Cỏc Phng phỏp gii bi tp Húa hc Ph thụng Chuyờn : IN PHN
IN PHN
I - ĐịNH NGHĩA
in phõn l dựng nng lng in 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 in phõn do tỏc dng ca in nng v cỏc cht
trong mụi trng in 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 in phõn núng chy ch ỏp dng iu ch cỏc kim loi hot ng rt mnh nh: Na, K, Mg,
Ca, Ba, Al
a) in phõn núng chy oxit: ch dng iu 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 in cho Al
+ Ngn chn s tip xỳc ca oxi khụng khớ vi Al
Quỏ trỡnh in phõn:
+ Catot (-):
3+
2Al +6e 2Al
+ Anot (+)
Do in cực làm bằng graphit (than chì) nên bị khí sinh ra ở anot ăn mòn.

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

2M Anot (+): 2OH
-
-2e

2 2
1
O +H O
2

c) Điện phân nóng chảy muối clorua (Chỉ áp dụng để điều chế kim loại kiềm và kiềm thổ)
Tổng quát:
dpnc
x 2
2MCl 2M+xCl (x=1,2)
2. Điện phân dung dịch
- áp dụng để điều chế các kim loại trung bình, yếu.

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- 2- 2- 3- -
3 4 3 3 4 4
NO ;SO ;CO ;SO ;PO ;ClO
coi nh không điện phân.
III - Định luật điện phân
A Q A It
m= ì = .
n F n 96500
Trong đó:
+ m: số gam dạng sảm phẩm sinh ra trên điện cực
+ n: số electron trao đổi
+ Q = It: điện lợng đI qua dung dịch với cờng độ dònh điện là I, thời gian t và có đơn vị là culong; I (A);
t(giây)
+ F: hằng số Faraday; 1F = 96487 C

96500C
+
A
n
: gọi là đơng lợng điện hoá, gọi tắt là đơng lợng, kí hiệu là Đ.
*** ứng dụng của phơng pháp điện phân:
1. Điều chế một số kim loại:
2. Điều chế một số phi kim: H
2
; O
2


ơ

+ catot: (-): K
+
; H
+
, trong đó K
+
không bị điện phân (theo quy tắc 1)
+
2
2H +2e H
K
+

K
+
+ anot (-):
-
OH
;
-
Cl
thì thứ tự điện phân là:
-
Cl
>
-
OH

1
2OH -2e O +H O
2

Nh vậy, đến đây nớc điện phân và KOH đóng vai tròn xúc tác:
dpdd
2 2 2
KOH
1
H O H + O
2

Bài 2: Điện phân dung dịch CuSO
4
Giải:
+ catot: (-): Cu
2+
; H
+
: Cu
2+
+2e

Cu
+ anot (-):
2-
4
SO
;
-

với anôt là Cu
Giải:
+ catot: (-): Cu
2+
; H
+
: Cu
2+
+2e

Cu
+ anot (-): Cu;
-
OH
: Cu 2e

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


4
không bị điện phân.
-
Br -2e Br
2

hết Br
-
thì
-
2 2
1
2OH -2e O +H O
2

Phơng 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

CuCl Cu+Cl
2 2

áp 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 : Trong quá trình điện phân những cation sẽ di chuyển về:
A. Cực dơng, ở đây xảy ra sự oxi hoá B. Cực dơng, ở đây xảy ra sự khử
C. Cực âm, ở đây xảy ra sự oxi hoá D. Cực âm, ở đây xảy ra sự khử
Bài 2: Quá trình xảy ra tại các điện cực khi điện phân dung dịch AgNO
3
là :
A. Cực dơng : Khử ion NO
3
-
B. Cực âm : Oxi hoá ion NO
3
-

C. Cực âm : Khử ion Ag
+
D. Cực dơng : Khử H
2
O
Bài 3: Một dung dịch X chứa đồng thời NaNO


2Na+O
2
+ H
2
C. 2NaCl
dpnc

2Na+Cl
2
D. CaBr
2

dpnc

Ca + Br
2
Bài 5 Dãy gồm các kim loại đợc điều chế trong công nghiệp bằng phơng pháp điện phân hợp chất nóng chảy của
chúng là. (ĐH KHốI A 2007)
A. Na, Ca, Zn B. Na, Cu, Al C. Na, Ca, Al D. Fe, Ca, Al
Bài 6: Khi điện phân hỗn hợp dung dịch NaCl và CuSO
4
, nếu dung dịch sau khi điện phân hoà tan đợc NaHCO
3
thì
sẽ xảy trờng hợp nào sau đây:
Biờn son: Hong Nam Ninh THPT Lý Thng Kit
3
Cỏc Phng phỏp gii bi tp Húa hc Ph thụng Chuyờn : IN PHN
A. NaCl d B. NaCl d hoặc CuSO

Bài 11. Tính thể tích khí (đktc) thu đợc khi điện phân hết 0,1 mol NaCl trong dung dịch với điện cực trơ, màng ngăn
xốp.
A. 0,024 lit B. 1,120 lit C. 2,240 lit D. 4,489 lit
Bài 12: Điện phân dung dịch CuCl
2
với điện cực trơ , sau một thời gian thu đợc 0,32 gam Cu ở catot và một lợng khí
X ở anot. Hấp thụ hoàn toàn lợng khí X trên vào 200 ml dung dịch NaOH ở nhiệt độ thờng). Sau phản ứng nồng độ
NaOH còn lại là 0,05M ( giả thiết thể tích của dung dịch NaOH không thay đổi). Nồng độ ban đầu của dung dịch
NaOH là. (ĐH KHốI A 2007)
A. 0,15 M B. 0,2M C. 0,1 M D. 0,05M
Bài 13: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO
4
với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều I = 9,65 A. Khi thể tích khí
thoát ra ở cả hai đện cực đều là 1,12 lít (đktc) thì dừng điện phân. Khối lợng kim loại sinh ra ở katốt và thời gian điện
phân là:
A. 3,2gam và1000 s B. 2,2 gam và 800 s C. 6,4 gam và 3600 s D. 5,4 gam và 1800 s
Bài 14. iện phân 200ml dd CuSO
4
0,5 M và FeSO
4
0,5M trong 15 phút với điện cực trơ và dòng điện I= 5A sẽ thu
đợc ở catot:
A. chỉ có đồng B. Vừa đồng, vừa sắt
C. chỉ có sắt D. vừa đồng vừa sắt với lợng mỗi kim loại là tối đa
Bài 15: 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

3
; 0,06 mol CaCl
2
. Kim loại đầu
tiên thoát ra ở catot khi điện phân dung dịch trên là :
A. Fe B. Zn C. Cu D. Ca
Bài 19: Natri, canxi, magie, nhôm đợc sản xuất trong công nghiệp bằng phơng pháp nào:
A. Phơng pháp thuỷ luyện. B. Phơng pháp nhiệt luyện.
C. Phơng pháp điện phân. D. Phơng pháp điện phân hợp chất nóng chảy.
Bài 20: Thể tích khí hiđro sinh ra khi điện phân dung dịch chứa cùng một lợng NaCl có màng ngăn (1) và không có
màng ngăn (2) là:
A. bằng nhau. B. (2) gấp đôi (1).
C. (1) gấp đôi (2). D. không xác định.
Bài 21: Trong quá trình điện phân dung dịch KCl, quá trình nào sau đây xảy ra ở cực dơng (anot)
A. ion Cl

bị oxi hoá. B. ion Cl

bị khử.
C. ion K
+
bị khử. D. ion K
+
bị oxi hoá.
Bài 22: 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 23: 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

thu đợc 56 gam hỗn hợp kim loại ở
catot và 4,48 lít khí ở anot (đktc). Số mol AgNO
3
và Cu(NO
3
)
2
trong X lần lợt là (cho Ag = 108, Cu = 64)
A. 0,2 và 0,3 B. 0,3 và 0,4 C. 0,4 và 0,2 D. 0,4 và 0,2
Bài 27: Điện phân 100ml dung dịch A chứa đồng thời HCl 0,1M và NaCl 0,2 M với điện cực trơ có màng ngăn xốp
tới khi ở anot thoát ra 0,224 lít khí (đktc) thì ngừng điện phân. Dung dịch sau khi điện phân có pH (coi thể tích dung
dịch thay đổi không đáng kể) là
A. 6 B. 7 C. 12 D. 13
Bài 28: Điện phân đến hết 0,1 mol Cu(NO
3
)
2
trong dung dịch với điện cực trơ, thì sau điện phân khối lợng dung dịch
đã 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 29: 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 30: 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

A. Cu B. Fe C. Ni D. Zn
Bài 36: 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 37: 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 38: 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 HNO
3
0,1M để trung hoà dung
dịch thu đợc sau điện phân
A. 200 ml B. 300 ml C. 250 ml D. 400 ml
Bài 39: Hoà tan 1,28 gam CuSO
4
vào nớc rồi đem điện phân tới hoàn toàn, sau một thời gian thu đợc 800 ml dung
dịch có pH = 2. Hiệu suất phản ứng điện phân là
A. 62,5% B. 50% C. 75% D. 80%