15 câu Trắc nghiệm Điện phân có đáp án 2024 – Kết nối tri thức Hóa học lớp 12

Trịnh Thị Thu Hiền Ngày: 24-12-2024 Lớp 12

0.9 K

Tailieumoi.vn xin giới thiệu Trắc nghiệm Hóa học lớp 12 Bài 16: Điện phân sách Kết nối tri thức. Bài viết gồm 15 câu hỏi trắc nghiệm với đầy đủ các mức độ và có hướng dẫn giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn luyện kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài trắc nghiệm Hóa học 12. Ngoài ra, bài viết còn có phần tóm tắt nội dung chính lý thuyết Bài 16: Điện phân. Mời các bạn đón xem:

Trắc nghiệm Hóa học 12 Bài 16: Điện phân

Phần 1. Trắc nghiệm Điện phân

Câu 1. Trong công nghiệp, từ nguồn kim loại thô có thể tinh chế kim loại bằng phương pháp điện phân.

a. Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là oxi hóa ion kim loại thành kim loại.

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

c. Các kim loại mạnh như Na, K, Mg, Ca, K… được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy hợp chất ion của chúng.

d. Trong công nghiệp nhôm được sản xuất bằng cách điện phân aluminium oxide nóng chảy.

Hướng dẫn giải

a. Sai, nguyên tắc chung để điều chế kim loại là khử ion kim loại thành kim loại.

b. Đúng.

c. Đúng.

d. Đúng.

Câu 2. Trong công nghiệp, Al được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al₂O₃. Các phát biểu sau đúng hay sai?

a. Trong thực tế trong quá trình điện phân người ta thêm cryolite để giảm nhiệt độ nóng chảy, tiết kiệm năng lượng.

b. Ở cực âm, xảy ra quá trình: H₂O + 2e $\to$ 2OH^–+ H₂

c. Ở cực dương, xảy ra quá trình: 2O²^– $\to$ O₂ + 4e

d. Phương trình hóa học của phản ứng điện phân: $2 A l_{2} O_{3} \overset{d p n c}{\to} 4 A l + 3 O_{2}$

Hướng dẫn giải

a. Đúng.

b. Sai. ở cực âm xảy ra quá trình Al³⁺ + 3e $\to$ Al

c. Đúng.

d. Đúng.

Câu 3. Cho các kim loại sau: Na, Ca, Fe, Al, Zn, Cu, Ag. Có bao nhiêu kim loại được điều chế trong công nghiệp bằng phương pháp điện phân hợp chất nóng chảy của chúng?

Hướng dẫn giải

Đáp số: 3.

Bao gồm: Na, Ca, Al.

Câu 4. Điện phân dung dịch CuCl₂ trong 1 giờ với dòng điện 5A. Sau điện phân, dung dịch còn CuCl₂ dư. Khối lượng Cu đã sinh ra tại cathode của bình điện phân là bao nhiêu gam? (Cho Cu = 64).

Hướng dẫn giải

Đáp số: 5,97.

Quá trình oxi hóa ở anode: Cu → Cu²⁺ + 2e

Số mol electron: n_e = 2.n_Cu

Điện lượng q = n_e.F = 2.n_Cu.F

$I = \frac{q}{t} \Rightarrow q=I.t \Leftrightarrow 2 n_{C u} F = 5.3600 \Leftrightarrow 2.64. m_{Cu} . F = 5.3600$

$m_{Cu} = \frac{64.5.3600}{2.96500} = 5, 97 g .$

Câu 5. Cho 2 phản ứng sau:

(1) $2 F e S O_{4} + 2 H_{2} O \overset{d p d d}{\to} 2 X + Y ↑ + 2 Z$

(2) $Z + X \to T + H ↑$

Cho các phát biểu sau về 2 phản ứng trên:

a. Khí H sinh ra nhẹ hơn khí Y.

b. T là một oxide.

c. Y là khí duy trì sự sống.

d. Z là dung dịch chuyển quỳ tím sang màu xanh.

Có bao nhiêu phát biểu là đúng?

Hướng dẫn giải

Đáp số: 2.

(1) $\begin{array}{l} 2 F e S O_{4} + 2 H {}_{2}O \overset{d p d d}{\to} 2 F e + O_{2} + 2 H_{2} S O_{4} \\ X Y Z \end{array}$

(2) $\begin{array}{l} H_{2} S O_{4} + F e \to F e S O_{4} + H_{2} \\ T H \end{array}$

a. Đúng.

b. Sai vì T là muối

c. Đúng.

d. Sai vì acid chuyển quỳ tím sang màu đỏ.

Câu 6. Khi điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn, các chất được tạo ra ở anode (cực dương) và cathode (cực âm) lần lượt là

A. Cl₂ và NaOH, H₂.

B. Na và Cl₂.

C. Cl₂ và Na.

D. NaOH và H₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Tại điện cực âm (cathode) có ion Na⁺ và H₂O, xảy ra quá trình điện phân H₂O như sau: 2H₂O(l) + 2e → H₂(g) + 2OH^–(aq)

Tại điện cực dương (anode) có Cl^– và H₂O. Cl^– được ưu tiên điện phân trước theo quá trình: 2Cl^–(aq) → Cl₂(g) + 2e

Phương trình hoá học của phản ứng điện phân:

2NaCl(aq) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + Cl₂(g) + H₂(g)

Vậy khi điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn, chất được tạo ra ở anode (cực dương) là Cl₂ và cathode (cực âm) là NaOH, H₂.

Câu 7. Khi điện phân dung dịch gồm NaCl 1,0 M và CuSO₄ 0,5 M, thứ tự điện phân ở anode là

A. H₂O, Cl^–.

B. Cl^–, H₂O.

C. ${SO}_{4}^{2 -}$ , Cl^–, H₂O.

D. Cl^–, ${SO}_{4}^{2 -}$ , H₂O.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Khi điện phân dung dịch gồm NaCl 1,0 M và CuSO₄ 0,5 M, thứ tự điện phân ở anode là Cl^–, H₂O. Ion ${SO}_{4}^{2 -}$ không bị oxi hóa khi điện phân dung dịch.

Câu 8. Quá trình xảy ra đầu tiên tại cực âm khi điện phân dung dịch gồm NaCl và CuCl₂là

A. khử ion Cl^–.

B. oxi hóa ion Cl^–.

C. khử ion Cu²⁺.

D. khử H₂O.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Quá trình xảy ra đầu tiên tại cực âm khi điện phân dung dịch CuCl₂là khử ion Cu²⁺ thành Cu. Ion Na⁺ không bị khử nên sau khi ion Cu²⁺ bị khử hết thì quá trình xảy ra tiếp theo là khử H₂O.

Câu 9. Trong quá trình điện phân KCl nóng chảy với các điện cực trơ, ở cathode xảy ra quá trình

A. oxi hóa ion K⁺.

B. khử ion K⁺.

C. oxi hóa ion Cl^–.

D. khử ion Cl^–.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Trong quá trình điện phân KCl nóng chảy với các điện cực trơ, ở cathode xảy ra quá trình khử ion K⁺ thành kim loại K, ở anode xảy ra quá trình oxi hóa ion ${Cl}^{-}$ thành khí Cl₂.

Câu 10. Phản ứng hóa học chính xảy ra trong quá trình điện phân nóng chảy Al₂O₃ trong 3NaF.AlF₃ là

A. 2AlF₃ → 2Al + 3F₂.

B. 2NaF → Na + F₂.

C. 2H₂O → 2H₂ + O.

D. 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Phản ứng hóa học chính xảy ra trong quá trình điện phân nóng chảy Al₂O₃ trong 3NaF.AlF₃ là: 2Al₂O₃ $\overset{đ p n c}{\to}$ 4Al + 3O₂.

Câu 11. Phương trình hóa học nào sau đây biểu diễn quá trình điều chế kim loại bằng phương pháp điện nóng chảy?

A. 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂.

B. 2Al + Cr₂O₃ → Al₂O₃ + 2Cr.

C. Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu.

D. 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂ + H₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Phương trình hóa học: 2Al₂O₃ $\overset{đ p n c}{\to}$ 4Al + 3O₂ biểu diễn quá trình điều chế kim loại Al bằng phương pháp điện nóng chảy Al₂O₃.

Các phương trình hóa học còn lại:

B. 2Al + Cr₂O₃ → Al₂O₃ + 2Cr: nhiệt nhôm.

C. Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu: thủy luyện.

D. 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂ + H₂: điện phân dung dịch.

Câu 12. Khi điện phân dung dịch gồm Cu(NO₃)₂ 0,1 M và AgNO₃ 0,1 M, quá trình oxi hóa xảy ra ở anode là

A. 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e.

B. 2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^–.

C. Cu²⁺+ 2e → Cu.

D. Ag⁺+ 1e → Ag.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Khi điện phân dung dịch gồm Cu(NO₃)₂ 0,1 M và AgNO₃ 0,1 M, quá trình oxi hóa xảy ra ở anode là 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e. Ion $N O_{3}^{-}$ không bị oxi hóa khi điện phân dung dịch.

Câu 13. Dung dịch X chứa hỗn hợp các muối: MgCl₂, CuCl₂, FeCl₂ và KCl. Kim loại tách ra đầu tiên ở cathode khi điện phân dung dịch là

A. Cu. .

B. Mg.

C. K.

D. Fe.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Do Cu²⁺ có tính oxi hóa mạnh nhất trong các ion kim loại trên nên sẽ bị khử đầu tiên, tách ra đầu tiên ở cathode khi điện phân dung dịch.

Câu 14. Sodium được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp nào?

A. Phương pháp thủy luyện.

B. Phương pháp nhiệt luyện.

C. Phương pháp điện phân.

D. Phương pháp điện phân nóng chảy.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Sodium được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp điện phân nóng chảy các hợp chất như NaCl, NaOH.

Câu 15. Khi điện phân dung dịch gồm Zn(NO₃)₂ 1 M và AgNO₃ 1 M, thứ tự điện phân ở cathode là

A. Zn²⁺, Ag⁺, H₂O.

B. Ag⁺, Zn²⁺, H₂O.

C. H₂O, Zn²⁺, Ag⁺.

D. Zn²⁺, H₂O, Ag⁺.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Khi điện phân dung dịch gồm Zn(NO₃)₂ 1 M và AgNO₃ 1 M thì thứ tự điện phân ở cathode là Ag⁺, Zn²⁺, H₂O: do Ag⁺ có tính oxi hóa mạnh hơn Zn²⁺.

Phần 2. Lý thuyết Điện phân

I. Hiện tượng điện phân

1. Khái niệm

- Điện phân là một quá trình oxi hóa – khử xảy ra tại các điện cực khi có dòng điện một chiều với hiệu điện thế đủ lớn đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li.

- Phản ứng oxi hóa – khử xảy ra trong quá trình điện phân là phản ứng không tự xảy ra mà phải nhờ tác động của điện năng để gây ra phản ứng đó.

- Các chất tham gia vào quá trình điện phân có thể ở trạng thái nóng chảy (điện phân nóng chảy) hoặc dung dịch (điện phân dung dịch). Trong quá trình điện phân, dưới tác dụng của điện phân, các ion âm sẽ di chuyển về điện cực dương, các ion dương sẽ di chuyển về điện cực âm

- Theo quy ước chung, đối với cả pin điện và bình điện phân, tại cathode xảy ra quá trình khử và tại anode xảy ra quá trình oxi hóa. Do vậy, trong điện phân cathode là cực âm, anode là cực dương.

2. Nguyên tắc điện phân

- Khi bình điện phân chứa nhiều chất oxi hóa và chất khử, các quá trình xảy ra tại anode và cathode tuân theo thứ tự sau:

+ Tại anode, chất khử mạnh hơn sẽ bị oxi hóa trước

+ Tại cathode, chất oxi hóa mạnh hơn sẽ bị khử trước

- Ở điều kiện chuẩn, độ mạnh yếu của các chất oxi hóa và chất khử được so sánh dựa vào giá trị thế điện cực chuẩn hoặc vị trí cặp oxi hóa – khử trong dãy điện hóa

Thứ tự điện phân tại cathode: Au³⁺> Ag⁺ > Hg²⁺> Cu²⁺> H⁺> H₂O.

II. Ứng dụng của phương pháp điện phân

1. Sản xuất kim loại

- Trong công nghiệp, một số kim loại trung bình và yếu được sản xuất bằng phương pháp điện phân dung dịch

2. Tinh chế kim loại

- Từ nguồn kim loại thô (kim loại phế liệu hoặc sau quá trình nhiệt luyện, thủy luyện), các kim loại như Zn, Ni, Co, Cu, Ag, Au,… được tinh chế bằng phương pháp điện phân

3. Mạ điện

- Phương pháp điện phân được sử dụng trong mạ điện, trong đó ion kim loại bị khử, tạo thành lớp kim loại rắn bao phủ trên bề mặt kim loại cần mạ nhằm trang trí bề mặt hoặc chống sự ăn mòn.

- Trong kĩ thuật mạ điện, các kim loại mạ thường là chromium, nickel, đồng, vàng, bạc, platium,…

Sơ đồ tư duy Điện phân