TRƯỜNG THPT SÁNG SƠN

CHUYÊN ĐỀ

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH

DÀNH CHO: HỌC SINH KHỐI 12 VÀ ÔN THI ĐẠI HỌC CAO ĐẲNG
SỐ TIẾT THỰC HIỆN: 6 TIẾT
GIÁO VIÊN: PHẠM VĂN HÙNG

Sông Lô tháng 3 năm 2014

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 1-


PHẦN 1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THPT, đặc biệt là trong quá trình ôn
luyện cho học sinh thi học sinh giỏi các cấp và ở các kì thi Đại học; chuyên đề điện phân
dung dịch là một chuyên đề hay và khá quan trọng nên các bài tập về điện phân thường có
mặt trong các kì thi lớn của quốc gia.
Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán Hóa học là
yêu cầu hàng đầu của người học; yêu cầu tìm ra được phương pháp giải toán một cách nhanh
nhất, đi bằng con đường ngắn nhất không những giúp người học tiết kiệm được thời gian làm
bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiện vấn đề của người học.
Trong thực tế tài liệu viết về điện phân dung dịch còn ít nên nguồn tư liệu để giáo viên
nghiên cứu còn hạn chế do đó nội dung kiến thức và kĩ năng giải các bài tập điện phân cung
cấp cho học sinh chưa được nhiều. Vì vậy, khi gặp các bài toán điện phân các em thường
lúng túng trong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp.
Qua quá trình tìm tòi, nghiên cứu trong hai năm tôi đã hệ thống hóa các dạng bài tập
điện phân dung dịch và phương pháp giải các dạng bài tập đó cho học sinh một cách dễ hiểu,

+ Bước1: Viết phương trình điện li
+ Bước 2: Xác định các ion có ở mỗi điện cực trong đó
- Cực âm(còn gọi là catot kí hiệu là K): có ion dương và nước(nếu là điện phândung dịch)_Viết bên trái sơ đồ
- Cực dương(còn gọi là anot kí hiệu là A): có ion âm và nước(nếu là điện phândung
dịch)_Viết bên phải sơ đồ.
VD: Catot : Cu2+, Na+, Mg2+, H2O

anot: Cl-, S2-, NO3-, H2O

Vấn đề đặt ra là thứ tự các ion bị khử ở catôt và thứ tự các ion bị oxi hóa ở anôt xảy ra như
thế nào ?
+ Bước 3: viết quá trình cho – nhận e
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 3-


Tại anot: xảy ra quá trình cho e(oxi hóa) theo thứ tự:
kim loại làm anot

> S2- > I- > Br- > Cl- > RCOO- > OH- > H2O > NO3-; SO42-; CO32-…

Vậy: Vì nước điện phân hết mới đến NO3-; SO42-; CO32- nên các ion NO3-; SO42-; CO32- không
bị điện phân trong dung dịch. Các muối NO3-; SO42-; CO32- cũng không bị điện phân nóng
chảy vì khi đun nóng chảy chúng đã bị phân hủy. Tóm lại các ion NO3-; SO42-; CO32- không bị
điện phân
Tại catot: xảy ra quá trình nhận e (khử) theo thứ tự:
Au3+….Cu2+ > H+ > Pb2+…Mn2+ > H2O > Al3+….Li+
Vậy: Ta có thể nhở rằng trong dãy điện hóa cứ ion đứng sau bị khử trước khi đến nước bị
khử thì các ion đứng trước nước không bị khử nữa. Vì thế các ion Al3+…Li+ không bị điện
phân ở trạng thái dung dịch muốn điều chế các kim loại này chỉ có thể điện phân nóng chảy


2H2O + 2e → H2 + 2OH→ Phương trình : 2Cl- + 2H2O → Cl2 + H2 + 2OH2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2

 Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch : CaCl2 , MgCl2 , BaCl2 , AlCl3...
b/ điện phân dung dịch CuSO4
K

(K)

Cu2+,

CuSO4
(H2O)

H2O

A
SO42-, H2O (A)

SO42- không bị điện phân
Cu2+ + 2e → Cu

2H2O → 4H+ + O2 + 4e

Tổ hợp hai quá trình trên sao cho số e bị triệt tiêu ta có:
®pdd
2Cu2+ + 2H2O ¾¾¾
® 2Cu + O2 + 4H+
®pdd
hay:

2

4

 Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch: NaNO3, K2SO4 , Na2CO3 , MgSO4 ,
Al2(SO4)3....
→ Với những chất trên ta nói nước bị điện phân, các chất đóng vai trò làm tăng khả năng
dẫn điện của dung dịch.

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 5-


IV. BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN
IV.1. Bài tập lý thuyết
IV.1.1 Bài tập có lời giải
Bài 1: (Trích Đại học khối A- 2010)Điện phân (với điện cực trơ) một dung dịch gồm NaCl
và CuSO4 có cùng số mol, đến khi ở catot xuất hiện bọt khí thì dừng điện phân. Trong cả quá
trình điện phân trên, sản phẩm thu được ở anot là
A. khí Cl2 và O2. B. khí H2 và O2.

C. chỉ có khí Cl2.

D. khí Cl2 và H2.

Giải
Catot: Na+, Cu2+, H2O
Thứ tự điện phân Cu2+ > H2O
Cu2+ +2e → Cu
a

b
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O
Ta thấy 2a = b thì phản ứng trung hoà vừa đủ → môi trường trung tính.
Để hòa tan được nhôm thì phải là môi trường kiềm hoặc môi trường axit.
→ Đáp án D
Mở rộng: Nếu dung dịch sau phản ứng có tính axít thì : 2a > b
Nếu dung dịch sau phản ứng có tính ba zơ thì b> 2 a.

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 6-


Bài 3. Điện phân dung dịch NaCl, điện cực trơ, không có vách ngăn. Sản phẩm thu được
gồm:
A. H2, Cl2, NaOH
C. H2, Cl2, nước javen

B. H2, Cl2, NaOH, nước javen
D. H2, nước javen
Giải

Điện phân dung dịch NaCl không màng ngăn
→ 2NaOH + Cl2 + H2
2NaCl +2 H2O 
kmn
NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O
Nước gia ven
Chú ý: khi điện phân không màng ngăn cần chú ý các phản ứng phụ
Bài 4: Điện phân 100 dung dịch hỗn hợp gồm FeCl3 , FeCl2 , NiCl2, KCl, CuCl2 và HCl
với điện cực trơ có màng ngăn xốp. Ở catot thu được chất nào trước?

Câu 3: Khi điện phân điện cực trơ có màng ngăn dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuSO 4 đến
khi NaCl và CuSO4 đều hết nếu dung dịch sau điện phân hoà tan được Fe thì
A. NaCl hết trước CuSO4.
B. CuSO4 hết trước NaCl.
C. NaCl và CuSO4 cùng hết.
D. xảy ra trường hợp A hoặc B.
Câu 4: ( ĐHKA 2009) Dãy các kim loại đều có thể được điều chế bằng phương pháp điện
phân dung dịch muối của chúng là:
A. Fe, Cu, Ag.
B. Mg, Zn, Cu.
C. Al, Fe, Cr.
D. Ba, Ag, Au.
Câu 5: Điện phân dung dịch chứa HCl và KCl với màng ngăn xốp, sau một thời gian thu
được dung dịch chỉ chứa một chất tan và có pH = 12. Vậy:
A. chỉ có HCl bị điện phân.
B. chỉ có KCl bị điện phân.
C.HCl và KCl đều bị điện phân hết.
D. HCl bị điện phân hết, KCl bị điện phân một phần
Câu 6. Khi điện phân hỗn hợp dung dịch NaCl và CuSO 4, nếu dung dịch sau khi điện phân
hoà tan Al2O3 thì sẽ xảy ra trường hợp nào sau đây:
A. NaCl dư
B. CuSO4 dư
C. NaCl dư hoặc CuSO4 dư
D. NaCl và CuSO4 bị điện phân hết
Câu 7. Điện phân dung dịch hỗn hợp (CuSO 4, KBr) trong đó nồng độ mol/l của 2 muối bằng
nhau. Nếu thêm vài giọt quỳ tím vào dung dịch sau khi điện phân thì màu của dung dịch thay
đổi như thế nào?
A. Không đổi màu
B. Dung dịch có màu đỏ
C. Dung dịch có màu xanh

D. Phản ứng ở cực dương đều là sự oxi hoá Cl–.
Đáp án lý thuyết
Câu

1

2

3

4

5

6

7

8

Đáp án C

D

3

A

C


+ Khi giải bài tập chỉ cần viết phương trình điện phân
+ Khối lượng dung dịch giảm = khối lượng khí bay ra + khối lượng kim loại thoát ra.
+ Khi mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong các bình bằng nhau số mol e trao đổi là như
nhau.
* Muốn tính khối lượng các chất giải phóng ở các điện cực ta có thể tính theo phương trình
điện phân.
Ví dụ:

dpdd
2CuSO 4 + 2H 2O 
→ 2Cu + O 2 + 2H 2SO 4

160(g )

64(g) →11,2(lit) →1(mol)

a(g)

x (g) → y (lit)

→z(mol)

* Khi biết cường độ dòng điện ( I) và thời gian điện phân (t) ta có thể tính theo
công thức Faraday:
m=

A.I .t
n.F

hoặc

được xem như không thay đổi, hiệu suất điện phân là 100%.
A. 50s

B. 100s

C. 150s

D . 200

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 10 -


Hướng dẫn giải
Vì dung dịch có PH = 12 → Môi trường kiềm .
pH = 12 → [H+] = 10-12 → [OH-] = 0,01 M→ Số mol OH- = 0,001 mol
Na+ không bị điện phân
catot :

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

anot: Cl- → Cl2 + 2e

0,001  0,001
→ Số mol e trao đổi là : n = 0,001 mol
I.t

n.F

Áp dụng công thức Faraday : ne = F → t= I =

Cu2+ + 2e →
0,2

0,4

SO42- không điện phân
2Cl- → Cl2

Cu

+

2e

→ Cu2+ còn dư
0,12

0,12

2H2O → 4H+ +O2 + 4e
0,02  0,08
Vkhí = (0,06 + 0,02). 22,4 = 1,792 lít

→ Đáp án C

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 11 -


Bài tập 3: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M và AgNO3 0.1M với cường độ dòng điện


D. 5,40

Hướng dẫn giải
Số mol e trao đổi khi điện phân : n =

I.t 5.3860
=
= 0,2 mol
F 96500

n Cu(NO3)2 = 0,1.0,5 = 0,05 mol ; n NaCl = 0,5.0,6 = 0,3 mol
→ n Cu2+ = 0,05 mol , n Cl- = 0,3 mol → Vậy Cl- dư , Cu2+ hết , nên tại catot sẽ có phản ứng
điện phân nước (sao cho đủ số mol e nhận ở catot là 0,2)
Tại catot :

Tại anot :

Cu2+ + 2e → Cu

2Cl- → Cl2 + 2e

0,05→0,1

0,20,2

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 12 -

2Cl- → Cl2 + 2e
0,2x 0,4x
0,2x
0,2y 0,1 y 0,2y
2H2O + 2e → H2 + 2OH
0,2y-0,4x
0,2y-0,4x
Khối lượng dung dịch giảm: 64.0,2x + 71.0,1y +0,2(y-2x) = 22,04(I)
Dung dịch hòa tan Zn(OH)2
Zn(OH)2 + 2OH- → ZnO22- + 2H2O
0,08
0,16
mol
→ 0,2y-0,4x = 0,16( II)
Từ I và II → x = 0,6 và y = 2 → I = 2A → Chọn B
TH2 : Tạo môi trường axít ( y
Tổng V khí = 0,08x22,4 = 1,792 lít
.

→ ne = 0,2 mol → nCu = 0,1 mol

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 14 -


IV.2.3. Bài tập tự giải.
Bài 1 Khi điện phân các dung dịch: NaCl, KNO3, AgNO3, CuSO4 với điện cực trơ, màng
ngăn xốp. Dung dịch có pH tăng trong quá trình điện phân là:
A. NaCl

B. KNO3

C. AgNO3

D. CuSO4

Bài 2 Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0.2M với cường độ I = 9.65 A.Tính khối lượng Cu bám
bên catot khi thời gian điện phân t1 = 200s và t2 = 500s (với hiệu suất là 100%).
A. 0.32g ; 0.64g

B. 0.64g ; 1.28g

C. 0.64g ; 1.32g

D. 0.32g ; 1.28g



D. 0,05M.

Bài 6 Điện phân dung dịch NaCl (d=1,2g/ml) chỉ thu được một chất khí ở điện cực. Cô cạn
dung dịch sau điện phân, còn lại 125g cặn khô. Nhiệt phân cặn này thấy giảm 8g. Hiệu suất
của quá trình điện phân là:
A. 25%

B. 30%

C. 50%

D.60%

Bài 7 Điện phân 2 lít dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuSO4 đến khi H2O bị điện phân ở hai
cực thì dừng lại, tại catốt thu 1.28 gam kim loại và anôt thu 0.336 lít khí (ở điều kiện chuẩn).
Coi thể tích dung dịch không đổi thì pH của dung dịch thu được bằng
A. 2

B. 13

C. 12

D. 3

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 15 -


Bài 8 Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,1 M và Cu(NO3)2 0,2 M với điện cực

catot bắt đầu sủi bọt khí thì ngừng điện phân. Tại thời điểm này, catot đã tăng:
A. 27,6 gam

B. 8,4 gam

C. 19,2 gam

D. 29,9 gam

Bài 12 Hoà tan a mol Fe3O4 bằng dung dịch H2SO4 vừa đủ, thu được dung dịch X. Điện phân
X với 2 điện cực trơ bằng dòng điện cường độ 9,65A. Sau 1000 giây thì kết thúc điện phân và
khi đó trên catot bắt đầu thoát ra bọt khí. Giá trị của a là
A. 0,025.
B. 0,050.
C. 0,0125.
D. 0,075.
Câu 13. Điện phân dùng điện cực trơ dung dịch muối sunfat kim loại hoá trị 2 với cường độ
dòng điện 3A. Sau 1930 giây thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam. Muối sunfat đã điện phân là
A. CuSO4.
B. NiSO4.
C. MgSO4.
D. ZnSO4.
Câu 14. Điện phân hoàn toàn 1 lít dung dịch AgNO3 với 2 điên cực trơ thu được một dung
dịch có pH= 2. Xem thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể thì lượng Ag bám ở catot là:
A. 0,54 gam.
B. 0,108 gam.
C. 1,08 gam.
D. 0,216 g
Câu 15: Điện phân 200 ml dung dịch AgNO3 0,4M (điện cực trơ) trong thời gian 4 giờ, cường
độ dòng điện là 0,402A. Nồng độ mol/l các chất có trong dung dịch sau điện phân là

độ mol CuSO4 ban đầu và pH dung dịch sau phản ứng là bao nhiêu?
(Cu=64;Ag=108;S=32;N=14;O=16)
A. [Ag(NO3)]=0,5M, pH=1
B. [Ag(NO3)]=0,05M, pH=10
C. [Ag(NO3)]=0,005M, pH=1
D. [Ag(NO3)]=0,05M, pH=1
Câu 17: Điện phân có màng ngăn điện cực trơ 100ml dd MgCl2 0,15M với cường độ dòng điện
0,1A trong 9650 giây. Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch sau điện phân biết thể tích
dung dịch thay đổi không đáng kể.
A. [Mg2+]=0,01M, [Cl-]=0,02M
B. [Mg2+]=0,1M, [Cl-]=0,2M
C. [Mg2+]=0,001M, [Cl-]=0,02M
D. [Mg2+]=0,01M, [Cl-]=0,2M
Câu 18( A-07): Điện phân dung dịch CuCl2 với điện trơ, sau một thời gian thu dược 0,32gam
Cu ở catot và một lượng khí X ở anot. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí X trên vào 200 ml dung
dịch NaOH (ở nhiệt độ thường). Sau phản ứng nồng độ NaOH còn lại là 0,05M (giả thiết thể
tích dung dịch không thay đổi). Nồng độ ban đầu của dung dịch NaOH là?(Cu=64)
A. 0,15M
B. 0,2M
C. 0,1M
D. 0,05M
Câu 19: Điện phân dung dịch X chứa 0,4 mol M(NO 3)2 và NaNO3 (với điện cực trơ) trong thời
gian 48 phút 15 giây, thu được 11,52 gam kimloại M tại catôt và 2,016 lít khí (đktc) tại anôt.
Kim loại M là:
A. Fe.
B. Zn.
C. Ni.
D. Cu.
Câu 20:Điện phân dung dịch hỗn hợp chứa 0,15 mol FeCl3; 0,3 mol CuCl2; 0,1mol NaCl đến khi
catot bắt đầu sủi bọt khí thì ngừng điện phân. Tại thời điểm này, catot đã tăng:

+ Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,…)
+ Muối tạo bởi axit có oxi và bazơ kiềm (KNO3, Na2SO4,…)
→ Thực tế là điện phân H2O để cho H2 (ở catot) và O2 (ở anot).
(3) Khi điện phân dung dịch với anot là một kim loại không trơ (không phải Pt hay
điện cực than chì) thì tại anot chỉ xảy ra quá trình oxi hóa điện cực.
(4) Có thể có các phản ứng phụ xảy ra giữa từng cặp: chất tạo thành ở điện cực, chất
tan trong dung dịch, chất dùng làm điện cực như: Điện phân dung dịch NaCl không màng
ngăn tạo ra nước Gia–ven và có khí H2 thoát ra ở catot ; Phản ứng giữa axit trong dung dịch
với kim loại bám trên catot .
(5) Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám vào.
- mdd sau dp = mdd truoc dp − m ↓ − m ↑
- Độ giảm khối lượng của dung dịch: Δm = (mkết tủa + mkhí)
(6) Nếu đề bài cho lượng khí thoát ra ở điện cực hoặc sự thay đổi về khối lượng dung dịch,
khối lượng điện cực, pH,…thì dựa vào các bán phản ứng để tính số mol electron thu hoặc
nhường ở mỗi điện cực rồi thay vào công thức (*) để tính I hoặc t .
(7) Có thể tính thời gian t’ cần điện phân hết một lượng ion mà đề bài đã cho rồi so sánh
với thời gian t trong đề bài. Nếu t’ < t thì lượng ion đó đã bị điện phân hết còn nếu t’ > t thì
lượng ion đó chưa bị điện phân hết

VI. Những kết quả đạt được sau khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 18 -


Mặc dù thời gian rất hạn chế nhưng tôi đó vận dụng sáng kiến kinh nghiệm này vào các tiết
dạy và đã đạt được kết quả khả quan. Trước hết, bản thân đó nhận thấy rằng những kinh
nghiệm này rất phù hợp với chương trình ôn thi đại học cao đẳng. Học sinh có hứng thú học
tập hơn, tích cực chủ động sáng tạo để mở rộng vốn hiểu biết, đồng thời cũng rất linh hoạt
trong việc thực hiện nhiệm vụ lĩnh hội kiến thức và phát triển kĩ năng.

10

26,3

25

65,7

3

8

0

12A2 40

5

12

18

34,5

17

42,5

0


- Đưa ra được các dạng bài tập cơ bản nhất và hướng dẫn giải chi tiết, ngắn gọn các
dạng bài tập đó.
Trong các năm giảng dạy và ôn luyện thi với việc áp dụng phương pháp trên tôi thấy
khả năng giải bài tập điện phân dung dịch của học sinh đã được nâng cao ; các em hứng thú
hơn trong học tập. Ở các lớp luyện thi với đối tượng là học sinh trung bình khá thì số học sinh
hiểu và có kỹ năng giải được các dạng bài tập trên là tương đối. Mặc dù tôi đã cố gắng tìm
tòi, nghiên cứu song không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Rất mong nhận được sự
quan tâm đóng góp của các bạn đồng nghiệp trong toàn trường.

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
- 20 -