogen chưa biết là X-.
X- có thể trực tiếp tham gia quá trình điện phân hoặc có H2O điện phân thay thế
Vì Cl- tham gia vào quá trình điện phân nên nếu X- cũng tham gia vào quá trình điện phân thì ta có:
Do đó X- không tham gia quá trình điện phân mà có H2O điện phân thay thế (tạo O2)
Vậy X- là F-.
Câu 29:
Điện phân 200ml NaCl 1M, KOH 2M bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp, khi thể tích khí bên anot lớn hơn 2,24 lít thì ngừng điện phân. Hòa tan hoàn toàn m gam Al, Zn tỉ lệ mol 1:1 vào dung dịch sau điện phân. Giá trị lớn nhất của m là
Đáp án D
Phản ứng điện phân xảy ra:
Do đó dung dịch sau điện phân có
Các phản ứng hòa tan Al và Zn: