Chuyên đề môn Hóa Phương pháp giải bài tập điện phân

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chuyên đề môn Hóa: Phương pháp giải bài tập điện phân

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Đ ẠO

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

-H

Ý

-L

ÁN

TO

D

IỄ N

Đ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

N

H

Ơ

N

Người viết: … Đối tượng: Chuyên đề được sử dụng để bồi dưỡng học sinh lớp 12 ôn thi TN THPT Quốc gia.

Dự kiến thời gian bồi dưỡng: 8 tiết A. ĐẶT VẤN ĐỀ Thực hiện nhiệm vụ năm học 2015- 2016 với nội dung tiếp tục đổi mới quản lý và nâng cao chất lượng giáo dục. Các nhà trường đã và đang tiếp tục thực hiện đổi mới về phương pháp giảng dạy, đổi mới kiểm tra đánh giá theo hình thức thi trắc nghiệm ở hai kì thi tốt nghiệp và Đại học, Cao đẳng nay chỉ còn một kì thi THPT Quốc gia. Như vậy, thách thức đặt ra cho thầy và trò ở mỗi trường THPT là làm thế nào để nâng cao chất lượng học tập của học sinh. Làm thế nào để trang bị cho các em hành trang kiến thức tốt nhất để các em bước vào các kì thi THPT Quốc gia một cách tự tin, có hiệu quả cao.

Trong công tác giảng dạy thì mỗi giáo viên đều phải hình dung, xây dựng nội dung kiến thức dạy và học cho mỗi tiết học, cho một chuyên đề hay một chương, một chương trình ở mỗi cấp học thì mới đem lại hiệu quả cao. Xây dựng chuyên đề ôn thi Đại học, Cao đẳng chính là tạo một bộ khung xương cho người dạy. Qua quá trình giảng dạy và qua nắm bắt cấu trúc đề thi, nội dung đề thi ĐH, CĐ các năm trước và đề thi THPT Quốc gia năm 2015. GV có thể xây dựng một chuyên đề hay và hiệu quả cho đối tượng giảng dạy của mình.

B. THỰC TRẠNG Học sinh tuyển sinh đầu vào có nhận thức chậm, đa phần là học sinh trung bình và trung bình khá, nên đa phần các em mất gốc hóa học THCS. Do đó việc dạy bồi dưỡng học sinh có kiến thức để thi THPT Quốc gia là một thách thức không nhỏ đối với GV của nhà trường.

Làm thế nào để học sinh có kĩ năng giải bài tập hóa học nói chung và phần phương pháp giải bài tập phần điện phân nói riêng là vấn đề chúng tôi luôn chăn trở suy nghĩ để có cách thức giảng dạy tốt nhất: trong chương trình hóa học lớp 12 Chương 5 “chương đại cương kim loại” - bài 21 “điều chế kim loại”, toàn bộ bài dạy trong 1 tiết là không đủ thời gian giúp học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản để các em tham gia thi THPT Quốc gia. Trong khi đó, trong bộ đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ các năm trước đây và đề thi THPT Quốc gia năm 2015 tần suất xuất hiện trong các đề thi là khá lớn. Đó là những lí do chúng tôi chọn đề tài “Chuyên đề điện phân” để giảng dạy.

1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

Ơ https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

Trong ®ã: + m: sè gam d¹ng s¶m phÈm sinh ra trªn ®iÖn cùc + n: sè electron trao ®æi + Q = It: ®iÖn l−îng ®i qua dung dÞch víi c−êng ®é dòng ®iÖn lµ I, thêi gian t vµ cã ®¬n vÞ lµ culong; I (A); t (gi©y) + F: h»ng sè Faraday; F = 96487 C ≈ 96500C A + : gäi lµ ®−¬ng l−îng ®iÖn ho¸, gäi t¾t lµ ®−¬ng l−îng, kÝ hiÖu lµ A. n + Công thức tính số mol e trao đổi khi biết cường độ dòng điện (I) và thời gian (t)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A Q A It × = . n F n 96500

TR ẦN

m=

N

3. Công thức định luật Fraday

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

G

Đ ẠO

Tổng số mol electron nhường luôn bằng tổng số mol electron nhận.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

N

C. NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ I. Hệ thống kiến thức sử dụng trong chuyên đề 1. Nguyên tắc điều chế kim loại Khử ion kim loại thành nguyên tử Mn+ + ne → M 2. Phương pháp điều chế kim loại điện phân (Trình bày trong phần II.2) 3. Định luật bảo toàn electron Trong phản ứng oxi hóa khử tổng số electron nhường luôn bằng tổng số electron nhận.

N

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

H

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Đ

4. Dãy thế điện hóa của kim loại

D

IỄ N

Dãy điện hoá của kim loại là dãy các cặp oxi hoá - khử của kim loại, được sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính oxi hoá của ion kim loại và giảm dần tính khử của nguyên tử kim loại:

2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

-H

Ó

A

b) §iÖn ph©n nãng ch¶y hi®roxit (ChØ ¸p dông ®Ó ®iÒu chÕ c¸c kim lo¹i kiÒm: Na, K) 1 2

dpnc Tæng qu¸t: 2MOH  → 2M+ O 2 ↑ +H 2 O ↑ (M=Na, K,...)

-L

Ý

Catot (-): 2M+ + 2e → 2M 1 2

ÁN

Anot (+): 2OH- → O 2 ↑ +H 2O ↑ + 2e

TO

c) §iÖn ph©n nãng ch¶y muèi clorua (ChØ ¸p dông ®Ó ®iÒu chÕ kim lo¹i kiÒm vµ kiÒm thæ)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

6

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

* Tác dụng của Na3AlF6 (Criolit): + Hạ nhiệt cho phản ứng + Tạo dung dịch có khả năng dẫn điện tốt hơn. + Ngăn chặn sự tiếp xúc của oxi không khí với Al Quá trình điện phân: + Catot (-): 2Al3+ +6e → 2Al + Anot (+): 2O2- → O2 + 4e NaAlF → 4Al+3O 2 ↑ §Ó ®¬n gi¶n ng−êi ta th−êng chØ xÐt ph−¬ng tr×nh: 2Al2O3 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Đ ẠO

G

NaAlF6 2Al2 O3  → 4Al+3O 2

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

N

H

Ơ

N

II. Tóm tắt kiến thức cơ bản về điện phân 1. §ịnh nghĩa Điện phân là quá trình oxi hóa - khử xảy ra trên bề mặt điện cực dưới tác dụng của dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hay dung dịch chất điện li. + Tại catot (cực âm) xảy ra quá trình khử (nhận e) + Tại Anot (cực dương) xảy ra quá trình oxi hoá (cho e) Khác với phản ứng oxi hoá khử thông thường, phản ứng điện phân do tác dụng của điện năng và các chất trong môi trường điện phân không trực tiếp cho nhau e mà phải truyền qua dây dẫn.

2. C¸c tr−êng hîp ®iÖn ph©n 2.1. Điện phân nóng chảy Phương pháp điện phân nóng chảy chỉ áp dụng điều chế các kim loại hoạt động mạnh như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al a) Điện phân nóng chảy oxit: thườngdùng điều chế Al

D

IỄ N

Đ

Tæng qu¸t: MCl2 2M + xCl2 (x = 1, 2) 2.2. §iÖn ph©n dung dÞch - Áp dông ®Ó ®iÒu chÕ c¸c kim lo¹i trung b×nh, yÕu.

- Trong ®iÖn ph©n dung dÞch n−íc gi÷ mét vai trß quan träng. + Lµ m«i tr−êng ®Ó c¸c cation vµ anion di chuyÓn vÒ 2 cùc.

3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

10 00

B

Chẳng hạn tại anot có đồng thời 3 ion sau: S2-, Cl-, I-, OHThứ tự nhường e như sau:

-H

2Cl- → Cl2 + 2e

Ó

2I- → I2 + 2e

A

S2- → S +2e

ÁN

-L

Ý

2OH- → 1/2O2 + 2e + H2O 2H2O → O2 ↑ + 4H+ + 4e (H2O chỉ tham gia điện phân khi các cation hết) - C¸c anion chứa oxi nh−: NO3- ;SO 4 2- ;CO32- ;SO32- ;PO 43- ;ClO 4- …không tham gia điện phân mà thay vào đó là điện phân H2O theo phương trình điện phân sau đây: 2H2O → O2 ↑ + 4H+ + 4e

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Các anion cho e theo thứ tự sau đây: S2- >I- >Br - >Cl- >OH -

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẦN

Quy t¾c 2: Qu¸ tr×nh oxi ho¸ ë anot (quy tắc anot)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

H Ư

N

G

Đ ẠO

+ Nếu tại catot có các ion dương sau : Fe3+, Ag+, Cu2+, H+ thứ tự điện phân là : - Ag+ +1e → Ag - Fe3+ + 1e → Fe2+ - Cu2+ + 2e → Cu - 2H+ + 2e → H2 - Fe2+ + 2e → Fe - 2H2O + 2e → H2 + 2OH- (H2O chỉ tham gia điện phân khi các cation hết)

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

N

H

Ơ

N

VÒ b¶n chÊt n−íc nguyªn chÊt kh«ng bÞ ®iÖn ph©n do ®iÖn trë qu¸ lín ( I=0). Do vËy muçn ®iÖn ph©n n−íc cÇn hoµ thªm c¸c chÊt ®iÖn ly m¹nh nh−: muèi tan, axit m¹nh, baz¬ m¹nh... Để xác định thứ tự phản ứng của các ion chúng ta nắm vững 2 quy luật sau: Quy t¾c 1: Qu¸ tr×nh khö x¶y ra ë catot (quy tắc catot) + Các ion kim lo¹i tõ Al trë vÒ ®Çu d·y thế điện hóa thùc tÕ kh«ng bÞ khö thµnh ion kim lo¹i khi ®iÖn ph©n dung dÞch + Tại catot có các cation đi về xảy ra quá trình khử (nhận e) thứ tự nhận e theo trình tự cation có tính oxi hóa mạnh nhận e trước.

ÀN

3. Ứng dông cña ph−¬ng ph¸p ®iÖn ph©n:

D

IỄ N

Đ

- §iÒu chÕ kim lo¹i - §iÒu chÕ mét sè phi kim: H2; O2; F2; Cl2 - §iÒu chÕ mét sè hîp chÊt: NaOH; H2O2, n−íc Javen…

- Tinh chÕ mét sè kim lo¹i: Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au… - M¹ ®iÖn: §iÖn ph©n víi anot tan ®−îc dïng trong kÜ thuËt m¹ ®iÖn, nh»m b¶o vÖ kim lo¹i khái bÞ ¨n mßn vµ t¹o vÎ ®Ñp cho vËt m¹. Trong m¹ ®iÖn, anot lµ kim lo¹i 4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

dïng ®Ó m¹ nh−: Cu, Ag, Au, Cr, Ni.. catot lµ vËt cÇn ®−îc m¹. Líp m¹ rÊt máng th−êng cã ®é dµy tõ: 5.10-5 ®Õn 1.10-3 cm.

III. Các bước giải bài tập về điện phân Bước 1: Viết phương trình điện li của tất cả các chất điện phân; Xác định các

N

ion ở mỗi điện cực.

H

Ơ

Ở cực dương (anot) có các anion đi về.

N

Ở cực âm (catot) có các cation đi về.

G

- Tại cực dương ion nào có tính khử mạnh ưu tiên phản ứng trước

H Ư

N

Bước 3: Viết phương trình điện phân (đối với bài tập chỉ yêu cầu viết phản ứng

điện phân).

TR ẦN

Cộng gộp các bán phản ứng (kèm theo hệ số để e nhường bằng e nhận) ta thu

được phương trình điện phân.

10 00

B

Bước 4: Xét các phản ứng phụ có thể xảy ra tùy thuộc vào dữ kiện đề bài, vật liệu chất điện phân.

Ó

A

- Ví dụ khi điện dd NaCl:

-H

+ Nếu có màng ngăn xốp ta thu được NaOH, Cl2 và H2.

Ý

+ Còn khi điện dd NaCl không có màng ngăn xốp ta thu được nước Javen

ÁN

-L

(NaOH, NaClO và H2O).

A Q n F

A It n 96500

Bước 5: Tính lượng sản phẩm thu được vận dụng m= × = .

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

- Tại cực âm ion có tính oxi hóa mạnh hơn ưu tiên phản ứng trước

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

catot; trong đó cần chú ý :

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

.Q

cho, nhận e của các ion tại các điện cực). Trong đó ta cần nhớ quy tắc anot và quy tắc

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

Bước 2: Viết các PTHH của các bán phản ứng oxi hóa khử (Viết phương trình

ÀN

Chú ý: Trong nhiều trường hợp, có thể dùng định luật bảo toàn mol electron (số

Đ

mol electron thu được ở catot bằng số mol electron nhường ở anot) để giải cho

D

IỄ N

nhanh các bài tập.

IV. Bài tập vận dụng: 1. Điện phân dung dịch muối có cation kim loại đứng trước Al trong dãy điện hóa.

5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ 1:Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn

Anot (+)

Na+ không bị điện phân

2Cl- → Cl2 + 2e

Ơ

Catot (-)

N

NaCl → Na+ + Cl-

N

H

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

→ Không thể điều chế kim loại từ : Na → Al bằng phương pháp điện phân

G

dung dịch .

H Ư

N

Ví dụ 2 : Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch Na2SO4 : Catot (-) Na+ không bị điện phân

10 00

B

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

TR ẦN

→ 2Na+ + SO42-

Na2SO4

Anot (+) SO42- không bị điện phân 2H2O → O2 + 4H+ + 4e

→ Phương trình điện phân: 2H2O → 2H2 + O2

Ó

A

Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch: NaNO3, K2SO4 , Na2CO3 , MgSO4 ,

-H

Al2(SO4)3....

TO

ÁN

-L

Ý

Ví dụ 3 (CĐ 2007) Trong công nghiệp, natri hiđroxit được sản xuất bằng phương pháp A. Điện phân dung dịch NaNO3, không có màng ngăn điện cực.

B. Điện phân dung dịch NaCl, có màng ngăn điện cực.

C. Điện phân dung dịch NaCl, không có màng ngăn điện cực.

D. Điện phân NaCl nóng chảy.

Trả lời: đáp án B. Ví dụ 4: (ĐHKA 2008): Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại catôt xảy ra A. sự khử ion Cl-.

B. sự oxi hoá ion Cl-.

C. sự oxi hoá ion Na+.

D. sự khử ion Na+.

Trả lời: đáp án D Vì tại catot xảy ra quá trình khử: Na+ + 1e → Na

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

AlCl3

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

.Q

Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch : NaCl , CaCl2 , MgCl2 , BaCl2 ,

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

2NaOH + Cl2 + H2

D

IỄ N

Đ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Phương trình : 2NaCl + 2H2O

6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ 5: Điện phân 100ml dung dịch chứa NaCl với điện cực trơ ,có màng ngăn, cường độ dòng điện I là 1.93A. Tính thời gian điện phân để được dung dịch pH = 12, thể tích dung dịch được xem như không thay đổi, hiệu suất điện phân là 100%.

B. 100s

C. 150s

D . 200s

Ơ

N

A. 50s

Vì dung dịch có pH = 12 → Môi trường kiềm .

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Anot (+)

Cl- → Cl2 + 2e

N

G

2H2O + 2e → H2 + 2OHNa+ không bị điện phân

10 00

B

→ Số mol e trao đổi là : n = 0,001 mol

TR ẦN

H Ư

0,001

0,001

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Catot (-)

Ó

A

Áp dụng công thức tính số e trao đổi :

-H

Ta có t = 50s. Chọn đáp án A

Ý

2. Điện phân dung dịch muối của các kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa CuSO4 → Cu2+ + SO42-

TO

ÁN

-L

Ví dụ 6 : Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch CuSO4 : PTĐL:

Cu2+ + 2e → Cu

Anot (+) SO42- không bị điện phân .

2H2O → 4H+ + O2+ 4e

D

IỄ N

Đ

Catot(-)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Đ ẠO

TP

NaCl → Na+ + Cl-

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

pH = 12 → [H+] = 10-12 → [OH-] = 0,01 → Số mol OH- = 0,001 mol

Y

N

H

Hướng dẫn giải

Phương trình điện phân : CuSO4 + H2O

Cu +

O2 ↑+ H2SO4 7

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch muối của kim loại từ Zn → Au với các

gốc axit NO3- , SO42- .

Ví dụ 7 : Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch ZnCl2 : ZnCl2 → Zn2+ + 2Cl-

TP

.Q

Zn + Cl2

Đ ẠO

Ví dụ 8: Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0,1M với các điện cực trơ cho đến khi MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

vừa bắt đầu sủi bọt bên catot thì ngừng điện phân. Tính pH dung dịch ngay khi ấy C. pH = 2,0

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B. pH = 0,7

D. pH = 1,3

H Ư

N

A. pH = 0,1

G

với hiệu suất là 100%. Thể tích dung dịch được xem như không đổi. Lấy lg2 = 0,3 Hướng dẫn giải

B

→ Cu2+ + SO42-

10 00

PTĐL: CuSO4

TR ẦN

Đến khi vừa bắt đầu sủi bọt khí bên catot thì Cu2+ vừa hết . Điện phân dung dịch : CuSO4 : Catot(-)

Anot (+)

Cu2+ + 2e → Cu

Ó

A

SO42- không bị điện phân 2H2O → 4H+ + O2 + 4e

-H

0,01→0,02

→ 0,02

-L

Ý

0,02

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

2Cl- → Cl2 + 2e

→ Phương trình điện phân: ZnCl2

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Zn2+ + 2e → Zn

H

Anot (+)

N

Catot (-)

Ơ

N

PTĐL:

ÁN

→ Số mol e cho ở anot = số mol e nhận ở catot → n H+ = 0,02 mol

TO

→ [H+] = 0,02/0,1 = 0,2 → pH = -lg0,2 = 0,7 → Chọn đáp án B

ÀN

3. Điện phân hỗn hợp các dung dịch muối

D

IỄ N

Đ

Ví dụ 9: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và Cu(NO3)2 : PTĐL: NaCl

→ Na+ + Cl-

Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3-

8

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Catot(-)

Anot (+)

(Na+, Cu2+, H2O)

(Cl-, NO3-, H2O)

Na+ không bị điện phân

NO3- không bị điện phân

Cu2+ + 2e → Cu

2Cl- → Cl2 + 2e

Y

N

H

Ơ

N

2H2O → 4H+ + O2 + 4e

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

TR ẦN

sản phẩm thu được ở anot là

A. khí Cl2 và O2. B. khí H2 và O2. C. chỉ có khí Cl2.

B

→ Chọn đáp án: A

D. khí Cl 2 và H2.

10 00

Ví dụ 11 (Trích Đại học khối A- 2010)

A

Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl bằng

-H

Ó

dòng điện có cường độ 2A. Thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot sau 9650 giây điện

Ý

phân là

B. 2,912 lít.

TO Đ

C. 1,792 lít.

D. 1,344 lít.

Hướng dẫn giải

ÁN

-L

A. 2,240 lít.

PTĐL: NaCl

→ Na+ + Cl-

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

khi ở catot xuất hiện bọt khí thì dừng điện phân. Trong cả quá trình điện phân trên,

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

N

G

Điện phân (với điện cực trơ) một dung dịch gồm NaCl và CuSO4 có cùng số mol, đến

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Ví dụ 10: (Trích Đại học khối A - 2010)

Đ ẠO

Cu + ½ O2↑ + 2HNO3↑

TP

2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑

Cu(NO3)2 + H2O

IỄ N D

.Q

2NaCl + 2H2O

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Phương trình điện phân dung dịch:

CuSO4 → Cu2+ + SO42Catot (-) (Cu2+; Na+, H2O)

Anot (+) (SO42-, Cl-, H2O)

Na+ không điện phân

SO42- không điện phân

Cu2+ + 2e → Cu

2Cl- → Cl2 0,12

+ 2e 0,12 9

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2H2O → 4H+ +O2 + 4e

0,02 → 0,08

N

H

Ơ

N

Vận dụng công thức tính số mol electron trao đổi

Y

Vkhí = (0,06 + 0,02). 22,4 = 1,792 lít → Đáp án C

C. 500s

N

G

Hướng dẫn giải

D. 750s

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B. 1000s

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. 250s

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

bên catot là 1.72g ?

Đ ẠO

TP

dòng điện I = 3.86A. Tính thời gian điện phân để được một khối lượng kim loại bám

H Ư

Số gam kim loại Ag tối đa được tạo thành : 0,01.108 = 1,08 gam

TR ẦN

Số gam Cu tối đa tạo thành : 0,02.64 = 1,28 gam

Vì mAg < m thực tế < m lí thuyết (mAg + mCu) → 1,08 < 1,72 < 1,08 + 1,28

B

Điện phân hết AgNO3 , còn dư một phần CuSO4.

10 00

→ Khối lượng Cu được tạo thành : 1,72 – 1,08 = 0,64 gam → nCu = 0,01 mol

A

Áp dụng công thức Faraday :

-H

Ó

Cho Ag : 0,01 = 3,86.t1 / 96500.1 → t1 = 250s

Ý

Cho Cu : 0,01 = 3,86.t2 / 96500.2 → t2 = 500 s

-L

→ Tổng thời gian : 250 + 500 = 750 s → Chọn Đáp án D .

ÁN

Ví dụ 13: (Trích Đại học khối B – 2009) Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2 0,1M và

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Ví dụ 12: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M và AgNO3 0.1M với cường độ

ÀN

NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ dòng điện 5A

Đ

trong 3860 giây. Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng hoà tan m gam Al.

D

IỄ N

Giá trị lớn nhất của m là A. 4,05

B. 2,70

C. 1,35

D. 5,40

Hướng dẫn giải

10

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Số mol e trao đổi khi điện phân : vận dụng công thức tính số mol e trao đổi = 0,2 mol nCuCl2 = 0,1.0,5 = 0,05 mol ; n NaCl = 0,5.0,5 = 0,25 mol

→ n Cu2+ = 0,05 mol , n Cl- = 0,25 + 0,05.2 = 0,35 mol → Vậy Cl- dư , Cu2+ hết , nên

Ơ

Tại anot :

H

Tại catot :

N

tại catot sẽ có phản ứng điện phân nước (sao cho đủ số mol e nhận ở catot là 0,2)

N

(Na+, Cu2+, H2O)

0,1→ (0,2-0,1) → 0,1

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Dung dịch sau khi điện phân có 0,1 mol OH- có khả năng phản ứng với Al theo

H Ư

N

phương trình ion thu gọn : Al + OH- + H2O → AlO2- + 3/2 H2 ↑

TR ẦN

0,1 →0,1 mAl max = 0,1.27= 2,7 (g) → Chọn Đáp án B

4. Điện phân dung dịch axit

10 00

B

Ví dụ 14: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dich HCl:

Ó

A

PTĐL: HCl →

-H

Catot(-)

Ý

-L

ÁN

Phương trình điện phân: HCl

H+ + ClAnot (+)

2H+ + 2e → H2

2Cl- → Cl2

+ 2e

H2 + Cl2

TO

Ví dụ 15: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch H2SO4 PTĐL:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

0,2

TP

0,2 →

H2SO4 → 2H+ + SO42-

D

IỄ N

Đ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

0,05→0,1

Y

2Cl- → Cl2 + 2e

Cu2+ + 2e → Cu

Catot(-) 2H+ + 2e → H2

Anot (+) SO42- không điện phân 2H2O → 4H+ + O2 + 4e

Phương trình điện phân: H2O

H2 ↑+ ½ O2 ↑ 11

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

5. Điện phân dung dịch bazơ

Ví dụ 16: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch NaOH: Na+ + OH-

→

Anot (+)

Na+ không bị điện phân

4OH- → 2H2O + O2 + 4e

N

Y

G

N B. 156,8 lít và 78,4 lít

TR ẦN

A. 149,3 lít và 74,7 lít

H Ư

(ở đktc) thoát ra ở anot và catot lần lượt là:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

khi dung dịch NaOH trong bình có nồng độ 25 % thì ngừng điện phân. Thể tích khí

C. 78,4 lít và 156,8 lít

D. 74,7 lít và 149,3 lít

10 00

B

Hướng dẫn giải: mNaOH (trước điện phân) = 20 gam

Ó

A

Điện phân dung dịch NaOH thực chất là điện phân nước

-H

Phương trình điện phân: : H2O

1/2 O2↑ (anot) + H2↑ (catot)

-L

Ý

→ mNaOH không đổi → mdd sau điện phân = 80 gam → mH2O bị điện phân = 200 – 80 = 120

ÁN

gam

TO

→ nH2O điện phân =

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ví dụ 17: Tiến hành điện phân (với điện cực Pt) 200 gam dung dịch NaOH 10 % đến

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP Đ ẠO

H2 ↑+ ½ O2 ↑

mol → VO2 = 74,7 lít và VH2 = 149,3 lít → Chọn đáp án D

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Phương trình điện phân: H2O

H

Catot(-) 2H2O + 2e → H2 + 2OH– Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ơ

N

NaOH

Đ

6. Điện phân hỗn hợp các dung dịch chất điện li (dd muối, dd axit)

IỄ N

Ở catot:

D

Ví dụ 18: Điện phân hỗn hợp các dung dịch: HCl, CuCl2, NaCl với điện cực trơ, có

màng ngăn. Giá trị pH của dung dịch thay đổi như thế nào trong quá trình điện phân: 12

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

A. Tăng

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. Giảm

C. Tăng rồi giảm

D. Giảm rồi tăng

→ Chọn đáp án A (vì thực chất điện phân tao ra NaOH làm giá trị pH tăng lên).

Ví dụ 19 : Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,1M và CuSO4 0,5M C.0,672 lít

D.0,448 lít

H N https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

N

H Ư

0,1 ← 0,05

0,02

0,02

→

TR ẦN

2H2O → 4H++ O2 + 4e 0,02 ←0,08 mol

10 00

B

Khi ở catot thoát ra 3,2 gam Cu tức là 0,05 mol → Số mol e nhận của Cu2+ nhận là 0,1 mol , mà Cl- cho tối đa 0,02 mol → 0,08 mol còn lại là H2O cho

Ó

A

→ Từ sơ đồ điện phân khí thoát ra tại anot là : Cl2 0,01mol ; O2 0,02 mol

Ý

-H

→ Tổng thể tích : 0,03.22,4 = 0,672 lít → Chọn đáp án C .

ÁN

-L

Ví dụ 20: Điện phân 100 ml hỗn hợp dung dịch gồm FeCl3 1M , FeCl2 2M , CuCl2 1M và HCl 2M với điện cực trơ có màng ngăn xốp cường độ dòng điện là 5A trong 2 giờ 40 phút 50 giây ở catot thu được:

ÀN IỄ N

Đ

B.2,8 g Fe

C.6,4 g Cu

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

Anot (+) SO4 không bị điện phân .

2Cl- → Cl2 + 2e 2-

Cu2+ + 2e → Cu

A.5,6 g Fe

D

Đ ẠO

Catot(-)

Y

→ Cu2+ + SO420,1 → H+ + Cl0,02

PTĐL: CuSO4 0,1 HCl 0,02

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn giải

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B.0,84 lít

Ơ

A.0,56 lít

N

bằng điện cực trơ . Khi ở catot có 3,2 gam Cu thì thể tích khí thoát ra ở Anot là

D.4,6 g Cu

Hướng dẫn giải

Theo : n Fe3+ = 0,1 mol ; n Fe2+ = 0,2 mol ; n Cu2+ = 0,1 mol ; n HCl = 0,2 mol Sắp xếp tính oxi hóa của các ion theo chiều tăng dần : Fe2+ < H+ < Cu2+ < Fe3+

→ Thứ tự bị điện phân ở catot (-) : 13

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Fe3+ + 1e → Fe2+ (1) 0,1 → 0,1→ 0,1 Cu2+ + 2e → Cu (2) 0,1 → 0,2→ 0,1

Ơ

N

H+ + 1e → H2 (3)

N

H

0,2→ 0,2

.Q

H Ư

N

ở phản ứng (2) → Khối lượng kim loại thu được ở catot là : 0,1.64 = 6,4 gam 7. Điện phân với điện cực hòa tan ……..

TR ẦN

→ Chọn đáp án C.

10 00

B

V. Bài tập tự giải.

1. Phần trắc nghiệm Câu 1: Điện phân dung dịch NaCl, điện cực trơ, không có vách ngăn. Sản phẩm thu

-H

A. H2, Cl2, NaOH

Ó

A

được gồm

D. H2, nước Javen.

-L

Ý

C. H2, Cl2, nước Javen

B. H2, Cl2, NaOH, nước Javen

ÁN

Câu 2: Khi điện phân dung dịch muối A thì giá trị pH ở khu vực gần catot tăng lên.

Muối A là:

A. NaCl

B. CuCl2

C. ZnSO4

D. NaNO3:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Vì số mol e trao đổi chỉ là 0,5 mol → Không có phản ứng (4) , kim loại thu được chỉ

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Theo công thức Faraday số mol e trao đổi ở hai điện cực :

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

0,2 → 0,4→ 0,2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

Fe2+ + 2e → Fe (4)

Đ

ÀN

Câu 3: Ion nào sau đây bị điện phân ở trạng thái dung dịch: SO42-, Cl-, NO3-, Cu2+,

D

IỄ N

Fe3+, Ca2+, H+ A. SO42-, Cl-; Ca2+, H+

B. SO42-, NO3-, Ca2+, H+

C. SO42-, NO3-, Cu2+, H+

D. Cu2+, Fe3+, Cl-, H+

Câu 4: Trong quá trình điện phân, các muối X- (X: Cl-, Br-) di chuyển về: 14

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

A. Cực dương và bị oxi hóa

B. Cực âm và bị oxi hóa

C. Cực dương và bị khử

D. Cực âm và bị khử

Câu 5: Khối lượng Cu ở catot thu được khi điện phân dung dịch CuSO4 (điện cực trơ) sau 30 phút với cường độ dòng điện là 0.5A. C. 1.29 gam

D. 0.4 gam

Ơ

B. 0.45 gam

N

A. 0.3 gam

N

H

Câu 6: Tiến hành điện phân 400 ml dung dịch CuSO4 0.5M với cường độ dòng điện

.Q

B. 0.64 gam Cu và 0.112 lít O2

C. 0.32 gam Cu và 0.224 lít O2

D. 0.32gam Cu và 0.112 lít O2

N

G

0.5M với cường độ dòng điện I = 1.34A (hiệu suất điện phân là 100%) thì cần bao B. 7 giờ

TR ẦN

A. 6 giờ

H Ư

nhiêu thời gian.

C. 8 giờ

D. 9 giờ

Câu 8: Điện phân dung dịch muối CuSO4 dư trong thời gian 1930 giây, thu được

10 00

B

1.92 gam Cu ở catot. Cường độ dòng điện trong quá trình điện phân là giá trị nào dưới đây:

B. 4.5A

C. 1.5A

D. 6A

A

A. 3A

-H

Ó

Câu 9: Điện phân dung dịch Cu(NO3)2 với cường độ dòng điện 9.56A đến khi bắt

Ý

đầu có khí thoát ra ở catot thì ngừng lại, thời gian đã điện phân là 40 phút. Khối

-L

lượng Cu sinh ra ở catot là:

ÁN

A. 7.68 gam

B. 8.67 gam

C. 7.86 gam

D. 8.76 gam

Câu 10: Có 200 ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 và AgNO3, để điện phân hết ion

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Câu 7: Nếu muốn điện phân hoàn toàn (mất màu xanh) 400 ml dung dịch CuSO4

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

A. 0.64 gam Cu và 0.224 lít O2

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

loại bám vào catot và thể tích khí (ở đktc) thoát ra ở anot là:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

1.34A trong vòng 24 phút. Hiệu suất phản ứng điện phân là 100%. Khối lượng kim

ÀN

kim loại trong dung dịch cần dùng cường độ dòng điện 0,402A trong 4 giờ. Sau khi

Đ

điện phân xong thấy có 3,44 gam kim loại bám ở catot. Nồng độ mol của

D

IỄ N

Cu(NO3)2 và A.

0,2

AgNO3 trong M

và

0,1

C. 0,2 M và 0,2 M

M

hỗn

h ợp

đầu B.

0,1

l ần M

lượt và

0,2

là: M

D. 0,1 M và 0,1 M

2. Phần tự luận 15

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 1: Hòa tan 50 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào 200 ml dung dịch HCl 0,6 M thu được dung dịch X. Đem điện phân dung dịch X (các điện cực trơ) với cường độ dòng điện 1,34A trong 4 giờ. Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catot và thể tích khí thoát

Ơ

N

ra ở anot (ở đktc) lần lượtlà (Biết hiệu suất điện phân là 100 %):

H

ĐA: 6,4 gam và 2,24 lít

Y

N

Câu 2: Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,1 M và Cu(NO3)2 0,2 M với

N

G

Tính khối lượng Cu bám vào catot khi thời gian điện phân t1 = 200 s và t2 = 500 s.

H Ư

(Biết hiệu suất điện phân là 100 %).

Với t = 500s thì mCu = 1,6 gam.

TR ẦN

ĐA: với t = 200s thì mCu = 0,64 gam.

B

Câu 4 : (ĐHKB 2007) Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl (với

10 00

điện cực trơ, có màng ngăn xốp). Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein

-H

ĐA: b > 2a

Ó

phân trong dung dịch)

A

chuyển sang màu hồng thì tỉ lệ giữa a và b như thế nào? (biết ion SO42- không bị điện

-L

Ý

Câu 5: Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol FeCl3, 0,2 mol CuCl2 và 0,1 mol

ÁN

HCl (điện cực trơ). Khi ở catot bắt đầu thoát khí thì ở anot thu được V lít khí (đktc).

Biết hiệu suất của quá trình điện phân là 100%. Tính giá trị của V là bao nhiêu ?

ÀN

Câu 6: Điện phân dung dịch X có chứa các muối sau đây: CaCl2, FeCl3, ZnCl2, CuCl2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Câu 3: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2 M với cường độ dòng điện 9,65A.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

ĐA: m = 3,44 gam.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

lấy catot sấy khô thấy tăng m gam. Tính giá trị của m là bao nhiêu?

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

điện cực trơ và cường độ dòng điện bằng 5A. Sau 19 phút 18 giây dừng điện phân,

Đ

. Ion đầu tiên bị khử tại catot là ion nào? Vì sao?

D

IỄ N

ĐA: Fe3+ vì theo thứ tự nhận e theo quy tắc catot

Câu 7: Điện phân dung dịch X có chứa các muối sau đây: CaCl2, FeCl3, ZnCl2, CuCl2 . Kim loại đầu tiên bị thu được tại catot là kim loại nào? Giải thích vì sao?

16

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

ĐA: Kim loại đầu tiên bị thu được là Cu. Vì theo quy tắc catot thì Fe3+ nhận e trước nhưng nhận 1e để trở thành Fe2+ điện phân tiếp tục xảy ra theo các dữ liệu bài ra.

Câu 8: Điện phân dung dịch hỗn hợp chứa 0,15 mol FeCl3; 0,3 mol CuCl2; 0,1mol NaCl đến khi catot bắt đầu sủi bọt khí thì ngừng điện phân. Tại thời điểm này, catot

Ơ

N

đã tăng lên bao nhiêu gam?

N

H

ĐA: 27,6 gam.

Khi

điện

phân

-H

3.

Ó

A

- Độ giảm khối lượng của dung dịch: ∆m = (m kết tủa + m khí) các

dung

dịch:

-L

Ý

+ Hiđroxit của kim loại hoạt động hóa học mạnh (KOH, NaOH, Ba(OH)2,…) +

Axit

ÁN

+

có

Muối tạo bởi

oxi

(HNO3,

H2SO4,

HClO4,…)

axit có oxi và bazơ kiềm (KNO3,

Na2SO4,…)

→ Thực tế là điện phân H2O để cho H2 (ở catot) và O2 (ở anot)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

- m (dung dịch sau điện phân) = m (dung dịch trước điện phân) – (m kết tủa + m khí)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

đó

B

do

10 00

vào

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Đ ẠO

G

N

H Ư

TR ẦN

2. Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

Câu 9: Viết phương trình điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 a mol; NaCl b mol trong các trường hợp có thể xảy ra?

HD: có thể biện luận với các trường hợp khác nhau như: a. b = 2a b. b > 2a c. b < 2a Câu 10: (Trích đề thi đại học khối A năm 2012). Điện phân 150 ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ trong t giờ, cường độ dòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%), thu được chất rắn X, dung dịch Y và khí Z. Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của t là ĐA: t = 1,0 VI. MỘT SỐ CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐIỆN PHÂN 1. Chất tham gia điện phân dung dịch phải là chất điện li mạnh và tan hoàn toàn.

ÀN

4. Khi điện phân dung dịch với anot là một kim loại không trơ (không phải Pt hay

IỄ N

Đ

điện cực than chì) thì tại anot chỉ xảy ra quá trình oxi hóa điện cực

D

5. Có thể có các phản ứng phụ xảy ra giữa từng cặp: chất tạo thành ở điện cực, chất tan

trong

dung

dịch,

chất

dùng

làm

đ i ện

cực.

Ví

dụ:

+ Điện phân nóng chảy Al2O3 (có Na3AlF6) với anot làm bằng than chì thì điện 17

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

cực

bị

ăn

mòn

d ần

do

chúng

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

cháy

trong

oxi

mới

sinh

+ Điện phân dung dịch NaCl không màng ngăn tạo ra nước Javen và có khí H2 thoát

ra

catot

ở

+ Phản ứng giữa axit trong dung dịch với kim loại bám trên catot công

thức

Faraday →

số

mol

chất

thu

được

điện

ở

cực.

N

Từ

Ơ

6.

N

H

- Nếu đề bài cho I và t thì trước hết tính số mol electron trao đổi ở từng điện cực (ne)

(với F = 96500 khi t = giây và F = 26,8 khi t = giờ).

G

nào…

H Ư

N

7. Nếu đề bài cho lượng khí thoát ra ở điện cực hoặc sự thay đổi về khối lượng dung dịch, khối lượng điện cực, pH,…thì dựa vào các bán phản ứng để tính số mol A Q n F

A It ) n 96500

( m= × = .

tính

I

hoặc

t.

B

để

TR ẦN

electron thu hoặc nhường ở mỗi điện cực rồi thay vào công thức

10 00

- Nếu đề bài yêu cầu tính điên lượng cần cho quá trình điện phân thì áp dụng công

A

thức:Q=I.t=ne.F

-H

Ó

- Trong nhiều trường hợp có thể dùng định luật bảo toàn mol electron (số mol

Ý

electron thu được ở catot = số mol electron nhường ở anot) để giải cho nhanh dựa

-L

vào thứ tự điện phân, so sánh tổng số mol electron nhường hoặc nhận với số mol e

ÁN

trao đổi để biết mức độ điện phân xảy ra.

C. KẾT LUẬN

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

hết không hay nước có bị điện phân không và H2O có bị điện phân thì ở điện cực

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

ne để biết mức độ điện phân xảy ra. Ví dụ để dự đoán xem cation kim loại có bị khử

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP

.Q

Sau đó dựa vào thứ tự điện phân, so sánh tổng số mol electron nhường hoặc nhận với

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

theo công thức:

ÀN

Qua thực tế giảng khi áp dụng các phương pháp trên, tôi thấy rằng để có thể giúp học

Đ

sinh chủ động hơn trong quá trình lĩnh hội kiến thức và giải nhanh các bài tập điện

D

IỄ N

phân thì vai trò chủ yếu thuộc về giáo viên. Do vậy, giáo viên cần phải:

- Nghiên cứu, tìm tòi các tài liệu liên quan đến bài tập điện phân, hệ thống các

nội dung cơ bản và phân loại các dạng bài tập, đặc biệt tìm ra được phương pháp giải phù hợp nhất để truyền thụ cho học sinh một cách có hiệu quả.

18

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

- Trong quá trình giảng dạy các tiết liên quan đến kim loại cần lồng ghép các bài

tập điện phân để rèn luyện kỹ năng giải bài tập điện phân cho học sinh.

* Đối với học sinh: - Cần nắm được bản chất của các quá trình điện phân.

Ơ

N

- Có kỹ năng nhận dạng bài tập, biết cách vận dụng linh hoạt các phương pháp

N

H

giải, công thức tính phù hợp. toán điện phân thực chất là phản ứng oxi hóa khử do

.Q

TP

Chuyên đề điện phân là một chuyên đề quạn trọng trong quá trình ôn thi

H Ư

N

cao hơn nữa trong giảng dạy.

D. TÀI LIỆU THAM KHẢO

TR ẦN

1. Lê Xuân Trọng (chủ biên), Sgk Hóa học 12 (nâng cao)- NXB giáo dục, Hà nội 2008.

10 00

B

2. Đề thi Đại học – Cao đẳng các năm 2007, 2008, 2009, 2010, 2011,2012, 2013, 2014. Đề thi THPT Quốc gia năm 2015

Ó

A

3. Hoàng Nhâm, Hóa học vô cơ – Tập 1 – NXB giáo dục, 2003.

-H

4. Ngô Ngọc An, Phản ứng oxi hóa- khử và điện phân- NXB giáo dục, Hà nội 2006.

ÁN

2003.

-L

Ý

5. Nguyễn Xuân Trường, Bài tập Hóa học ở trường phổ thông - NXB sư phạm,

6. Nguyễn Xuân Trường, Ôn luyện kiến thức hóa học đại cương và vô cơ trung học

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

tôi rất mong các đồng nghiệp góp ý để chuyên đề của điện phân thu được kết quả

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

THPT Quốc gia. Trong quá trình biện soạn, trình bày sẽ không tránh được sai sót,

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

electron.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

vậy học sinh cần nắm chắc phương pháp giải toán bằng phương pháp bảo toàn

ÀN

phổ thông – NXB Giáo dục, Hà Nội 2008.

Đ

7. Bài giảng trực tuyến miễn phí chuyên đề “điện phân” do thầy Nguyễn Khắc

D

IỄ N

Ngọc trung tâm “Học mãi” giảng.

8. Bài giảng trực tuyến miễn phí chuyên đề “điện phân” do thầy Huỳnh Ngọc Sơn trung tâm “Học mãi” giảng.

19

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

D

ÀN

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

B

10 00 TR ẦN G

N

H Ư

Đ ẠO

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

A

Ó

-H

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ý

-L

TP

Y

U

.Q

N

Ơ

H

N

9. Bộ đề mẫu của Bộ giáo dục và đào tạo hàng năm.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

20

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial