Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Sản phẩm và quá trình điện phân (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch KCl với điện cực tro (trơ), màng ngăn xốp: ở catot $H_{2}O$ bị khử thay vì $K^{+}$ (do $K^{+}$ đứng sau Al trong dãy hoạt động): $2H_{2}O+2e\to H_2+2O{H}^{-}$, tạo $H_2$ và $O{H}^{-}$ (tức KOH trong dung dịch). Ở anot: $2C{l}^{-}\to C{l}_2+2e$. Tổng: $2KCl+2H_{2}O\stackrel{\text{đp}}{\to }2KOH+H_2+C{l}_2$. Sản phẩm: KOH, H₂ và Cl₂.

Điện phân dung dịch có sự khử ion kim loại. Thứ tự điện phân là ion có tính oxi hóa mạnh nhất trước, sau đó đến các ion có tính oxi hóa thấp hơn theo đúng dãy điện hóa của kim loại. Tính oxi hóa: Fe${}^{3+}$ > Cu${}^{2+}$ > Fe${}^{2+}$. Chọn C.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân nóng chảy MCl_x: $n_{C{l}_2}=2,24/22,4=0,1$ mol → $n_{C{l}^{-}}=0,2$ mol. Muối clorua có khối lượng mol $=11,1/0,1=111$ g/mol → $M=111-71=40$ g/mol → Ca (nhóm IIA, muối CaCl_2: 0,1 mol CaCl_2 cho 0,1 mol Cl_2, khối lượng 111 g khớp). Đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch $CuC{l}_2$ (điện cực trơ): ở catot $C{u}^{2+}+2e\to Cu$; ở anot, ion $C{l}^{-}$ bị oxi hóa trước nước: $2C{l}^{-}\to C{l}_2+2e$. Vậy ở anot thu được khí $C{l}_2$ (khớp đáp án B).

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ): ở catot $2H_{2}O+2e\to H_2+2O{H}^{-}$, ở anot $2C{l}^{-}\to C{l}_2+2e$ vì $C{l}^{-}$ bị oxi hóa dễ hơn $O{H}^{-}$. Tổng: $2NaCl+2H_{2}O\stackrel{\text{điện phaˆn}}{\to }2NaOH+H_2+C{l}_2$. Vậy ở anot thu được khí $C{l}_2$ (NaOH ở catot/cathode vùng dung dịch, Na chỉ thu được khi điện phân NaCl nóng chảy). Khớp đáp án nguồn 49C.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân NaCl nóng chảy: katot $N{a}^{+}+e\to Na$, anot $2C{l}^{-}\to C{l}_2+2e$. Vậy ở anot thu được khí $C{l}_2$ (không có nước nên không tạo O2, HCl hay NaOH). Khớp đáp án nguồn 49-B.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch CuSO${}_4$ với điện cực trơ: ở catot, Cu${}^{2+}$ + 2e → Cu (do Cu${}^{2+}$ dễ khử hơn H${}_2$O); ở anot, nước bị oxy hóa: 2H${}_2$O → O${}_2$ + 4H${}^{+}$ + 4e (vì SO${}_4^{2-}$ không bị oxy hóa, điện cực trơ không tan). Vậy ở anot thu được khí O${}_2$, khớp với đáp án A của đề.

a) Đúng.

b) Sai. Cryolite cũng bị điện phân trong thùng điện phân.

c) Sai. $A_{th}=\frac{U.m_{Al}.F}{9,\mathrm{3.6.1}{0}^6}=\frac{\mathrm{5.1000.96485}}{9,\mathrm{3.6.1}{0}^6}=14,89$ kWh

d) Đúng. Thùng điện phân có cực âm (cathode) là tấm than chì ở đáy thùng. Cực dương (anode) là than cốc nóng chảy. Khí oxygen sinh ra ở cực dương đốt cháy dần than cốc sinh ra CO${}_2$.
a) Đúng.
b) Sai. Cryolite cũng bị điện phân trong thùng điện phân.
c) Sai. $A_{th}=\frac{U.m_{Al}.F}{9,\mathrm{3.6.1}{0}^6}=\frac{\mathrm{5.1000.96485}}{9,\mathrm{3.6.1}{0}^6}=14,89$ kWh
d) Đúng. Thùng điện phân có cực âm (cathode) là tấm than chì ở đáy thùng. Cực dương (anode) là than cốc nóng chảy. Khí oxygen sinh ra ở cực dương đốt cháy dần than cốc sinh ra CO${}_2$.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân CuSO4 với điện cực Pt (trơ). Giai đoạn đầu: cathode khử Cu²⁺ (2Cu²⁺ + 4e → 2Cu), anode oxi hóa nước (2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e). Khi Cu²⁺ cạn (màu xanh mất hẳn), tiếp tục điện phân thì cathode khử nước/H⁺ tạo H₂ (2H₂O + 2e → H₂ + 2OH⁻), anode vẫn tạo O₂. Vậy khí thoát ra ở cathode là H₂ và ở anode là O₂ → đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch $CuS{O}_4$ với điện cực trơ (Pt). Ban đầu $C{u}^{2+}$ bị khử ở cathode ($C{u}^{2+}+2e\to Cu$) làm màu xanh nhạt dần. Khi $C{u}^{2+}$ cạn dần, nước bị điện phân: ở cathode $2H_{2}O+2e\to H_2+2O{H}^{-}$ (khí $H_2$ thoát ra), ở anode $2H_{2}O\to O_2+4H^{+}+4e$ (khí $O_2$ thoát ra). Vậy khí ở cathode và anode lần lượt là $H_2$ và $O_2$ → đáp án B, khớp với đáp án nguồn.

Bảng đáp án Đ/S theo nguồn:


a) Sai vì đây là trường hợp điện phân với anode tan (dương cực tan) nên nồng độ Cu${}^{2+}$ trong dung dịch là không thay đổi.

b) Đúng vì ở sơ đồ (1) thì bên anode (cực dương) thì ion SO${}_4^{2-}$ không tham gia điện phân nên H${}_2$O sẽ tham gia điện phân.

c) Đúng

d) Đúng vì xảy ra hiện tượng dương cực tan nên khối Cu không tinh khiết sẽ nối vào anode, để chỉ Cu tan ra còn tạp chất thì lắng xuống đáy.
a) Sai vì đây là trường hợp điện phân với anode tan (dương cực tan) nên nồng độ Cu${}^{2+}$ trong dung dịch là không thay đổi.
b) Đúng vì ở sơ đồ (1) thì bên anode (cực dương) thì ion SO${}_4^{2-}$ không tham gia điện phân nên H${}_2$O sẽ tham gia điện phân.
c) Đúng
d) Đúng vì xảy ra hiện tượng dương cực tan nên khối Cu không tinh khiết sẽ nối vào anode, để chỉ Cu tan ra còn tạp chất thì lắng xuống đáy.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch ZnSO₄ để thu được duy nhất Zn ở cathode: các cation có tính oxy hóa mạnh hơn Zn²⁺ (như Pb²⁺) sẽ bị khử trước hoặc đồng thời, gây lẫn tạp kim loại vào sản phẩm. Trong bốn ion: OH⁻ và Cl⁻ là anion (phân hỉ ở anode, không ảnh hưởng sản phẩm kim loại ở cathode); Al³⁺ có tính oxy hóa yếu hơn Zn²⁺ nên không bị khử trong nước, không tạo sản phẩm khác; còn Pb²⁺ có tính oxy hóa mạnh hơn Zn²⁺ nên khi điện phân sẽ bị khử cùng Zn²⁺ tạo kim loại Pb lẫn vào cathode, làm sản phẩm không còn duy nhất Zn. Vậy dung dịch điện phân không được chứa Pb²⁺. Đáp án D, trùng với đáp án nguồn (Câu 10 – D).

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng thí nghiệm điện phân với điện cực trơ:
(a) Điện phân NaCl nóng chảy: cathode có Na⁺ + e → Na, tạo kim loại sodium. Đúng.
(b) Điện phân Al₂O₃ nóng chảy (cryolite): cathode có Al³⁺ + 3e → Al, tạo kim loại aluminium. Đúng.
(c) Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn xốp: tại cathode H₂O bị khử trước Na⁺ (2H₂O + 2e → H₂↑ + 2OH⁻), không tạo kim loại. Sai.
(d) Điện phân dung dịch CuSO₄: cathode có Cu²⁺ + 2e → Cu, tạo kim loại copper. Đúng.
(e) Điện phân dung dịch NiSO₄: cathode có Ni²⁺ + 2e → Ni, tạo kim loại nikel. Đúng.
Vậy có 4 quá trình điện phân tạo được kim loại (a, b, d, e), khớp với đáp án nguồn là 4.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch NaCl (nước muối ăn) bằng điện cực than chì, không có màng ngăn: tại anode sinh ra khí $C{l}_2$ ($2C{l}^{-}\to C{l}_2+2e^{-}$), tại cathode sinh ra $H_2$ và dung dịch NaOH ($2H_{2}O+2e^{-}\to H_2+2O{H}^{-}$). Khí $C{l}_2$ sinh ra phản ứng với NaOH ngay trong cốc: $C{l}_2+2NaOH\to NaCl+NaClO+H_{2}O$. Sản phẩm NaClO trong dung dịch chính là nước Javel. Vậy quá trình này là điều chế nước Javel, khớp với đáp án D của đề.

(AI giải đề cho tôi)
Khi mạ đồng lên chiếc chìa khóa: anode là thanh đồng (bị oxi hóa: Cu → Cu²⁺ + 2e, khối lượng giảm), cathode là chiếc chìa khóa (nơi xảy ra phản ứng khử Cu²⁺ + 2e → Cu, đồng bám lên chìa khóa, khối lượng tăng). Nhận định A đúng (anode gắn với copper, cathode gắn với chìa khóa); B đúng (Cu sinh ra ở cathode bám lên chìa khóa); D đúng (anode giảm khối lượng, cathode tăng khối lượng). Nhận định C sai vì Cu²⁺ + 2e → Cu là phản ứng khử xảy ra ở cathode, không phải ở anode; ở anode là Cu → Cu²⁺ + 2e. Vậy nhận định không đúng là C, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch muối: chỉ những kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học mới bị khử ở catot thu được kim loại. Mg(NO3)2, KCl, AlCl3 đều cho ion H+ (từ nước) khử trước, thu được H2. Riêng AgNO3: Ag+ khử dễ hơn H2O nên ở catot thu được kim loại bạc: Ag+ + e → Ag. Đáp án C, trùng với đáp án nguồn (50-C).

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch AgNO${}_3$ với điện cực trơ: tại catot xảy ra quá trình khử. Trong dãy điện thế, Ag${}^{+}$ đứng sau H${}^{+}$ nên Ag${}^{+}$ bị khử trước H${}_2$O: $\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}+{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Ag}$. Do đó đáp án là C, trùng với đáp án nguồn (44C).

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân dung dịch AgNO3 với điện cực trơ: tại catot (điện cực âm) xảy ra quá trình khử. Trong dung dịch có Ag+ và H2O, do Ag+ có khả năng oxi hóa mạnh hơn H2O nên Ag+ bị khử trước: $A{g}^{+}+e^{-}\to Ag$. Vậy tại catot là quá trình khử ion Ag+.

(AI giải đề cho tôi)
Trong mạ điện, vật cần mạ (chìa khóa sắt) phải nối với cực âm (cathode) để Cu${}^{2+}$ + 2e → Cu bám lên vật, còn thanh đồng nối cực dương (anode) để tan: Cu → Cu${}^{2+}$ + 2e. Theo sơ đồ, chìa khóa đang ở cực dương (+) và thanh đồng ở cực âm (−), nên đồng không thể kết tủa lên chìa khóa. Do đó cần đổi vị trí thanh đồng và chìa khóa sắt cho nhau. Tăng điện áp hay tăng nồng độ CuSO${}_4$ không khắc phục được sai sót về cực; thay bằng H${}_2$SO${}_4$ loãng thì không còn nguồn Cu${}^{2+}$ để mạ.