http://ebook.top1.vn Ti liu chia s trờn mng
http://maichoi.vuicaida.com
Phng Phỏp Gii Bi Tp in Phõn
I - ĐịNH NGHĩA
in phõn l dựng nng lng ủin ủ thc hin phn ng oxi húa - kh xy ra trờn catot v anot
+ Ti catot (cc õm) xy ra quỏ trỡnh kh (nhn e)
+ Ti Anot (cc dng) xy ra quỏ trỡnh oxi hoỏ (cho e)
Khỏc vi phn ng oxi hoỏ kh thụng thng, phn ng ủin phõn do tỏc dng ca ủin nng v cỏc
cht trong mụi trng ủin phõn khụng trc tip cho nhau e m phi truyn qua dõy dn.
II CáC trờng hợp điện phân
1. in phõn núng chy
Phng phỏp ủin phõn núng chy ch ỏp dng ủiu ch cỏc kim loi hot ủng rt mnh nh: Na, K,
Mg, Ca, Ba, Al
a) in phõn núng chy oxit: ch dng ủiu ch Al
6
NaAlF
2 3 2
2Al O 4Al+3O* Tỏc dng ca Na
3
AlF
6
(criolit):
+ H nhit cho phn ng
+ Tng kh nng dn ủin cho Al
+ Ngn chn s tip xỳc ca oxi khụng khớ vi Al
2Al O 4Al+3O
Al O +3C 2Al+3CO
2Al O +3C 4Al+3CO
Khí ở anot sinh ra thờng là hỗn hợp khí CO, CO
2
và O
2
. Để đơn giản ngời ta thờng chỉ xét phơng
trình:
6
NaAlF
2 3 2
2Al O 4Al+3O
b) Điện phân nóng chảy hiđroxit (Chỉ áp dụng để điều chế các kim loại kiềm: Na, K)
Tổng quát:
dpnc
2 2
1
2MOH 2M+ O +H O (M=Na, K, )
2
Catot (-): 2M
+
+2e
anot:
-
2 2
1
2OH -2e O +H O
2Về bản chất nớc nguyên chất không bị điện phân do điện ở quá lớn ( I=0). Do vậy muỗn điện phân
nớc cần hoà thêm các chất điện ly mạnh nh: muối tan, axit mạnh, bazơ mạnh
Để viết đợc các phơng trình điện ly một cách đầy đủ cà chính xác, chúng ta cần lu ý một số quy tắc
kinh nghiệm sau đây:
Quy tắc 1: Quá trình khử xảy ra ở catot
+ Các ion kim loại từ Al trở về đầu dy thực tế không bị khử thành ion kim loại khi điện phân dung dịch
+ Các ion sau Al thì bị khử thành kim loại, với thứ tự u tiên ngợc từ dới lên.
Trong đó đặc biệt chú ý ion H
+
luôn bị khử cuối cùng trong dy u tiên trên.
Quy tắc 2: Quá trình oxi hoá ở anot
u tiên 1:
Đó là các kim loại trung bình và yếu.
u tiên 2:
2- - - - -
S >I >Br >Cl >OH
- Nếu khi điện phân ở anot chứa đồng thời kim loại và anion (ion âm) thì anion không bị điện phân.
- Các anion cha oxi nh:
2
3. Điều chế một số hợp chất: KmnO
4
; NaOH; H
2
O
2
, nớc Giaven
4. Tinh chế một số kim loại: Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au
5. Mạ điện:
Điện phân với anot tan đợc dùng trong kĩ thuật mạ điện, nhằm bảo vệ kim loạikhỏi bị ăn mòn và tạo
vẻ đẹp cho vật mạ. Trong mạ điện, anot là kim loại dùng để mạ nh: Cu, Ag, Au, Cr, Ni catot là vật
cần đợc mạ. Lớp mạ rất mỏng thờng có độ dày từ: 5.10
-5
đến 1.10
-3
cm.
IV Vận dụng
A Bài tập mẫu
Bài 1:
Điện phân dung dịch KCl
Giải:
Phơng trình điện li:
+ -
2
+ -
H O H +OH
KCl K +Cl
thì thứ tự điện phân là:
-
Cl
>
-
OH
(theo quy tắc 2 u tiên 2)
-
2
2Cl -2e Cl-
OH
-
OH
Do đó phơng trình điện phân là:
2KCl + 2H
2
O
dpdd
2KOH + H
2
+ Cl
2
+ catot: (-): Cu
2+
; H
+
: Cu
2+
+2e
Cu
+ anot (-):
2-
4
SO
;
-
OH
:
-
2 2
1
2OH -2e O +H O
2Do đó phơng trình điện phân là: CuSO
4
+ H
2
O
dpdd
Cu
2+
Nh vậy, ở catot Cu sinh ra bao nhiêu thì ở anot bị tan ra bấy nhiêu; trớc và sau điện phân lợng
CuSO
4
không đổi. Quá trình này dùng để mạ và tinh luyện kim loại nguyên chất.
Bài 4:
Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO
4
a mol và KBr b mol.
Giải:
+ - + - 2+ 2-
H O H +OH ; KBr K +Br ; CuSO Cu +SO
2 4 4
+catot (-):
+ + 2+
H ; K ; Cu
thứ tự điện phân là
2+ +
Cu >H
còn K
+
không bị điện phân
thì
-
2 2
1
2OH -2e O +H O
2Phơng trình điện phân:
dpdd
CuSO +2KBr Cu+Br +K SO
4 2 2 4+ Nếu: b > 2a thì KBr d :
dpdd
2KBr+2H O H +Br +2KOH
2 2 2
m.n.x
+ Nếu: b < 2a thì CuSO
4
d: CuSO
4
+ H
2
O
dpdd
CuCl Cu+Cl
2 2áp dụng công thức có:
2 2
64ì5ì2720 4,512
m = =4,512 g n = nCu= =0,0705 mol V =0,0705ì22,
4=1,5792 lit
Cu Cl Cl
2ì96500 64
B - Bài tập tự giải
Bài 1:
Tiến hành điện phân điện cực trơ, có màng ngăn 1 dung dịch chứa m(g) hỗn hợp CuSO
4
, NaCl
cho tới khi nớc bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng lại. ở anot thu đợc 0,448 lít khí (đktc),
dung dịch sau phản ứng có thể hoà tan tối đa 0,68g Al
2
O
3
.
1. Tính m
2. Tính khối lợng catot đ tăng trong quá trình điện phân
3. Tính khối lợng dung dịch giảm đI sau quá trình điện phân. (Gs nớc bay hơi không đáng kể)
Bài 2:
Hoà tan 12,5g CuSO
khí clo (273
0
C và 1atm).
a) Xác định kim loại
b) 1/10 A tác dụng vừa đủ với 25ml dung dịch CuCl
2
. Tìm nồng độ mol của dd CuCl
2
c) Hỏi phải điện phân 1/10A trong bao lâu với I = 96,5A để đợc dung dịch có 1 chất tan với pH=13.
Bài 5:
Tiến hành điện phân dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,01M + CuCl
2
0,1M + NaCl 0,1M, điện cực
trơ, màng ngăn xốp. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH của dung dịch theo quá trình điện phân.
Bài 6: Điện phân 100ml dung dịch chứa Cu
2+
, Na
+
; H
+
;
2-
SO
4
có pH = 1, điện cực trơ. Sau một thời
gian điện phân, rút điện cực ra khỏi dung dịch, thấy khối lợng trong dung dịch giảm 0,64 gam và dung
dịch có màu xanh nhạt, thể tích dung dịch không đổi.
1.Viết các phơng trình phản ứng xảy ra trong quá trình điện phân.
2. Tính nồng độ H
bằng than chì? Sau đó nếu đổi
chiều dòng điện thì điều gì sẽ xảy ra?
Bài 11:
Tính thời gian để điện phân dung dịch NiSO
4
bằng dòng điện 2A để phủ kín cả 2 mặt một lá
kim loại mỏng có kích thớc 10
ì
10 cm bằng một lớp niken có bề dày 0,05mm. Biết rằng niken có khối
lợng riêng 8,9g/cm
3
và hiệu suất điện phân là 90%.
Bài 12:
Điện phân dung dịch NaCl cho đến khi hết muối với dòng điện 1,61A thấy hết 60phút
1. Tính khối lợng khí thoát ra, biết rằng điện cực trơ, màng ngăn xốp.
2.Trộn dung dịch sau điện phân với dung dịch H
2
SO
4
chứa 0,04 mol rồi cô cạn dung dịch. Tính khối
lợng muối khan thu đợc.
Bài 13:
Điện phân 2 lít dung dịch CuSO
4
0,5M với điện cực trơ. Sau một thời gian, ngừng điện phân và
cho đi qua dung dịch sau điện phân một lợng d khí A thì thu đợc 72gam chất kết tủa màu đen. Biết
rằng, khi đốt cháy A trong oxi d thì thu đợc hơi nớc và khí B B làm mất màu dung dịch nớc brom
1. Xác định công thức phân tử của các khí A, B
2. Tính thể tích khí thoát ra trên anot ở đktc
3. Tính thể tích dung dịch HNO
)
3
, Zn(NO
3
)
2
, AgNO
3
. Thứ tự các
kim loại thoát ra ở catot khi điện phân dung dịch trên là:
A.Ag, Fe,Cu, Zn, Na
B. Ag, Fe, Cu, Zn
C.
Ag, Cu, Fe
D.Ag,Cu, Fe, Zn, Na
Bài 17 Phản ứng điện phân nóng chảy nào dới đây bị viết sai sản phẩm?
A. Al
2
O
3
dpnc
2Al+3/2O
2
B. 2NaOH
dpnc
2Na+O
2
d D. NaCl và CuSO
4
bị điện phân hết
Bài 20: Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO
4
và b mol NaCl ( với điện cực trơ , có màng ngăn xốp ) .
Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng thì điều kiện của a và b là ( biết
ion SO
4
2-
không bị điện phân trong dung dịch ) (ĐH KHốI b 2007)
A. b > 2a B. b =2a C. b < 2a D. 2b =a
Bài 21: Khi điện phân có vách ngăn dung dịch gồm NaCl, HCl . Sau một thời gian điện phân xác định
xảy ra trờng hợp nào sau đây, trờng hợp nào đúng :
A. Dung dịch thu đợc có làm quỳ tím hóa đỏ B. Dung dịch thu đợc không đổi màu quỳ tím
C. Dung dịch thu đợc làm xanh quỳ tím
D. A, B, C đều đúng
Bài 22. ứng dụng nào dới đây không phải là ứng dụng của sự điện phân ?
http://ebook.top1.vn Ti liu chia s trờn mng
http://maichoi.vuicaida.com
A. Điều chế một số kim loại, phi kim và hợp chất B. Thông qua các phản ứng để sản sinh ra dòng
điện
C. Tinh chế một số kim loại nh Cu, Pb, Zn, Fe,
Ag, Au
D. Mạ Zn, sn, Ni, Ag, Au bảo vệ và trang trí kim
loại
Bài 23. Điện phân đến hết 0,1 mol Cu (NO
3
)
2
Bài 28: Điện phân dung dịch CuSO
4
bằng điện cực trơ với dòng điện có cờng độ I = 0,5A trong thời
gian 1930 giây thì khối lợng đồng và thể tích khí O
2
sinh ra là
A: 0, 64g và 0,112 lit
B: 0, 32g và 0, 056 lít
C: 0, 96g và 0, 168 lít
D: 1, 28g và 0, 224 lít
Bài 29: Điện phân 200ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,1M và CuSO
4
0,5M bằng điện cực trơ. Khi ở
katốt có 3,2g Cu thì thể tích khí thoát ra ở anốt là
A : 0, 56 lít B : 0, 84 lít C : 0, 672 lít D : 0,448 lit
Bài 30: Điện phân dd chứa 0,2 mol FeSO
4
và 0,06mol HCl với dòng điện 1,34 A trong 2 giờ (điện cực
trơ, có màng ngăn). Bỏ qua sự hoà tan của clo trong nớc và coi hiệu suất điện phân là 100%. Khối
lợng kim loại thoát ra ở katot và thể tích khí thoát ra ở anot (đktc) lần lợt là:
A. 1,12 g Fe và 0, 896 lit hỗn hợp khí Cl
2
, O
2
. B. 1,12 g Fe và 1, 12 lit hỗn hợp khí Cl
2
và O
2
.
C. 11,2 g Fe và 1, 12 lit hỗn hợp khí Cl
C. ion K
+
bị khử. D. ion K
+
bị oxi hoá.
http://ebook.top1.vn Ti liu chia s trờn mng
http://maichoi.vuicaida.com
Bài 35: Điện phân với điện cực trơ dung dịch muối clorua của kim loại hoá trị (II) với cờng độ dòng
điện 3A. Sau 1930 giây, thấy khối lợng catot tăng1,92 gam. Kim loại trong muối clorua trên là kim
loại nào dới đây (cho Fe = 56, Ni = 59, Cu = 64, Zn = 65)
A. Ni B. Zn C. Cu D. Fe
Bài 36:
Điện phân dùng điện cực trơ dung dịch muối sunfat kim loại hoá trị II với cờng độ dòng điện
3A. Sau 1930 giây thấy khối lợng catot tăng 1,92 gam, Cho biết tên kim loại trong muối sunfat (cho Fe
= 56, Ni = 59, Cu = 64, Zn = 65)
A. Fe B. Ca C. Cu D. Mg
Bài 37:
Điều nào là không đúng trong các điều sau:
A. Điện phân dung dịch NaCl thấy pH dung dịch tăng dần
B. Điện phân dung dịch CuSO
4
thấy pH dung dịch giảm dần
C. Điện phân dung dịch NaCl + CuSO
4
thấy pH dung dich không đổi
D. Điện phân dung dịch NaCl + HCl thấy pH dung dịch tăng dần
(coi thể tích dung dịch khi điện phân là không đổi, khi có mặt NaCl thì dùng thêm màng ngăn)
Bài 38 Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO
4
và b mol NaCl (với điện cực trơ có màng ngăn xốp). Để
)
2
trong dung dịch với điện cực trơ, thì sau điện phân khối
lợng dung dịch đ giảm bao nhiêu gam ? ( cho Cu = 64; O = 16)
A. 1,6 gam B. 6,4 gam C. 8,0 gam D. 18,8 gam
Bài 42:
Điều chế Cu từ dung dịch Cu(NO
3
)
2
bằng phơng pháp nào thì thu đợc Cu tinh khiết 99,999%
?
A. Phơng pháp thủy luyện. B. Phơng pháp nhiệt luyện
C. Phơng pháp điện phân D. Cả A, B, C
Bài 43:
Khi điện phân 25,98 gam iotua của một kim loại X nóng chảy, thì thu đợc 12,69 gam iot. Cho
biết công thức muối iotua
A. KI B. CaI
2
C. NaI D. CsI
Bài 44:
Trong công nghiệp natri hiđroxit đợc sản xuất bằng phơng pháp
A. điện phân dung dịch NaCl, không có màng ngăn điện cực
B. điện phân dung dịch NaNO
3
, không có màng ngăn điện cực
C. điện phân dung dịch NaCl, có màng ngăn điện cực
D. điện phân NaCl nóng chảy
Bài 45:Điện phân dung dịch CuCl
2
C. Ni D. Zn
Bài 49:
Điện phân nóng chảy muối clorua của kim loại M, ở anot thu đợc 1,568 lít khí (đktc), khối
lợng kim loại thu đợc ở catot là 2,8 gam. Kim loại M là
A. Mg B. Na
C. K D. Ca
Bài 50:
Có 200ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO
3
)
2
và AgNO
3
. Để điện phân hết ion kim loại trong dung
dịch cần dùng dòng điện 0,402A, thời gian 4 giờ, trên catot thoát ra 3,44 gam kim loại. Nồng độ mol/lit
của Cu(NO
3
)
2
và AgNO
3
là
A. 0,1 và 0,2 B. 0,01 và 0,1
C. 0,1 và 0,01 D. 0,1 và 0,1
Bài 51:
Tiến hành điện phân (có màng ngăn xốp) 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 0,02M và NaCl
0,2M. Sau khi ở anot bay ra 0,448 lít khí (ở đktc) thì ngừng điện phân. Cần bao nhiêu ml dung dịch
C. Hg D. Pb
Bài 55:
Tiến hành điện phân (có màng ngăn xốp) dung dịch X chứa hỗn hợp gồm 0,02 mol HCl và 0,05
mol NaCl với Cờng độ dòng điện là 1,93A trong thời gian 3000 giây, thu đợc dung dịch Y. Nếu cho
quì tím vào X và Y thì thấy (cho H = 1; Cl = 35,5)
A. X làm đỏ quì tím, Y làm xanh quì tím.
B. X làm đỏ quì tím, Y làm đỏ quì tím.
C. X là đỏ quì tím, Y không đổi màu quì tím.
D. X không đổi màu quì tím, Y làm xanh quì tím.