Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Tính toán điện phân (Hóa học Lớp 12)

Một chiếc khuyên tai dạng đĩa tròn mỏng có đường kính 5,00 cm được mạ với lớp phủ vàng dày 0,02 mm từ dung dịch $A{u}^{3+}$.
Cho: - Khối lượng riêng của vàng là D = 19,7 g/cm³, π = 3,14.
- F = 96500 C/mol; I = 0,10 A.
Thời gian để mạ vàng cho chiếc khuyên tai là bao nhiêu giờ? (làm tròn đến hàng phần mười)

Một sinh viên thực hiện điện phân theo sơ đồ như hình bên.
- Bình (1) chứa 100 ml dung dịch CuSO₄ 1M.
- Bình (2) chứa 100 ml dung dịch AgNO₃ 1M.
Sau thời gian t giây, sinh viên quan sát thấy ở cathode bình (2) bắt đầu xuất hiện khí. Biết trong hệ điện phân nối tiếp, số electron truyền dẫn trong các bình là như nhau. Nguyên tử khối của Cu và Ag lần lượt là 64 và 108 đvC.
Coi như nhiệt độ ở 2 bình là không thay đổi và bỏ qua các quá trình phụ.
Tính số gam Cu bám lên điện cực trong bình (1) tại thời điểm t giây.

Một sinh viên thực hiện điện phân theo sơ đồ như hình bên.



- Bình (1) chứa 100 ml dung dịch $CuS{O}_4$ 1M.
- Bình (2) chứa 100 ml dung dịch $AgN{O}_3$ 1M.

Sau thời gian t giây, sinh viên quan sát thấy ở cathode bình (2) bắt đầu xuất hiện khí. Biết trong hệ điện phân nối tiếp, số electron truyền dẫn trong các bình là như nhau. Nguyên tử khối của Cu và Ag lần lượt là 64 và 108 đvC.

Coi như nhiệt độ ở 2 bình là không thay đổi và bỏ qua các quá trình phụ. Tính số gam Cu bám lên điện cực trong bình (1) tại thời điểm t giây.

(vận dụng) Điện phân 500 mL dung dịch $AgN{O}_3$ với điện cực trơ cho đến khi cathode bắt đầu có khí thoát ra thì dừng. Để trung hòa dung dịch sau điện phân cần 80 mL dung dịch NaOH 0,1 M. Biết cường độ dòng điện là 0,2A, thời gian điện phân là bao nhiêu giây?

Điện phân nóng chảy hỗn hợp gồm Al${}_2$O${}_3$ (10\%) và cryolite (90\%) với anode là than cốc và cathode là than chì. Sau thời gian điện phân thu được 2,16 tấn Al tại cathode và hỗn hợp khí tại anode gồm CO${}_2$ (80\% theo thể tích) và CO (20\% theo thể tích). Giả thiết không có thêm sản phẩm nào được sinh ra trong quá trình điện phân. Tính khối lượng carbon (theo tấn) đã bị oxi hoá tại anode.

Điện phân nóng chảy Al${}_2$O${}_3$ với điện cực anode than chì và hiệu suất bằng 100\%, cường độ dòng điện là 150000 A trong thời gian t giờ thì thu được 252 kg Al tại cathode. Tìm giá trị của t.

Điện phân V lít dung dịch CuCl${}_2$ 0,5 M với điện cực trơ. Khi dừng điện phân thu được dung dịch X và 1,86 lít khí Cl${}_2$ (đkc) duy nhất ở anode. Toàn bộ dung dịch X tác dụng vừa đủ với 12,6 gam Fe. Giá trị của V là bao nhiêu?

(vận dụng) Người ta muốn mạ một lớp bạc dày d = 15 mm trên một miếng kim loại có diện tích s = 2 cm${}^2$ bằng phương pháp điện phân. Cường độ dòng điện là 1A. Cho biết khối lượng riêng của bạc là 10490 kg/m${}^3$. Sau khoảng thời gian t (giờ) thì lớp bạc được bọc ra hết khỏi bề mặt miếng kim loại và khối lượng của lớp bạc thu được là m gam. Giá trị của t bằng bao nhiêu?

Hiện nay nhà máy nước sạch Sông Đà cung cấp nước sạch cho Thành Phố Hà Nội với công suất là 300 000 m³/ ngày đêm. Quá trình sản xuất nước sạch tại nhà máy nước Sông Đà có sử dụng clo để xử lí nước. Biết rằng để xử lí được 1 lít nước sạch cần dùng 50 mg khí clo. Thể tích nước biển (chứa 3,5% khối lượng NaCl, khối lượng riêng D = 1,1 g/ml) cần dùng để điều chế lượng clo (hiệu suất 80%) mà nhà máy nước sạch Sông Đà sử dụng để xử lí nước trong 1 ngày đêm gần nhất với giá trị nào sau đây?

Hoà tan 2,64 gam hỗn hợp bột gồm Fe₃O₄ và Cu (tỉ lệ mol tương ứng là 2:1) trong dung dịch HCl vừa đủ, thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tác với dung dịch chứa 0,11 mol AgNO₃, thu được kết tủa Y, dung dịch Z. Đem điện phân dung dịch Z với cường độ dòng điện không đổi 5 A. Đồ thị biểu diễn về độ giảm khối lượng dung dịch Z với thời gian t như sau



Giá trị của a và x lần lượt là

Một đồ vật được làm bằng kim loại Fe dạng hình trụ rỗng có bán kính trong là 1,5 cm, bán kính ngoài là 2,5 cm và chiều cao là 0,5 cm (hình bên). Người ta mạ kim loại Ni cho đồ vật trên bằng cách sử dụng kim loại Ni và đồ vật này làm hai điện cực rồi nhúng vào trong dung dịch NiSO${}_4$ 1M để tiến hành điện phân. Để đạt yêu cầu về mặt kĩ thuật thì lớp kim loại Ni phải có độ dày là 0,05 mm và phủ đều trên các bề mặt của đồ vật.

Biết khối lượng riêng của kim loại Ni là $8,90g/c{\mathrm{m}}^3$; công thức tính thể tích của hình trụ tròn là $V=\pi r^2.h$ (r là bán kính đáy và h là chiều cao của hình trụ, $\pi =3,1416$);
Cho biết công thức định luật Faraday $m=\frac{A.I.t}{n.F}$. Với m là khối lượng đơn chất giải phóng ở điện cực (gam); A là khối lượng mol chất thu được ở điện cực $A_{Ni}=58,7$; n là số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận; I là cường độ dòng điện (A); t là thời gian điện phân (s); F là hằng số Faraday $F=96500C.mo{\mathrm{l}}^{-1}$). Tính thời gian (theo phút) của quá trình mạ điện nếu sử dụng dòng điện có cường độ không đổi là 1,20A. (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).

Một đồ vật được làm bằng kim loại Fe dạng hình trụ rỗng có bán kính trong là 1,5 cm, bán kính ngoài là 2,5 cm và chiều cao là 0,5 cm (hình bên). Người ta mạ kim loại Ni cho đồ vật trên bằng cách sử dụng kim loại Ni và đồ vật này làm hai điện cực rồi nhúng vào trong dung dịch $NiS{O}_4$ 1M để tiến hành điện phân. Để đạt yêu cầu về mặt kĩ thuật thì lớp kim loại Ni phải có độ dày là 0,05 mm và phủ đều trên các bề mặt của đồ vật.



Biết khối lượng riêng của kim loại Ni là $8,90g/c{m}^3$; công thức tính thể tích của hình trụ tròn là $V=\pi r^{2}h$ (r là bán kính đáy và h là chiều cao của hình trụ, $\pi =3,1416$);

$$m=\frac{A.I.t}{n.F}$$

Cho biết công thức định luật Faraday. Với m là khối lượng đơn chất giải phóng ở điện cực (gam); A là khối lượng mol chất thu được ở điện cực $A_{Ni}=58,7$; n là số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận; I là cường độ dòng điện (A); t là thời gian điện phân (s); F là hằng số Faraday $F=96500C.mo{l}^{-1}$). Tính thời gian (theo phút) của quá trình mạ điện nếu sử dụng dòng điện có cường độ không đổi là 1,20A. Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).

(Tiếp theo câu trước) ...dịch X hòa tan tối đa 2,04 gam Al${}_2$O${}_3$. Giả sử hiệu suất điện phân là 100\%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là

Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO${}_3$)${}_2$ và NaCl với điện cực trơ thấy thể tích khí thoát ra ở cả 2 điện cực (V lít) và thời gian điện phân (t giây) phụ thuộc nhau như trên đồ thị.



Nếu điện phân dung dịch trong thời gian 2,5a giây rồi cho dung dịch sau điện phân tác dụng với lượng Fe dư (NO là sản phẩm khử duy nhất của N${}^{+5}$) thì lượng Fe tối đa đã phản ứng có giá trị gần nhất là

Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 14,9 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO${}_3$)${}_2$ (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khi khối lượng dung dịch giảm 15,1 gam thì ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay hơi không đáng kể). Khối lượng kim loại thoát ra ở catot là:

Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm CuSO4 và NaCl, bằng dòng điện một chiều có cường độ ổn định. Đồ thị hình bên biểu diễn mối liên hệ giữa tổng số mol khí bay ra ở hai cực và thời gian điện phân.



Giá trị của m là:

Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm CuSO4 và NaCl, bằng dòng điện một chiều có cường độ ổn định. Đồ thị hình bên biểu diễn mối liên hệ giữa tổng số mol khí bay ra ở hai cực và thời gian điện phân.



Giá trị của m là:

[VD] Điện phân 100 ml dung dịch A chứa AgNO₃ 0,2M, Cu(NO₃)₂ 0,1M và Zn(NO₃)₂ 0,15M với cường độ dòng điện I= 1,34A trong 72 phút. Số gam kim loại ở catot sau điện phân là:

Điện phân 400 mL (không đổi) dung dịch gồm NaCl, HCl và CuSO${}_4$ 0,02M (điện cực trơ, màng ngăn xốp) với cường độ dòng điện bằng 1,544A. Mối liên hệ giữa thời gian điện phân và pH của dung dịch điện phân được biểu diễn dưới đây.

Giá trị của t trên đồ thị là

Điện phân 100 ml dung dịch $CuS{O}_4$ 0,2M với cường độ dòng điện 9,65A. Biết hiệu suất điện phân là 100%. Khối lượng Cu bám vào catot khi thời gian điện phân $t_1=200(s)$ và $t_2=500(s)$ là