A. ĐẶT VẤN ĐỀ
Theo nhu cầu chung của các nghành nghề trong xã hội hiện nay nên xu
thế của nhiều năm gần đây, của tất cả các trường THPT trên toàn quốc là các
em học và thi theo ban khoa học tự nhiên. Vì vậy trách nhiệm của người giáo
viên các bộ môn tự nhiên nói chung, môn hóa học nói riêng càng phải cần đầu
tư chuyên môn sâu hơn và cao hơn nữa. Có như vậy mới giúp các em tiếp cận
và giải các đề thi Đại học – Cao đẳng một cách nhanh chóng và hiệu quả.
Đối với các em học sinh, không chỉ cần nhớ kiến thức, mà còn cần phải
nhớ sâu, nắm vững. Có như thế ở mỗi bài toán mới tìm ra được phương pháp
giải toán một cách nhanh nhất, đi bằng con đường ngắn nhất. Điều đó không
những giúp các em tiết kiệm được thời gian làm bài mà còn rèn được tư duy
và năng lực phát hiện vấn đề. Vì vậy, việc người giáo viên hướng dẫn các em
sử dụng các phương pháp giải nhanh bài tập là rất quan trọng.
Qua quá trình giảng dạy, luyện thi đại học, bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều
năm tôi nhận thấy chuyên đề điện phân là một chuyên đề hay và khó nhưng
lại khá quan trọng nên thường gặp trong các đề thi lớn của quốc gia. Tuy
nhiên, trong thực tế, tài liệu viết về vấn đề điện phân còn ít nên nguồn tư liệu
để giáo viên và học sinh nghiên cứu còn hạn chế do đó nội dung kiến thức và
kĩ năng giải bài tập điện phân cung cấp cho học sinh chưa được nhiều. Vì vậy,
các em thường lúng túng hoặc có tâm lí ngại và sợ gặp các bài tập liên quan
đến điện phân.
Qua nghiện cứu, giảng dạy nhiều năm tôi đã hệ thống hóa các dạng bài
tập điện phân và phương pháp giải các dạng bài tập đó cho học sinhh dễ hiểu,
dễ vận dụng, tránh được những lúng túng, sai lầm và nâng cao kết quả trong
các kì thi.
Đề tài này được viết trên cơ sở khi đang dạy chương đại cương kim loại
lớp 12, và qua kinh nghiệm giảng dạy. Với hy vọng là một tài liệu tham khảo
cho các em học sinh lớp 12 và các đồng nghiệp. Rất mong được sự đóng góp
ý kiến của các đồng chí.

Giáo viên: Mai Thanh Hà - Trường THPT Bỉm Sơn

Lưu ý: Cần có màng ngăn không cho Cl2 tác dụng trở lại với Na ở trạng
thái nóng chảy làm giảm hiệu suất của quá trình điện phân
Ví dụ 2: Điện phân NaOH nóng chảy.
NaOH(nóng chảy) → Na+ + OHCatot ( – ) ←
NaOH
→
Anot ( + )
+
4| Na + 1e → Na
4OH+ → O2 + 2H2O + 4e
Phương trình điện phân: 4NaOH → 4Na + O2 + 2H2O
Ví dụ 3: Điện phân Al2O3 nóng chảy có mặt criolit (Na3AlF6).
Al2O3 (nóng chảy) → 2Al3+ + 3O2-

Giáo viên: Mai Thanh Hà - Trường THPT Bỉm Sơn

2


Catot ( – )
←
Al2O3
→
Anot ( + )
4| Al3+ + 3e → Al
3| 2O2- → O2 + 4e
Phương trình điện phân: 2Al2O3 → 4Al + 3O2
b. Điện phân dung dịch chất điện li vô cơ trong nước.
Trong sự điện phân dung dịch, ngoài các ion do chất điện li phân li ra
còn có các ion H+ và OH- của nước. Do đó việc xác định sản phẩm của sự



Catot
Anot
-Kim loại
-Phi kim: O2, Cl2, S, …
-Khí H2
- Dung dịch: OH-Dung dịch: H+
*Lưu ý: Nếu khi điện phân không dùng các anot trơ như graphit,
platin (Pt) mà dùng các kim loại như Fe, Ni, Cu, Ag…thì các kim loại này
dễ bị oxi hóa hơn các anion vì thế oxi hóa – khử của chúng thấp hơn, và do
đó chúng tan vào dung dịch (anot tan hay hiện tượng dương cực tan)
* Một số ví dụ
Ví dụ 1: Viết sơ đồ và phương trình điện phân dung dịch CuCl2 với anot trơ.
CuCl2 → Cu2+ + 2ClCatot ( – )
← CuCl2 → Anot ( + )
Cu2+ + 2e → Cu
2Cl- → Cl2 +2e
Phương trình điện phân: CuCl2 → Cu + Cl2
Nhận xét:
- Sau khi CuCl2 hết, bình điện phân chỉ còn H2O (dẫn điện rất kém) nên
H2O sẽ không điện phân tiếp.
-Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch: NiCl2, FeCl2, ZnCl2….
Ví dụ 2: Viết sơ đồ và phương trình điện phân dung dịch Na2SO4 với
anot trơ.
Na2SO4 → 2Na+ + SO42Catot (-)
←
Na2SO4 →
Anot (+)
Na+ không bị điện phân

NaOH →
Anot (+)
+
Na không bị điện phân
4OH- → O2 + H2O + 4e
2H2O + 2e → H2 + 2OH→ Phương trình điện phân: 2H2O → 2H2 + O2
Nhận xét:
- Điện phân các dung dịch axit: HNO3, H2SO4, HClO4…, các dung dịch
kiềm: NaOH, KOH, Ba(OH)2…. đều thực chất là điện phân H2O.
- Phân tử axit, bazơ trong trường hợp này đóng vai trò là chất dẫn điện.
Ví dụ 4: Viết sơ đồ và phương trình điện phân khi điện phân dung dịch
NaCl.
NaCl → Na+ + ClCatot (-)
Anot (+)
Na+ không bị điện phân
2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O + 2e → H2 + 2OH→ Phương trình : 2Cl- + 2H2O → Cl2 + H2 + 2OH- (có màng ngăn)
hay 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2
Nhận xét:
- Sau khi NaCl hết (Cl- hết), dung dịch có NaOH nên giai đoạn điện phân
tiếp theo là điện phân H2O: 2H2O → 2H2 + O2. Do đó, số mol NaOH không
đổi, nhưng nồng độ mol NaOH tăng dần.
- Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl, pH của dung dịch tăng dần.
- Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch : NaCl, CaCl 2, MgCl2,
BaCl2 …
- Không thể điều chế kim loại từ K đến Al bằng phương pháp điện phân
dung dịch.
- Nếu không có màng ngăn thì: Cl2+ 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
nên phương trình điện phân là: NaCl + H2O → NaClO + H2


Ví dụ 6: Viết sơ đồ và phương trình điện phân dung dịch hỗn hợp chứa
FeCl3, CuCl2 và HCl với anot trơ.
FeCl3 → Fe3+ + 3ClCuCl2 → Cu2+ + 2ClHCl → H+ + ClCatot ( – )
Fe3+ + 1e → Fe2+
Cu2+ +2e → Cu
2H+ +2e → H2
Fe2+ + 2e→ Fe

Anot ( + )
2Cl- → Cl2 + 2e

Giáo viên: Mai Thanh Hà - Trường THPT Bỉm Sơn

6


Phương trình điện phân lần lượt xảy ra là:
2FeCl2→ 2FeCl2 + Cl2
CuCl2 → Cu + Cl2
2HCl →H2 + Cl2
FeCl2 → Fe + Cl2
Ví dụ 7: Viết sơ đồ và phương trình điện phân khi điện phân dung dịch hỗn
hợp gồm a mol NaCl và b mol Cu(NO3)2 , bằng điện cực trơ và có màng ngăn.
Biết a>2b
NaCl → Na+ + ClCu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3Catot (-)
Anot (+)
+
Na không bị điện phân
NO3 không bị điện phân
Cu2+ + 2e → Cu



→ Chọn đáp án: C
Câu 4: (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 Cl 2 và H2.
→ Chọn đáp án: A
Câu 5: Điện phân hoàn toàn dung dịch hỗn hợp gồm a mol Cu(NO3)2 và
b mol NaCl với điện cực trơ , màng ngăn xốp . Để dung dịch thu được sau khi
điện phân có khả năng phản ứng với Al2O3 thì
A. b = 2a
B. b > 2a
C. b < 2a
D. b < 2a hoặc b > 2a
Hướng dẫn giải câu 5:
Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3a
a
NaCl
→ Na+ + Clb
b
Catot(-)
Anot (+)
Na+ không bị điện phân
NO3- không bị điện phân .
Cu2+ + 2e → Cu
2Cl- → Cl2 + 2e
→ Phương trình : Cu2+ + 2Cl- → Cu + Cl2 (1)
a

- Số mol chất thoát ra ở điện cực 
- Số mol electron trao đổi: ne 

It
F

It
(**)
nF

(***)

2. Một số cơ sở để giải bài toán điện phân:
a. Khi điện phân các dung dịch:
+ Hiđroxit của kim loại hoạt động hóa học mạnh (KOH, NaOH,
Ba(OH)2,…)
+ Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,…)
+ Muối tạo bởi axit có oxi và bazơ kiềm (KNO3, Na2SO4,…)
Đều thực tế là điện phân H2O: 2H2O → 2H2 (catot) + O2 (anot)
b. Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại tạo thành sau điện
phân bám vào.
- Độ giảm khối lượng của dung dịch: Δm = (mkết tủa + mkhí)
c. H2O bắt đầu điện phân ở các điện cực khi:
+ Catot: bắt đầu có khí thoát ra hoặc khi khối lượng catot không đổi, đó
là lúc các ion kim loại (có thể bị điện phân) vừa hết.
+ Khi pH của dung dịch không đổi, đó là lúc các ion (có thể bị điện
phân) vừa hết.
d. Khi điện phân với một Anot không trơ (làm bằng kim loại không phải
là Pt hay than chì) thì tại Anot chỉ xảy ra quá trình oxi hóa điện cực.
Ví dụ: Điện phân dung dịch CuSO4 với anot làm bằng Cu.

*Cách làm:
- Viết các phương trình điện phân có thể xảy ra (không cần viết sơ đồ
điện phân).
- Xác định các sản phẩm thu được ở mỗi điện cực.
- Sử dụng tỷ lệ như phương trình hóa học thông thường để tính số mol
sản phẩm.
- Áp dụng công thức của Farađay (**) để tính thời gian theo số mol sản
phẩm thu được ở các điện cực, hoặc theo số mol electron trao đổi.
* Một số ví dụ:
Ví dụ 1: Điện phân 100ml dung dịch chứa NaCl với điện cực trơ, có
màng ngăn, cường độ dòng điện không đổi 1,93A. Tính thời gian điện phân
để được dung dịch pH = 12. Cho thể tích dung dịch được xem như không thay
đổi, hiệu suất điện phân là 100%.
A. 50s.
B. 100s.
C. 150s.
D . 200s.
Hướng dẫn giải:
Các phương trình điện phân có thể xảy ra:
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2 (1)
Giáo viên: Mai Thanh Hà - Trường THPT Bỉm Sơn

10


Khi NaCl hết
2H2O → 2H2 + O2
(2)
Vì dung dịch có pH = 12 → dung dịch thu được có môi trường kiềm .
pH = 12 → [H+] = 10-12 → [OH-] = 0,01 → Số mol OH- = 0,001 mol

B. pH = 0,7
C. pH = 2,0
D. pH = 1,3
Hướng dẫn giải:
Các phương trình điện phân có thể xảy ra:
CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + 1/2O2 (1)
Khi H2SO4 hết
2H2O → 2H2 + O2
(2)
Do điện phân đến khi vừa bắt đầu sủi bọt khí, nên ở catot Cu2+ vừa hết
→ không xảy ra phương trình (2).
Theo (1) Số mol O2 = ½ số mol H2SO4 = 0,01 mol
→ [H+] = 0,02/0,1 = 0,2 → pH = -lg0,2 = 0,7 → Chọn đáp án B
Ví dụ 3: Điện phân một dung dịch chứa 0,1 mol NaCl với cường độ
dòng điện 1 ampe, có màng ngăn và điện cực trơ, đến khi anot có 2,24 lít (ở
đktc). Tính thời gian điện phân.
Hướng dẫn giải:
Các phương trình điện phân có thể xảy ra:
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2 (1)
0,1
0,05
Khi NaCl hết
2H2O → 2H2 + O2
(2)
0,1
Vì anot thu được O2 nên giai đoạn (1) đã xong hay NaCl hết.
Giáo viên: Mai Thanh Hà - Trường THPT Bỉm Sơn

11


n .F 0,3.96500
I .t
h ’
”
→ t e 
 28950( s) hay 8 2 30 .
F
I
1

Ví dụ 4: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M và AgNO3 0,1M với
cường độ dòng điện I = 3,86A.Tính thời gian điện phân để được một khối
lượng kim loại bám bên catot là 1,72g ?
A. 250s
B. 1000s
C. 500s
D. 750s
Hướng dẫn giải:
Vì đề bài chỉ hỏi đến kim loại nên ta chỉ cần quan tâm đến quá trình
nhường e của ion kim loại ở catot (mà không cần viết phương trình). Catot
xảy ra các quá trình theo thứ tự
Ag+ +1e → Ag
Cu2+ + 2e → Cu
Số gam kim loại Ag tối đa được tạo thành : 0,01.108 = 1,08 gam
Số gam Cu tối đa tạo thành : 0,02.64 = 1,28 gam
Vì 1,08 < 1,72 < 1,08 + 1,28 → Điện phân hết Ag+ và còn dư một phần Cu2+
→ Khối lượng Cu được tạo thành : 1,72 – 1,08 = 0,64 gam → nCu = 0,01 mol
→ Tổng số mol electron ở hai quá trình trên là: ne = 0,01 + 0,02 = 0,03 mol
Áp dụng công thức Faraday (***):


NaCl với cường độ dòng điện 9,65 ampe, điện cực trơ, màng ngăn xốp trong
thời gian 38’40”. Tính khối lượng kim loại thu được ở catot, thể tích khí
(ở đktc) thu được ở anot. Biết hiệu suất điện phân là 100%.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức Farađay (***) ta có: ne = I .t
F



9,65.(38.60  40)
 0,232(mol )
96500

Fe2+ +2e → Fe
0,1→0,2 < 0,232 nên Fe2+ hết → mFe= 0,1.56=5,6 gam
Ở anot: 2Cl- →
Cl2 + 2e
0,212 → 0,106 0,212mol < 0,232 nên H2O sẽ điện phân tiếp
2H2O → O2 + 4H+ +4e
0,005
0,02
Số mol e mà H2O nhận là: 0,232 - 0,212 = 0,02 mol
Vậy ở anot thu được 0,106 mol Cl2 và 0,005mol O2.
→ V=22,4.(0,106+0,005) =2,4864 (lít)
Ví dụ 2: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2 M với cường độ dòng điện
9,65A, điện cực trơ. Khối lượng Cu bám vào catot khi thời gian điện
phân t1= 200s và t2= 500s lần lượt là
A. 0,32 gam và 0,64 gam
B. 0,64 gam và 1,28 gam
C. 0,64 gam và 1,60 gam

C. 1,792 lít.
D. 1,344 lít.
Hướng dẫn giải
Áp dụng công thức (***) ta có ne =

I .t 2.9650

 0,2(mol ) .
F
96500

Ở anot xảy ra:
2Cl- → Cl2 + 2e
0,12
0,12 < 0,2 mol nên còn xảy ra quá trình điện phân
của H2O
4H2O → 4H+ + O2 + 4e
0,02 0,08
Số mol e do H2O nhường là: 0,2- 0,12=0,08 mol
Vậy: Vkhí = (0,06 + 0,02). 22,4 = 1,792 lít
→ Đáp án C
Ví dụ 4: (Đại học khối B– 2009)
Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl 2
0,1M và NaCl 0,5M (với điện cực trơ, màng ngăn, 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.

dòng điện là 5A trong 2 giờ 40 phút 50 giây ở catot thu được
A.5,6 g Fe
B.2,8 g Fe
C.6,4 g Cu
D.4,6 g Cu
Hướng dẫn giải
Áp dụng công thức (***): ne =

I .t 5.(2.60.60  40.60  50)

 0,5(mol )
F
96500

Theo giả thiết: n Fe3+ = 0,1 mol; n Fe2+ = 0,2 mol; n Cu2+ = 0,1 mol; n H+ = 0,2 mol
Sắp xếp tính oxi hóa của các ion theo chiều tăng dần : Fe2+ < H+ < Cu2+ < Fe3+
→ Thứ tự bị điện phân ở catot (-) là:
Fe3+ + 1e → Fe2+ (1)
0,1 → 0,1→ 0,1
Cu2+ + 2e → Cu
(2)
0,1 → 0,2→ 0,1
2H+ + 2e → H2
(3)
0,2→ 0,2 → Sau (1), (2), (3) số mol e bằng 0,5 = ne , nên không xảy ra
quá trình (4) dưới đây:
Fe2+ + 2e → Fe
(4)
Vì số mol e trao đổi chỉ là 0,5 mol → Không có phản ứng (4) , kim loại
thu được chỉ ở phản ứng (2) → Kim loại thu được ở catot là Cu có khối lượng

vào , sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4g kim loại. Giá trị
x là
A. 2,25
B. 1,5
C. 1,25
D. 3,25
Bài 4. Hòa tan 4,5 gam tinh thể MSO4.5H2O vào nước được dung dịch
X. Điện phân dung dịch X với điện cực trơ và cường độ dòng điện 1,93A.
Nếu thời gian điện phân là t (s) thì thu được kim loại M ở catot và 156,8 ml
khí tại anot. Nếu thời gian điện phân là 2t (s) thì thu được 537,6 ml khí . Biết
thể tích các khí đo ở đktc.
Kim loại M và thời gian t lần lượt là
A. Ni và 1400 s.
B. Cu và 2800 s.
C. Ni và 2800 s. D. Cu và 1400s.
Bài 5. ( Đại học khối A-2007): Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực
trơ, sau một thời gian thu được 0,32 gam Cu ở catôt và một lượng khí X ở anôt.
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
A. 0,15M.
B. 0,2M.
C. 0,1M.
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%.

Giáo viên: Mai Thanh Hà - Trường THPT Bỉm Sơn

17


C. KẾT LUẬN
Hóa học nói chung và bài tập hóa học nói riêng đóng vai trò hết sức
quan trọng trong việc học tập hóa học. Nó giúp học sinh phát triển tư duy
sáng tạo, đồng thời góp phần quan trong trong việc ôn luyện kiến thức cũ, bổ
sung thêm những phần còn thiếu sót về thực hành và lí thuyết hóa học.
Qua kết quả của việc áp dụng tài liệu này vào giảng dạy tôi thấy rằng
muốn đạt được kết quả cao trong công tác ôn luyện thi đại học, bồi dưỡng học
sinh giỏi, trước hết người thầy phải cần mẫn chịu khó, nhưng mang tính sáng
tạo trong việc hướng dẫn ôn tập cho học sinh. Về phía học sinh phải nắm
vững kiến thức cơ bản, say sưa với bộ môn, biết cách khai thác triệt để các dữ
kiện của đề cho. Khi chưa tìm được hướng giải quyết cần đặt câu hỏi trước
các dữ kiện để suy luận, không được chán nản. Những khám phá về hóa học
sẽ làm các em yêu khoa học tự nhiên, yêu quê hương đất nươc, chắp cánh cho
những ước mơ hòa bão để trở thành những kĩ sư, bác sĩ… tương lai. Tôi mong
rằng, với nội dung đề tài này sẽ giúp các em hiểu hơn về kiến thức điện phân,
giải bài tập điện phân một cách tự tin, hiệu quả.
I. KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI.

Trên đây là một số kỹ năng và phương pháp giải một số dạng bài toán cơ
bản về điện phân dung dịch. Quá trình tìm tòi nghiên cứu tôi đã giải quyết
được những vấn đề sau:
- Nghiên cứu cơ sở lí thuyết của điện phân dung dịch; các quá trình xảy
ra trong đó.
- Từ đó rút ra các bước thông thường để giải một bài toán điện phân.
- Sắp xếp một cách có hệ thống các dạng bài tập điện phân dung dịch

Mai Thanh Hà

Giáo viên: Mai Thanh Hà - Trường THPT Bỉm Sơn

19