--------------------------------------------------------------
TÀI LIỆU ÔN THI ĐẠI HỌC 2010 ( HÓA HỌC)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
__________________________________________________________________________
BIÊN SOẠN: Vũ Phấn ( Yên Sở - Hoàng Mai – Hà Nội )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SỰ ĐIỆN PHÂN
A.KIẾN THỨC CƠ BẢN:
1. Định nghĩa sự điện phân: Sự điện phân là quá trình oxi hóa - khử xảy ra trên bề mặt
điện cực, dưới tác dụng của dòng điện một chiều chạy qua chất điện li ở trạng thái nóng
chảy hay dung dịch.
2. Phản ứng oxi hóa- khử xảy ra ở điện cực khi điện phân:
a) Cation ( ion dương) về catot ( điện cực âm), tại đó cation nhận electron ( chất oxi hóa) để
tạo ra sản phẩm.
b) Anion (ion âm) về anot ( điện cực dương), tại đó anion nhường electron ( chất khử) để
tạo ra sản phẩm.
Phản ứng oxi hóa - khử xảy ra ở điện cực là giai đoạn quan trọng nhất, cần xác định rõ ion
nào ưu tiên nhận hoặc nhường electron và tạo ra sản phẩm gì?
3. Sừ oxi hoá – khử trên bề mặt điện cực:
a) Điện phân các chất nóng chảy ( muối, Al
2
O
3
…)
Ở catot: ion dương kim loại nhận electron.
Ở anot: ion âm nhường electron.
b) Điện phân dung dịch:
Khi điện phân dung dịch có nhiều chất oxi hóa và chất khử thì xảy ra sự oxi hóa – khử
lần lượt ở các điện cực theo thứ tự ưu tiên.
Để viết phương trình điện phân, cần xét riêng rẽ các quá trình xảy ra ở catot và ở anot.

3+
, Fe
2+
, Ni
2+
, Sn
2+
, Pb
2+
,
H
+
(axit), Cu
2+
, Fe
3+
,Hg
+
,Ag
+
, Hg
2+
,Pt
2+
,Au
3+
Sản phẩm tạo thành: M
n+
+ ne


> SO
4
2-
.
Sản phẩm tạo thành: S
2-
- 2e

S; 2O
2-
- 4e

O
2

; 2Cl
-
- 2e

Cl
2

; 2SO
4
2-
- 2e

S
2
O

.
4. Hiện tượng dương cực tan:
Khi điện phân dung dịch muối trong nước, cực dương làm bằng kim loại của muối hòa tan thị
cực dương bị ăn mòn, gọi là hiện tượng dương cực tan.
( Vật liệu làm anot trơ , không bị hòa tan thường là: graphit, platin)
5. Tính lượng sản phẩm điện phân thu được:
a) Tính khối lượng đơn chất:
Áp dụng công thức Faraday: m =
n
AIt
96500
hay số mol:
A
m
=
n
It
96500
.
b) Tính khối lượng hợp chất:
Dựa vào công thức Faraday tính lượng đơn chất trước rồi suy ra lượng hợp chất bằng phương
trình điện phân.
--------------------------------------------------------------
TÀI LIỆU ÔN THI ĐẠI HỌC 2010 ( HÓA HỌC)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
__________________________________________________________________________
BIÊN SOẠN: Vũ Phấn ( Yên Sở - Hoàng Mai – Hà Nội )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
B.CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP:

O
3
 
đpnc
2Al + 3/2 O
2
.
Nếu điện cực bằng than, ở anot: C + O
2

CO; CO
2
nên anot bị ăn mòn dần.
Ví dụ 2: Viết phương trình điện phân NaOH nóng chảy.
Giải: NaOH
 
caot
0
Na
+
+ OH
-
.
Catot: Na
+
+ 1e

Na; Anot: 2OH
-
- 2e


H
+
+ OH
-
.
Catot: Cu
2+
, H
+
(H
2
O). Cu
2+
+ 2e

Cu;
Anot: SO
4
2-
, OH
-
( H
2
O).
H
2
O – 2e

½ O

; H
2
O

H
+
+ OH
-
.
Catot: Ni
2+
, H
+
(H
2
O). Ni
2+
+ 2e

Ni.
Anot: SO
4
2-
, OH
-
( H
2
O). H
2
O – 2e


Na
+
+ Cl
-
; CuSO
4

Cu
2+
+ SO
4
2-
; H
2
O

H
+
+ OH
-
.
Catot: Cu
2+
, H
+
(H
2
O), Na
+


.
b) Dung dịch sau khi điện phân hòa tan Al
2
O
3
nên có hai khả năng xảy ra:
* Khi điện phân có CuSO
4
dư:
CuSO
4
+ H
2
O
 
đpdd
Cu + H
2
SO
4
+ ½ O
2
Al
2
O
3
+ 3H
2
SO

2
+ H
2
O.
--------------------------------------------------------------
TÀI LIỆU ÔN THI ĐẠI HỌC 2010 ( HÓA HỌC)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
__________________________________________________________________________
BIÊN SOẠN: Vũ Phấn ( Yên Sở - Hoàng Mai – Hà Nội )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DẠNG 2: Tính khối lượng kim loại và thể tích các chất khí thoát ra ở điện cực.
Ví dụ 6: Điện phân 200ml dung dịch CuSO
4
với các điện cực trơ bằng dòng điện một chiều I =
9,65 A. Khi thể tích các khí thoát ra ở cả hai điện cực đều bằng 1,12 lít ( ở đktc) thì ngừng điện
phân. Kim loại sinh ra bám vào catot có khối lượng là:
A. 6,4 gam. B. 3,2 gam. C. 9,6 gam. D. 12,8 gam.
Giải: Phương trình điện phân CuSO
4
+ H
2
O
 
đpdd
Cu + H
2
SO
4
+ ½ O

2

+ ½ O
2

(2).
Theo bài ra: n(H
2
thoát ra ở catot) = 1,12/22,4 = 0,05 (mol) n(O
2
thoát ra ở anot trong (2)) =
0,025
n
Cu
( catot) = 2 n( O
2
thoát ra ở anot trong (1)) = 2.(0,05 – 0,025) = 0,05 mol.
Vậy: m
Cu
(catot) = 0,05.64 = 3,2 gam.
Chọn đáp án B.
DẠNG 3: Tính khối lượng các chất điện phân.
Ví dụ 7: Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl
2
0,1M và NaCl
0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ dòng điện 5A trong 3860 giây.
Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng hoà tan m gam Al. Giá trị lớn nhất của m là
A. 4,05. B. 2,70. C. 1,35. D. 5,40.
( Trích “TSĐH B – 2009”)
Giải: n(CuCl


+ H
2

(2)
Al + H
2
O + NaOH

NaAlO
2
+ 3/2 H
2

. (3)
Thời gian điện phân (2) là t
2
= 3860 – 1930 = 1930 giây n
NaOH
(2) =2n
H2
=
96500
1930.5
= 0,1 mol
Vậy m = 0,1.27 = 2,7 gam.
Chọn đáp án B.
Ví dụ 8: Điện phân nóng chảy Al
2
O

2
Phương trình điện phân : Al
2
O
3
 
đpnc
2Al + 3/2 O
2
(1).
Nếu điện cực bằng than, ở anot: C + O
2

CO; CO
2
(2) nên anot bị ăn mòn dần.
--------------------------------------------------------------
TI LIU ễN THI I HC 2010 ( HểA HC)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
__________________________________________________________________________
BIấN SON: V Phn ( Yờn S - Hong Mai H Ni )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Hn hp khớ X gm CO v CO
2
,O
2
(d) vi tng s mol l 67,2.1000/22,4 = 3000 (mol).
CO
2

= 4/3.2100 = 2800 (mol).
Vy m = 2800.27 = 75600 gam = 75,6kg.
Chn ỏp ỏn B.
DNG 4: Tớnh khi lng dung dch v nng dung dch cỏc cht sau in phõn.
Vớ d 9: in phõn 200ml dung dch NaCl 1M ( d = 1,15 g/ml) cú mng ngn xp.Sau khi thu
c 1,12 lit khớ ( ktc) thoỏt ra catot thỡ ngng in phõn.Tớnh nng % cỏc cht trong
dung dch sau in phõn.
Gii: Phng trỡnh in phõn: 2NaCl + 2H
2
O

pdd
2NaOH + Cl
2

+ H
2

(1)
H
2
O

pddNaOH
H
2

+ ẵ O
2


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:
A. b < 2a B. b = 2a C. b > 2a D. 2b = a
3. Trong cụng nghip, natri hiroxit c sn xut bng phng phỏp:
A. in phõn dung dch NaCl, khụng cú mng ngn in cc.
B. in phõn dung dch NaCl, cú mng ngn in cc.
C. in phõn dung dch NaNO
3
, khụng cú mn ngn in cc.
D. in phõn NaCl núng chy.
4. Cho cỏc ion: Na
+
, Al
3+
, Ca
2+
, Cl
-
, SO
4
2-
, NO
3
-
. Cỏc ion khụng b in phõn khi trng thỏi
dung dch l:
A. Na
+
, Al

, Cl
-
, NO
3
-
.
--------------------------------------------------------------
TÀI LIỆU ÔN THI ĐẠI HỌC 2010 ( HÓA HỌC)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
__________________________________________________________________________
BIÊN SOẠN: Vũ Phấn ( Yên Sở - Hoàng Mai – Hà Nội )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. Điện phân ( điện cực trơ, có màng ngăn xốp) một dung dịch có chứa các cation: Fe
2+
, Fe
3+
,
Cu
2+
. Thứ tự xảy ra sự khử ở catot là:
A. Fe
2+
, Cu
2+
, Fe
3+
. B. Fe
3+
, Cu

2-
, SO
4
2-
, OH
-
. C. OH
-
, S
2-
, SO
4
2-
. D. OH
-
, SO
2-
, S
2-
.
7. Cho các dung dịch riêng biệt sau: KCl, NaCl, CaCl
2
, Na
2
SO
4
, ZnSO
4
, H
2

4
, H
2
SO
4
, KNO
3
. D. Na
2
SO
4
, KNO
3
, KCl.
8. Khi điện phân dung dịch NaCl ( điện cực trơ, không có màng ngăn xốp) thì sản phẩm thu
được gồm:
A. H
2
, Cl
2
, NaOH. B. H
2
, Cl
2
, nước Javen.
C. H
2
, nước Javen. D. H
2
,Cl

2
, NaOH, H
2
SO
4.
D. NaCl, NaOH, ZnSO
4
, AgNO
3
.
10. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Khi điện phân các chất nóng chảy thì ở catot các cation kim loại nhận electron.
B. Khi điện phân các chất nóng chảy thì ở anot các anion nhường electron.
C.Khi điện phân thì ở trên các bề mặt điện cực xảy ra quá trình oxi hóa – khử.
D. Khi điện phân các dung dịch muối trong nước thì cực dương bị ăn mòn.
11. Điện phân 200ml dung dịch CuSO
4
nồng độ x M (điện cực trơ). Sau một thời gian thì thấy
khối lượng dung dịch giảm 8 gam và để làm kết tủa hết ion Cu
2+
còn dư trong dung dịch cần
dùng 100ml dung dịch NaOH 0,5 M. Giá trị của x là:
A. 0,5. B. 1,0. C. 1,5. D. Kết quả khác.
12. Điện phân dung dịch chứa NaOH 0,01M và dung dịch Na
2
SO
4
0,01M. Thể tích dung dịch
trong quá trình điện phân thay đổi không đáng kể. pH của dung dịch sau điên phân là:
A. 2. B. 8. C.10. D.12.