Trang chủ
Bài viết mới
Diễn đàn
Bài mới trên hồ sơ
Hoạt động mới nhất
VIDEO
Mùa Tết
Văn Học Trẻ
Văn Học News
Media
New media
New comments
Search media
Đại Học
Đại cương
Chuyên ngành
Triết học
Kinh tế
KHXH & NV
Công nghệ thông tin
Khoa học kĩ thuật
Luận văn, tiểu luận
Phổ Thông
Lớp 12
Ngữ văn 12
Lớp 11
Ngữ văn 11
Lớp 10
Ngữ văn 10
LỚP 9
Ngữ văn 9
Lớp 8
Ngữ văn 8
Lớp 7
Ngữ văn 7
Lớp 6
Ngữ văn 6
Tiểu học
Thành viên
Thành viên trực tuyến
Bài mới trên hồ sơ
Tìm trong hồ sơ cá nhân
Credits
Transactions
Xu: 0
Đăng nhập
Đăng ký
Có gì mới?
Tìm kiếm
Tìm kiếm
Chỉ tìm trong tiêu đề
Bởi:
Hoạt động mới nhất
Đăng ký
Menu
Đăng nhập
Đăng ký
Install the app
Cài đặt
Chào mừng Bạn tham gia Diễn Đàn VNKienThuc.com -
Định hướng Forum
Kiến Thức
- HÃY TẠO CHỦ ĐỀ KIẾN THỨC HỮU ÍCH VÀ CÙNG NHAU THẢO LUẬN Kết nối:
VNK X
-
VNK groups
| Nhà Tài Trợ:
BhnongFood X
-
Bhnong groups
-
Đặt mua Bánh Bhnong
KIẾN THỨC PHỔ THÔNG
Trung Học Phổ Thông
Hóa Học THPT
Chuyên đề hoá học
Hóa học vô cơ
Điện phân
JavaScript is disabled. For a better experience, please enable JavaScript in your browser before proceeding.
You are using an out of date browser. It may not display this or other websites correctly.
You should upgrade or use an
alternative browser
.
Trả lời chủ đề
Nội dung
<blockquote data-quote="liti" data-source="post: 18431" data-attributes="member: 2098"><p><span style="color: Red"><span style="font-size: 18px"><p style="text-align: center">ĐIỆN PHÂN</p><p></span></span></p><p><strong><span style="color: Red">I. ĐỊNH NGHĨA</span></strong></p><p></p><p>Sự điện phân là quá tr.nh oxi hóa, quá tr.nh khử xảy ra tại bề mặt các điện cực khi có</p><p></p><p>d.ng điện một chiều đi qua dung dịch chất điện li hay chất điện li ở trạng thái nóng</p><p></p><p>chảy.</p><p>- Điện cực nối với cực âm của máy phát điện (nguồn điện một chiều) gọi là cực âm</p><p></p><p>hay catot (catod).</p><p>- Điện cực nối với cực dương của máy phát điện gọi là cực dương hay anot (anod).</p><p></p><p>- Tại bề mặt của catot luôn luôn có quá tr.nh khử xảy ra, là quá tr.nh trong đó chất</p><p></p><p>oxi hóa nhận điện tử để tạo thành chất khử tương ứng.</p><p></p><p>- Tại bề mặt anot luôn luôn có quá tr.nh oxi hóa xảy ra, là quá tr.nh trong đó chất</p><p></p><p>khử cho điện tử để tạo thành chất oxi hoá tương ứng.</p><p></p><p>- Khi có nhiều chất khử khác nhau, thường là các ion kim loại khác nhau (ion</p><p></p><p>dương) cùng về catot th. chất nào có tính oxi hóa mạnh nhất sẽ bị khử trước;</p><p></p><p>Khi hết chất oxi hóa mạnh nhất mà c.n điện phân tiếp tục, th. chất oxi hóa yếu</p><p></p><p>hơn kế tiếp mới bị khử sau;...</p><p></p><p></p><p></p><p>Do độ mạnh tính oxi hóa giảm dần như sau: Ag+ > Cu2+ > Fe2+, nên quá tr.nh khử</p><p></p><p>lần lượt xảy ra ở catot là:</p><p></p><p>Ag+ + e- Ag (1)</p><p></p><p>Cu2+ + 2e- Cu (2)</p><p></p><p>Fe2+ + 2e- Fe (3)</p><p></p><p>- Tương tự, khi có nhiều chất khử khác nhau, thường là các anion phi kim khác</p><p></p><p>nhau, cùng về anot, th. chất khử nào mạnh nhất sẽ bị oxi hóa trước; Khi hết chất</p><p></p><p>khử mạnh nhất mà c.n điện phân tiếp tục th. chất khử yếu hơn kế tiếp mới bị oxi</p><p></p><p>hóa sau;...</p><p></p><p>Thí dụ: Có các anion Cl-, Br -, I- cùng về anot trơ.</p><p></p><p>Do độ mạnh tính khử giảm dần như sau: I- > Br - > Cl-, nên quá tr.nh oxi hóa lần lượt</p><p></p><p>xảy ra ở anot như sau:</p><p></p><p>2I- - 2e- I2 (1)</p><p></p><p>2Br - - 2e- Br2 (2)</p><p></p><p>2Cl- - 2e- Cl2 (3)</p><p></p><p>- Trong d.y thế điện hóa (d.y hoạt động hóa học các kim loại, d.y Beketov), người</p><p></p><p>ta sắp các kim loại (trừ H2 là phi kim) theo thứ tự từ trước ra sau có độ mạnh</p><p></p><p>tính khử giảm dần, c.n các ion kim loại tương ứng (ion dương) từ trước ra sau</p><p></p><p>có độ mạnh tính oxi hóa tăng dần.</p><p></p><p>K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au</p><p></p><p>Chiều tính khử giảm dần</p><p></p><p>K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+</p><p></p><p>Chiều tính oxi hóa tăng dần</p><p></p><p>- Thế điện hóa chuẩn của cặp oxi hóa khử nào càng lớn về đại số th. chất oxi</p><p></p><p>hóa đó càng mạnh và chất khử tương ứng càng yếu.</p><p></p><p>E 0</p><p></p><p>Ox1/ Kh1 > E0</p><p></p><p>Ox2 / Kh2 ⇒ Tính oxi hóa: Ox1 > Ox2</p><p></p><p>Tính khử: Kh1 < Kh2</p><p></p><p>- Thực nghiệm cho biết: E0Ag+/Ag > E0Fe3+/Fe2+ > E0Cu2+/Cu > E0Fe2+/Fe</p><p></p><p>Do đó, tính oxi hóa: Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > Fe2+</p><p></p><p>tính khử: Ag < Fe2+ < Cu < Fe</p><p></p><p>- Độ mạnh tính khử các chất giảm dần như sau: (áp dụng trong điện phân)</p><p></p><p></p><p></p><p>Tính khử: Kim loại (trừ Pt) > S2− > I− > Br − > Cl− > OH− > H2O</p><p></p><p>(Do tính oxi hóa: Cl2 > Br2 > I2 > S nên độ mạnh tính khử: Cl− < Br − < I− < S2−)</p><p></p><p>Thí dụ: H.y viết các quá tr.nh khử lần lượt xảy ra ở catot khi điện phân dung dịch</p><p></p><p>có chứa các cation: Fe3+, Ag+, Cu2+.</p><p></p><p>Do tính oxi hóa giảm dần như sau: Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > Fe2+ > H2O nên quá tr.nh khử lần</p><p></p><p>lượt xảy ra ở catot là:</p><p></p><p>Ag+ + e- Ag (1)</p><p></p><p>Fe3+ + e- Fe2+ (2)</p><p></p><p>Cu2+ + 2e- Cu (3)</p><p></p><p>Fe2+ + 2e- Fe (4)</p><p></p><p>2H2O + 2e- H2 + 2OH− (5)</p><p></p><p>Nếu không có Cu2+, th. Fe3+ bị khử tạo ra Fe mà không xảy ra quá tr.nh (2)</p><p></p><p>Fe3+ + 3e- Fe</p><p></p><p>Nếu có sự tạo ion H+ ở anot th. H2O không bị khử (quá tr.nh (5) mà là ion H+ bị khử:</p><p></p><p>2H+ 2e- H2</p><p></p><p>Do ion H+ trong nước có nồng độ rất nhỏ nên ion H+ của axit dễ bị khử hơn ion H+ của</p><p></p><p>H2O, H2O tham gia điện phân ở quá tr.nh (5) thực chất là H+ của H2O bị khử).</p><p></p><p><strong><span style="color: Red">II. SỰ ĐIỆN PHÂN CHẤT ĐIỆN LI NÓNG CHẢY</span></strong></p><p></p><p>Khi đun nóng ở nhiệt độ cao th. chất điệ__________n li nóng chảy (hóa lỏng), các ion dương và ion</p><p></p><p>âm bây giờ linh động hơn so với khi ở trạng thái rắn. Các ion dương (cation) mang điện</p><p></p><p>tích dương nên sẽ di chuyển về cực âm (catot), tại đây có quá tr.nh khử xảy ra; C.n các</p><p></p><p>ion âm (anion) mang điện tích âm nên sẽ di chuển về cực dương (anot), tại đây có quá</p><p></p><p>tr.nh oxi hóa xảy ra.</p><p></p><p>Các thí dụ, tr.nh bày sự điện phân nóng chảy ứng với các trường hợp (thí dụ) sau đây:</p><p></p><p><span style="color: Red">Thí dụ 1:</span> Điện phân muối ăn nóng chảy.</p><p></p><p>NaCl nóng chảy</p><p></p><p>(Na+, Cl−)</p><p></p><p>Catot (−) Anot (+)</p><p></p><p>Na+ + e- Na 2Cl− − 2e- Cl2</p><p></p><p>Chất oxi hóa Chất khử Chất khử Chất oxi hóa</p><p></p><p></p><p></p><p>2NaCl 2Na+ + 2Cl−</p><p></p><p>+ 2Na+ + 2e- 2Na</p><p></p><p>2Cl− − 2e- Cl2</p><p></p><p>2NaCl đpnc 2Na + Cl2</p><p></p><p>Natri clorua Natri Clo</p><p></p><p>(Catot) (Anot)</p><p></p><p>Như vậy khi điện phân muối ăn nóng chảy, ta thu được natri ở catot và khí clo ở anot.</p><p></p><p></p><p></p><p>Nhôm oxit Nhôm Oxi</p><p></p><p>(Catot) (Anot)</p><p></p><p>Điện phân nóng chảy nhôm oxit thu được kim loại nhôm ở catot, khí oxi ở anot b.nh điện</p><p></p><p>phân.</p><p></p><p> Điện phân xút nóng chảy.</p><p></p><p>NaOH nóng chảy</p><p></p><p>Natri hiđroxit Natri Oxi Hơi nước</p><p></p><p>Điện phân xút nóng chảy, thu được natri ở catot, khí oxi và hơi nước ở anot.</p><p></p><p>Thí dụ 4: Điện phân hỗn hợp muối natri clorua và magie clorua nóng chảy.</p><p></p><p>Hỗn hợp NaCl - MgCl2 nóng chảy</p><p></p><p>(Na+, Mg2+, Cl-)</p><p></p><p>Catot (−) Anot (+)</p><p></p><p>(Tính khử: Na > Mg</p><p></p><p>nên tính oxi hóa: Na+ < Mg2+)</p><p></p><p>Mg2+ + 2e- Mg (1) 2Cl− - 2e- Cl2</p><p></p><p>Na+ + e- Na (2)</p><p></p><p>Như vậy coi như MgCl2 tham gia điện phân trước; Sau khi hết MgCl2, NaCl mới thamgia điện phân.</p><p></p><p>MgCl2 Mg2+ + 2Cl-</p><p></p><p>+ Mg2+ + 2e- Mg</p><p></p><p>2Cl− − 2e- Cl2</p><p></p><p>MgCl2 đpnc Mg + Cl2 (I)</p><p></p><p>Magie clorua Magie Oxi</p><p></p><p>Sau khi hết MgCl2, đến NaCl tham gia điện phân</p><p></p><p>2NaCl 2Na+ + 2Cl-</p><p></p><p>+ 2Na+ + 2e- 2Na</p><p></p><p>2Cl− − 2e- Cl2</p><p></p><p>2NaCl đpnc 2Na + Cl2 (II)</p><p></p><p>Natri clorua Natri Khí clo</p><p></p><p>Như vậy khi điện phân hỗn hợp muối NaCl - MgCl2 th. thu được Mg, Na ở catot, khí clo</p><p></p><p>ở anot.</p><p></p><p><span style="color: Red">III. SỰ ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI</span></p><p></p><p>Khi điện phân dung dịch chất điện li th. tùy trường hợp, dung môi nước của dung dịch có</p><p></p><p>thể tham gia điện phân ở catot hay ở anot. Nếu nước tham gia điện phân th.:</p><p></p><p>- Ở catot: Do ở catot có quá tr.nh khử xảy ra nên H2O sẽ đóng vai tr. chất oxi hóa,</p><p></p><p>nó bị khử tạo khí hiđro (H2) thoát ra, đồng thời phóng thích ion OH- ra dung dịch.</p><p></p><p>2H2O 2H+ + 2OH−</p><p></p><p>2H+ + 2e- H2</p><p></p><p></p><p></p><p>2H2O + 2e- H2 + 2OH−</p><p></p><p>- Ở anot: Do ở anot có quá tr.nh oxi hóa xảy ra nên nước sẽ đóng vai tr. chất khử,</p><p></p><p>nó bị oxi hóa tạo khí oxi (O2) thoát ra, đồng thời phóng thích ion H+ ra dung dịch.</p><p></p><p></p><p></p><p><strong><span style="color: Red">III.1. Ở catot</span></strong></p><p></p><p>Thực nghiệm cho thấy khi điện phân dung dịch chứa các ion kim loại đứng sau nhôm</p><p></p><p>(Al) trong d.y thế điện hóa th. các ion kim loại này bị khử tạo thành kim loại bám vào</p><p></p><p>điện cực catot. Ion nào càng đứng sau th. có tính oxi hóa càng mạnh nên càng bị khử</p><p></p><p>trước ở catot. (Hiểu là kim loại đứng sau nhôm có tính khử yếu, do đó ion các kim loại</p><p></p><p>này (ion dương) có tính oxi hóa mạnh. Chúng có tính oxi hóa mạnh hơn nước nên các ion</p><p></p><p>dương này bị khử trước nước.</p><p></p><p>K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au</p><p></p><p>Mn+ + ne- M</p><p></p><p>Ion kim loại (Kim loại đứng sau Al)</p><p></p><p>Thí dụ: Ion Cu2+ về catot b.nh điện phân khi điện phân dung dịch có chứa ion Cu2+ th.</p><p>ion này bị khử ở catot:</p><p></p><p>Cu2+ + 2e- Cu</p><p>C.n khi điện phân dung dịch chứa ion kim loại từ nhôm trở về trước (ion kim loại Al3+,</p><p></p><p></p><p>Mg2+, ion kim loại kiềm thổ, ion kim loại kiềm) th. các ion kim loại này không bị khử ở</p><p></p><p>catot mà là H2O của dung dịch bị khử tạo H2 bay ra và phóng thích ion OH- trong</p><p></p><p>dung dịch (ion OH- kết hợp ion kim loại tạo hiđroxit kim loại tương ứng). Có thể hiểu là</p><p></p><p>các kim loại từ Al trở về trước có tính khử mạnh rất mạnh, nên các ion kim loại này có</p><p></p><p>tính oxi hóa rất yếu, yếu hơn H2O. Do đó H2O bị khử trước ở catot. Và một khi nước bị</p><p></p><p>khử ở catot th. đây cũng là giai đoạn chót ở catot, v. khi hết nước th. cũng không c.n</p><p></p><p>dung dịch nữa, nên sự điện phân sẽ ngừng. Các ion kim loại từ Al trở về trước chỉ bị khử</p><p></p><p>tạo kim loại tương ứng khi điện phân nóng chảy chất điện có chứa các ion này.</p><p></p><p>2H2O + 2e- H2 + 2OHIII.</p><p></p><p><span style="color: Red">2. Ở Anot</span></p><p></p><p></p><p></p><p>Quá tr.nh oxi hóa ở anot phụ thuộc vào bản chất của chất làm điện cực anot và bản chất</p><p></p><p>của anion đi về phía anot.</p><p></p><p>- Nếu anot tan (không trơ, không bền): Anot được làm bằng các kim loại thông</p><p></p><p>thường (trừ Pt) (như Ag, Cu, Fe, Ni, Zn, Al...) th. kim loại dùng làm anot oxi hóa</p><p></p><p>(bị h.a tan) c.n các anion đi về anot không bị oxi hóa. Có thể hiểu một cách gần</p><p></p><p>đúng là kim loại được dùng làm kim loại có tính khử mạnh hơn các chất khử khác</p><p></p><p>đi về anot trong dung dịch, nên kim loại được dùng làm điện cực anot bị oxi hóa</p><p></p><p>trước. Và một khi điện cực anot bị oxi hóa (bị ăn m.n) th. đây cũng là giai đoạn</p><p></p><p>cuối ở anot. Bởi v. khi hết điện cực anot, th. sẽ có sự cách điện và sự điện phân sẽ</p><p></p><p>dừng.</p><p></p><p>Thí dụ: Anot được làm bằng kim loại đồng (Cu)</p><p></p><p>Cu(anot) + 2e- Cu2+</p><p></p><p>- Nếu anot không tan (trơ, bền): anot được làm bằng bạch kim (Platin, Pt) hay than</p><p></p><p>ch. (Cacbon graphit).</p><p></p><p>+ Nếu anion đi về anot là các anion không chứa O như Cl-, Br-, I-, S2-... th. các</p><p></p><p>anion này bị oxi hóa ở anot.</p><p></p><p>Thí dụ: Anion Cl- đi về anot trơ, th. ion Cl- bị oxi hóa ở anot</p><p></p><p>2Cl- - 2e- Cl2</p><p></p><p>+ Nếu anion đi về anot là anion có chứa O như NO3</p><p></p><p>-, SO4</p><p></p><p>2-, PO4</p><p></p><p>3-, CO3</p><p></p><p>2-... th.</p><p></p><p>các anion này không bị oxi hóa ở anot mà là H2O của dung dịch bị oxi hóa tạo</p><p></p><p>O2 thoát ra, đồng thời phóng thích ion H+ ra dung dịch (ion H+ kết hợp với</p><p></p><p>anion tạo thành axit tương ứng). Và một khi nước đ. bị oxi hóa ở anot th. đây</p><p></p><p>cũng là giai đoạn chót ở anot. V. khi hết nước mới đến các chất khử khác bị oxi</p><p></p><p>hóa, lúc này không c.n là dung dịch nữa, nên sự điện phân dừng.</p><p></p><p>Thí dụ: anion NO3</p><p></p><p>- đi về anot trơ trong dung dịch, th. anion này không bị oxi</p><p></p><p>hóa mà là nước của dung dịch bị oxi hóa.</p><p></p><p></p><p></p><p><strong><span style="color: Red">Lưu y</span></strong></p><p></p><p><strong>L.1 Khi đầu bài cho điện phân mà không cho biết dùng điện cực g. th. hiểu là điện cực</strong></p><p><strong></strong></p><p><strong>không tan (trơ, bền).</strong></p><p><strong></strong></p><p><strong></strong></p><p><strong></strong></p><p><strong>L.2 Các ion OH- (hiđroxit), RCOO- (cacboxilat) tuy là các anion có chứa O, nhưng</strong></p><p><strong></strong></p><p>chúng vẫn bị oxi hóa ở anot khi điện phân dung dịch chứa các anion này với điệncực trơ.</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>Thí dụ: Khi điện phân dung dịch chứa ion axetat (CH3COO-) dùng điện cực trơ, th. ion</p><p></p><p>axetat bị oxi hóa ở anot.</p><p></p><p></p><p>2CH3COO- - 2e- CH3-CH3 + 2CO2</p><p></p><p>Ion axetat Etan Khí cacbonic</p><p></p><p>L.3. Thứ tự các chất bị oxi hóa ở anot trơ: S2- > I- > Br- > Cl- > RCOO- > OH- > H2O</p><p></p><p>L.4. Nếu b.nh điện phân không có vách ngăn xốp giữa catot với anot th. có thể xảy ra</p><p></p><p>phản ứng phụ giữa các chất vừa tạo ra ở hai bên điện cực catot, anot.</p><p></p><p><strong>Thí dụ: Điện phân dung dịch NaCl bằng điện cực trơ mà không có vách ngăn, th. Cl2 tạo</strong></p><p><strong></strong></p><p><strong>ở anot sẽ tác dụng với dung dịch NaOH ở catot để tạo nước Javel.</strong></p><p><strong></strong></p><p><strong>Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O</strong></p><p><strong></strong></p><p><strong>Clo Xút Natri clorua Natri hipoclorit Nước</strong></p><p><strong></strong></p><p>Nước Javel</p><p></p><p><strong><span style="color: Red">III.3. Các thí dụ</span></strong></p><p></p><p></p><p></p><p>Nếu không có màng ngăn xốp giữa catot với anot th. có phản ứng phụ:</p><p></p><p>2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O</p><p></p><p>Nước Javel</p><p></p><p>Nếu b.nh điện phân có vách ngăn, sau khi điện phân hết NaCl, thu được dung dịch gồm:</p><p></p><p>NaOH, H2O. Nếu tiếp tục điện phân, tức điện phân dung dịch NaOH.</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>Như vậy khi điện phân dung dịch muối ăn, điện cực trơ, có vách ngăn xốp giữa catot với</p><p></p><p>anot, th. ở giai đoạn đầu, NaCl bị điện phân trước, thu được khí hiđro ở catot, khí clo ở</p><p></p><p>anot, dung dịch xút bên ngăn catot. Sau khi hết muối ăn, đến điện phân dung dịch xút,</p><p></p><p>thực chất là nước của dung dịch bị điện phân, tạo khí hiđro ở catot, khí oxi ở anot, thể</p><p></p><p>tích H2 gấp đôi thể tích khí O2. C.n NaOH c.n nguyên trong dung dịch, có lượng không</p><p></p><p>đổi, nhưng nồng độ ngày càng tăng dần (là do dung môi nước ngày càng mất đi).</p><p></p><p><strong>***************</strong></p><p></p><p>Khi điện phân dung dịch đồng (II) sunfat, điện cực trơ, thu được đồng kim loại ở catot,</p><p></p><p>khí oxi ở anot, dung dịch H2SO4 bên ngăn anot. Sau khi điện phân hết CuSO4, thu được</p><p></p><p>dung dịch gồm H2SO4 và H2O. Nếu tiếp tục điện phân, tức điện phân dung dịch H2SO4,</p><p></p><p>thực chất là H2O của dung dịch bị điện phân, thu được khí hiđro (H2) ở catot, khí oxi (O2)</p><p></p><p>ở anot, thể tích khí hiđro gấp đôi thể tích khí oxi. C.n H2SO4 luôn luôn nằm trong dung</p><p></p><p>dịch, có lượng không đổi, nhưng nồng độ càng lúc càng cao (là do dung môi nước càng</p><p></p><p>lúc càng mất đi). Tuy nhiên nếu không có hiện diện H2SO4 hay NaOH, nghĩa là chỉ có</p><p></p><p>nước nguyên chất th. nước không tham gia điện phân. Bởi v. nồng độ ion H+, ion OHcủa</p><p></p><p>nước quá nhỏ nên không đủ để dẫn điện nên sự điện phân không xảy ra.</p><p></p><p>Thí dụ 3: Điện phân dung dịch AgNO3, điện cực bằng bạc (Ag).</p><p></p><p>dd AgNO3</p><p></p><p>(Ag+, NO3</p><p></p><p>-, H2O)</p><p></p><p>Catot (-) Anot (+) (Ag)</p><p></p><p>Ag+ + e- Ag(bám vào catot) Ag(anot) - e- Ag+</p><p></p><p>AgNO3 Ag+ + NO3</p><p></p><p>-</p><p></p><p>+ Ag+ + e- Ag (bám vào catot)</p><p>Ag (anot) - e- Ag+</p><p></p><p>Ag (anot) đp Ag (bám vào catot)</p><p></p><p>Như vậy khi điện phân dung dịch bạc nitrat, điện cực anot bằng bạc, thực chất là anot</p><p></p><p>bằng bạc bị oxi hóa (bị ăn m.n). Lượng bạc bị h.a tan ở anot được đem cho bám vào</p><p></p><p>catot. C.n AgNO3 trong dung dịch không đổi. Người ta thường áp dụng hiện tượng này</p><p></p><p>để mạ kim loại, cũng như để tinh chế kim loại. Trong các phương pháp tinh chế kim loại</p><p></p><p>th. phương pháp điện phân là phương pháp tạo kim loại tinh khiết nhất.</p><p></p><p>Thí dụ 4: Điện phân dung dịch hỗn hợp muối ZnCl2 và CuCl2. Dùng điện cực trơ.</p><p></p><p></p><p></p><p>dd hh: ZnCl2 - CuCl2</p><p></p><p>(Zn2+, Cu2+, Cl-, H2O)</p><p></p><p>Catot (-) Anot (+) (Trơ)</p><p></p><p>Cu2+ + 2e- Cu (1) 2Cl- - 2e- Cl2</p><p></p><p>Zn2+ + 2e- Zn (2)</p><p></p><p>Coi như CuCl2 tham gia điện phân trước (V. Cu2+ bị khử trước ở catot, Cl- bị oxi hóa</p><p></p><p>trước ở anot).</p><p></p><p>CuCl2 Cu2+ + 2Cl-</p><p></p><p>+ Cu2+ + 2e- Cu</p><p></p><p>2Cl- - 2e- Cl2</p><p></p><p>CuCl2 đp Cu + Cl2 (I)</p><p></p><p>Đồng (II) clorua Đồng Clo</p><p></p><p>(Catot) (Anot)</p><p></p><p>Sau khi điện phân hết CuCl2, đến ZnCl2 điện phân.</p><p></p><p>ZnCl2 Zn2+ + 2Cl-</p><p></p><p>+ Zn2+ + 2e- Zn</p><p></p><p>2Cl- - 2e- Cl2</p><p></p><p>ZnCl2 đp Zn + Cl2 (II)</p><p></p><p>Kẽm clorua Kẽm Clo</p><p></p><p><span style="color: Red"><strong></strong></span></p><p><span style="color: Red"><strong></strong></span></p><p><span style="color: Red"><strong>IV. Định luật Faraday</strong></span></p><p></p><p>Khối lượng của chất tạo ra ở điện cực b.nh điện phân tỉ lệ với đương lượng của chất đó,</p><p></p><p>với cường độ d.ng điện và thời gian điện phân (hay khối lượng của chất tạo ra ở điện cực</p><p></p><p>tỉ lệ với đương lượng của chất đó và điện lượng qua b.nh điện phân).</p><p></p><p></p><p></p><p>mA: Khối lượng của chất A tạo ở điện cực (catot hoặc anot), tính bằng gam.</p><p></p><p>MA: Khối lượng phân tử (nguyên tử, ion) của A Nếu chất A tạo ở điện cực là phân tử th.</p><p></p><p>MA là khối lượng phân tử của A; nếu chất A tạo ở điện cực là nguyên tử th. MA là khối</p><p></p><p>lượng nguyên tử của A; c.n nếu chất A tạo ở điện cực là ion th. MA là khối lượng ion của</p><p></p><p>ion đó (ion lượng, ion khối).</p><p></p><p>nA: Hóa trị của A (chất tạo ở điện cực). Cụ thể nA bằng số điện tử trao đổi ở điện cực để</p><p></p><p>tạo ra 1 phân tử A (hoặc 1 nguyên tử A hoặc 1 ion A).</p><p></p><p></p><p></p><p>là đượng lượng của chất A (chất tạo ở điện cực).</p><p></p><p>I: Cường độ d.ng điện tính bằng Ampe (Ampère).</p><p></p><p>t: Thời gian điện phân, tính bằng giây.</p><p></p><p>I x t = q: Điện lượng qua b.nh điện phân, tính bằng Coulomb.</p><p></p><p></p><p></p><p><span style="color: Red"><strong>Bài tập </strong></span></p><p></p><p>H.a tan hỗn hợp hai muối rắn gồm 4 gam Fe2(SO4)3 và 1,56 gam Ag2SO4 vào nước để</p><p></p><p>thu được 500 ml dung dịch D chứa hai chất tan trên. Điện phân 500 ml dung dịch D với</p><p></p><p>điện cực trơ, cường độ d.ng điện 0,5 Ampère trong thời gian 2 giờ 8’ 40’’.</p><p></p><p>a. Tính khối lượng kim loại thu được ở catot.</p><p></p><p>b. Tính thể tích khí thu được ở anot (đktc).</p><p></p><p>c. Tính nồng độ mol các chất tan trong dung dịch sau điện phân. Coi thể tích dung dịch</p><p></p><p>sau điện phân vẫn là 500 ml.</p><p></p><p>d. Nếu điện phân 500 ml D trên với điện cực đồng cho đến khi vừa hết ion Ag+ th. khối</p><p></p><p>lượng mỗi điện cực tăng hay giảm bao nhiêu gam? Cho biết ở anot bằng đồng có quá</p><p></p><p>tr.nh: Cu - 2e- Cu2+</p><p></p><p>Hiệu suất sự điện phân 100%.</p><p></p><p>(Fe = 56; S = 32; O = 16; Ag = 108; Cu = 64)</p><p></p><p>ĐS: a. 1,08g Ag; 0,56g Fe b. 0,224 lít O2 c. Fe2(SO4)3 0,01M; H2SO4 0,04M</p><p></p><p>d. Catot tăng 1,08g; Anot giảm 0,32g</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập </span></p><p></p><p>Lấy 1,6 gam CuSO4 và 4 gam Fe2(SO4)3 h.a tan vào nước để thu được 1 lít dung dịch D.</p><p></p><p>Đem điện phân lượng dung dịch D trên trong thời gian 3 giờ 13 phút, cường độ d.ng điện</p><p></p><p>0,5 A, điện cực trơ.</p><p></p><p>a. Tính khối lượng kim loại bám vào catot.</p><p>b. Tính thể tích khí thu được ở anot trong điều kiện tiêu chuẩn.</p><p></p><p>c. Tính nồng độ mol của mỗi chất tan thu được trong dung dịch sau điện phân. Coi thể</p><p></p><p>tích dung dịch không đổi trong quá tr.nh điện phân.</p><p></p><p>d. Nếu đem điện phân 1 lít dung dịch D trên với điện cực bằng sắt cho đến khi dung</p><p></p><p>dịch vừa hết Cu2+ th. khối lượng mỗi điện cực tăng hay giảm bao nhiêu gam? Cho</p><p></p><p>biết quá tr.nh oxi hóa ở anot là: Fe - 2e- Fe2+.</p><p></p><p>Quá tr.nh điện phân có hiệu suất 100%.</p><p></p><p>(Fe = 56; Cu = 64; S = 32; O = 16; H = 1)</p><p></p><p>ĐS: a. 0,64g Cu; 0,56g Fe b. 0,336 lít O2 c. FeSO4 0,01M; H2SO4 0,03M</p><p></p><p>d. Catot tăng 0,64g; Anot giảm 1,12g</p><p></p><p></p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập</span> </p><p></p><p>Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) một dung dịch chứa m gam hỗn</p><p></p><p>hợp CuSO4 và NaCl cho đến khi H2O bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực th. dừng lại.</p><p></p><p>Ở anot thu được 6,72 lít khí (đktc). Dung dịch sau điện phân có thể h.a tan tối đa 20,4</p><p></p><p>gam Al2O3.</p><p></p><p>- Tính m.</p><p></p><p>- Tính độ tăng khối lượng của catot.</p><p></p><p>- Tính độ giảm khối lượng của dung dịch sau điện phân. Coi nước bay hơi không</p><p></p><p>đáng kể.</p><p></p><p>(Na = 23; Al = 27; O = 16; S = 32; Cl = 35,5; Cu = 64)</p><p></p><p>ĐS: m = 51,1g; Catot tăng 6,4g; Dung dịch giảm 28,1g</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa)</span></p><p></p><p>Tiến hành điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp</p><p></p><p>gồm CuSO4 và NaCl cho đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực th. ngừng.</p><p></p><p>Ở anot thu được 0,448 lít khí (đktc). Dung dịch sau điện phân có thể h.a tan tối đa 0,68</p><p></p><p>gam Al2O3.</p><p></p><p>- Tính m.</p><p></p><p>- Tính độ tăng khối lượng của catot sau khi điện phân.</p><p></p><p>- Tính độ giảm khối lượng của dung dịch sau điện phân.</p><p></p><p>Coi nước bay hơi không đáng kể trong quá tr.nh điện phân.</p><p></p><p>(Na = 23; Al = 27; O = 16; S = 32; Cl = 35,5; Cu = 64)</p><p></p><p>ĐS: m = 4,473g; Catot tăng 0,853g; Dung dịch giảm 2,286g</p><p></p><p>m = 5,97g; Catot tăng 1,92g; Dung dịch giảm 2,95g</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập (Bộ đề TSĐH môn Hóa, đề 2)</span></p><p></p><p>H.a tan 150 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào 600 ml dung dịch HCl 0,6 mol/l ta thu được</p><p></p><p>dung dịch A (gồm hai chất tan CuSO4 và HCl, coi như không có phản ứng giữa CuSO4</p><p></p><p>với HCl để tạo Cu(HSO4)2). Chia dung dịch A thành ba phần bằng nhau:</p><p></p><p>1. Tiến hành điện phân phần 1 với d.ng điện cường độ 1,34 ampe trong v.ng 4 giờ.</p><p></p><p>Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catot và thể tích khí (ở đktc) thoát ra ở anot, biết</p><p></p><p>hiệu suất điện phân là 100%.</p><p></p><p>2. Cho 5,4 gam nhôm kim loại vào phần 2. Sau một thời gian ta thu được 1,344 lít khí</p><p></p><p>(ở đktc), dung dịch B và chất rắn C. Cho dung dịch B tác dụng với xút dư rồi lấy kết</p><p></p><p>tủa nung ở nhiệt độ cao cho đến khối lượng không đổi th. thu được 4 gam chất rắn.</p><p></p><p>Tính khối lượng chất rắn C.</p><p></p><p>3. Cho 13,7 gam bari kim loại vào phần thứ 3. Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng, lọc</p><p></p><p>lấy kết tủa, rửa sạch và đem nung ở nhiệt độ cao cho đến khối lượng không đổi th.</p><p></p><p>thu được bao nhiêu gam chất rắn? Biết rằng khi tác dụng với bazơ, Cu2+ chỉ tạo thành</p><p></p><p>Cu(OH)2.</p><p></p><p>(H = 1; O = 16; Al = 27; S = 32; Cu = 64; Ba = 137)</p><p></p><p>ĐS: 1. 6,4g Cu; 1,344 lít Cl2; 0,448 lít O2 2. 11,22g (Cu, Al) 3. 26,5g (BaSO4, CuO)</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa, đề 5)</span></p><p></p><p></p><p></p><p>H.a tan 10,65 gam hỗn hợp A gồm một oxit kim loại kiềm và một oxit kim loại kiềm thổ</p><p></p><p>bằng dung dịch HCl ta thu được dung dịch B. Cô cạn dung dịch B và điện phân nóng</p><p></p><p>chảy hoàn toàn hỗn hợp muối th. thu được ở anot 3,696 lít khí C (ở 27,30C và 1atm) và</p><p></p><p>hỗn hợp kim loại D ở catot.</p><p></p><p>1. Tính khối lượng của D.</p><p></p><p>2. Lấy m gam D cho tác dụng hết với nước ta thu được dung dịch E và V lít khí (ở đktc).</p><p></p><p>Cho từ từ Al vào dung dịch E cho đến ngừng thoát khí, thấy hết p gam Al và có V1 lít</p><p></p><p>khí thoát ra (đktc).</p><p></p><p>a. So sánh V1 và V.</p><p></p><p>b. Tính p theo m.</p><p></p><p>3. Nếu lấy lượng hỗn hợp kim loại D (ở câu 1) rồi luyện thêm 1,37 gam Ba th. thu được</p><p></p><p>một hợp kim trong đó Ba chiếm 23,077% về số mol. Hỏi hỗn hợp đầu là oxit của các</p><p></p><p>kim loại kiềm, kiềm thổ nào?</p><p></p><p>(O = 16; Li = 7; Na = 23; K = 39; Rb = 85,5; Al = 27; Ca = 40; Sr = 87,6; Ba = 137)</p><p></p><p>ĐS: 1. 8,25g 2. V1 = 3V; p =</p><p></p><p>27,5</p><p></p><p>27m 3. Li2O; BaO</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hoá)</span></p><p></p><p>1. Nêu sự khác nhau về quá tr.nh cho - nhận electron trong phản ứng điện phân và trong</p><p></p><p>phản ứng oxi hóa khử?</p><p></p><p>2. Viết các phương tr.nh phản ứng điện phân xảy ra khi điện phân (với điện cực trơ,</p><p></p><p>màng ngăn xốp) dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl trong ba trường hợp: b</p><p></p><p>= 2a; b < 2a và b > 2a.</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa, đề 24)</span></p><p>Điện phân nóng chảy hoàn toàn a gam muối A được tạo bởi kim loại M và halogen X ta</p><p></p><p>thu được 0,96 gam kim loại M ở catot và 0,896 lít khí (ở đktc) ở anot. Mặt khác h.a tan a</p><p></p><p>gam muối A vào nước, sau đó cho tác dụng với AgNO3 dư th. thu được 11,48 gam kết</p><p>tủa.</p><p></p><p>1. Hỏi X là halogen nào?</p><p></p><p>2. Trộn 0,96 gam kim loại M với 2,242 gam kim loại M’ có cùng hóa trị duy nhất, rồi</p><p>đốt hết hỗn hợp bằng oxi th. thu được 4,162 gam hỗn hợp hai oxit. Để h.a tan hoàn</p><p></p><p>toàn hỗn hợp oxit này cần 500 ml dung dịch H2SO4 nồng độ c mol/l.</p><p></p><p>a. Tính % số mol của các oxit trong hỗn hợp của chúng.</p><p></p><p>b. Tính tỉ lệ khối lượng nguyên tử của M và M’.</p><p></p><p>c. Tính c (nồng độ dung dịch H2SO4).</p><p></p><p>(F = 19; Cl = 35,5; Br = 80; I = 127; Ag = 108; O = 16)</p><p></p><p>ĐS: 1. Cl 2. a. 66,67% oxit M; 33,33% oxit M’ b. M : M’ = 12 : 56,05 c. 0,12 mol/l</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa)</span></p><p></p><p>Viết phương tr.nh phản ứng có thể xảy ra khi điện phân dung dịch hỗn hợp gồm HCl,</p><p></p><p>CuCl2, NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn.</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập Bộ đề (TSĐH môn hóa, đề 35)</span></p><p></p><p>H.a tan 1,12 gam hỗn hợp Ag và Cu trong 19,6 gam dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dung</p><p></p><p>dịch A) thu được SO2 và dung dịch B. Cho SO2 thoát ra hấp thụ hết vào nước Br2, sau đó</p><p></p><p></p><p>thêm Ba(NO3)2 dư th. thu được 1,864 gam kết tủa. Cô cạn dung dịch B, lấy muối khan</p><p></p><p>h.a tan thành 500 ml dung dịch, sau đó điện phân 100 ml trong thời gian 7 phút 43 giây</p><p></p><p>với điện cực trơ và cường độ d.ng điện I = 0,5A.</p><p></p><p>1. Tính khối lượng Ag và Cu trong hỗn hợp đầu.</p><p></p><p>2. a. Tính nồng độ % của axit H2SO4 trong A, biết rằng chỉ có 10% H2SO4 đ. phản</p><p></p><p>ứng với Ag và Cu.</p><p>b. Nếu lấy</p><p></p><p></p><p>2</p><p></p><p>1 dung dịch A pha lo.ng để có pH = 2 th. thể tích dung dịch sau khi pha</p><p>lo.ng là bao nhiêu? (Coi axit H2SO4 điện li hoàn toàn tạo 2H+, SO4</p><p></p><p>2- trong dung</p><p></p><p>dịch)</p><p></p><p>3. a. Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catot.</p><p></p><p>b. Nếu điện phân với anot bằng Cu cho đến khi trong dung dịch không c.n ion Ag+</p><p></p><p>th. khối lượng catot tăng bao nhiêu gam và khối lượng anot giảm bao nhiêu gam?</p><p></p><p>Biết rằng ở anot xảy ra quá tr.nh: Cu - 2e- Cu2+.</p><p></p><p>(Cu = 64; Ag = 108; Ba = 137; O = 16; S = 32)</p><p></p><p>ĐS: 1. 0,864g Ag; 0,0256g Cu 2. a. H2SO4 80% b. 16 lít</p><p></p><p>3. a. 0,1728g Ag; 0,256g Cu b. Catot tăng 0,1728g; Anot giảm 0,0512g</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa)</span></p><p></p><p>a. H.y nêu bản chất của quá tr.nh điện phân.</p><p></p><p>b. Những quá tr.nh nào xảy ra trên bề mặt của điện cực platin khi điện phân dung dịch</p><p></p><p>AgNO3? Viết sơ đồ điện phân và phương tr.nh dạng tổng quát.</p><p></p><p>c. Nếu môi trường của dung dịch sau điện phân có pH = 3, hiệu suất điện phân là 80%</p><p></p><p>(so với lượng AgNO3 lúc đầu), thể tích dung dịch được coi như không đổi (1 lít) th.</p><p></p><p>nồng độ các chất trong dung dịch sau điện phân là bao nhiêu? Khối lượng AgNO3</p><p></p><p>trong dung dịch ban đầu là bao nhiêu?</p><p></p><p>(Ag = 108; N = 14; O = 16)</p><p></p><p>ĐS: HNO3 0,001M; AgNO3 0,00025M; 0,2125g AgNO3</p><p></p><p>Bài tập 78 (Bộ đề TSĐH môn hóa)</p><p></p><p>Điện phân nóng chảy muối AX (A là kim loại kiềm, X là Cl, Br hoặc I) ta thu được chất</p><p></p><p>rắn A và khí B. Cho A tác dụng với nước được dung dịch A’ và khí B’. Cho B’ tác dụng</p><p>với B được khí D. Cho D tác dụng với A’ được dung dịch E. Cho một ít qu. tím vào dung</p><p></p><p>dịch E.</p><p></p><p>Viết các phương tr.nh phản ứng xảy ra và giải thích qu. tím có màu g.?</p><p></p><p>Các quá tr.nh điện phân cũng như các phản ứng xảy ra với hiệu suất 100%.</p><p></p><p><span style="color: Red">Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa, đề 61)</span></p><p></p><p>Cho 9,16 gam bột A gồm Zn, Fe, Cu vào cốc đựng 170 ml dung dịch CuSO4 1M. Sau khi</p><p></p><p>phản ứng hoàn toàn, thu được dung dịch B và kết tủa C’. Nung C’ trong không khí ở</p><p></p><p>nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, được 12 gam chất rắn. Chia B thành hai phần</p><p></p><p>bằng nhau:</p><p></p><p>- Thêm dung dịch NaOH dư vào phần 1, lọc kết tủa, rửa, nung trong không khí đến</p><p></p><p>khối lượng không đổi, thu được 5,2 gam chất rắn D.</p><p></p><p></p><p>- Điện phân phần 2 với điện cực trơ trong 10 phút với d.ng điện cường độ 10 ampe.</p><p></p><p>a. Tính khối lượng các chất thoát ra ở bề mặt các điện cực.</p><p></p><p>b. Tính thể tích dung dịch HNO3 5M để h.a tan hết hỗn hợp A, biết rằng phản ứng chỉ</p><p></p><p>tạo ra khí NO duy nhất.</p><p></p><p>Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.</p><p>(Zn = 65; Cu = 64; Fe = 56; O = 16)</p><p></p><p>ĐS: 1,9896g Cu; 0,4974g O2; 96 ml dd HNO3 5M</p><p><span style="color: Red">CÂU HỎI ÔN PHẦN ĐIỆN PHÂN</span></p><p></p><p>1. Điện phân là g.? Sự điện phân khác với sự điện ly thế nào? Cho thí dụ cụ thể để</p><p>minh họa.</p><p></p><p></p><p>2. So sánh sự giống và khác nhau của quá tr.nh oxi hóa, quá tr.nh khử trong phản</p><p></p><p>ứng oxi hóa và trong sự điện phân. Cho thí dụ minh họa.</p><p>3. Tại sao khi điện phân nước cần dung dịch axit, dung dịch bazơ hoặc dung dịch</p><p></p><p>muối (như dung dịch H2SO4; dung dịch NaOH; dung dịch KNO3)? Viết các quá</p><p></p><p>tr.nh xảy ra tại mỗi điện cực khi điện phân các dung dịch trên (dùng điện cực trơ).</p><p></p><p>4. Tr.nh bày sự điện phân các dung dịch sau đây (điện cực không tan, có vách ngăn):</p><p></p><p>KCl; KOH; CuCl2; FeSO4; HCl; Mg(NO3)2; AgNO3; NaBr; NiSO4; ZnCl2.</p><p></p><p>5. Sự điện phân dung dịch với sự điện phân nóng chảy, sự điện phân nào tốn kém</p><p></p><p>hơn? Tại sao? Sự điện phân nóng chảy thường được dùng để làm g.? Tr.nh bày sự</p><p></p><p>điện phân nóng chảy các chất sau đây: KCl; KOH; Al2O3.</p><p></p><p>6. Trong sự điện phân Al2O3 nóng chảy nhằm thu được kim loại nhôm (Al) ở catot,</p><p></p><p>người dùng thêm chất criolit (Na3AlF4, AlF3.3NaF) để làm g.?</p><p></p><p>7. Phát biểu định luật Faraday. Viết biểu thức của định luật Faraday và nêu . nghĩa</p><p></p><p>của từng đại lượng trong biểu thức này.</p><p></p><p>8. Theo d.i sự định phân dung dịch hỗn hợp gồm HCl và NaCl, dùng điện cực trơ,</p><p></p><p>có vách ngăn. pH của dung dịch thay đổi như thế nào trong quá tr.nh điện phân</p><p></p><p>dung dịch hỗn hợp trên?</p><p></p><p>9. Tại sao khi điện phân mà dùng điện cực anot tan, th. ở anot chỉ có quá tr.nh oxi</p><p></p><p>hóa điện cực mà không có các quá tr.nh oxi hóa khác? Cho một thí dụ minh hoạ.</p><p></p><p>10. Tại sao khi điện phân dung dịch NaCl; dung dịch K2SO4; dung dịch CaCl2; dung</p><p></p><p>dịch Mg(NO3)2 th. ở catot chỉ có quá tr.nh nước bị khử mà không có các quá tr.nh</p><p></p><p>khử khác?</p><p></p><p></p><p></p><p>11. Tại sao một khi đ. có nước bị khử ở catot hay nước bị oxi hóa ở anot th. không có</p><p></p><p>quá tr.nh nào khác khi điện phân dung dịch?</p><p></p><p>12. Cho vài giọt dung dịch chất chỉ thị màu phenolptalein vào dung dịch KI rồi đem</p><p></p><p>điện phân dung dịch này bằng điện cực than ch. (carbon graphit), ta thấy có sủi</p><p></p><p>bọt khí ở một điện cực, và vùng dung dịch quanh điện cực này có màu tím hồng,</p><p></p><p>c.n vùng dung dịch quanh điện cực c.n lại thấy có màu vàng. H.y giải thích hiện</p><p></p><p>tượng này. Cho biết phenolptalein không có màu trong môi trường axit và trung</p><p></p><p>tính, nhưng nó có màu tím hồng trong môi trường kiềm.</p></blockquote><p></p>
[QUOTE="liti, post: 18431, member: 2098"] [COLOR=Red][SIZE=5][CENTER]ĐIỆN PHÂN[/CENTER] [/SIZE][/COLOR] [B][COLOR=Red]I. ĐỊNH NGHĨA[/COLOR][/B] Sự điện phân là quá tr.nh oxi hóa, quá tr.nh khử xảy ra tại bề mặt các điện cực khi có d.ng điện một chiều đi qua dung dịch chất điện li hay chất điện li ở trạng thái nóng chảy. - Điện cực nối với cực âm của máy phát điện (nguồn điện một chiều) gọi là cực âm hay catot (catod). - Điện cực nối với cực dương của máy phát điện gọi là cực dương hay anot (anod). - Tại bề mặt của catot luôn luôn có quá tr.nh khử xảy ra, là quá tr.nh trong đó chất oxi hóa nhận điện tử để tạo thành chất khử tương ứng. - Tại bề mặt anot luôn luôn có quá tr.nh oxi hóa xảy ra, là quá tr.nh trong đó chất khử cho điện tử để tạo thành chất oxi hoá tương ứng. - Khi có nhiều chất khử khác nhau, thường là các ion kim loại khác nhau (ion dương) cùng về catot th. chất nào có tính oxi hóa mạnh nhất sẽ bị khử trước; Khi hết chất oxi hóa mạnh nhất mà c.n điện phân tiếp tục, th. chất oxi hóa yếu hơn kế tiếp mới bị khử sau;... Do độ mạnh tính oxi hóa giảm dần như sau: Ag+ > Cu2+ > Fe2+, nên quá tr.nh khử lần lượt xảy ra ở catot là: Ag+ + e- Ag (1) Cu2+ + 2e- Cu (2) Fe2+ + 2e- Fe (3) - Tương tự, khi có nhiều chất khử khác nhau, thường là các anion phi kim khác nhau, cùng về anot, th. chất khử nào mạnh nhất sẽ bị oxi hóa trước; Khi hết chất khử mạnh nhất mà c.n điện phân tiếp tục th. chất khử yếu hơn kế tiếp mới bị oxi hóa sau;... Thí dụ: Có các anion Cl-, Br -, I- cùng về anot trơ. Do độ mạnh tính khử giảm dần như sau: I- > Br - > Cl-, nên quá tr.nh oxi hóa lần lượt xảy ra ở anot như sau: 2I- - 2e- I2 (1) 2Br - - 2e- Br2 (2) 2Cl- - 2e- Cl2 (3) - Trong d.y thế điện hóa (d.y hoạt động hóa học các kim loại, d.y Beketov), người ta sắp các kim loại (trừ H2 là phi kim) theo thứ tự từ trước ra sau có độ mạnh tính khử giảm dần, c.n các ion kim loại tương ứng (ion dương) từ trước ra sau có độ mạnh tính oxi hóa tăng dần. K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au Chiều tính khử giảm dần K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+ Chiều tính oxi hóa tăng dần - Thế điện hóa chuẩn của cặp oxi hóa khử nào càng lớn về đại số th. chất oxi hóa đó càng mạnh và chất khử tương ứng càng yếu. E 0 Ox1/ Kh1 > E0 Ox2 / Kh2 ⇒ Tính oxi hóa: Ox1 > Ox2 Tính khử: Kh1 < Kh2 - Thực nghiệm cho biết: E0Ag+/Ag > E0Fe3+/Fe2+ > E0Cu2+/Cu > E0Fe2+/Fe Do đó, tính oxi hóa: Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > Fe2+ tính khử: Ag < Fe2+ < Cu < Fe - Độ mạnh tính khử các chất giảm dần như sau: (áp dụng trong điện phân) Tính khử: Kim loại (trừ Pt) > S2− > I− > Br − > Cl− > OH− > H2O (Do tính oxi hóa: Cl2 > Br2 > I2 > S nên độ mạnh tính khử: Cl− < Br − < I− < S2−) Thí dụ: H.y viết các quá tr.nh khử lần lượt xảy ra ở catot khi điện phân dung dịch có chứa các cation: Fe3+, Ag+, Cu2+. Do tính oxi hóa giảm dần như sau: Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > Fe2+ > H2O nên quá tr.nh khử lần lượt xảy ra ở catot là: Ag+ + e- Ag (1) Fe3+ + e- Fe2+ (2) Cu2+ + 2e- Cu (3) Fe2+ + 2e- Fe (4) 2H2O + 2e- H2 + 2OH− (5) Nếu không có Cu2+, th. Fe3+ bị khử tạo ra Fe mà không xảy ra quá tr.nh (2) Fe3+ + 3e- Fe Nếu có sự tạo ion H+ ở anot th. H2O không bị khử (quá tr.nh (5) mà là ion H+ bị khử: 2H+ 2e- H2 Do ion H+ trong nước có nồng độ rất nhỏ nên ion H+ của axit dễ bị khử hơn ion H+ của H2O, H2O tham gia điện phân ở quá tr.nh (5) thực chất là H+ của H2O bị khử). [B][COLOR=Red]II. SỰ ĐIỆN PHÂN CHẤT ĐIỆN LI NÓNG CHẢY[/COLOR][/B] Khi đun nóng ở nhiệt độ cao th. chất điệ__________n li nóng chảy (hóa lỏng), các ion dương và ion âm bây giờ linh động hơn so với khi ở trạng thái rắn. Các ion dương (cation) mang điện tích dương nên sẽ di chuyển về cực âm (catot), tại đây có quá tr.nh khử xảy ra; C.n các ion âm (anion) mang điện tích âm nên sẽ di chuển về cực dương (anot), tại đây có quá tr.nh oxi hóa xảy ra. Các thí dụ, tr.nh bày sự điện phân nóng chảy ứng với các trường hợp (thí dụ) sau đây: [COLOR=Red]Thí dụ 1:[/COLOR] Điện phân muối ăn nóng chảy. NaCl nóng chảy (Na+, Cl−) Catot (−) Anot (+) Na+ + e- Na 2Cl− − 2e- Cl2 Chất oxi hóa Chất khử Chất khử Chất oxi hóa 2NaCl 2Na+ + 2Cl− + 2Na+ + 2e- 2Na 2Cl− − 2e- Cl2 2NaCl đpnc 2Na + Cl2 Natri clorua Natri Clo (Catot) (Anot) Như vậy khi điện phân muối ăn nóng chảy, ta thu được natri ở catot và khí clo ở anot. Nhôm oxit Nhôm Oxi (Catot) (Anot) Điện phân nóng chảy nhôm oxit thu được kim loại nhôm ở catot, khí oxi ở anot b.nh điện phân. Điện phân xút nóng chảy. NaOH nóng chảy Natri hiđroxit Natri Oxi Hơi nước Điện phân xút nóng chảy, thu được natri ở catot, khí oxi và hơi nước ở anot. Thí dụ 4: Điện phân hỗn hợp muối natri clorua và magie clorua nóng chảy. Hỗn hợp NaCl - MgCl2 nóng chảy (Na+, Mg2+, Cl-) Catot (−) Anot (+) (Tính khử: Na > Mg nên tính oxi hóa: Na+ < Mg2+) Mg2+ + 2e- Mg (1) 2Cl− - 2e- Cl2 Na+ + e- Na (2) Như vậy coi như MgCl2 tham gia điện phân trước; Sau khi hết MgCl2, NaCl mới thamgia điện phân. MgCl2 Mg2+ + 2Cl- + Mg2+ + 2e- Mg 2Cl− − 2e- Cl2 MgCl2 đpnc Mg + Cl2 (I) Magie clorua Magie Oxi Sau khi hết MgCl2, đến NaCl tham gia điện phân 2NaCl 2Na+ + 2Cl- + 2Na+ + 2e- 2Na 2Cl− − 2e- Cl2 2NaCl đpnc 2Na + Cl2 (II) Natri clorua Natri Khí clo Như vậy khi điện phân hỗn hợp muối NaCl - MgCl2 th. thu được Mg, Na ở catot, khí clo ở anot. [COLOR=Red]III. SỰ ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI[/COLOR] Khi điện phân dung dịch chất điện li th. tùy trường hợp, dung môi nước của dung dịch có thể tham gia điện phân ở catot hay ở anot. Nếu nước tham gia điện phân th.: - Ở catot: Do ở catot có quá tr.nh khử xảy ra nên H2O sẽ đóng vai tr. chất oxi hóa, nó bị khử tạo khí hiđro (H2) thoát ra, đồng thời phóng thích ion OH- ra dung dịch. 2H2O 2H+ + 2OH− 2H+ + 2e- H2 2H2O + 2e- H2 + 2OH− - Ở anot: Do ở anot có quá tr.nh oxi hóa xảy ra nên nước sẽ đóng vai tr. chất khử, nó bị oxi hóa tạo khí oxi (O2) thoát ra, đồng thời phóng thích ion H+ ra dung dịch. [B][COLOR=Red]III.1. Ở catot[/COLOR][/B] Thực nghiệm cho thấy khi điện phân dung dịch chứa các ion kim loại đứng sau nhôm (Al) trong d.y thế điện hóa th. các ion kim loại này bị khử tạo thành kim loại bám vào điện cực catot. Ion nào càng đứng sau th. có tính oxi hóa càng mạnh nên càng bị khử trước ở catot. (Hiểu là kim loại đứng sau nhôm có tính khử yếu, do đó ion các kim loại này (ion dương) có tính oxi hóa mạnh. Chúng có tính oxi hóa mạnh hơn nước nên các ion dương này bị khử trước nước. K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au Mn+ + ne- M Ion kim loại (Kim loại đứng sau Al) Thí dụ: Ion Cu2+ về catot b.nh điện phân khi điện phân dung dịch có chứa ion Cu2+ th. ion này bị khử ở catot: Cu2+ + 2e- Cu C.n khi điện phân dung dịch chứa ion kim loại từ nhôm trở về trước (ion kim loại Al3+, Mg2+, ion kim loại kiềm thổ, ion kim loại kiềm) th. các ion kim loại này không bị khử ở catot mà là H2O của dung dịch bị khử tạo H2 bay ra và phóng thích ion OH- trong dung dịch (ion OH- kết hợp ion kim loại tạo hiđroxit kim loại tương ứng). Có thể hiểu là các kim loại từ Al trở về trước có tính khử mạnh rất mạnh, nên các ion kim loại này có tính oxi hóa rất yếu, yếu hơn H2O. Do đó H2O bị khử trước ở catot. Và một khi nước bị khử ở catot th. đây cũng là giai đoạn chót ở catot, v. khi hết nước th. cũng không c.n dung dịch nữa, nên sự điện phân sẽ ngừng. Các ion kim loại từ Al trở về trước chỉ bị khử tạo kim loại tương ứng khi điện phân nóng chảy chất điện có chứa các ion này. 2H2O + 2e- H2 + 2OHIII. [COLOR=Red]2. Ở Anot[/COLOR] Quá tr.nh oxi hóa ở anot phụ thuộc vào bản chất của chất làm điện cực anot và bản chất của anion đi về phía anot. - Nếu anot tan (không trơ, không bền): Anot được làm bằng các kim loại thông thường (trừ Pt) (như Ag, Cu, Fe, Ni, Zn, Al...) th. kim loại dùng làm anot oxi hóa (bị h.a tan) c.n các anion đi về anot không bị oxi hóa. Có thể hiểu một cách gần đúng là kim loại được dùng làm kim loại có tính khử mạnh hơn các chất khử khác đi về anot trong dung dịch, nên kim loại được dùng làm điện cực anot bị oxi hóa trước. Và một khi điện cực anot bị oxi hóa (bị ăn m.n) th. đây cũng là giai đoạn cuối ở anot. Bởi v. khi hết điện cực anot, th. sẽ có sự cách điện và sự điện phân sẽ dừng. Thí dụ: Anot được làm bằng kim loại đồng (Cu) Cu(anot) + 2e- Cu2+ - Nếu anot không tan (trơ, bền): anot được làm bằng bạch kim (Platin, Pt) hay than ch. (Cacbon graphit). + Nếu anion đi về anot là các anion không chứa O như Cl-, Br-, I-, S2-... th. các anion này bị oxi hóa ở anot. Thí dụ: Anion Cl- đi về anot trơ, th. ion Cl- bị oxi hóa ở anot 2Cl- - 2e- Cl2 + Nếu anion đi về anot là anion có chứa O như NO3 -, SO4 2-, PO4 3-, CO3 2-... th. các anion này không bị oxi hóa ở anot mà là H2O của dung dịch bị oxi hóa tạo O2 thoát ra, đồng thời phóng thích ion H+ ra dung dịch (ion H+ kết hợp với anion tạo thành axit tương ứng). Và một khi nước đ. bị oxi hóa ở anot th. đây cũng là giai đoạn chót ở anot. V. khi hết nước mới đến các chất khử khác bị oxi hóa, lúc này không c.n là dung dịch nữa, nên sự điện phân dừng. Thí dụ: anion NO3 - đi về anot trơ trong dung dịch, th. anion này không bị oxi hóa mà là nước của dung dịch bị oxi hóa. [B][COLOR=Red]Lưu y[/COLOR][/B] [B]L.1 Khi đầu bài cho điện phân mà không cho biết dùng điện cực g. th. hiểu là điện cực không tan (trơ, bền). L.2 Các ion OH- (hiđroxit), RCOO- (cacboxilat) tuy là các anion có chứa O, nhưng [/B] chúng vẫn bị oxi hóa ở anot khi điện phân dung dịch chứa các anion này với điệncực trơ. Thí dụ: Khi điện phân dung dịch chứa ion axetat (CH3COO-) dùng điện cực trơ, th. ion axetat bị oxi hóa ở anot. 2CH3COO- - 2e- CH3-CH3 + 2CO2 Ion axetat Etan Khí cacbonic L.3. Thứ tự các chất bị oxi hóa ở anot trơ: S2- > I- > Br- > Cl- > RCOO- > OH- > H2O L.4. Nếu b.nh điện phân không có vách ngăn xốp giữa catot với anot th. có thể xảy ra phản ứng phụ giữa các chất vừa tạo ra ở hai bên điện cực catot, anot. [B]Thí dụ: Điện phân dung dịch NaCl bằng điện cực trơ mà không có vách ngăn, th. Cl2 tạo ở anot sẽ tác dụng với dung dịch NaOH ở catot để tạo nước Javel. Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O Clo Xút Natri clorua Natri hipoclorit Nước [/B] Nước Javel [B][COLOR=Red]III.3. Các thí dụ[/COLOR][/B] Nếu không có màng ngăn xốp giữa catot với anot th. có phản ứng phụ: 2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O Nước Javel Nếu b.nh điện phân có vách ngăn, sau khi điện phân hết NaCl, thu được dung dịch gồm: NaOH, H2O. Nếu tiếp tục điện phân, tức điện phân dung dịch NaOH. Như vậy khi điện phân dung dịch muối ăn, điện cực trơ, có vách ngăn xốp giữa catot với anot, th. ở giai đoạn đầu, NaCl bị điện phân trước, thu được khí hiđro ở catot, khí clo ở anot, dung dịch xút bên ngăn catot. Sau khi hết muối ăn, đến điện phân dung dịch xút, thực chất là nước của dung dịch bị điện phân, tạo khí hiđro ở catot, khí oxi ở anot, thể tích H2 gấp đôi thể tích khí O2. C.n NaOH c.n nguyên trong dung dịch, có lượng không đổi, nhưng nồng độ ngày càng tăng dần (là do dung môi nước ngày càng mất đi). [B]***************[/B] Khi điện phân dung dịch đồng (II) sunfat, điện cực trơ, thu được đồng kim loại ở catot, khí oxi ở anot, dung dịch H2SO4 bên ngăn anot. Sau khi điện phân hết CuSO4, thu được dung dịch gồm H2SO4 và H2O. Nếu tiếp tục điện phân, tức điện phân dung dịch H2SO4, thực chất là H2O của dung dịch bị điện phân, thu được khí hiđro (H2) ở catot, khí oxi (O2) ở anot, thể tích khí hiđro gấp đôi thể tích khí oxi. C.n H2SO4 luôn luôn nằm trong dung dịch, có lượng không đổi, nhưng nồng độ càng lúc càng cao (là do dung môi nước càng lúc càng mất đi). Tuy nhiên nếu không có hiện diện H2SO4 hay NaOH, nghĩa là chỉ có nước nguyên chất th. nước không tham gia điện phân. Bởi v. nồng độ ion H+, ion OHcủa nước quá nhỏ nên không đủ để dẫn điện nên sự điện phân không xảy ra. Thí dụ 3: Điện phân dung dịch AgNO3, điện cực bằng bạc (Ag). dd AgNO3 (Ag+, NO3 -, H2O) Catot (-) Anot (+) (Ag) Ag+ + e- Ag(bám vào catot) Ag(anot) - e- Ag+ AgNO3 Ag+ + NO3 - + Ag+ + e- Ag (bám vào catot) Ag (anot) - e- Ag+ Ag (anot) đp Ag (bám vào catot) Như vậy khi điện phân dung dịch bạc nitrat, điện cực anot bằng bạc, thực chất là anot bằng bạc bị oxi hóa (bị ăn m.n). Lượng bạc bị h.a tan ở anot được đem cho bám vào catot. C.n AgNO3 trong dung dịch không đổi. Người ta thường áp dụng hiện tượng này để mạ kim loại, cũng như để tinh chế kim loại. Trong các phương pháp tinh chế kim loại th. phương pháp điện phân là phương pháp tạo kim loại tinh khiết nhất. Thí dụ 4: Điện phân dung dịch hỗn hợp muối ZnCl2 và CuCl2. Dùng điện cực trơ. dd hh: ZnCl2 - CuCl2 (Zn2+, Cu2+, Cl-, H2O) Catot (-) Anot (+) (Trơ) Cu2+ + 2e- Cu (1) 2Cl- - 2e- Cl2 Zn2+ + 2e- Zn (2) Coi như CuCl2 tham gia điện phân trước (V. Cu2+ bị khử trước ở catot, Cl- bị oxi hóa trước ở anot). CuCl2 Cu2+ + 2Cl- + Cu2+ + 2e- Cu 2Cl- - 2e- Cl2 CuCl2 đp Cu + Cl2 (I) Đồng (II) clorua Đồng Clo (Catot) (Anot) Sau khi điện phân hết CuCl2, đến ZnCl2 điện phân. ZnCl2 Zn2+ + 2Cl- + Zn2+ + 2e- Zn 2Cl- - 2e- Cl2 ZnCl2 đp Zn + Cl2 (II) Kẽm clorua Kẽm Clo [COLOR="Red"][B] IV. Định luật Faraday[/B][/COLOR] Khối lượng của chất tạo ra ở điện cực b.nh điện phân tỉ lệ với đương lượng của chất đó, với cường độ d.ng điện và thời gian điện phân (hay khối lượng của chất tạo ra ở điện cực tỉ lệ với đương lượng của chất đó và điện lượng qua b.nh điện phân). mA: Khối lượng của chất A tạo ở điện cực (catot hoặc anot), tính bằng gam. MA: Khối lượng phân tử (nguyên tử, ion) của A Nếu chất A tạo ở điện cực là phân tử th. MA là khối lượng phân tử của A; nếu chất A tạo ở điện cực là nguyên tử th. MA là khối lượng nguyên tử của A; c.n nếu chất A tạo ở điện cực là ion th. MA là khối lượng ion của ion đó (ion lượng, ion khối). nA: Hóa trị của A (chất tạo ở điện cực). Cụ thể nA bằng số điện tử trao đổi ở điện cực để tạo ra 1 phân tử A (hoặc 1 nguyên tử A hoặc 1 ion A). là đượng lượng của chất A (chất tạo ở điện cực). I: Cường độ d.ng điện tính bằng Ampe (Ampère). t: Thời gian điện phân, tính bằng giây. I x t = q: Điện lượng qua b.nh điện phân, tính bằng Coulomb. [COLOR="Red"][B]Bài tập [/B][/COLOR] H.a tan hỗn hợp hai muối rắn gồm 4 gam Fe2(SO4)3 và 1,56 gam Ag2SO4 vào nước để thu được 500 ml dung dịch D chứa hai chất tan trên. Điện phân 500 ml dung dịch D với điện cực trơ, cường độ d.ng điện 0,5 Ampère trong thời gian 2 giờ 8’ 40’’. a. Tính khối lượng kim loại thu được ở catot. b. Tính thể tích khí thu được ở anot (đktc). c. Tính nồng độ mol các chất tan trong dung dịch sau điện phân. Coi thể tích dung dịch sau điện phân vẫn là 500 ml. d. Nếu điện phân 500 ml D trên với điện cực đồng cho đến khi vừa hết ion Ag+ th. khối lượng mỗi điện cực tăng hay giảm bao nhiêu gam? Cho biết ở anot bằng đồng có quá tr.nh: Cu - 2e- Cu2+ Hiệu suất sự điện phân 100%. (Fe = 56; S = 32; O = 16; Ag = 108; Cu = 64) ĐS: a. 1,08g Ag; 0,56g Fe b. 0,224 lít O2 c. Fe2(SO4)3 0,01M; H2SO4 0,04M d. Catot tăng 1,08g; Anot giảm 0,32g [COLOR="Red"]Bài tập [/COLOR] Lấy 1,6 gam CuSO4 và 4 gam Fe2(SO4)3 h.a tan vào nước để thu được 1 lít dung dịch D. Đem điện phân lượng dung dịch D trên trong thời gian 3 giờ 13 phút, cường độ d.ng điện 0,5 A, điện cực trơ. a. Tính khối lượng kim loại bám vào catot. b. Tính thể tích khí thu được ở anot trong điều kiện tiêu chuẩn. c. Tính nồng độ mol của mỗi chất tan thu được trong dung dịch sau điện phân. Coi thể tích dung dịch không đổi trong quá tr.nh điện phân. d. Nếu đem điện phân 1 lít dung dịch D trên với điện cực bằng sắt cho đến khi dung dịch vừa hết Cu2+ th. khối lượng mỗi điện cực tăng hay giảm bao nhiêu gam? Cho biết quá tr.nh oxi hóa ở anot là: Fe - 2e- Fe2+. Quá tr.nh điện phân có hiệu suất 100%. (Fe = 56; Cu = 64; S = 32; O = 16; H = 1) ĐS: a. 0,64g Cu; 0,56g Fe b. 0,336 lít O2 c. FeSO4 0,01M; H2SO4 0,03M d. Catot tăng 0,64g; Anot giảm 1,12g [COLOR="Red"]Bài tập[/COLOR] Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl cho đến khi H2O bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực th. dừng lại. Ở anot thu được 6,72 lít khí (đktc). Dung dịch sau điện phân có thể h.a tan tối đa 20,4 gam Al2O3. - Tính m. - Tính độ tăng khối lượng của catot. - Tính độ giảm khối lượng của dung dịch sau điện phân. Coi nước bay hơi không đáng kể. (Na = 23; Al = 27; O = 16; S = 32; Cl = 35,5; Cu = 64) ĐS: m = 51,1g; Catot tăng 6,4g; Dung dịch giảm 28,1g [COLOR="Red"]Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa)[/COLOR] Tiến hành điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm CuSO4 và NaCl cho đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực th. ngừng. Ở anot thu được 0,448 lít khí (đktc). Dung dịch sau điện phân có thể h.a tan tối đa 0,68 gam Al2O3. - Tính m. - Tính độ tăng khối lượng của catot sau khi điện phân. - Tính độ giảm khối lượng của dung dịch sau điện phân. Coi nước bay hơi không đáng kể trong quá tr.nh điện phân. (Na = 23; Al = 27; O = 16; S = 32; Cl = 35,5; Cu = 64) ĐS: m = 4,473g; Catot tăng 0,853g; Dung dịch giảm 2,286g m = 5,97g; Catot tăng 1,92g; Dung dịch giảm 2,95g [COLOR="Red"]Bài tập (Bộ đề TSĐH môn Hóa, đề 2)[/COLOR] H.a tan 150 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào 600 ml dung dịch HCl 0,6 mol/l ta thu được dung dịch A (gồm hai chất tan CuSO4 và HCl, coi như không có phản ứng giữa CuSO4 với HCl để tạo Cu(HSO4)2). Chia dung dịch A thành ba phần bằng nhau: 1. Tiến hành điện phân phần 1 với d.ng điện cường độ 1,34 ampe trong v.ng 4 giờ. Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catot và thể tích khí (ở đktc) thoát ra ở anot, biết hiệu suất điện phân là 100%. 2. Cho 5,4 gam nhôm kim loại vào phần 2. Sau một thời gian ta thu được 1,344 lít khí (ở đktc), dung dịch B và chất rắn C. Cho dung dịch B tác dụng với xút dư rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao cho đến khối lượng không đổi th. thu được 4 gam chất rắn. Tính khối lượng chất rắn C. 3. Cho 13,7 gam bari kim loại vào phần thứ 3. Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng, lọc lấy kết tủa, rửa sạch và đem nung ở nhiệt độ cao cho đến khối lượng không đổi th. thu được bao nhiêu gam chất rắn? Biết rằng khi tác dụng với bazơ, Cu2+ chỉ tạo thành Cu(OH)2. (H = 1; O = 16; Al = 27; S = 32; Cu = 64; Ba = 137) ĐS: 1. 6,4g Cu; 1,344 lít Cl2; 0,448 lít O2 2. 11,22g (Cu, Al) 3. 26,5g (BaSO4, CuO) [COLOR="Red"]Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa, đề 5)[/COLOR] H.a tan 10,65 gam hỗn hợp A gồm một oxit kim loại kiềm và một oxit kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl ta thu được dung dịch B. Cô cạn dung dịch B và điện phân nóng chảy hoàn toàn hỗn hợp muối th. thu được ở anot 3,696 lít khí C (ở 27,30C và 1atm) và hỗn hợp kim loại D ở catot. 1. Tính khối lượng của D. 2. Lấy m gam D cho tác dụng hết với nước ta thu được dung dịch E và V lít khí (ở đktc). Cho từ từ Al vào dung dịch E cho đến ngừng thoát khí, thấy hết p gam Al và có V1 lít khí thoát ra (đktc). a. So sánh V1 và V. b. Tính p theo m. 3. Nếu lấy lượng hỗn hợp kim loại D (ở câu 1) rồi luyện thêm 1,37 gam Ba th. thu được một hợp kim trong đó Ba chiếm 23,077% về số mol. Hỏi hỗn hợp đầu là oxit của các kim loại kiềm, kiềm thổ nào? (O = 16; Li = 7; Na = 23; K = 39; Rb = 85,5; Al = 27; Ca = 40; Sr = 87,6; Ba = 137) ĐS: 1. 8,25g 2. V1 = 3V; p = 27,5 27m 3. Li2O; BaO [COLOR="Red"]Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hoá)[/COLOR] 1. Nêu sự khác nhau về quá tr.nh cho - nhận electron trong phản ứng điện phân và trong phản ứng oxi hóa khử? 2. Viết các phương tr.nh phản ứng điện phân xảy ra khi điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl trong ba trường hợp: b = 2a; b < 2a và b > 2a. [COLOR="Red"]Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa, đề 24)[/COLOR] Điện phân nóng chảy hoàn toàn a gam muối A được tạo bởi kim loại M và halogen X ta thu được 0,96 gam kim loại M ở catot và 0,896 lít khí (ở đktc) ở anot. Mặt khác h.a tan a gam muối A vào nước, sau đó cho tác dụng với AgNO3 dư th. thu được 11,48 gam kết tủa. 1. Hỏi X là halogen nào? 2. Trộn 0,96 gam kim loại M với 2,242 gam kim loại M’ có cùng hóa trị duy nhất, rồi đốt hết hỗn hợp bằng oxi th. thu được 4,162 gam hỗn hợp hai oxit. Để h.a tan hoàn toàn hỗn hợp oxit này cần 500 ml dung dịch H2SO4 nồng độ c mol/l. a. Tính % số mol của các oxit trong hỗn hợp của chúng. b. Tính tỉ lệ khối lượng nguyên tử của M và M’. c. Tính c (nồng độ dung dịch H2SO4). (F = 19; Cl = 35,5; Br = 80; I = 127; Ag = 108; O = 16) ĐS: 1. Cl 2. a. 66,67% oxit M; 33,33% oxit M’ b. M : M’ = 12 : 56,05 c. 0,12 mol/l [COLOR="Red"]Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa)[/COLOR] Viết phương tr.nh phản ứng có thể xảy ra khi điện phân dung dịch hỗn hợp gồm HCl, CuCl2, NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn. [COLOR="Red"]Bài tập Bộ đề (TSĐH môn hóa, đề 35)[/COLOR] H.a tan 1,12 gam hỗn hợp Ag và Cu trong 19,6 gam dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dung dịch A) thu được SO2 và dung dịch B. Cho SO2 thoát ra hấp thụ hết vào nước Br2, sau đó thêm Ba(NO3)2 dư th. thu được 1,864 gam kết tủa. Cô cạn dung dịch B, lấy muối khan h.a tan thành 500 ml dung dịch, sau đó điện phân 100 ml trong thời gian 7 phút 43 giây với điện cực trơ và cường độ d.ng điện I = 0,5A. 1. Tính khối lượng Ag và Cu trong hỗn hợp đầu. 2. a. Tính nồng độ % của axit H2SO4 trong A, biết rằng chỉ có 10% H2SO4 đ. phản ứng với Ag và Cu. b. Nếu lấy 2 1 dung dịch A pha lo.ng để có pH = 2 th. thể tích dung dịch sau khi pha lo.ng là bao nhiêu? (Coi axit H2SO4 điện li hoàn toàn tạo 2H+, SO4 2- trong dung dịch) 3. a. Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catot. b. Nếu điện phân với anot bằng Cu cho đến khi trong dung dịch không c.n ion Ag+ th. khối lượng catot tăng bao nhiêu gam và khối lượng anot giảm bao nhiêu gam? Biết rằng ở anot xảy ra quá tr.nh: Cu - 2e- Cu2+. (Cu = 64; Ag = 108; Ba = 137; O = 16; S = 32) ĐS: 1. 0,864g Ag; 0,0256g Cu 2. a. H2SO4 80% b. 16 lít 3. a. 0,1728g Ag; 0,256g Cu b. Catot tăng 0,1728g; Anot giảm 0,0512g [COLOR="Red"]Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa)[/COLOR] a. H.y nêu bản chất của quá tr.nh điện phân. b. Những quá tr.nh nào xảy ra trên bề mặt của điện cực platin khi điện phân dung dịch AgNO3? Viết sơ đồ điện phân và phương tr.nh dạng tổng quát. c. Nếu môi trường của dung dịch sau điện phân có pH = 3, hiệu suất điện phân là 80% (so với lượng AgNO3 lúc đầu), thể tích dung dịch được coi như không đổi (1 lít) th. nồng độ các chất trong dung dịch sau điện phân là bao nhiêu? Khối lượng AgNO3 trong dung dịch ban đầu là bao nhiêu? (Ag = 108; N = 14; O = 16) ĐS: HNO3 0,001M; AgNO3 0,00025M; 0,2125g AgNO3 Bài tập 78 (Bộ đề TSĐH môn hóa) Điện phân nóng chảy muối AX (A là kim loại kiềm, X là Cl, Br hoặc I) ta thu được chất rắn A và khí B. Cho A tác dụng với nước được dung dịch A’ và khí B’. Cho B’ tác dụng với B được khí D. Cho D tác dụng với A’ được dung dịch E. Cho một ít qu. tím vào dung dịch E. Viết các phương tr.nh phản ứng xảy ra và giải thích qu. tím có màu g.? Các quá tr.nh điện phân cũng như các phản ứng xảy ra với hiệu suất 100%. [COLOR="Red"]Bài tập (Bộ đề TSĐH môn hóa, đề 61)[/COLOR] Cho 9,16 gam bột A gồm Zn, Fe, Cu vào cốc đựng 170 ml dung dịch CuSO4 1M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được dung dịch B và kết tủa C’. Nung C’ trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, được 12 gam chất rắn. Chia B thành hai phần bằng nhau: - Thêm dung dịch NaOH dư vào phần 1, lọc kết tủa, rửa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 5,2 gam chất rắn D. - Điện phân phần 2 với điện cực trơ trong 10 phút với d.ng điện cường độ 10 ampe. a. Tính khối lượng các chất thoát ra ở bề mặt các điện cực. b. Tính thể tích dung dịch HNO3 5M để h.a tan hết hỗn hợp A, biết rằng phản ứng chỉ tạo ra khí NO duy nhất. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. (Zn = 65; Cu = 64; Fe = 56; O = 16) ĐS: 1,9896g Cu; 0,4974g O2; 96 ml dd HNO3 5M [COLOR="Red"]CÂU HỎI ÔN PHẦN ĐIỆN PHÂN[/COLOR] 1. Điện phân là g.? Sự điện phân khác với sự điện ly thế nào? Cho thí dụ cụ thể để minh họa. 2. So sánh sự giống và khác nhau của quá tr.nh oxi hóa, quá tr.nh khử trong phản ứng oxi hóa và trong sự điện phân. Cho thí dụ minh họa. 3. Tại sao khi điện phân nước cần dung dịch axit, dung dịch bazơ hoặc dung dịch muối (như dung dịch H2SO4; dung dịch NaOH; dung dịch KNO3)? Viết các quá tr.nh xảy ra tại mỗi điện cực khi điện phân các dung dịch trên (dùng điện cực trơ). 4. Tr.nh bày sự điện phân các dung dịch sau đây (điện cực không tan, có vách ngăn): KCl; KOH; CuCl2; FeSO4; HCl; Mg(NO3)2; AgNO3; NaBr; NiSO4; ZnCl2. 5. Sự điện phân dung dịch với sự điện phân nóng chảy, sự điện phân nào tốn kém hơn? Tại sao? Sự điện phân nóng chảy thường được dùng để làm g.? Tr.nh bày sự điện phân nóng chảy các chất sau đây: KCl; KOH; Al2O3. 6. Trong sự điện phân Al2O3 nóng chảy nhằm thu được kim loại nhôm (Al) ở catot, người dùng thêm chất criolit (Na3AlF4, AlF3.3NaF) để làm g.? 7. Phát biểu định luật Faraday. Viết biểu thức của định luật Faraday và nêu . nghĩa của từng đại lượng trong biểu thức này. 8. Theo d.i sự định phân dung dịch hỗn hợp gồm HCl và NaCl, dùng điện cực trơ, có vách ngăn. pH của dung dịch thay đổi như thế nào trong quá tr.nh điện phân dung dịch hỗn hợp trên? 9. Tại sao khi điện phân mà dùng điện cực anot tan, th. ở anot chỉ có quá tr.nh oxi hóa điện cực mà không có các quá tr.nh oxi hóa khác? Cho một thí dụ minh hoạ. 10. Tại sao khi điện phân dung dịch NaCl; dung dịch K2SO4; dung dịch CaCl2; dung dịch Mg(NO3)2 th. ở catot chỉ có quá tr.nh nước bị khử mà không có các quá tr.nh khử khác? 11. Tại sao một khi đ. có nước bị khử ở catot hay nước bị oxi hóa ở anot th. không có quá tr.nh nào khác khi điện phân dung dịch? 12. Cho vài giọt dung dịch chất chỉ thị màu phenolptalein vào dung dịch KI rồi đem điện phân dung dịch này bằng điện cực than ch. (carbon graphit), ta thấy có sủi bọt khí ở một điện cực, và vùng dung dịch quanh điện cực này có màu tím hồng, c.n vùng dung dịch quanh điện cực c.n lại thấy có màu vàng. H.y giải thích hiện tượng này. Cho biết phenolptalein không có màu trong môi trường axit và trung tính, nhưng nó có màu tím hồng trong môi trường kiềm. [/QUOTE]
Tên
Mã xác nhận
Gửi trả lời
KIẾN THỨC PHỔ THÔNG
Trung Học Phổ Thông
Hóa Học THPT
Chuyên đề hoá học
Hóa học vô cơ
Điện phân
Top