SKKN Kỹ năng phân tích và giải nhanh bài toán điện phân dung dịch bằng phương pháp bảo toàn electron

SKKN Kỹ năng phân tích và giải nhanh bài toán điện phân dung dịch bằng phương pháp bảo toàn electron 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT HẬU LỘC 3 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI KỸ NĂNG PHÂN TÍCH VÀ GIẢI NHANH BÀI TOÁN ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Người thực hiện Đặng Thị Loan Chức vụ Giáo viên SKKN thuộc lĩnh mực (môn) Hóa học THANH HOÁ NĂM 2017 SangKienKinhNghiem net 2 MỤC LỤC 1 MỞ ĐẦU Trang 1 1 1 Lí do chọn đề tài 1 1 2 Mục đích nghiên cứu 1 1 3 Đối tượn[.]

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

ELECTRON

Người thực hiện: Đặng Thị Loan Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Hóa học

THANH HOÁ NĂM 2017

MỤC LỤC

1.MỞ ĐẦU Trang 1

1.1 Lí do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3 Đối tượng nghiên cứu 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu

2

2 NỘI DUNG 2

2.1.Cơ sở lí luận 2

2.2 Thực trạng của vấn đề 3

2.3.Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 3

2.3.1.Khái niệm về sự điiện phân 3

2.3.2.Những nội dung quan trọng về lí thuyêt điện phân dung dịch 3

2.3.3.Vận dụng lí thuyết để giải bài tập điện phân dung dịch 5

2.3.3.1 Điện phân dung dịch muối 5

2.3.3.2 Điện phân dung dịch axit 12

2.3.3.3 Điện phân dung dịch bazo 12

2.3.3.4 Điện phân hỗn hợp các dung dịch điện li 13

2.3.3.5 Bài tập áp dụng 16

2.4.Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 18

3 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 19

3.1 Kết luận 19

3.2 Kiến nghị 19

1 MỞ ĐẦU

1.1,LÍ 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, cao đẳng, THPT quốc gia chuyên đề điện phân dung dịch là một chuyên đề hay

và khá quan trọng nên các bài tập về điện phân luôn có mặt trong các kì thi lớn của quốc gia

Thực tế trong giảng dạy thì học sinh lại rất yếu kém về chuyên đề này Vì thế qua quá trình tìm tòi, nghiên cứu trong vài chục năm giảng dạy tôi đã hệ thống hóa từ lí thuyết đến các dạng bài tập giúp các em nắm vững kiến thức giải các dạng bài tập đó một cách dễ dàng, dễ vận dụng, tránh được những lúng túng, sai lầm này, sai lầm khác, để nâng cao kết quả trong các kỳ thi đăc biệt là kỳ thi THPT quốc gia, dưới dạng một chuyên đề để học sinh dễ nghiên cứu dễ nắm bắt vận dụng lí thuyết vào giải bài tập một cách linh hoạt trong khi bài làm Trên cơ

sở đó, tôi mạnh dạn chọn đề tài “ Kỹ năng phân tích và giải nhanh bài toán điện phân dung dịch bằng phương pháp bảo toàn electron- Hóa vô cơ lớp

12 THPT” làm sáng kiến kinh nghiệm cho mình Với hy vọng đề tài này sẽ là một tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập của các em học sinh lớp12 ôn thi THPT quốc gia và cho công tác giảng dạy của mình, của các bạn đồng nghiệp

Thực hiện sáng kiến này nhằm mục đích:

-Giúp học sinh viết được sự phân li của chất điện phân, viết được phương trình điện phân tổng quát và tính toán theo phương trình đó

-Giúp học sinh biết áp dụng công thức Faraday vào giải các bài tập điện phân Giúp học sinh viết được các bán phản ứng xảy ra ở các điện cực anot và catot Giúp học sinh có được tư duy từ kiến thức lí thuyết và vận dụng phương pháp bảo toàn electron để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về điện phân dung dịch để

có được kết quả cao cho học sinh trong các kỳ thi

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Đi sâu vào phân tích lí thuyết là góc khuất mà học sinh còn chưa nắm được

-Hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp bảo toàn mol electron để giải bài tập điện phân dung dịch muối của kim loại kiềm, kiềm thổ và kim loại nhôm

- Điện phân dung dịch muối của kim loại đứng sau nhôm trong dãy điện hóa

- Điện phân hỗn hợp các dung dung dịch axit

-Điện phân hỗn hợp các dung dịch bazo

- Điện phân hỗn hợp các dung dịch muối

- Điện phân hỗn hợp các dung dung dịch chất điện li

- Đề tài được thực hiện dựa trên các phương pháp cơ bản sau:

Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết bằng cách dựa vào lí thuyết

và các bài tập điển hình sách rèn luyện kỹ năng giải bài tập trắc nghiệm hóa học lớp 12, trong các sách tham khảo và thư viện hóa học, các đề thi

- Từ thực nghiệm giảng dạy cho học sinh ở nhiều năm học với nhiều lớp học sinh thông qua các bài kiểm tra qua các kỳ thi và quá trình ôn tập cho học sinh

có dạng bài tập liên quan đến chuyên đề

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM.

2.1.CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

- 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 cần phải nắm vững kiến thức mới 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

-Trên thực tế tài liệu viết về lí thuyết điện phân dung dịch còn ít nên nguồn tư liệu để giáo viên nghiên cứu còn hạn chế nội dung kiến thức và kĩ năng giải các bài tập điện phân cung cấp cho học sinh chưa được nhiều Do đó, khi gặp các bài toán điện phân các em thường lúng túng không tìm ra cách giải

vì thế tôi đã mạnh dạn đưa ra đề tài này giúp các em nắm vững những góc khuất

về kiến thức lí thuyết và vận dụng phương pháp bảo toàn mol electron để giải nhanh các bài toán về điện phân dung dịch để các em có được một kết quả cao nhất trong các kỳ thi

2.2.THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG

- Khi chưa áp dụng lí thuyết học sinh giải được rất ít các bài toán và còn vướng mắc nhiều hoặc làm mất quá nhiều thời gian

-Trên thực tế học sinh ít sử dụng công thức hệ quả của Faraday ( n e trao đổi)

để giải nhanh bài toán điện phân

- Đa số các bài tập điện phân thường tính toán theo các bán phản ứng ở các điện cực nhưng học sinh thường chỉ viết phương trình điện phân tổng quát và giải theo nó

- Học sinh lúng túng khi xác định trường hợp H2O bắt đầu điện phân ở các điện cực (khi bắt đầu sủi bọt khí ở catot hoặc khi pH của dung dịch không đổi)

- Học sinh nhầm lẫn quá trình xảy ra ở các điện cực anot và catot

- Học sinh viết sai thứ tự các bán phản ứng xảy ra ở các điện cực →tính toán sai

- Học sinh thường bỏ qua các phản ứng phụ có thể xảy ra giữa các sản phẩm tạo thành 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.Vì vậy tôi xin được đưa ra những kiến thức lí thuyết này nhằm giúp các em giải nhanh và chính xác các bài tập về điện phân dung dịch

2.3.CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

2.3.1.Khái niệm về sự điện phân:

Sự điện phân: Là quá trình oxi hóa-khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi cho dòng điện một chiều đi qua hợp chất nóng chảy, hoặc dung dịch chất điện li [1] Trong thiết bị điện phân :

- Anot (A) được nối với cực dương của nguồn điện một chiều ở đây xảy ra sự oxihóa

- Catot (K) được nối với cực âm của nguồn điện một chiều ở đây xảy ra sự khử[2]

-Điện cực trơ là điện cực được làm bằng chất liệu trơ không có khả năng phản ứng hóa học trong quá trình điện phân như than chì hay Pt [3]

2.3.2 Những nội dung quan trọng về lí thuyết điện phân.

(1) H2O bắt đầu điện phân tại các điện cực khi:

+ Ở catot: bắt đầu xuất hiện bọt khí hoặc khối lượng catot không đổi nghĩa là các ion kim loại bị điện phân trong dung dịch đã bị điện phân hết + Khi pH của dung dịch không đổi có nghĩa là các ion âm hoặc dương (hay cả hai loại) có thể bị điện phân đã bị điện phân hết Khi đó tiếp tục điện phân sẽ là

H2O bị điện phân [4]

(2) 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,…)

→ Thực tế là điện phân H2O để cho H2 (ở catot) và O2 (ở anot) [4]

(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]

(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 [4]

(5) Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám vào [4]

(6) Viết bán phản ứng (thu hoặc nhường electron) xảy ra ở các điện cực theo đúng thứ tự, không cần viết phương trình điện phân tổng quát và sử dụng CT: n=It/F(*)[4]

(7) Từ công thức Faraday → số mol chất thu được ở điện cực

- Nếu đề bài cho I và t thì trước hết tính số mol electron trao đổi ở từng điện cực (ne) theo công thức: (*) (với F = 96500 khi t = giây và F = 26,8 khi t = giờ) Sau

đó dựa vào thứ tự điện phân, so sánh tổng số mol electron nhường hoặc nhận với

neđể biết mức độ điện phân xảy ra [4]

(8) 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 [3]

(9) Nếu đề bài yêu cầu tính điện lượng cần cho quá trình điện phân thì áp dụng công thức: Q = I.t = ne.F [4]

(10) 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 [ 3]

(11) Khi điện phân các dung dịch trong các bình điện phân mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện và thời gian điện phân ở mỗi bình là như nhau → sự thu

hoặc nhường electron ở các điện cực cùng tên phải như nhau và các chất sinh ra

ở các điện cực cùng tên tỉ lệ mol với nhau [4]

(12) Trong nhiều trường hợp có thể dùng định luật bảo toàn mol electron (số mol electron thu được ở catot = số mol electron nhường ở anot) để giải cho nhanh

2.3.3 Vận dụng kiến thức lí thuyết để giải nhanh bài tập trắc nghiệm

2.3.3.1 Điện phân dung dịch muối.

2.3.3.1.a Điện phân các dung dịch muối của Kim loại kiềm, kiềm thổ, Nhôm

* Ở catot (cực âm)

Các ion kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và ion Nhôm không bị điện phân vì chúng có tính oxi hóa yếu hơn H2O; H2O bị điện phân theo phương trình:

2H2O + 2e → H2 + 2OH– [4]

* Ở anot (cực dương):

- Nếu là S2-, Cl-, Br-, I- thì chúng bị điện phân trước H2O theo thứ tự tính khử:

S2->I- > Br- > Cl- > H2O (F- không bị điện phân )

Phương trình điện phân tổng quát: S2- → S + 2e; 2X- → X2 + 2e

Sau khi hết các ion đó, nếu tiếp tục điện phân thì H2O sẽ điện phân theo phương trình: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e [4]

- Nếu là các ion: NO3-, SO42-, CO32-, PO43- thì chúng không bị điện phân mà

H2O bị điện phân [4]

Ví dụ 1:

Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch NaCl [3]

NaCl → Na+ + Cl

Catot (-) Anot (+)

Na+ không bị điện phân 2Cl- → Cl2 + 2e

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

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

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2 [3]

* Xảy ra tương tự khi điện phân các dd : CaCl 2, MgCl 2 , BaCl 2, AlCl 3

Không thể điều chế kim loại từ: Na→Al bằng pp điện phân dung dịch [3]

Ví dụ 2:

Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch Na2SO4 [4]

Na2SO4 → 2Na+ + SO4

Catot(-):Na+, H2O Anot (+):SO4

2-, H2O

Na+ không bị điện phân SO42-không bị điện phân

2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2H2O → O2 + 4H+ + 4e

→ Phương trình điện phân: 2H2O→ 2H2 + O2

*Xảy ra tương tự khi điện phân các dd: NaNO 3, K 2 SO 4 ,Na 2 CO 3 ,MgSO 4 ,

Al 2 (SO 4 ) 3 …[4]

Bài tập vận dụng:

Bài tập1: Điện phân 100ml dung dịch chứa NaCl với điện cực trơ ,có màng

ngăn, cường độ dòng điện I = 1,93A Tính thời gian điện phân để được dung

dịch có pH = 12, thể tích dung dịch được xem như không thay đổi, H điện phân

là 100%

Hướng dẫn giải

Vì dung dịch có PH = 12 → Môi trường kiềm

pH = 12 → [H+] = 10-12→ [OH-] = 0,01 → Số mol OH- = 0,001 mol

NaCl → Na+ + Cl

Catot (-) Anot (+)

Na+ không bị điện phân

2H2O + 2e → H2 + 2OH- Cl- → Cl2 + 2e

0,001 ← 0,001

→ Số mol e trao đổi là : n = 0,001 mol

Áp dụng công thức Faraday : n = It / F → t= n F /I → Chọn đáp án A

Bài tập 2: 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 ? [5]

A 250s B.568s C.640S D 750s

Hướng dẫn giải

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 AgNO3, và dư 1 phần CuSO4

→ Khối lượng Cu được tạo thành : 1,72 – 1,08 = 0,64 gam → n Cu = 0,01 mol

Áp dụng công thức Faraday :

Cho Ag : 0,01 = 3,86.t1 / 96500.1 → t1 = 250s

Cho Cu : 0,01 = 3,86.t2 / 96500.2 → t2 = 500 s

→ Tổng thời gian : 250 + 500 = 750 s → Chọn Đáp án D

2.3.3.1.b Điện phân các dung dịch muối của các kim loại đứng sau Al trong

dãy điện hóa

* Ở catot (cực âm)

-Các cation kim loại bị khử theo phương trình: Mn+ + ne → M

Sau khi hết các ion đó, nếu tiếp tục điện phân thì H2O sẽ điện phân theo phương

trình: 2H2O + 2e → H2 + 2OH– [4]

*.Ở anot (cực dương): (Xảy ra tương tự như 3.1.a) [4]

Ví dụ 1 : Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch CuSO4 [3]

CuSO4→ Cu2+ + SO4

Catot(-):Cu2+ Anot (+):SO42-, H2O

SO42- không bị điện phân

Cu2+ + 2e → Cu 2H2O → 4H+ + O2+ 4e

→ Phương trình điện phân : Cu2+ + H2O → Cu + 2H+ + ½ O2

CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + ½ O2

Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch muối của kim loại từ Zn →

Hg với các gốc axit NO 3 - ,SO 4 2- : Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O → Cu + 2HNO 3 + ½ O 2 [3]

Ví dụ 2 : Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch ZnCl2 [3]

ZnCl2 → Zn2+ + 2Cl

Catot (-) Anot (+)

Zn2+ + 2e → Zn 2Cl- → Cl2 + 2e

→ Phương trình điện phân: ZnCl2 → Zn + Cl2

Bài tập vận dụng:

Bài 1:Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0,1M với các điện cực trơ cho đến khi vừa bắt đầu sủi bọt bên catot thì ngừng điện phân Tính pH dung dịch ngay khi

ấy (Hiệu suất là 100%) Thể tích dung dịch được xem như không đổi Lấy lg2 = 0,3

A pH = 0,1 B.pH = 0,7 C.pH = 2,0 D pH = 1,3 [3]

Hướng dẫn giải

Đến khi vừa bắt đầu sủi bọt khí bên catot thì Cu2+ vừa hết

Điện phân dung dịch CuSO4

CuSO4 → Cu2+ + SO4

Catot(-) Anot (+)

SO42- không bị điện phân

Cu2+ + 2e → Cu 2H2O → 4H+ + O2 + 4e 0,01→ 0,02 0,02 ← 0,02

→ Số mol e cho ở anot = số mol e nhận ở catot → n H+ = 0,02 mol

→ [H+] = 0,02/0,1 = 0,2 → pH = -lg0,2 = 0,7 → Chọn đáp án B

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 C 0.64g ; 1.32g

B 0.64g ; 1.28g D 0.32g ; 1.28g [6]

Hướng dẫn giải

T1 = 200s → ne trao đổi : n = It / F = 0,02 mol

T1 = 500s → ne trao đổi : n = It / F = 0,05 mol

Cu2+ + 2e → Cu

T1 = 200s 0,01 0,02 0,01 → mCu = 0,01.64 = 0,64g

T1 = 500s 0,02 0,04 0,02 → mCu = 0,02.64 = 1,28g

Chọn đáp án B

Bài 3: Điện phân dung dịch hỗn hợp chứa Ag2SO4 và CuSO4một thời gian thấy khối lượng catot tăng lên 4,96g và khí thoát ra ở anot có thể tích là 0,336 lit (đktc) Khối lượng kim loại bám ở catot lần lượt là:

A 4,32g và 0,64g C 4,12g và 0,84g

B 3,32g và 1,64g D 3,2g và 4,5g.[6]

Hướng dẫn giải:

Ptđp: 2Ag2SO4 + 2H2O → 4Ag + O2 +2H2SO4

amol 2a mol a/2 mol

2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 +2H2SO4

bmol 2b mol b/2 mol

Ta có pt: 2a.108 + b.64 = 4,96 và a/2 + b/2 = 0,015 → a= 0,02, b=0,01

mAg = 0,04 108 = 4,32g và mCu = 0,01 64 = 0,64g.

→ Chọn Đáp án A

2.3.3.1.c Điện phân hỗn hợp các dung dịch muối.

Ở catot: Các cation kim loại bị khử theo thứ tự trong dãy thế điện cực chuẩn

(ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị khử trước): Mn+ + ne → M [4]

* Ở anot : (Xảy ra tương tự như 3.1.a) [4]

Ví dụ 1:

Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và Cu(NO3)2 [4]

NaCl → Na+ + Cl

Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3

Catot(-) Anot(+)

Na+, Cu2+, H2O NO3-, Cl-, H2O

Na+ không bị điện phân NO3- không bị điện phân

Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e

2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2H2O → 4H+ + O2 + 4e

Phương trình điện phân: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2

Cu(NO3)2 + H2O → Cu + ½ O2 + 2HNO3

Phương trình điện phân tổng quát:

2NaCl + Cu(NO3)2 → Cu + Cl2 + 2NaNO3

Bài 1: 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 C chỉ có khí Cl2

B khí H2 và O2 D khí Cl 2 và H2.[7]

→ Chọn đáp án: A

Bài 2: 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 [8]

Hướng dẫn giải

Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3

a a

NaCl → Na+ + Cl

b 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 b

Nếu dư Cu2+ sau (1) : a > b/2 ( 2a > b ) thì có phản ứng :

Cu2+ + 2H2O→ Cu + 4H+ + O2

→ Dung dịch thu được có axit nên có phản ứng với Al2O3

Nếu dư Cl- sau (1) : a < b/2 ( b > 2a) → có pư: 2H2O + 2Cl- → 2OH- + H2 + Cl2

→ Dung dịch thu được có môi trường bazơ → Có phản ứng với Al2O3 :

NaOH + Al2O3→ NaAlO2 + H2O → Chọn đáp án D

Bài 3: Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol

NaCl bằng dòng điện có cường độ 2A Thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot sau

9650 giây điện phân là:

A.2,240 lít B.2,912 lít C.1,792 lít D.1,344lit.[7]

Hướng dẫn giải

NaCl → Na+ + Cl- và CuSO4 → Cu2+ + SO4

n e trao đổi) = It/F= 0,2 mol

Catot (-) Anot (+)

(Cu2+; Na+, H2O) (SO42-, Cl-, H2O)

Na+ không điện phân SO42- không điện phân

Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e

0,02 0,12 0,06 ← 0,12

2H2O → 4H+ + O2 + 4e 0,02 ←0,08

Vkhí = (0,06 + 0,02) 22,4 = 1,792 lít → Đáp án C

Bài 4: 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:

Hướng dẫn giải

Catot (-) Anot (+)

(Cu2+; Na+, H2O) (SO42-, Cl-, H2O)

Na+ không điện phân SO42- không điện phân

Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e

0,04 0,02 2a a 2a

2H2O → 4H+ + O2 + 4e 0,04-2a 0,01-a 0,04-2a

→ a + 0,01 – 0,5a = 0,015 → a = 0,01mol

→ n H+ = 0,04 – 0,02 = 0,02→ CM = 0,02 : 2 = 0,01M → PH = 2

Chọn đáp án A

Bài 5: Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,1 M và Cu(NO3)2 0,2 M

với điện cực trơ và cường độ dòng điện bằng 5A Sau 19 phút 18 giây dừng điện

phân, lấy catot sấy khô thấy tăng m gam Giá trị của m là:

A 5,16 gam B 1,72 gam C 2,58 gam D 3,44 g.[4]

Hướng dẫn giải

nAgNO3 = 0,02 mol và n Cu(NO3)2 = 0,04 mol