Sách bài tập Hóa 12 Bài 13 (Chân trời sáng tạo): Điện phân

Giải SBT Hóa 12 Bài 13: Điện phân

Câu 13.1 trang 87 Sách bài tập Hóa học 12: Nhận xét nào sau đây đúng về quá trình điện phân ở hai điện cực?

A. Cation nhường electron ở cathode

B. Anion nhận electron ở anode

C. Sự oxi hóa xảy ra ở anode

D. Sự oxi hóa xảy ra ở cathode.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Trong quá trình điện phân, sự oxi hóa xảy ra ở anode, sự khử xảy ra ở cathode.

Câu 13.2 trang 87 Sách bài tập Hóa học 12: Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), ở cathode xảy ra?

A. Sự khử ion Cl^-.

B. Sự oxi hóa ion Cl^-.

C. Sự oxi hóa ion Na⁺.

D. Sự khử ion Na⁺.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Câu 13.3 trang 87 Sách bài tập Hóa học 12: Khi điện phân nóng chảy CaCl2 nóng chảy (điện cực trơ), ở anode xảy ra

A. Sự khử ion Cl^-.

B. Sự khử ion Ca²⁺.

C. Sự oxi hóa ion Ca²⁺.

D. Sự oxi hóa ion Cl^-.

Lời giải:

Đáp án đúng là:D

Câu 13.4 trang 87 Sách bài tập Hóa học 12: Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ), ở cathode xảy ra

A. sự oxi hóa cation Na^+.

B. sự oxi hóa phân tử H₂O.

C. sự khử phân tử H₂O.

D. sự khử cation Na⁺.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ), ở cathode xảy ra sự khử phân tử H₂O.

Câu 13.5 trang 87 Sách bài tập Hóa học 12: Khi điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ) thì

A. ở cực âm xảy ra quá trình oxi hóa H₂O à ở cực dương xảy ra quá trình khử ion Cl^-.

B. ở cực dương xảy ra quá trình oxi hóa ion Na⁺ à ở cực âm xảy ra quá trình khử ion Cl^-.

C. ở cực âm xảy ra quá trình khử H₂O à ở cực dương xảy ra quá trình oxi hóa ion Cl^-.

D. ở cực âm xảy ra quá trình khử ion Na⁺ à ở cực dương xảy ra quá trình oxi hóa ion Cl^-.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Khi điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ) thì ở cực âm xảy ra quá trình khử H₂O à ở cực dương xảy ra quá trình oxi hóa ion Cl^-.

Câu 13.6 trang 88 Sách bài tập Hóa học 12: Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), ở cathode thu được chất nào sau đây?

A. HCl.

B. Cl₂.

C. Na.

D. NaOH

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Câu 13.7 trang 88 Sách bài tập Hóa học 12: Sản phẩm thu được khi điện phân dung dịch KCl (điện cực trơ, có màng ngăn) gồm

A. K và Cl₂.

B. K, H₂ và Cl₂.

C. KOH, H₂ và Cl₂.

D. KOH, O₂ và HCl.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Câu 13.8 trang 88 Sách bài tập Hóa học 12: Điện phân dung dịch nào sau đây sẽ có khí thoát ra ở 2 điện cực (ngay lúc bắt đầu điện phân)?

A. Cu(NO₃)₂.

B. FeCl₂.

C. K₂SO₄.

D. FeSO₄

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

a. Sai vì ở cathode xảy ra khử ion Cu²⁺ trước.

b. Sai vì ở cathode xảy ra khử ion Fe²⁺ trước.

c. Đúng.

d. Sai vì ở cathode xảy ra khử ion Fe²⁺ trước.

Câu 13.9 trang 88 Sách bài tập Hóa học 12: Khi điện phân dung dịch nào sau đây, tại anode xảy ra quá trình oxi hóa nước?

A. Dung dịch ZnCl₂.

B. Dung dịch CuCl₂.

C. Dung dịch AgNO₃.

D. Dung dịch MgCl₂.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

A. Sai vì ở anode xảy ra oxi hóa ion Cl^- trước.

B. Sai vì ở anode xảy ra oxi hóa ion Cl^- trước.

C. Đúng.

D. Sai vì ở anode xảy ra oxi hóa ion Cl^- trước.

Câu 13.10 trang 88 Sách bài tập Hóa học 12: Điều khẳng định nào sau đây là đúng khi điện phân hỗn hợp dung dịch Cu(NO₃)₂, AgNO₃?

A. Tại cathode xảy ra quá trình khử Cu²⁺ trước.

B. Khối lượng dung dịch giảm là khối lượng của kim loại thoát ra bám vào cathode

C. Ngay từ đầu đã có khí thoát ra ở cathode .

D. Tại anode xảy ra quá trình oxi hóa H₂O.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

A. Sai vì ở cathode xảy ra khử ion Ag⁺ trước.

B. Sai vì khối lượng dung dịch giảm = khí thoát ra + kim loại sinh ra

C. Sai vì ở cathode xảy ra khử ion Ag⁺ , Cu²⁺ trước

D. Đúng.

Câu 13.11 trang 88 Sách bài tập Hóa học 12: Tiến hành điện phân dung dịch NaCl bằng điện cực trơ, thu được một khí Y duy nhất. Điều khẳng định nào sau đây là đúng?

A. Y là khí oxygen.

B. Y là khí chlorine.

C. Y là khí hydrogen.

D. Có dùng màng ngăn.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Câu 13.12 trang 88 Sách bài tập Hóa học 12: Điện phân dung dịch gồm NaCl và HCl (điện cực trơ, có màng ngăn). Trong quá trình điện phân, giá trị pH của dung dịch thu được so với dung dịch ban đầu là ?

A. Không thay đổi.

B. Giảm xuống.

C. Tăng lên sau đó giảm xuống.

D. Tăng lên

Lời giải:

Đáp án đúng là:D

Câu 13.13 trang 89 Sách bài tập Hóa học 12: Khi điện phân dung dịch (có màng ngăn) gồm NaCl, HCl, CuCl₂ và phenolphthalein. Màu dung dịch biến đổi như thế nào khi điện phân đến hết NaCl

A. Đỏ → không màu → xanh.

B. Xanh → không màu → đỏ.

C. Xanh → không màu → hồng.

D. Hồng → không màu → xanh.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Thứ tự điện phân: CuCl₂ (xanh) → HCl (không màu) → NaCl (điện phân có màng ngăn tạo ra NaOH làm phenolphthalein chuyển hồng).

Câu 13.14 trang 89 Sách bài tập Hóa học 12: Điện phân dung dịch CuCl₂ với điện cực trơ. Nồng độ của CuCl₂ trong dung dịch

A. Giảm dần.

B. Tăng dần.

C. Không thay đổi.

D. Tăng lên rồi giảm xuống.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Ở cathode xảy ra quá trình khử ion Cu²⁺ :

Cu²⁺ + 2e → Cu

Ở anode xảy ra quá trình oxi hoá ion Cl^-:

2Cl^- → Cl₂ + 2e

Phương trình: CuCl₂ → Cu + Cl₂

Câu 13.15 trang 89 Sách bài tập Hóa học 12: Điện phân dung dịch CuSO₄ với hai điện cực trơ. Sau một thời gian, màu xanh của dung dịch nhạt dần do

A. khí H₂ sinh ra đã khử màu của dung dịch.

B. dung dịch bị pha loãng dần nên màu xanh nhạt dần.

C. ion Cu²⁺ bị khử dần thành đồng kim loại.

D. ion Cu²⁺ được tạo thêm.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

CuSO₄ + H₂O $\stackrel{\mathrm{đpdd}}{\to }$Cu + H₂SO₄ + $\frac{1}{2}{O}_2$

Điện phân dung dịch CuSO₄ với hai điện cực trơ. Sau một thời gian, màu xanh của dung dịch nhạt dần do ion Cu²⁺ bị khử dần thành đồng kim loại.

Câu 13.16 trang 89 Sách bài tập Hóa học 12: Điện phân điện cực trơ, có màng ngăn một dung dịch chứa các ion: Fe²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺, Cl^- . Thứ tự điện phân xảy ra ở cathode là

A. Fe²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺.

B. Fe²⁺, Cu²⁺, Fe³⁺.

C. Fe³⁺, Cu²⁺, Fe²⁺.

D. Fe³⁺, Fe²⁺, Cu²⁺.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Các ion có tính oxi hóa mạnh bị điện phân trước:

Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

Cu²⁺ + 2e → Cu

Fe²⁺ + 2e → Fe

Câu 13.17 trang 89 Sách bài tập Hóa học 12: Dung dịch X chứa hỗn hợp các muối: NaCl, CuCl₂, FeCl₃ và ZnCl₂. Kim loại tách ra đầu tiên ở cathode khi điện phân dung dịch là

A. Fe.

B. Cu.

C. Zn.

D. Na

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Thứ tự điện phân: FeCl₃ → CuCl₂ → FeCl₂ → ZnCl₂ → NaCl → H₂O

Câu 13.18 trang 89 Sách bài tập Hóa học 12: Điện phân dung dịch CuSO₄ với anode bằng đồng (anode tan) và điện phân dung dịch CuSO₄ với anode bằng graphite (điện cực trơ) đều có đặc điểm chung là

A. Ở cathode xảy ra sự oxi hóa: 2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

B. Ở anode xảy ra sự khử: 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

C. Ở anode xảy ra sự oxi hóa: Cu → Cu²⁺ + 2e

D. Ở cathode xảy ra sự khử: Cu²⁺ + 2e → Cu

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Ở cả 2 bình điện phân đều có sự khử ion Cu²⁺ ở cathode: Cu²⁺ + 2e → Cu

Câu 13.19 trang 90 Sách bài tập Hóa học 12: Khi điện phân hỗn hợp gồm các dung dịch: FeCl₃, CuCl₂, HCl. Quá trình nào xảy ra ở cathode và theo đúng thứ tự điện phân?

1) Cu²⁺+2e → Cu

2) Fe³⁺ + 3e → Fe

3) Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

4) Fe²⁺ + 2e → Fe

5) 2H⁺ + 2e → H₂

A. 4→5→1→3.

B. 2→1→5→3.

C. 3→1→5→4.

D. 1→3→5→4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Quá trình xảy ra ở cathode và theo đúng thứ tự điện phân là:

3) Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

1) Cu²⁺+2e → Cu

5) 2H⁺ + 2e → H₂

4) Fe²⁺ + 2e → Fe

Câu 13.20 trang 90 Sách bài tập Hóa học 12: Điện phân với điện cực trơ, có màng ngăn các dung dịch sau: KCl, CuSO_4, AgNO₃, CuCl₂, MgCl₂, NiSO₄, ZnCl₂. Số dung dịch sau điện phân có pH < 7 là

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các dung dịch sau điện phân có pH < 7 là: CuSO_4, AgNO₃; NiSO₄

2CuSO₄ + 2H₂O$\stackrel{dienphan}{\to }$ 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂

4AgNO₃ + 2H₂O$\stackrel{dienphan}{\to }$ 4Ag + 4HNO₃ + O₂

2NiSO₄ + 2H₂O$\stackrel{dienphan}{\to }$ 2Ni + 2H₂SO₄ + O₂

Dung dịch sau điện phân có môi trường acid nên có pH < 7.

Câu 13.21 trang 90 Sách bài tập Hóa học 12: Điện phân với điện cực trơ, có màng ngăn giữa 2 điện cực các dung dịch sau: NaCl, AgNO₃, KNO₃,CuCl₂, CuSO_4, ZnCl₂. Số dung dịch sau điện phân hoàn toàn có khả năng hòa tan Al₂O₃ là

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các dung dịch sau điện phân hoàn toàn có khả năng hòa tan Al₂O₃ là: NaCl; CuSO₄.

2CuSO₄ + 2H₂O$\stackrel{dienphan}{\to }$ 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂

Al₂O₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

$2NaCl+2H_{2}O\stackrel{dpddcomangngan}{\to }2NaOH+H_2+C{l}_2$

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

Câu 13.22 trang 90 Sách bài tập Hóa học 12: Cách nào sau đây không được dùng để điều chế NaOH?

A. Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn xốp, điện cực trơ

B. Cho dung dịch Ca(OH)₂ tác dụng với dung dịch Na₂CO₃

C. Cho Na₂O tác dụng với nước.

D. Dẫn khí NH₃ vào dung dịch Na₂CO₃.

Lời giải

Đáp án đúng là: D

NH₃ có tính base yếu hơn NaOH nên không đẩy được NaOH ra khỏi muối của nó.

Câu 13.23 trang 90 Sách bài tập Hóa học 12: Điện phân với điện cực trơ, có màng ngăn những dung dịch sau: NaCl, CuSO₄, K₂SO₄, AgNO₃, CuCl₂. Dung dịch sau điện phân có pH<7 là những trường hợp khi điện phân các dung dịch nào? Giải thích.

Lời giải:

Các dung dịch có pH < 7 là các chất sau điện phân có acid sinh ra đó là CuSO₄, AgNO₃ .

Phương trình hóa học của các phản ứng điện phân:

$CuS{O}_4+H_{2}O\stackrel{dpdd}{\to }Cu+\frac{1}{2}{O}_2+H_{2}S{O}_4$

$AgN{O}_3+H_{2}O\stackrel{dpdd}{\to }Ag+\frac{1}{2}{O}_2+HN{O}_3$

Câu 13.24 trang 91 Sách bài tập Hóa học 12: So sánh thể tích hydrogen sinh ra khi điện phân dung dịch chứa cùng một lượng NaCl có màng ngăn và không có màng ngăn.

Lời giải:

* Có màng ngăn

$2NaCl+2H_{2}O\stackrel{dpddcomangngan}{\to }2NaOH+H_2+C{l}_2$

* Không có màng ngăn

- Ban đầu: $2NaCl+2H_{2}O\stackrel{dpddcomangngan}{\to }2NaOH+H_2+C{l}_2$

- Tiếp tục phản ứng: 2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O

NaCl tạo thành tiếp tục điện phân tạo khí hydrogen . Do đó lượng khí hydrogen tạo thành tăng gấp đôi so với khí điện phân có màng ngăn.

Câu 13.25 trang 91 Sách bài tập Hóa học 12: Hãy trình bày cách mạ bạc cho một chiếc nhẫn đồng bằng phương pháp điện phân.

Lời giải:

Bước 1: Chiếc nhẫn được nối với cực âm của nguồn điện với điện cực trơ.

Bước 2: Điện phân dung dịch AgNO₃.

Câu 13.26 trang 91 Sách bài tập Hóa học 12: Ở điều kiện thường, hydrogen chloride là một chất khí, dễ tan trong nước, khi hòa tan vào nước thu được dung dịch hydrochloric acid. Cho sơ đồ điện phân dung dịch hydrochloric acid, điện cực trơ như hình bên dưới:

Hoàn thành các yêu cầu sau:

a, Gọi tên chất điện phân.

b, Xác định các ion có trong chất điện phân và xác định chúng sẽ di chuyển về phía điện cực nào.

c, Nêu hiện tượng xảy ra ở cực âm.

d, Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết sản phẩm sinh ra ở cực âm.

e, Nêu hiện tượng xảy ra ở cực dương.

g, Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết sản phẩm sinh ra ở cực dương.

Lời giải:

a, Chất điện phân là dung dịch hydrochloric acid.

b, Ion H⁺ di chuyển về cực âm còn ion Cl^- di chuyển về cực dương.

c, Có khí không màu thoát ra ở cực âm (hydrogen).

d, Đưa que đóm đang cháy vào ống nghiệm chứa khí thoát ra ở cực dương, nghe tiếng nổ lốp bốp nhẹ.

e, Có khí màu vàng lục sinh ra (chlorine).

d, Đưa quỳ tím ẩm lại gần điện cực, sau một thời gian giấy quỳ bị tẩy màu.

Câu 13.27 trang 91 Sách bài tập Hóa học 12: Có thể điều chế kim loại Na bằng cách điện phân dung dịch Na₂SO₄ trong nước có độ pH gần bằng 7 được không? Giải thích?

Lời giải:

Không thể điều chế kim loại Na bằng cách điện phân dung dịch Na₂SO₄ trong nước có độ pH gần

Câu 13.28 trang 91 Sách bài tập Hóa học 12: Để sản xuất cùng một lượng kim loại: nhôm từ Al(NO₃)₃, vàng từ Au(NO₃)₃, kẽm từ Zn(NO₃)₂ thi chi phí sản xuất kim loại nào tốn kém nhất nếu chỉ xem xét về chi phí sử dụng điện?

Lời giải:

Tốn kém nhất là chi phí sản xuất nhôm vì Al³⁺/Al có thế điện cực chuẩn nhỏ nhất nên tính oxi hóa yêu nhất, do đó cần năng lượng điện nhiều hơn để khử Al³⁺.

Xem thêm lời giải Sách bài tập Hóa lớp 12 bộ sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Ôn tập chương 5

Bài 14: Đặc điểm cấu tạo và liên kết kin loại. Tính chất kim loại

Bài 15: Các phương pháp tách kim loại

Bài 16: Hợp kim – Sự ăn mòn kim loại

Ôn tập chương 6