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-

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.

- 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
; F
2
; Cl

+ 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
(theo quy tắc 2 u tiên 2)
-
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
;
-
OH
:
-

: 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


ơ
+catot (-):
+ + 2+
H ; K ; Cu
thứ tự điện phân là

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
+ H
2
O
dpdd

Cu + H

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: Tiến hành điện phân điện cực trơ, có màng ngăn 1 dung dịch chứa m(g) hỗn hợp CuSO
4
, NaCl cho tới khi nớc
bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng lại. ở anot thu đợc 0,448 lít khí (đktc), dung dịch sau phản ứng có thể hoà
tan tối đa 0,68g Al
2
O
3
.
1. Tính m
2. Tính khối lợng catot đã tăng trong quá trình điện phân
3. Tính khối lợng dung dịch giảm đI sau quá trình điện phân. (Gs nớc bay hơi không đáng kể)
Bài 2: Hoà tan 12,5g CuSO
4
.5H
2
O vào dung dịch chứa a(g) HCl đợc 100ml dung dịch X. Điện phân dung dịch X với
điện cực trơ, dòng điện 1 chiều 5A trong 386 giây.
1. Viết các PTHH có thể xảy ra khi điện phân.
2. Tính nồng độ mol/l các chất tan trong dung dịch sau điện phân
3. Sau điện phân lấy điện cực ra rồi cho vào phần dung dịch 5,9g 1 kim loại M (đứng sau Mg trong dãy điện hoá). Khi
phản ứng kết thúc, ngời ta thu đợc 0,672 lít khí (1,6atm và 54,6
0
C) và lọc dung dịch thu đợc 3,26g chất rắn. Xác đụnh
m và tính a.

+
;
2-
SO
4
có pH = 1, điện cực trơ. Sau một thời gian điện
phân, rút điện cực ra khỏi dung dịch, thấy khối lợng trong dung dịch giảm 0,64 gam và dung dịch có màu
xanh nhạt, thể tích dung dịch không đổi.
1.Viết các phơng trình phản ứng xảy ra trong quá trình điện phân.
2. Tính nồng độ H
+
có trong dung dịch sau khi điện phân.
Bài 7: M là kim loại có tổng số hạt cơ bản là 87, X là halogenua. Điện phân dung dịch MX
a
bằng dòng điện 5A, điện
cực trơ, sau 21 phút 27 giây ngừng điện phân, thấy trên catot sinh ra 1,9575 gam kimloại M. Xác định tên kimloại M
và nguyên tố X biết MX
a
có khối lợng phân tử là 218,7
Bài 8: Nêu phơng pháp tách từng chất sau ra khỏi hỗn hợp: KCl; BaCl
2
; MgCl
2
Bài 9: Điều chế các kimloại từ hỗn hợp sau:NaCl; BaCl
2
; AlCl
3
; CuCl
2
Bài 10: Những quá trình nào xảy ra khi điện phân dung dịch Cu(NO

3
60% ( d= 1,37g/ml) cần thiết để hoà tan lợng kim loại thoát ra trên catot.
Bài 14 : 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 15: 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 16: Một dung dịch X chứa đồng thời NaNO
3
, Cu(NO
3
)
2
, Fe(NO
3
)
3

2
D. CaBr
2

dpnc

Ca + Br
2
Bài 18 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 19: 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:
A. NaCl d B. NaCl d hoặc CuSO
4
d
C. CuSO
4
d D. NaCl và CuSO
4
bị điện phân hết
Bài 20: Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO
4
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 ( biết ion SO
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 27. 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 đ-
ợc 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 28: 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
A: 0, 64g và 0,112 lit B: 0, 32g và 0, 056 lít C: 0, 96g và 0, 168 lít D: 1, 28g và 0, 224 lít
Bài 29: Điện phân 200ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,1M và CuSO
4
0,5M bằng điện cực trơ. Khi ở katốt có 3,2g
Cu thì thể tích khí thoát ra ở anốt là
A : 0, 56 lít B : 0, 84 lít C : 0, 672 lít D : 0,448 lit
Bài 30: Điện phân dd chứa 0,2 mol FeSO
4
và 0,06mol HCl với dòng điện 1,34 A trong 2 giờ (điện cực trơ, có màng
ngăn). Bỏ qua sự hoà tan của clo trong nớc và coi hiệu suất điện phân là 100%. Khối lợng kim loại thoát ra ở katot và
thể tích khí thoát ra ở anot (đktc) lần lợt là:
A. 1,12 g Fe và 0, 896 lit hỗn hợp khí Cl

C. (1) gấp đôi (2). D. không xác định.
Bài 34: 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.