SÔÛ GÍAO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ÑOÀNG NAI
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG THẾ VINH
Mã số: ................
Sáng kiến kinh nghiệm
MỘT SỐ BÀI TẬP
VỀ ĐIỀU CHẾ KIM LỌAI
Người viết:
MAI QUỐC HƯNG
Ñôn vò: TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG THẾ VINH
Lónh vöïc : PHƯƠNG PHÁP LÀM BÀI TẬP HÓA HỌC
NĂM HỌC 2011-2012
1
SÔÛ GD - ÑT ÑOÀNG NAI
TRƯỜNG THPT CHUYÊN
LƯƠNG THẾ VINH
COÄNG HOØA XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM
ÑOÄC LAÄP-TÖÏ DO-HAÏNH PHUÙC
Biên Hòa, ngày 15 tháng 4 năm 2012
PHIEÁU NHAÄN XEÙT ÑAÙNH GIAÙ SAÙNG KIEÁN KINH NGHIEÄM
NAÊM HOÏC 2011-2012
Teân saùng kieán kinh nghieäm:
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TIẾT HỌC THỂ DỤC
QUA VIỆC ÁP DỤNG TRÒ CHƠI
Hoï teân taùc giaû: NGUYỄN XUÂN BÌNH
Ñôn vò: Trường THPT Chuyên Lương Thế Vinh
Lónh vöïc : Phương pháp giảng dạy
1-Tính môùi:
Coù giaûi phaùp hoøan toøan môùi
Coù giaûi phaùp caûi tieán, ñoåi môùi töø giaûi phaùp ñoù
2- Hieäu quaû:
Hoøan toøan môùi ñaõ trieån khai trong ngaønh coù hieäu quaû cao
Caûi tieán hoaëc ñoåi môùi töø nhöõng giaûi phaùp ñaõ coù vaø ñaõ trieån khai aùp duïng cho toøan
ngaønh ñaït hieäu quaû cao
Hoøan toøan môùi ñaõ trieån khai trong ñôn vò coù hieäu quaû cao
Caûi tieánhoaëc ñoåi môùi töø nhöõng giaûi phaùp ñaõ coù va ñaõ trieån khai aùp duïng cho toøan ñôn vò
ñaït hieäu quaû cao
3-Khaû naêng aùp duïng :
Cung caáp ñöôïc luaän cöù khoa hoïc cho vieäc hoïach ñònh ñöôøng loái, chính saùch
Toát
Kha ù
Ñaït
Ñöa ra caùc giaûi phaùp khuyeán nghò coù khaû naêng öùng duïng thöïc tieãn, deã thöïc hieän vaø deã
ñi vaøo cuoäc soáng.
Toát
Kha ù
Ñaït
Ñaõ aùp duïng thöïc teá ñaït hieäu quaû hoaëc coù khaû naêng aùp duïng ñaït hieäu quaû trong phaïm vi
roäng.
Toát
Kha ù
Ñaït
THUÛ TRÖÔÛNG ÑÔN VÒ
TỔ TRƯỞNG CHUYÊN MÔN
2
MỘT SỐ BÀI TẬP ĐIỀU CHẾ KIM LỌAI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY LUYỆN, NHIỆT LUYỆN
VÀ ĐIỆN PHÂN
A-ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY LUYỆN
I-LÝ THUYẾT:
1- Nguyên tắc điều chế kim lọai bằng phương pháp thủy luyện.
Dùng các kim lọai có tính khử mạnh hơn để khủ các ion dưong kim lọai khác ra khỏi dung dịch
muối của chúng.
2- Xét phản ứng: nA + mBn+ → n Am+ + mB
Trong đó A, B là kim lọai.
Điều kiện để có phản ứng trên:
- A đứng trước B trong dãy điện hóa, A không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường.
- Muối của B tan trong dung dịch.
Nhận xét:
-Trường hợp 1: Nếu khối lượng kim lọai B sinh ra lớn hơn kim lọai A phản ứng, thì:
Khối lượng kim lọai tăng = mB↓- mA(pư) = khối lượng dd giảm sau phản ứng
-Trường hợp 2: Nếu lượng kim lọai B sinh ra nhỏ hơn kim lọai A phản ứng, thì:
Khối lượng kim lọai gỉam = mA(pư) - mB↓ = khối lượng dd tăng sau phản ứng
II-BÀI TẬP:
Bài 1:Cho 3,24g bột Al phản ứng vừa đủ với dung dịch A chứa muối XCl 2 tạo thành dung dịch B. Khối
lượng dung dịch B giảm 8,28 gam so với dung dịch A. Công thức muối XCl2 là:
A.CuCl2
B.CrCl2
C.FeCl2
D.NiCl2
Trả lời:
ptpư:
mol
2Al
+
3XCl2 → 2AlCl3 +
0,12
3X
0,18
Khối lượng dd giảm = Khối lượng kim lọai tăng = 0,12X – 3,24 = 8,28 X = 64 .
Vậy công thức muối là: CuCl2
Bài 2: Nhúng 1 thanh kim lọai M hóa trị II vào dung dịch CuSO 4 dư. Sau khi phản ứng kết thúc lấy
thanh kim lọai ra thấy khối lượng giảm đi 0,05%. Mặt khác nếu cũng thanh kim lọai ấy được nhúng vào
dung dịch Pb(NO3)2 thì sau khi phản ứng xong khối lượng thanh kim lọai tăng lên 7,1%. Giả thiết kim
lọai Cu và Pb sinh ra đếu bám hết vào thanh M. Kim lọai M là:
A.Pb
B.Cd
C.Ni
D.Zn
Trả lời: Có các pư:
M + Cu2+ → M2+ + Cu
mol
x
M + Pb2+ → M2+ + Pb
mol
x
(1)
x
(2)
x
Đặt a (g)là khối lượng thanh kim lọai ban đầu.
3
(1) Khối lượng kim lọai giảm = ( M-64)x = 0,05a : 100
(2) Khối lượng kim lọai tăng = ( 207-M)x = 7,1a : 100
Từ (1) và (2): Giải tìm được M = 65
Vậy M là Zn
Bài 3: Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3M và AgNO3 0,3M. Sau khi các
phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m2 gam chất rắn X. Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư
dung dịch HCl thì thu được 0,336 lít khí (ở đktc). Giá trị của m1 và m2 lần lượt là :
A.8,10 và 5,43.
B.1,08 và 5,43. C.0,54 và 5,16.
D.1,08 và 5,16.
Trả lời :
2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu
mol : 0,02
Al
mol : 0,01
0,03
+ 3Ag+ → Al3+ + 3Ag
0,03
(2)
0,03
Sau phản ứng (1) và (2) có Al dư :
Al + 3H+ → Al3+ + 3/2H2
mol : 0,01
(1)
0,03
(3)
0,015
m1 = 27.( 0,02 + 0,01 + 0,01) = 10,8 g.
m2 = mCu + mAg + mAl ( dư) = 64.0,03 + 108.0,03 + 27. 0,01 = 5,43 g
Vậy m1= 10,8g và m2 = 5,43 g
B-ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN
I-LÍ THUYẾT:
1- Nguyên tắc: Dùng các chất khử như H2, C , CO, Al ... để khử các ion kim lọai ra khỏi oxit
của chúng ở nhiệt độ cao.
2-Chú ý: - Phương pháp này chỉ điều chế được những kim lọai sau nhôm.
- Nếu các chất ban đầu không phải là oxit kim lọai mà là các hợp chất khác chứa kim
lọai, để đ/c kim lọai chúng ta nhất thiết phải điều chế oxit kim lọai từ các chất đã cho sau đó thực hiện
như nguyên tắc đã nêu.
Ví dụ:
- Đ/C Cu từ Cu(OH)2 theo quá trình sau:
toc
Cu(OH)2
→ CuO + H2O
toc
CuO + H2 → Cu + H2O
- Đ/C Fe từ FeCO3 theo quá trình sau:
toc
2FeCO3 + 1/2O2 → Fe2O3 + 2CO2
toc
Fe2O3 + 3CO → 2 Fe + 3CO2
II-BÀI TẬP:
1-Lọai bài tập vận dụng : Các chất khử C, CO, H2, Al chỉ khử được những kim lọai đứng sau
Al trong dãy điện hóa.
4
Để làm lọai bài tập này học sinh phải thuộc dãy điện hóa và chú ý kim lọai Al cũng không bị
khử ra khỏi Al2O3 bằng các chất khử trên.
Bài 1: Cho luồng khí H2 (dư) qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe2O3, ZnO, MgO nung ở nhiệt độ cao.
Sau phản ứng hỗn hợp rắn còn lại là:
A.Cu, Fe, Zn, Mg.
B.Cu, Fe, ZnO, MgO.
C.Cu, FeO, ZnO, MgO.
D.Cu, Fe, Zn, MgO.
Trả lời: Các kim lọai trong thành phần các oxit đã cho chỉ có Mg là kim lọai đứng trước Al nên
MgO không bị khử, các oxit còn lại bị khử hòan tòan thành kim lọai tương ứng do H2 cho dư. Chọn
phương án D.
Bài 2: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al 2O3 nung nóng đến khi
phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng Al2O3 có trong hỗn hợp ban đầu là:
A.2,7 gam
B.2,55 gam
C.5,1 gam
D.4,0 gam
Trả lời: CO chỉ khử được CuO vì vậy, khối lượng hỗn hợp rắn giảm là khối lượng oxi của CuO
đã bị CO khử.
Số mol nguyên tử Oxi trong CuO= ( 9,1- 8,3):16 = 0.05 mol
Khối lượng CuO = 80.0,05= 4 gam.
Vậy khối lượng Al2O3 = 9,1- 4 =5,1 gam
Bài 3:Thổi một luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm: CuO, Fe 3O4, FeO, Al2O3
nung nóng. Luồng khí thoát ra được sục vào nước vôi trong dư, thấy có 15g kết tủa trắng. Sau phản ứng
chất rắn trong ống sứ có khối lượng 215g. Khối lượng m là:
A.217,4g
B.219,8g
C.230g
D.240g
Trả lời: Về lí thuyết, trong các oxit đã cho chỉ có Al2O3 không bị CO khử, tuy nhiên đối với bài
tóan này ta không cần biết phản ứng khử các oxit có xảy ra hòan tòan hay không mà chỉ cần biết lượng
oxi đã tách ra khỏi các oxit theo nguyên lí bảo tòan nguyên tố.
Các qúa trình phản ứng:
OXKL + CO → KL + CO2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Số mol nguyên tử oxi bị khử = số mol CaCO3 = 15: 100= 0,15 mol
Vậy: m = 215 + 16.0,15 = 217,4 g
2-Lọai bài tập: Xác định công thức oxit kim lọai qua các phản ứng điều chế kim lọai bằng phương
pháp nhiệt luyện:.
Bài 1: Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến
khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức
của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là (Cho H = 1; C = 12; O
= 16; Fe = 56)
5
A.Fe2O3; 65%
B.FeO; 75%
C.Fe2O3; 75%
D.Fe3O4; 75%
Trả lời:
-Hỗn hợp khí sau phản ứng gồm CO2( x% thể tích) và CO, ta có:
44x + 28( 1-x) = 20.2 = 40 x=0,75%VCO2 = 75%
Vì số mol CO2 sinh ra bằng số mol CO phản ứng nên số mol hỗn hợp khí sau phản ứng bằng số
mol CO ban đầu và bằng 4,48 : 22,4 = 0,2 mol nCO2 = 0,2.0,75 = 0,15mol
- ptpư : FexOy + yCO → x Fe + y CO2
8
mol: ———
0,15
56x + 16y
8y
————— = 0,15 x:y = 2:3
56x + 16y
Vậy: CT oxit sắt là Fe2O3
Bài 2: Khử hoàn toàn một oxit sắt X ở nhiệt độ cao cần vừa đủ V lít khí CO (ở đktc), sau phản
ứng thu được 0,84 gam Fe và 0,02 mol khí CO2. Công thức của X và giá trị V lần lượt là :
A.Fe3O4 và 0,448
B.Fe3O4 và 0,224
C.Fe2O3 và 0,448
D.FeO và 0,224
Trả lời:
- Số mol Fe = 0,84 : 56 = 0,015 mol
- ptpư : FexOy + yCO → x Fe + y CO2
mol :
0,02
0,015
0,02
x : y = 0,015 : 0,02 = 3 : 4 Oxit sắt là Fe3O4
- Số mol CO = số mol CO2 = 0,02 mol. V CO= 0,448 lit
3-Lọai bài tập điều chế kim lọai với chất khử là nhôm (Phản ứng nhiệt nhôm)
Trong bài viết này, chúng tôi chỉ giới thiệu lọai bài tập giữa Nhôm và Sắt oxit.
a/ Lí thuyết:
- Khi đun nóng Al với Fe2O3, quá trình khử Fe3+ lần lượt theo thứ tự sau:
Fe2O3 →
Fe3O4 →
Fe O →
Fe
Trường hợp 1: Nếu phản ứng đang xảy ra, ta cho dừng phản ứng thì chất rắn thu được có thể chứa
Fe2O3, Fe3O4, FeO, Fe , Al2O3 và Al dư.
Các bài tóan thuộc trường hợp này khá phức tạp vì cùng lúc thu được hỗn hợp nhiều chất khác
nhau. Thường thường, để giải những bài tóan hỗn hợp có nhiều chất oxi hóa và nhiều chất khử, chúng
ta nên chọn phương pháp bảo tòan khối lượng hoặc bảo tòan electron.
Trường hợp 2: Nếu phản ứng đã kết thúc ( hoặc phản ứng thực hiện xong), lượng Al đưa vào vừa
đúng tỷ lệ của phản ứng nhiệt nhôm hoặc dư nhôm thì các quá trình trung gian đã kết thúc, ta giải bài
tập theo phản ứng tổng hợp:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
b/Bài tập:
Bài 1: Hỗn hợp A gồm CuO và Fe3O4. Cho A tác dụng với 5,4g Al nung nóng, phản ứng hoàn toàn thu
được hỗn hợp B gồm Al2O3, CuO, Fe3O4, FeO, Fe và Cu. Hòa tan B trong dung dịch NaOH dư thu
được hỗn hợp rắn C. Cho C tác dụng với khí H 2 ở nhiệt độ cao phản ứng vừa đủ thu được 36g hỗn hợp
6
2 kim loại. Lượng H2 đã phản ứng là 8,96 lít (đkc). Phần trăm số mol CuO trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 75%
B. 50%
C. 25%
D. 37,5%
Nhận xét: Baøi toùan naøy thuộc lọai phức tạp ( có nhiều chất oxihóa và nhiều chất khử), coù theå
giaûi baèng nhieàu phöông phaùp khaùc nhau. ÔÛ ñaây, chúng ta chọn phöông phaùp baûo toøan nguyeân toá vôùi
oxi :
Trả lời:
- Soá mol nguyeân töû Oxi do Al khöû hoãn hôïp A = 3/2 nAl =3/2 x 5,4/27 = 0,3 mol
- Soá mol nguyeân töû Oxi do H2 khöû hoãn hôïp C = n H2 = 8,96 : 22,4 =0,4 mol
nO trong A = 0,3 + 0,4 = 0,7 mol.
Ñaët x,y laø soá mol töông öùng cuûa CuO và Fe3O4 . Ta coù:
64x + 168y = 36
x +
y
= 0,7
x= 0,3 ; y = 0,1
Vậy :%CuO = (0,3 : 0,4) .100% = 75%
Bài 2:Trộn 0,54g bột Al với bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A.
Hoà tan hoàn toàn A trong dd HNO 3 được hỗn hợp khí gồm NO và NO 2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:
3. Thể tích NO, NO2 ở đktc lần lượt là:
A.0,224lit và 0,672lit
B.0,672lit và 0,224lit
C.2,24lit và 6,72lit
D.6,72lit và 2,24lít
Nhận xét: Lúc đầu Fe2O3 và CuO bị khử bởi Al thành hỗn hợp A, sau đó hỗn hợp A bị oxihóa
hòan tòan bởi HNO3 và kết quả là số oxi hóa của Fe và Cu sau khi kết thúc các phản ứng vẫn là +3 và
+2. Đây là bài tóan phức tạp, chúng ta chọn phương pháp bảo tòan electron, để đơn giản ta có thể bỏ
qua quá trình tham gia oxihóa-khử của Fe2O3 và CuO.
Trả lời:
Các quá trình oxi hóa khử:
Al - 3e → Al3+
mol:
0,02
0,06
N+5 + 3e
mol:
+5
N + 1e
mol:
→
NO
3x
3x
x
→
NO2
3x
6x= 0,06 x= 0,01.
Vậy: VNO = 0,224 lit và VNO2= 0,672lit
Bài 3: Đốt nóng một hỗn hợp gồm Al và 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi
phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch
NaOH 1M sinh ra 3,36 lít H2 (ở đktc). Giá trị của V là :
A.150ml
B.100ml
C.200ml
D.300ml
7
Trả lời:
ptpư:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
mol:
0,1
Al
mol:
0,1
+ OH- + H2O →
0,1
0,1
+ 3/2H2
0,15
Al2O3 + 2OHmol:
AlO2-
→
2AlO2-
+ H2
0,2
nOH-= 0,3 mol
Vậy V = 0,3:1 = 0,3 lit hay 300 ml.
C-ĐIỀU CHẾ KIM LỌAI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN PHÂN
Nguyên tắc chung: Dùng dòng điện một chiều trên catot để khử ion kim lọai trong hợp
chất. Bằng phương pháp điện phân có thể điều chế được hầu hết các kim lọai, để điều chế kim lọai
mạnh (từ Li đến Al), người ta điện phân hợp chất nóng chảy của chúng. Trong bài viết này, tác gỉa chỉ
giới thiệu phương pháp điện phân dung dịch muối để điều chế kim lọai trung bình và yếu ( kim lọa i sau
Al)
I-LÍ THUYẾT:
1-Dãy điện hóa của các kim kọai:
Li+ K+ Na+ Mg2+ Al3+Zn2+Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+ Pt2+Au3+
│----│----│----│----│----│----│----│----│----│----│----│----│-----│----│----│----│
Li K Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H2 Cu Fe2+ Hg Ag Pt Au
│----
2-Vai trò của nước:
2.1.Chỉ đóng vai trò là dung môi hòa tan các chất điện li, không tham gia trực tiếp vào quá trình
điện phân.
2.2.Tham gia trực tiếp vào quá trình điện phân:
-ÔÛ catot : H2O coù theå laøm chaát oxihóa (nhận e)
H2O + 2e = 2OH- + H2
-ÔÛ anot : H2O coù theå laøm chaát khö û(nhöôøng e)
H2O -2e = 2H+ + ½ O2
3-Quaù trình oxihoaù-khöû xaûy ra ôû Catot vaø Anot:
3.1.Chaát bò khöû ôû Catot:
Tuyø thuoäc vaøo Cation kim loaïi (Mn+) trong dung dòch chaát ñieän li, ôû catot coù theå coù caùc khaû naêng
sau:
-Neáu Mn+ laø caùc cation töø Li+ ñeán Al3+ thì chuùng khoâng bò ñieän phaân maø nöôùc bò ñieän phaân
theo phöông trình:
H2O + 2e = 2OH- + H2
-Neáu Mn+ laø caùc cation töø Cu2+ ñeán Au3+ thì chuùng bò khöû thaønh kim loaïi töï do:
Mn+ + ne = M
-Neáu Mn+ laø caùc cation kim koaïi töø Mn2+ñeán Pb2+, nhöõng cation naøy coù tính oxihoaù xaáp xæ so
vôùi caùc phaân töû nöớc vì vaäy xaûy ra ñoàng thôøi söï khöû ion kim loaïi vaø nöôùc.
8
Mn+ + ne = M
H2O + 2e = 2OH- + H2
(1)
(2)
Quùa trình (1) hoaëc (2) chieám öu theá hôn coøn phuï thuoäc vaøo vò trí ion kim loaïi trong daõy ñieän
hoaù. Thí duï Mn+ laø Zn2+ thì quaù trình (2) chieám öu theá, neáu Mn+ laø Sn2+ thì quaù trình (1) chieám öu theá.
-Neáu trong dung dòch ñieän li coù nhieàu ion kim loaïi khaùc nhau ( cuøng noàng ñoä mol)thì ion naøo
coù tính oxi hoaù maïnh seõ bò khöû tröôùc. Thí duï ôû catot coù ñoàng thôøi Cu 2+, Ag+ vaø Fe2+ thì Ag+ seõ bò khöû
tröôùc sau ñoù ñeán Cu2+ vaø cuoái cuøng laø Fe2+ (ñoàng thôøi vôùi söï khöû nöôùc)
3.2.Chaát bò oxihoa ôû Anot:
a-Tröôøng hôïp Anot trô ( Pt, than chì…) khoâng tham gia vaøo quaù trình ñieän phaân chæ ñoùng vai
troø daãn ñieän)
Tuøy thuoäc vaøo thaønh phaàn cuûa anion goác axit trong dung dòch chaát ñieän li , ôû Anot coù
nhöõng khaû naêng sau:
-Neáu anion goác axit khoâng coù oxi thì caùc ion goác axit naøy bò oxihoa thaønh nguyeân töû
hoaëc phaân töû töï do.Thí duï:
2Cl- + 2e = Cl2
Thöù töï oxi hoa caùc loaïi ion naøy ( cuøng noàng noàng ñoä mol): S 2-,I-,Br-,Cl-.
-Neáu trong dung dòch chaát ñieän li chöùa anion goác axit coù oxi thì caùc ion goác axit naøy
khoâng bò oxihoa maø nöôùc bò oxihoaù theo phöông trình:
H2O -2e = 2H+ + ½ O2
Chuù yù:
-Neáu trong dung dòch chaát ñieän li coù ion F- thì nöôùc bò oxi hoaù.
-Neáu trong dung dòch chaát ñieän li coù ion RCOO - (R laø goác hidro cacbon) thì bò oxi hoaù theo
phöông trình:
2RCOO- - 2e = R-R + 2CO2
b-Tröôøng hôïp Anot hoaït ñoäng ( Kim loaïi Cu, Zn…)
Ñoái vôùi loaïi ñieän cöïc naøy thì caùc anion trong dung dòch khoâng bò ñieän phaân maø chính anot bò oxihoaù
tan vaøo dung dòch.Thí duï:
Cu – 2e = Cu2+
4. Ñònh luaät Faraday:
Coâng thöùc ñònh luaät Faraday:
AIt
m =
Fn
Trong đó:
- m : khối lượng chất giải phóng ờ điện cực (gam)
- A : khối lượng mol phân tử họặc mol nguyên tử chất giải phóng ở điện cực
- I : Cường độ dòng điện ( Ampe)
- n : Số e trao đổi ở điện cực
- F : Có giá trị là 96500 nếu t tính bằng giây.
II-BÀI TẬP:
9
Bài 1: Điện phân một dung dịch chứa hỗn hợp gồm HCl, CuCl 2, NaCl với điện cực trơ có màng ngăn.
Kết luận nào dưới đây không đúng?
A. Kết thúc điện phân, pH của dung dịch tăng so với ban đầu
B. Thứ tự các chất bị điện phân là CuCl2, HCl, NaCl
C. Quá trình điện phân NaCl đi kèm với sự tăng pH của dung dịch
D. Quá trình điện phân HCl đi kèm với sự giảm pH của dung dịch
Nhận xét:: - Phương án B đúng ( đúng thứ tự điện phân ).
- Giai đọan cuối của quá trình điện phân là điện phân dd NaCl có màng ngăn, theo phương
trình :
NaCl + H2O → NaOH +1/2 Cl2 + 1/2H2
Kết quả thu được dung dịch kiềm, pH tăng. A và C đúng.
Vậy: Kết luận không đúng là D vì khi điện phân dd HCl sẽ làm giảm nồng độ H+, pH dung
dịch tăng.
Bài 2. Điện phân 200ml dung dịch đồng nitrat với điện cực trơ, đến khi có khí thóat ra ở catot thì dừng
lại. Để yên dung dịch cho đến khi khối lượng catot không đổi, lúc đó khối lượng catot tăng 3,2g so với
lúc chưa điện phân. Nồng độ mol của dung dịch đồng nitrat là:
A.0,5M
B.1M
C.0,9M
D.1,5M
Nhận xét: Điện phân dung dịch Cu(NO3)2 đế khi ở catot có khí thóat ra tức là nước đã bị điện
phân tức là Cu2+ đã bị điện phân hết ( muối bị điện phân hết)
Trả lời: - ptđp: Cu(NO3)2 + H2O → Cu + 2HNO3 +1/2 O2
pư(mol) :
x
x
2x
-Để yên dung dịch sau điện phân sẽ có phản ứng hòa tan Cu bời HNO3 ( HNO3 hết vì có Cu dư)
3 Cu + 8 HNO3 → 3Cu(NO3)2 +2 NO + 4H2O
pư(mol) :
3x/4
2x
- Sau 2 phản ứng, lương đồng còn lại là: x – 3x/4 = 3,2/64 x = 0,2 mol
Vậy : [Cu(NO3)2 ] = 0,2 : 0,2 = 1M
Bài 3. Sau một thời gian điện phân 200ml dung dịch CuCl2 người ta thu được 1,12 lit khí (đktc) ở
anot.Ngâm một thanh sắt trong dung dịch sau điện phân. Sau khi phản ứng xong, khối lượng thanh sắt
tăng thêm 1,2g. Nồng độ mol của dung dịch CuCl2 là:
A.0,5M
B.1M
C.1.2M
D.1,5M
Trả lời: - Các ptpư và ptđp:
CuCl2
mol:
→
0,05
Fe + CuCl2
Cu
+
Cl2
(1)
0,05
→
FeCl2 +
Cu
(2)
10
mol:
x
x
x
- Khối lượng thanh sắt tăng = (64- 56) x = 1,2 x= 0,15 mol
Số mol CuCl2 ban đầu = 0,05 + 0,15 = 0,2 mol
Vậy : [CuCl2 ] = 0,2 : 0,2 = 1M
Bài 4. Điện phân 200ml hỗn hợp dung dịch chứa 7,45g KCl và 28,2g Cu(NO 3)2 với điện cực trơ, màng
ngăn đến khi khối lượng dung dịch giảm 10,75g thì dừng lại. Dung dịch sau điện phân có những chất
nào sau đây?
A.KNO3 và KCl dư
B.KNO3 và Cu(NO3)2 dư
C.KNO3 , Cu(NO3)2 dư và HNO3
D.KNO3 và KOH
Trả lời:
n KCl = 7,45 : 74,5 = 0,1 mol; nCu(NO3)2 = 28,2 : 188 = 0,15 mol
- Phương trình điện phân (Ban đầu Cu2+ và Cl- bị điện phân ở catot và anot):
2KCl + Cu(NO3)2 → 2KNO3 + Cu + Cl2
Ban đầu ( mol) :
0,1
0,15
Giả sử pư ( mol) :
0,1
0,05
0,05
(1)
0,05
- Giả sử KCl bị địện phân hết và Cu(NO3)2 bị điện phân 0,05 mol thì khối lượng dung dịch giảm
bằng khối lượng Cu và Cl2 tách ra khỏi dung dịch và bằng : ( 64 + 71). 0,05 = 6,75 < 10,75 KCl hết ,
Cu(NO3)2 tiếp tục bị điện phân cùng với điện phân H2O ( ở anot) theo phương trình:
Cu(NO3)2 + H2O → Cu + 2HNO3 + 1/2O2 (2)
Ban đầu ( mol) :
0,1
Giả sử pư ( mol) :
0,1
0,1
0,05
-Giả sử Cu(NO3)2 bị điện phân hết, khối lượng Cu và O2 tách ra khỏi dung dịch là: 64.0,1 + 32.
0,05 = 8g.
Từ (1) và (2) Khối lượng dd giảm= 6,75 + 8 = 14,75 > 10,75 Cu(NO3)2 chưa bị điện phân
hết ( cần phải để ý dd Cu(NO3)2 bị điện phân càng nhiều thì khối lượng dung dịch càng giảm nhiều)
Như vậy, dd sau điện phân có: KNO3 , Cu(NO3)2 dư và HNO3 phương án C.
11
D-BÀI TẬP KHÔNG LỜI GIẢI.
1-Hỗn hợp X gồm bột Al và Fe 2O3. Lấy 86 gam X đem nung để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm, sau
một thời gian thu được chất rắn Y. Y tác dụng vừa đủ với 800 ml dd NaOH 1M thấy thoát ra 6,72 lít khí
(đkc) và còn lại m gam chất không tan.m có giá trị là:
A. 33,6 gam
B.36 gam
C.50 gam
D.Đáp án khác
2-Trộn 0,54g bột Al với bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A. Hoà
tan hoàn toàn A trong dd HNO3 được hỗn hợp khí gồm NO và NO 2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:3. Thể
tích NO,NO2 ở đktc lần lượt là:
A.0,224lit và 0,672lit
B.0,672 và 0,224lit
C.2,24 và 6,72lit
D.6,72 và 2,24lít
3-Đốt nóng một hỗn hợp gồm Al và 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi
phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch
NaOH 1M sinh ra 3,36 lít H2 (ở đktc). Giá trị của V là
A.150.
B.100.
C.200.
D.300.
4-Cho luồng khí H2 (dư) qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe 2O3, ZnO, MgO nung ở nhiệt độ cao. Sau phản
ứng hỗn hợp rắn còn lại là:
A.Cu, Fe, Zn, Mg.
B.Cu, Fe, ZnO, MgO.
C.Cu, FeO, ZnO, MgO.
D.Cu, Fe, Zn, MgO.
5-Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau một thời gian thu được 0,32 gam Cu ở catôt và một
lượng khí X ở anôt. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí X trên vào 200 ml 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 (cho Cu = 64)
A.0,15M.
B.0,1M.
C.0,05M.
D.0,2M.
6-Cho khí CO (dư) đi vào ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp X gồm Al 2O3, MgO, Fe3O4, CuO thu được
chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch NaOH (dư), khuấy kĩ, thấy còn lại phần không tan Z. Giả sử các phản
ứng xảy ra hoàn toàn. Phần không tan Z gồm
A.Mg, Al, Fe, Cu.
B.Mg, Fe, Cu.
C.MgO, Fe, Cu.
D.MgO,Fe3O4, Cu.
7-Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe 2O3 (ở
nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào
lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là
A.1,120
B.0,896
C.0,448
D.0,224
8-Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng
xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và
phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là (Cho H = 1; C = 12; O = 16; Fe = 56)
A.Fe2O3; 65%
B.FeO; 75%
C.Fe2O3; 75%
D.Fe3O4; 75%
9-Khử hoàn toàn một oxit sắt X ở nhiệt độ cao cần vừa đủ V lít khí CO (ở đktc), sau phản ứng thu được
0,84 gam Fe và 0,02 mol khí CO2. Công thức của X và giá trị V lần lượt là
A.Fe3O4và 0,448
B.Fe3O4 và 0,224
C.Fe2O3 và 0,448
D.FeO và 0,224
10-Cho 0,01 mol Fe vào 50 ml dung dịch AgNO 3 1M. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khối lượng Ag
thu được là
A.5,4 gam
B.2,16 gam
C.3,24 gam
D.giá trị khác
11-Cho một đinh sắt nặng m gam vào 1 lit dd chứa Cu(NO 3)2 0,30M và AgNO3 0,12M. Kết thúc phản
ứng dd có màu xanh nhạt và chất rắn B nặng hơn khối lượng đinh sắt lúc đầu là 11,2g. Giá trị của m là :
A.11,2g
B.14,56g
C.19,88g
D.16,8g
12
12-Nhúng 1 thanh Mg có khối lượng m gam vào 1 dung dịch chứa 2 muối FeCl 3 và FeCl2. Sau 1 thời
gian lấy thanh Mg ra cân lại thấy có khối lượng m’ < m . Vậy trong dung dịch còn lại có chứa các cation
nào sau đây?
A.Mg2+
B.Mg2+ và Fe2+
C.Mg2+, Fe2+, Fe3+
D.Cả B và C đúng
13-Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr2O3 và m gam Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn toàn,
thu được 23,3 gam hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl (dư) thoát ra V lít
khí H2 (ở đktc). Giá trị của V là :
A.7,84.
B.4,48.
C.3,36.
D.10,08.
14-Tiến hành hai thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: Cho m gam bột Fe (dư) vào V1 lít dung dịch Cu(NO3)2 1M;
- Thí nghiệm 2: Cho m gam bột Fe (dư) vào V2 lít dung dịch AgNO3 0,1M.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được ở hai thí nghiệm đều bằng
nhau. Giá trị của V1 so với V2 là
A.V1 = V2.
B.V1 = 10V2.
C.V1 = 5V2.
D.V= 2V2.
15-Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2
0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m
là
A.2,80.
B.2,16.
C.4,08.
D.0,64.
16-Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau
khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản
phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là
A.10,8 và 4,48.
B.10,8 và 2,24.
C.17,8 và 2,24.
D.17,8 và 4,48.
13
14
- Xem thêm -
.DOC 
14 
1160 
89 
