chuyên đề về sự điện phân - Pdf 31

-------------------------------------------------------------TÀI LIỆU ÔN THI ĐẠI HỌC 2010 ( HÓA HỌC)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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, Al2O3…)
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.
c)Thứ tự nhận electron:

Ỏ cực âm có các ion H+ (H2O) cation kim loại. Cation kim loại nhận electron theo
thứ tự ưu tiên từ sau ra trước:
Li+, K+,Ba2+, Ca2+, Na+,Mg2+, Al3+, H+ (H2O), Mn2+, Zn2+,Cr3+, Fe2+, Ni2+, Sn2+, Pb2+,
H+ (axit), Cu2+, Fe3+,Hg+,Ag+, Hg2+ ,Pt2+,Au3+
Sản phẩm tạo thành: M n+ + ne  M; 2H+( axit) + 2e H2  ; 2H2O + 2e H2  + 2OH-.
Ở cực dương có các anion và nhường ectron theo thứ tự:

0
cao
Giải: Al2O3 t

 2Al3+ + 3O2-.
Catot: 2Al3+ + 6e  2A; Anot: 3O2- - 6e  3/2 O2
Phương trình điện phân : Al2O3 đpnc

 2Al + 3/2 O2.
Nếu điện cực bằng than, ở anot: C + O2  CO; CO2 nên anot bị ăn mòn dần.
Ví dụ 2: Viết phương trình điện phân NaOH nóng chảy.
0
cao
Giải: NaOH t

 Na+ + OH-.
Catot: Na+ + 1e  Na; Anot: 2OH- - 2e  H2O + ½ O2.
Phương trình điện phân: 2NaOH đpnc

 2Na + H2O  + ½ O2 
Ví dụ 3: Giải thích quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng Cu.
Giải: CuSO4  Cu2+ + SO42-; H2O  H+ + OH- .
Catot: Cu2+, H+(H2O). Cu2+ + 2e  Cu;
Anot: SO42-, OH-( H2O).
H2O – 2e  ½ O2 + 2H+;
Cu + ½ O2  CuO;
CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O.
Xảy ra hiện tượng dương cực tan.
Ví dụ 4: Giải thích quá trình điện phân dung dịch NiSO4 với anot trơ.
Giải: NiSO4  Ni2+ + SO42-; H2O  H+ + OH- .



-------------------------------------------------------------TÀI LIỆU ÔN THI ĐẠI HỌC 2010 ( HÓA HỌC)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------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 CuSO4 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.
đpdd
Giải: Phương trình điện phân CuSO4 + H2O 
 Cu + H2SO4 + ½ O2 (1).
Sau khi CuSO4 bị điện phân hết, H2O bị điện phân:
 Ở catot: 2H+ + 2e  H2  .
 Ở anot: H2O – 2e  ½ O2  + 2H+
đp
H2O 
H2  + ½ O2  (2).
Theo bài ra: n(H2 thoát ra ở catot) = 1,12/22,4 = 0,05 (mol)  n(O2 thoát ra ở anot trong (2)) =
0,025
nCu( catot) = 2 n( O2 thoát ra ở anot trong (1)) = 2.(0,05 – 0,025) = 0,05 mol.
Vậy: mCu(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 CuCl2 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.

C. 54,0.
D. 67,5.
( Trích “TSĐH B – 2009”)
3+
2t 0 cao
Giải: Al2O3 
 2Al + 3O .
3+
Catot: 2Al + 6e  2A; Anot: 3O2- - 6e  3/2 O2
Phương trình điện phân : Al2O3 đpnc

 2Al + 3/2 O2 (1).
Nếu điện cực bằng than, ở anot: C + O2  CO; CO2 (2) nên anot bị ăn mòn dần.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------__________________________________________________________________________
BIÊN SOẠN: Vũ Phấn ( Yên Sở - Hoàng Mai – Hà Nội )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


-------------------------------------------------------------TI LIU ễN THI I HC 2010 ( HểA HC)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Hn hp khớ X gm CO v CO2 ,O2(d) vi tng s mol l 67,2.1000/22,4 = 3000 (mol).
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
(3)
Trong 2,24 lớt (0,1 mol) hn hp X:
nCO2 (3) = nCaCO3 =2/100 = 0,02 (mol) nCO = 0,06 (mol); nO2 = 0,02 (mol) .
Hn hp X gm nCO2 =nO2(d)= 600 mol; nCO= 1800mol nO2(1) = 600+600+ 900 = 2100 (mol)
nAl = 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

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 NaNO3 , khụng cú mn ngn in cc.
D. in phõn NaCl núng chy.
4. Cho cỏc ion: Na+, Al3+, Ca2+, Cl-, SO42-, NO3-. Cỏc ion khụng b in phõn khi trng thỏi
dung dch l:
A. Na+, Al3+, SO42-, NO3-.
B. Na+, Al3+, SO42-, Cl-.
+
3+
C. Na , Al , Cl , NO3 .
D. Al3+, Cu2+, Cl-, NO3-.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------__________________________________________________________________________
BIấN SON: V Phn ( Yờn S - Hong Mai H Ni )
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


-------------------------------------------------------------TÀI LIỆU ÔN THI ĐẠI HỌC 2010 ( HÓA HỌC)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------5. Điện phân ( điện cực trơ, có màng ngăn xốp) một dung dịch có chứa các cation: Fe2+, Fe3+,
Cu2+. Thứ tự xảy ra sự khử ở catot là:
A. Fe2+, Cu2+, Fe3+.
B. Fe3+, Cu2+, Fe2+.
C. Fe3+, Fe2+, Cu2+.
D. Fe2+, Fe3+,Cu2+.
6. Điện phân ( điện cực trơ, có màng ngăn xốp) một dung dịch có chứa các anion: S2-, SO2-.
Thứ tự xảy ra sự oxi hóa ở anot 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 Na2SO4 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.
13. Điện phân 400ml dung dịch AgNO3 0,2M và Cu(NO3)2 0,1M ( h= 100%, điện cực Pt) với
cường độ dòng điện I = 10A. Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, khối lượng Cu thoát ra
bám vào catot là 1,28 gam. Giá trị của t là:
A. 1158.
B. 2316.
C. 9650.
D. 4825.
14. Điện phân dung dịch NaOH với cường độ dòng điện là I = 10A trong thời gian 268 giây. Sau
khi điện phân còn lại 100 gam dung dịch NaOH 24%. Nồng độ % của dung dịch NaOH trước khi
điện phân là:
A. 20.
B. 25.
C. 16.
D. Kết quả khác.
15. Điện phân 500ml dung dịch AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,2M ( điện cực platin) với cường độ
dòng điện I = 10 A.Dung dịch sau điện phân có [H+] = 0,16M.Giả sử hiệu suất điện phân là
100% và thể tích dung dịch không thay đổi. Nồng độ mol của muối nitrat trong dung dịch sau
điện phân là:
A. 0,2M.
B. 0,3M.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status