Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lời mở đầu :
Qua nhiều năm giảng dạy lớp khối 12 và tham gia ôn luyện thi đại học, trung học
chuyên nghiệp, tôi nhận thấy phải có một bài soạn ngắn gọn, phù hợp với điều kiện và
khả năng tiếp thu của học sinh. Trong đó phần điện phân là một vấn đề khó mà đa số học
sinh đều lưu ý và cần được hướng dẫn cẩn thận . Nếu chỉ để học sinh học theo SGK và
thầy dạy theo SGK về phần điện phân trong bài điều chế kim loại thì tất nhiên học sinh sẽ
không giải quyết trọn vẹn một số bài toán có liên quan đến điện phân .
II. Thực trạng vấn đề nghiên cứu .
1. Thực trạng :
Qua thực tế những năm trước đây chưa có bài giảng ngoại khoá ngoài thì trong quá
trình hướng dẫn học sinh gặp rất nhiều khó khăn. Nhận thức về điện phân là rất mơ hồ.
2. Kết quả, hiệu quả của thực trạng trên .
Để đáp ứng nhu cầu của học sinh, góp phần giải trọn vẹn những đề thi đại học và
trung học chuyên nghiệp. Tôi đã mạnh dạn nghiên cứu tài liệu để biên soạn bài ngoại
khoá nghiên cứu này và đã sử dụng trong nhiều năm. Kêt quả tiếp thu phần điện phân của
học sinh lớp 12 đã năng lên rõ rệt
( qua kiểm tra đối chứng hàng năm, giữa giai đoạn chưa cung cấp và sau khi ngoại khoá
phần điện phân này )
Với sự tìm tòi, tự kiểm chứng và bài soạn mang tính chất tự phục vụ trong phạm vi hẹp,
nên chắc chắn còn có thiếu sót không tránh khỏi, mong quý vị thông cảm .

Trang
1
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. Các giải pháp thực hiện .
1. Cơ sở kiến thức :
a. Phương pháp điện phân dùng để điều chế kim loại là một phần của điện phân nói
chung .


→
x R + y O
2
↑
2
Trang
2
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn
2.1. 3. Hyđrô xít kim loại kiềm:

4 MOH
→
4M +O
2

↑
+ 2 H
2
O
Ví dụ minh hoạ:
a, Ôxít :
Al
2
O
3
= 2Al
3+
+ 3O
2-

—
Catốt ( - ) : Na
+
+ 1e = Cl 2
A nốt ( + ) : 2 Cl
-
– 2e = Cl
2
1
PTĐP : 2 NaCl
đpnc
2 Na + CI
2 c, Hyđrôxit
NaOH

đ
pnc
Na
+
+ OH
-
Ca tốt ( - ) : Na
+
+ 1e = Na 4
A nốt ( + ) : 4 OH
-
– 4 e = O

Zn
2+
H
+
… Cu
2+
; Fe
3+
/ Fe
2+
; Hg
+
/ Hg ; Ag
+
/ Ag ; Hg
2+
/ Hg tham gia điện phân .
Nếu ở Ca tốt chỉ có các ion K
+
 AI
3+
thì H
2
O điện phân
2 H
2
O + 2e = H
2
↑
+ 2 OH

e
3+
Zn
2+
Khả năng nhận e giảm dần
( Thứ tự điện phân từ trái sang phải )
Nếu ( H
+
) nhỏ hoặc môi trường trung tính thì đồng thời xảy ra cả quá trình khử
2H
+
H
2
+
và khử ion KL
→
kim loại
( Tất nhiên trong dung dịch K
+
, Na
+
… Mg
2+
, AI
3+
không điện phân )
2 2.2. Phản ứng điện phân xảy ra ở Anốt ( + ) ( trơ ) :
Các anion có tính khử càng mạnh ( khả năng nhường e càng lớn ) thì dễ bị điện
phân trước, cụ thể thứ tự điện phân là :
S

Trang
4
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn
Điện cực anốt : Anốt trơ
Có hai trường hợp Anốt tan
Các phản ứng điện phân xảy ra ở Anốt trên với điều kiện là A nốt trơ .
Tổng quát Anốt trơ :
1
0
. Ion âm ( anion ) không có ôxi : CI, Br, I , S
2
-… thì tham gia điện phân
Ví dụ : 2 CI – 2e = CI
2

2
0
. Ion âm có ôxi ( SO
4
2-
; NO
3
; PO
4
3-
…) không tham gia phản ứng mà H
2
O điện
phân
H

+
CI H
2
O H
+
+ OH
-
H
2
O H + OH
-
2H
+
+2e = H
2
↑
2 CI
-
- 2e = CI
2

↑

( 2H
2
O + 2 e = H
2

↑

1 ( 2 H
2
O + 2 e = H
2
↑
+ 2 OH
-
)
Anốt ( + ) 1 2CI - 2 e = CI
2

PTĐP thu gọn : 2 CI + 2 H
2
O
đp có màng ngăn
H
2
↑
+ CI
2
↑
+ 2 OH
-

PTĐP : 2 NaCI + 2 H
2
O đpm.n H
2


đpdd
Cu + CI
2

↑

Ví dụ 3 : Điện phân dung dịch Cu SO
4
.
Cu SO
4
= Cu
2+
+ SO
4
2
-
H
2
O H
+
+ OH
-

Ca tốt ( - ) : Cu
2+
+ 2e = Cu 2
A nốt ( + ) : 2 H
2


↑
+ 2 H
2
SO
4

Trang
6
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn

Ví dụ 4 : Điện phân dung dịch muối kim loại kiềm với gốc a xít chứa ôxy
( I on kim loại kiềm + a ni on SO
4
2
)
Điện phân dung dịch Na
2
SO
4
( hoặc dung dịch K
2
SO
4
)
Na SO
4
= 2 Na
+
+ SO

2 H
2

↑
+ O
2
↑

3. 2 Điện phân dung dịch chứa nhiều chất điện phân .
Ví dụ : Điện phân dung dịch chứa ( điện cực trơ… )
KBr ; MgSO
4
; CuCI
2
; FeCI
3
; HCI ; Cu SO
4

Phương trình điện ly :
KBr = K
+
Br
-
MgSO
4
= Mg
2+
+ SO
4

H
2
O H
+
+ OH
-

Thứ tự điện phân ở Catốt lần lượt :
Fe
3+
+ 1e = Fe
2 +

Cu
2 +
+ 2 e = Cu
2 H
+
+ 2e = H
2

↑

Fe
2+
+ 2e = Fe
2 H
2
O + 2e = H
2

+ 4 H
+

( 4 OH
-
- 4 e = O
2

↑
+ 2 H
2
O

3 . 3 Điện phân dung dịch với a nốt tan .
Ví dụ : Điện phân dung dịch Ni SO
4
với Anốt là Ni
Dung dịch : Ni SO
4

→
Ni
2 +
+ SO
4
2 -

H
2
O = H

Bình 1 : 2 Ag
+
+ 2 e = 2 Ag
Bình 2 : Cu
2 +
+ 2 e = Cu
Và n Ag = 2 n Cu
( hay số mol Ag tạo thành bằng 2 lần số mol của Cu )
Trang
8
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn
5. Định luật FARADAY : AI t
m =
n F
m: Lượng chất thoát ra ở điện cực ( Tính theo gam )
A : Khối lượng mol nguyên tử ( hay ion )
( Nếu là khí thoát ra thì A : KL phân tử )
Ví dụ : O
2
; A = 32
I : Cường độ tính theo am pe
t : Thời gian ( s )
F : Số Faraday : 96.500 cu lông
n : là e tham gia ở điện cực

Ví dụ I : Điện phân dung dịch CuSO
4

Ca tốt ( - ) Cu
2 +

F = 96.500 đơn vị cu lông khi thời gian điện phân tính theo giây
96500
F = 26,8 = 26,8
3600
A
Trang
9
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn
Là đương lượng điện hoá = K
n F
Ait m It
m = = = n

n F A n F A
n
A
sô moI chất thoát ra ở điện cực .
AI t
m =
96500 n

6 . Hiệu suất điện phân
M
T T

h% = . 100 %
M
L T

Mật độ dòng là cường độ dòng trên 1 đơn vị diện tích điện cực :

> Fe
2+
/ Fe
ở Ca tốt ( - ) thứ tự điện phân :
Fe
3 +
+ 1 e = Fe
2+
Cu
2+
+ 2 e = Cu
2H
+
+ 2 e = H
2
+

Fe
2+
+ 2 e = Fe
Sau đó H
2
O điện phân
ở A nốt thứ tự điện phân
Trang
10
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn
2 CI
-
- 2e = CI

màng ngăn xốp ) dung dịch chứa a mol Cu SO
4
và b mol NaCI trong ba
trường hợp
b = 2a , b < 2a , b > 2a
a .Học sinh tự trả lời
b. Cu SO
4
= Cu
2+
+ SO
4
2-

NaCI = Na
+
+ Cl
-

H
2
O = H
+
+ OH
-

- Khi dùng điện một chiều đi qua
Ca tốt ( - ) : Cu
2+
+ 2e = Cu

.
Nếu tiếp tục điện phân thì H
2
O sẽ tham gia :
H
2
O = H
2
↑
+
2
1
O
2
↑

- Nếu b > 2a
Theo ( 1 ) dung dịch ngoài Na
2
SO
4
( a mol ) còn NaCl dư ( b – 2a ) mol .Nếu
tiếp tục thì NaCl điện phân cùng nước theo PTĐP
2 NaCl + 2 H
2
O – H
2
+ Cl
2
+ 2 NaOH

O - Cu
↓
+
2
1
O
2
↑
+ H
2
SO
4

a -
2
b
a -
2
b
Sau lần điện phân này, dung dịch có (
2
b
) mol Na
2
SO
4
; ( a -
2
b
) mol H

H
2
O H
+
+ OH
-Khi có dòng điện một chiều đi qua :
CuCl
2
= Cu + Cl
2
Dung dịch còn HCl nên PH < 7
Sau đó HCl tiếp tục điện phân
2HCl = H
2
+ Cl
2

Hết HCl còn NaCl
Tiếp tục điện phân dung dịch NaCl
Catốt : H
2
O + 2e = H
2
+ 2OH 1
Anốt : 2Cl
-
- 2e = Cl

sau điện phân, khối lượng AgNO
3
ban đầu bao nhiêu ?
Bài làm :
Trang
13
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn
AgNO
3
= Ag
+
+ NO
-
3

H
2
O H
+
+ OH
–
Khi có dòng điện 1 chiều đi qua
Catốt ( - ) : 2Ag
+
+ 2 e = Ag
Anốt ( + ) : H
2
O – 2e = 1/2 O
2
+ 2H

80
n AgNO
3
còn lại = 0,00125 - 0,001 = 0,00025 mol
m AgNO
3
ban đầu : 170 * 0, 000125 = 0,2125 g
[ HNO
3
] = 0,001M
[ AgNO
3
] = 0,00025M

Ví dụ 6 : Bài tập ứng dụng
a. Từ dung dịch CuCl
2
điều chế Cu
b. Từ dung dịch hỗn hợp CuSO
4

; Na
2
SO
4
điều chế Cu tinh khiế

7.2.Bài tập tự giải :
Bài tập 1 : Hãy giải thích tại sao lượng chất thoát ra ở điện cực khi điện hân tỉ lệ
thuận với khối lượng nguyên tử ( hoặc khối lượng phân tử ) với cường độ dòng

.Hỏi khi ở
Catốt ,bình 1 thoát ra 1,6g Kimloại thì ở điện cực còn lại tjhoát ra những chất gì ?
Bao nhiêu gam ( đối với chất rắn ) và bao nhieu lit ( ĐKTC - đối với chất khí ) .
Bài tấp 5 : Mắc nối tiếp 3 bình điện phân sau đây :
Bình 1 : 100ml dung dịch CuCl
2
0,1M .
Bình 2 : 100ml dung dịch FeCl
3
0,1M .
Bình 3 : 100ml dung dịch Ag
2
SO
4
0,02M .
Giả sử cho dòng điện 1 chiều không đổi đi qua I = 1,34A . Tính khối lương CL
thoát ra ở các điện cực sau 6 phút ; 12 phút ; 18 phút ; 24 phút . Hỏi sau thời gian
bao lâu thì khối lương CL ở các Catôt không đổi, tại sao ?
Bài tập 6: Tiến hành điện phân ( Với điện cực trị, màng ngăn xốp ) .
Bài tập 7: Tiến hành điện phâ ( Với điện cực trị, màng ngăn xốp ) .
Dung dịch chứa amol NaCl , b mol Cu(NO
3
)
2
đối với 3 trường hợp a = 2b và a < 2b
. Viết các PTĐP xảy ra cho tới khi H
2
O bắt đầu bị điện phân ở cả 2 điện cực .
Bài tập 8: Tiến hành mạ huy chương bạc có tiết diện 8cm
2

phần khác nữa là sách giáo khoa hướng dẫn phần điện phân rất chung chung, chưa
cụ thể
2. Nội dung.
Sau khi xác định rõ tầm quan trọng của điện phân trong chương trình hóa học
phổ thông. Để giúp học sinh năm rõ một cách dễ dàng phần điện phân. Tôi đã
nghiên cứu và soạn bài giảng cho học sinh tham gia ôn thi Đại học, trung học
chuyên nghiệp về phần điện phân này .
3. Tổ chức thực hiện .
a. Cách tiến hành . Bài phụ đạo gồm 4 tiết. Trong đó 2 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập
ứng dụng. Có thể tiến hanh theo 2 cach như sau :
Cách 1 : Phụ đạo trực tiếp theo phương pháp cổ truyền .
Trang
16
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn
Cách 2 : Phôtô phần nội dung phát cho hgọc sinh ngiên cứu trước, sau đó giới thiệu
1 tiết và hướng dẫn học sinh làm bài tập 2 tiết ( giảm 1 tiết ) .
b. Kết quả kiểm tra .
Những năm trước đây, khi chưa đưa bài soạn giảng ngoại khóa nâng cao vào
giảng dạy thì kết quả làm bài tập có ứng dụng điện phân như sau :
- Đối với học sinh trung bình chỉ đạt 5% - 6% .
- Đối với học sinh khá giỏi cung chưa tới 30% .
Sau khi được phụ đao ngoại khóa áp dụng giải toán điện phân.
- Học sinh loại Trung bình : Tiếp thu và ứng dụng sau giải, đạt yêu cầu 70% .
- Học sinh khá giỏi : 100% đạt yêu cầu .
áp dụng giải quyết bài tập, tách laọi nhận biết :
- Học sinh trung bình đạt 100% .
- Học sinh Khá giỏi đạt 100% .
Trang
17
Nguyễn Quốc Khánh – Trường THPT Sầm Sơn