Skkn hóa học thpt (6)

2 BÁO CÁO SÁNG KIẾN I ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN Qua nhiều năm giảng dạy môn Hóa học, tôi nhận thấy Lý thuyết và bài toán về sự điện phân (đp) hoặc có liên quan đến sự điện phân khá khó khăn[.]

BÁO CÁO SÁNG KIẾN

I ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN

- Qua nhiều năm giảng dạy môn Hóa học, tôi nhận thấy: Lý thuyết và bài toán về sự điện phân (đp) hoặc có liên quan đến sự điện phân khá khó khăn đối với học sinh, học sinh thường có tâm lý sợ sệt, dẫn đến làm không tốt loại bài tập này

- Với suy nghĩ trăn trở làm thế nào để học sinh không còn tâm lý sợ sệt, không còn gặp khó khăn với loại bài tập này, trong nhiều năm qua tôi đã tích cực nghiên cứu các tài liệu tham khảo, các đề thi đại học, thi trung học phổ thông quốc gia, thi tốt nghiệp trung học phổ thông từ trước đến nay, tập hợp tất cả các bài tập

có liên quan; nghiên cứu cách giải và xây dựng được giải pháp hướng dẫn học sinh

ôn tập chuyên đề này, thể nghiệm và đạt hiệu quả tại trường THPT A Hải Hậu, trường THPT C Hải Hậu

II MÔ TẢ GIẢI PHÁP

1 Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến

- Trước khi áp dụng sáng kiến này, khi giảng dạy về phần điện phân trong chương trình hóa học lớp 12 cho học sinh, tôi thường thực hiện một cách đơn giản

đó là: khi dạy xong bài lý thuyết, giao bài tập về nhà trong sách giáo khoa, sách bài tập cho học sinh nghiên cứu chuẩn bị, sau đó giáo viên chữa bài tập trong các giờ luyện tập

- Khi làm như vậy tôi thấy có nhiều hạn chế:

+ Về phía giáo viên, việc nắm các bài tập không thành hệ thống, việc giải các bài tập khó nếu không quy được về các dạng bài cơ bản sẽ rất khó khăn Giáo viên không nắm được các bài tập khó được phát triển từ những dạng bài cơ bản nào, thì nhiều khi giáo viên cũng không thể giải được các bài tập khó và sẽ không thể xây dựng được các bài tập tương tự Giáo viên khó đáp ứng được nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi hay hướng dẫn ôn thi tốt nghiệp THPT cho học sinh

+ Về phía học sinh cũng sẽ học tập một cách thụ động, học bài nào biết bài

đó, không khái quát được bài tập thành dạng loại, học sinh sẽ không thể tiếp thu được lượng kiến thức lớn, không thể vươn lên thành học sinh giỏi, khi làm bài thi

sẽ rất chậm và khó đạt được điểm cao

Ptđp: 2NaCln/c ⎯⎯⎯⎯→dien phan− 2Na + Cl2 

*Định nghĩa: Sự điện phân là các quá trình oxihoa-khử xảy ra trên bề mặt

các điện cực khi cho dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dd chất điện li

2 Các quá trình xảy ra trên bề mặt các điện cực

2.1 Tại catot (-) (làm bằng vật liệu trơ như grafit):

- Xảy ra quá trình khử cation kim loại hoặc H+

Thứ tự điện phân các cation hay gặp, lần lượt là:

Hg2+ Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ (của axit) Pb2+ Sn2+ Ni2+ Fe2+ Zn2+ H+ (của H2O) (cation kim loại mạnh hơn hoặc bằng Al không bị điện phân trong dung dịch)

2.2 Tại anot (+) (bằng vật liệu trơ như grafit):

- Xảy ra quá trình oxihoa anion

S2- I- Br- Cl- OH- (của bazơ) OH- (của H2O )

(Coi như gốc axit có oxi không bị điện phân trong dd)

2.3 Nếu anot làm bằng kim loại hay hợp kim (điện cực hoạt động) thì kim

loại và hợp kim sẽ nhường e trước và bị tan dần (hiện tượng điện phân dương cực tan hay điện phân anot tan)

VD: Anot bằng Cu, trên bề mặt anot xảy ra phản ứng:

Cu → Cu 2+ + 2e

II Mô tả các quá trình điện phân

1 Điện phân hợp chất nóng chảy với điện cực trơ: (Giáo viên hướng dẫn

học sinh viết được các phản ứng điện cực và ptđp ba loại hợp hay gặp, được điện phân nóng chảy để điều chế kim loại tương ứng)

VD1: Mô tả quá trình điện phân CaCl2 nóng chảy (đ/c trơ)

2-2 Điện phân dung dịch axit với điện cực trơ: (Giáo viên hướng dẫn học

sinh viết được các phản ứng điện cực và ptđp dd của 2 loại axit hay gặp đó là axit

không có oxy – axit hiđric và axit có oxy Các bài tập về điện phân dd axit thường gặp tương tự như một trong hai ví dụ này)

VD1: Mô tả quá trình điện phân dung

(Học sinh ghi nhớ: Điện phân dd axit

không chứa Oxy thì axit bị điện phân

Khi axit bị điện phân hết thì quá trình

điện phân dừng lại vì chỉ còn nước

hầu như không dẫn điện)

VD2 Mô tả quá trình điện phân dung dịch H2SO4 (đ/c trơ)

3 Điện phân dung dịch bazơ với điện cực trơ: (Giáo viên khắc sâu cho học sinh: điện phân các dd bazơ tương tự như ví dụ này)

VD: Mô tả quá trình điện phân dung dịch NaOH (đ/c trơ)

NaOH → Na + + OH-

H2O H+ + OH -

Tại catot (-): 2H2O + 2e → H 2 + 2OH

-Tại anot (+): 4OH- → O 2 + 2H2O + 4e

Ptđp: 2H2O→O 2 + 2H2 

(Học sinh ghi nhớ: Điện phân dd bazơ thì nước bị điện phân, bazơ không bị điện phân, chỉ đóng vai trò dẫn điện Khi nước bị điện phân hết thì quá trình điện phân dừng lại vì trong bình chỉ còn bazơ khan không dẫn điện)

4 Điện phân dung dịch muối với điện cực trơ

a) Điện phân dd muối của kim loại mạnh

- Điện phân dd muối của kim loại mạnh và gốc axit không có oxi

VD: Mô tả quá trình điện phân dd NaCl (đ/c trơ, có màng ngăn)

- Điện phân dd muối của kim loại mạnh và gốc axit có oxi

VD: Mô tả quá trình điện phân dd NaNO3 (đ/c trơ)

NaNO3 → Na + + NO3-

H2O H+ + OH –

Tại catot (-): 2H2O + 2e → H 2 + 2OH-

Tại anot (+): 2H2O→O 2 + 4H+ + 4e

Ptđp: 2H2O→O 2  + 2H2 

(Học sinh ghi nhớ: Điện phân dd muối của kim loại mạnh và gốc axit có oxy thì nước bị điện phân; muối không bị điện phân, chỉ đóng vai trò dẫn điện Khi nước bị điện phân hết thì quá trình điện phân dừng lại vì trong bình chỉ còn muối khan không dẫn điện)

b) Điện phân dd muối của kim loại yếu

- Điện phân dd muối của kim loại yêú và gốc axit không có oxi

VD: Mô tả quá trình điện phân dd CuCl2 (đ/c trơ)

CuCl2 → Cu 2+ + 2Cl-

H2O H+ + OH -

Tại catot (-): Cu2+ + 2e → Cu Tại anot (+): 2Cl- → Cl 2 + 2e Ptđp: CuCl2 → Cu  + Cl2

(Học sinh ghi nhớ: Điện phân dd muối của kim loại yếu và gốc axit không chứa Oxy thì muối bị điện phân Khi muối bị điện phân hết thì quá trình điện phân dừng lại vì trong bình điện phân chỉ còn nước hầu như không dẫn điện)

- Điện phân dd muối của kim loại yếu và gốc axit có oxi

VD: Mô tả quá trình điện phân dd Cu(NO3)2 (đ/c trơ)

Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3-

H2O H+ + OH -

Tại catot (-): Cu2+ + 2e → Cu

Tại anot (+): 2H2O→O 2 + 4H+ + 4e

Ptđp (dạng ion): 2Cu2+ + 2H2O → 2Cu + O 2 + 4H+

Ptđp: 2Cu(NO3)2 + 2H2O → 2Cu  + O2  + 4HNO3

*Ghi chú: Giáo viên khắc sâu cho học sinh, bài tập về điện phân dung dịch 1 muối với điện cực trơ thường gặp sẽ tương tự như 1 trong 4 ví dụ ở trên

5 Điện phân dung dịch với anot là kim loại hoạt động (điện phân dương cực tan hay điện phân anot tan)

VD: Mô tả quá trình điện phân dd CuSO4 (anot Cu)

Nhận xét: Trong quá trình điện phân dương cực tan ở ví dụ trên: khối lượng

Cu tan ra ở anot = khối lượng Cu bám vào catot, nồng độ của ion Cu2+ trong dung dịch không thay đổi

III Ứng dụng của sự điện phân

1 Điều chế các kim loại: Kim loại kiềm, kiềm thổ, Al và một số kl khác

Thí dụ: Hơn 50% sản lượng Zn của thế giới được điều chế bằng phương

pháp điện phân dung dịch ZnSO4

2 Điều chế một số phi kim: Như H2, O2, F2, Cl2

3 Điều chế một số hợp chất: Như KMnO4, NaOH, H2O2, nước Gia-ven,

4.Tinh chế một số kim loại: Như Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au,

Phương pháp điện phân với anot tan được dùng để tinh chế kim loại Thí dụ,

để có vàng tinh khiết, người ta dùng anot tan là vàng thô, ở catot thu được vàng ròng có độ tinh khiết 99,99%

5 Mạ điện: Điện phân với anot tan cũng được dùng trong kĩ thuật mạ điện,

nhằm bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn và tạo vẻ đẹp cho vật mạ Trong mạ điện, anot là kim loại dùng để mạ, như Cu, Ag, Au, Cr, Ni , catot là vật cần mạ Lớp

mạ thường rất mỏng, có độ dày từ 5.10–5 đến 1.10–3cm

Thí dụ: mạ kẽm, thiếc, niken, bạc, vàng,

IV Định luật Faraday

Dựa vào công thức biểu diễn định luật Faraday (xem sách giáo khoa Vật lí lớp 11) ta có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở các điện cực

trong quá trình điện phân

AIt m

-Thông thường người ta bỏ qua sự khử đồng thời H+ của nước Nếu giả thiết cho có sự khử đồng thời của nước thì ta mới xét

2.2 Giải pháp 2: Bài tập vận dụng về lý thuyết

2.2.1 Các ví dụ vận dụng:

VD1: Viết ptpư điện phân với đ/c trơ các dd sau: NaCl (có màng ngăn); FeSO4 và HCl đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng lại Cho biết quỳ tím sẽ thay đổi thế nào nếu cho vào các dd còn lại sau khi điện phân?

* Điện phân dd NaCl (đ/c trơ và có màng ngăn):

- Ptđp: 2NaCl + 2H2O dienphan

mangngan

⎯⎯⎯⎯ → 2NaOH + H2  + Cl2  (I) Khi H2O điện phân ở cả 2 điện cực thì NaCl đã điện phân hết, dd sau điện phân chỉ có NaOH, cho quỳ tím vào dd sau điện phân thì dd sẽ có màu xanh

* Điện phân dd hỗn hợp FeSO4 và HCl (đ/c trơ)

- Tại anot (+): Cl-, OH- (H2O), SO42- ; phản ứng đp lần lượt xảy ra là:

2Cl- → Cl 2 + 2e (1’) 2H2O → O 2 + 4H+ + 4e (2’)

- Ptđp:

+ Ban đầu: 2HCl ⎯⎯⎯⎯dienphan→H2  + Cl2  (I)

+ Sau khi HCl điện phân hết, FeSO4 bị điện phân:

2FeSO4 + 2H2O ⎯⎯⎯⎯dienphan→ 2Fe + O2  + 2H2SO4 (II) Khi H2O điện phân ở cả 2 điện cực thì FeSO4 đã bị điện phân hết, trong dd chỉ còn H2SO4, dd có môi trường axit, khi cho quỳ tím vào thì dd có màu đỏ

VD2: Viết ptpư điện phân xảy ra khi điện phân (đ/c trơ, màng ngăn) dd chứa

a mol CuSO4 và b mol NaCl trong 3 trường hợp: b = 2a; b < 2a; b > 2a

* Mô tả quá trình điện phân:

- Tại anot (+): Cl-, OH- (H2O), SO42-; phản ứng đp lần lượt xảy ra là:

2Cl- → Cl 2 + 2e (1’) 2H2O → O 2 + 4H+ + 4e (2’)

- Phương trình điện phân:

+ Ban đầu: CuSO4 + 2NaCl ⎯⎯⎯⎯dienphan→ Na2SO4 + Cu + Cl2 (I)

+ Khi b = 2a, theo pt (I) sau một thời gian điện phân, khi CuSO4 điện phân hết thì NaCl cũng vừa hết, trong dd chỉ còn Na2SO4, khi đó H2O tiếp tục bị điện phân ở cả 2 điện cực (khi H2O điện phân hết thì quá trình điện phân dừng lại), ptđp là:

2H2O ⎯⎯⎯⎯dienphan→ 2H2  + O2 (II)

+ Khi b < 2a: Theo ptđp (I), NaCl sẽ điện phân hết trước, sau khi NaCl bị điện phân hết, CuSO4 còn dư sẽ tiếp tục bị điện phân theo pt:

2CuSO4 + 2H2O ⎯⎯⎯⎯dienphan→ 2Cu + O2  + 2H2SO4 (III)

Khi CuSO4 bị điện phân hết, trong dd còn H2SO4, H2O tiếp tục bị điện phân

ở cả 2 điện cực (khi H2O hết thì quá trình điện phân dừng lại), ptđp là:

2H2O ⎯⎯⎯⎯dienphan→ 2H2  + O2  (VI)

VD3: Viết ptpư có thể xảy ra khi điện phân (đ/c trơ, màng ngăn xốp) dd hỗn hợp gồm: HCl, CuCl2, NaCl Trong quá trình điện phân pH của dd thay đổi thế nào?

*Mô tả quá trình điện phân:

- Phương trình điện li của các chất:

HCl →H+ + ClCuCl2 →Cu 2+ + Cl-

-NaCl→Na + + Cl

-H2O H+ + OH-

- Tại catot (-) có các cation: Na+, Cu2+, H+ (axit), H+ (H2O)

Phản ứng điện phân tại catot lần lượt là:

Cu2+ + 2e → Cu (1)

2H+ + 2e → H 2 (2)

2H2O + 2e → H 2 + 2OH- (3)

- Tại anot (+) có các anion: Cl-, OH- (của nước)

Phản ứng điện phân tại anot lần lượt là:

2Cl- → Cl 2 + 2e (1)

2H2O→O 2 + 4H+ + 4e (2)

- Phương trình điện phân:

+ Ban đầu: CuCl2 ⎯⎯⎯⎯dienphan→ Cu + Cl2  (I)

Trong giai đoạn này nồng độ ion H+ của dd hầu như không thay đổi nên pH của dd không thay đổi (dd có pH<7)

+ Đến khi CuCl2 bị điện phân hết: HCl bị điện phân

+ Khi NaCl bị điện phân hết, trong dd chỉ còn NaOH, H2O tiếp tục bị điện phân ở cả 2 điện cực:

- Khi cho Cu vào dd AgNO3 xảy ra phản ứng:

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO 3)2 + 2Ag

Cu + 2Ag+ → Cu 2+ + 2Ag

- Điện phân dd AgNO3 với anot bằng Cu:

AgNO3 → Ag+ + NO3

-+ Tại catot (-): Ag+ + 1e → Ag + Tại anot (+): Cu → Cu2+ + 2e + Ptđp: Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag

- Giống nhau: Đều là quá trình oxyhoa – khử, trong đó Cu khử Ag+ và đẩy

b) Viết các quá trình điện phân lần lượt xảy ra ở các điện cực trơ khi điện

phân dd chứa FeCl3, CuCl2, HCl?

c) Viết ptpư điện phân xảy ra khi điện phân (đ/c trơ, màng ngăn) dd

chứa CuSO4 và NaBr Trong quá trình điện phân pH của dd thay đổi thế nào,

biết nồng độ mol của 2 chất trong dd = nhau?

Bài 2a)Viết các ptpư điện cực khi điện phân dd nước của CaCl2 (màng ngăn, catot Cacbon) Độ pH của dd thay đổi thế nào trong quá trình điện phân?

b) Cho hh Ag, Cu, Ni tác dụng với dd HNO3 vừa đủ → ddA + khí NO2 duy nhất Điện phân ddA đến khi hết ion kim loại Viết ptpư?

Bài 3a) So sánh pư oxihoa-khử và phản ứng điện phân?

b) Trình bày nguyên tắc điện phân dd muối để được dd axit? dd bazơ? Cho

ví dụ?

c) Những dd nào sau đây có thể xảy ra sự điện phân: NaCl, C12H22O11, CuSO4, CH3CH2CH2OH Nếu có hãy viết sơ đồ điện phân và ptđp?

d) Nêu bản chất quá trình mạ kim loại để chống ăn mòn? Để mạ Ni lên một

tấm thép người ta tiến hành như thế nào? viết ptpư ở các điện cực?

e) So sánh phản ứng hoá học trong pin điện và trong bình diện phân?

f) Sự điện ly và sự điện phân có phải là quá trình oxihoa – khử không? cho

Viết ptpư minh hoạ cho từng trường hợp?

Bài 4: Một số câu hỏi trắc nghiệm

Câu 1 : Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 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 SO42- không bị điện phân trong dung dịch)

A b > 2a B b = 2a C b < 2a D 2b = a

Câu 2: Phản ứng điện phân dung dịch CuCl2 (với điện cực trơ) và phản ứng

ăn mòn điện hoá xảy ra khi nhúng hợp kim Zn-Cu vào dung dịch HCl có đặc điểm là:

A Phản ứng ở cực âm có sự tham gia của kim loại hoặc ion kim loại

B Phản ứng ở cực dương đều là sự oxi hoá Cl–

C Đều sinh ra Cu ở cực âm

D Phản ứng xảy ra luôn kèm theo sự phát sinh dòng điện

Câu 3: 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

Câu 5 Cho các phát biểu sau:

a) Điện phân dd NaCl (điện cực trơ), thu được Na tại catot

b) Có thể dùng Ca(OH)2 làm mất tính cứng của nước cứng tạm thời

c) Thạch cao nung có công thức là CaSO4.2H2O

d) Trong công nghiệp, Al được sản xuất bằng cách điện phân nóng chảy

Al2O3

e) Điều chế Al(OH)3 bằng cách cho dd AlCl3 tác dụng với dd NH3

Số phát biểu đúng là: A.5 B.2 C.4 D.3

Câu 6: Cho các phát biểu sau:

a) Điện phân dd NaCl với điện cực trơ, thu được khí H2 ở catot

b) Dùng khí CO (dư) khử CuO nung nóng, thu được kim loại Cu

c) Để hợp kim Fe-Ni ngoài không khí ẩm thì kim loại Ni bị ăn mòn điện hóa học

d) Dùng dd Fe2(SO4)3 có thể tách được Ag ra khỏi hỗn hợp Ag và Cu

e) Cho Fe dư vào dd AgNO3, sau phản ứng thu được dd chứa 2 muối

Số phát biểu đúng là: A.4 B.2 C.5 D.3

2.2 Giải pháp 3: Các bài toán về điện phân

2.2.1 Bài toán điện phân dung dịch 1 chất

2.2.1.1 Bài tập ví dụ 1

a) Điện phân dung dịch AgNO3 (đ/c trơ) thời gian 15’ → ở catot giải phóng 0,432 g Ag Để kết tủa hết Ag+ trong dung dịch sau điện phân, cần 25 ml dung dịch NaCl 0,4M

Theo pt (1, 2): Tổng số mol AgNO3 = 0,014 mol

Vậy khối lượng AgNO3 trong dd ban đầu = 0,014.170 = 2,38 (g)

b) Điện phân 5 (lít) dd Pb(NO3)2 (đ/c trơ)

- Hãy viết sơ đồ + ptđp?

- Sau khi dừng điện phân, pH của dd = 2 Tính CM của dd Pb(NO3)2 ban đầu? biết hsđp = 80% (coi như thể tích dd không thay đổi)

- Sau khi điện phân dung dịch có pH = 2  H+ = 10-2 M

 Số mol H+ = 5.10-2 = 0,05 mol  Số mol HNO3 = 0,05 mol

Theo pt (1): Số mol Pb(NO3)2 điện phân = 0,025 mol

Mặt khác hiệu suất điện phân = 80%

 Số mol Pb(NO3)2 ban đầu = 0,025.100 0,03125

- Viết ptpư ở các điện cực và phương trình biểu diễn sự điện phân?

- Tính khối lượng kim loại giải phóng ở catot và thời gian điện phân?

(Bài này hay ở chỗ sau khi CuSO 4 điện phân hết, nước tiếp tục bị điện phân)

Phương trình điện phân ban đầu:

2CuSO4 + 2H2O ⎯⎯⎯⎯dienphan→ 2Cu + O2 + 2H2SO4 (I)

0,05 0,025 (mol) + Nếu chỉ xảy ra phản ứng trên thì chỉ có khí O2 thoát ra ở anot, còn catot chỉ giải phóng Cu

+ Theo giả thiết khí giải phóng ở cả 2 điện cực ở catot Cu2+ đã điện phân hết và nước tiếp tục bị điện phân để giải phóng khí H2 CuSO4 đã điện phân hết, trong dd chỉ có H2SO4 không bị điện phân và nước bị điện phân ở cả 2 điện cực Ptđp nước: 2H2O ⎯⎯⎯⎯dienphan→ 2H2  + O2  (II)

0,05 0,025 (mol)

- Theo giả thiết: Số mol H2 = Số mol O2 = 1,12

22, 4 =0,05 mol I = 9,65A Theo pt (II): Số mol O2 = 0,025 mol  Số mol O2 (ở pt I) = 0,025 mol

Theo pt (I): Số mol Cu = 0,05 mol

Vậy: Khối lượng kim loại giải phóng ở catot = mCu = 0,05.64 = 3,2 (g)

Tính thời gian điện phân theo lượng O2 giải phóng:

mO2 = . 16.9, 65.

n F = =0,05.32  t = 2000 giây = 33 phút 20 giây

d) Mắc nối tiếp 3 bình điện phân: B1 đựng dd CuCl2; B2 đựng dd Na2SO4; B3

đựng dd AgNO3 (đ/c trơ) Cho dòng điện 1 chiều đi qua 3 bình Hỏi khi catot bình

1 giải phóng 3,2 g kim loại thì các điện cực khác giải phóng các chất gì? bao nhiêu g? (giả thiết rằng các chất trong dd điện phân còn dư)

Cứ: 2mol e →1 mol Cu →1 mol Cl 2 →1 mol H 2 →1

2mol O2 → 2 mol Ag Vậy: 0,05 mol → 0,05 mol → 0,05 mol → 0,025 mol →0,1 mol

Vậy: + Bình 1: Catot có 3,2 g Cu; Anot có: 0,05.71 = 3,55 (g) Cl2

+ Bình 2: Catot có 0,05.2 = 0,1 (g) H2; Anot có 0,025.32 = 0,8 (g) O2

+ Bình 3: Catot có 0,1.108 = 10,8 (g) Ag; Anot có 0,8 (g) O2

2.2.1.2 Bài tập ví dụ 2: (Các bài điện phân dung dịch của 1 chất nhưng có

điểm hay đó là khi chất tan điện phân hết thì nước tiếp tục bị điện phân)

a) Điện phân 200 ml dd KCl 1M (d = 1,15g/ml) (có màng ngăn) Tính C%

các chất thu được trong dd sau điện phân trong 2 trường hợp:

- Thể tích khí giải phóng ở catot là 1,12 (l)?

- Thể tích khí giải phóng ở catot là 4,48 (l) (đktc)?

Bài giải

*Số mol KCl = 0,2 mol Kl (dd ban đầu) = 200.1,15 = 230 (g)

Mô tả quá trình điện phân dd:

Theo pt (1): Khi KCl bị đp hết 0,2 mol  Số mol H2 = 0,1 mol = Số mol Cl2

Mặt khác H2 giải phóng ở catot là 0,2 mol  KCl đã bị điện phân hết, trong dd chỉ

có 0,2 mol KOH, khi đó nước tiếp tục bị điện phân ở cả 2 điện cực và khí H2 giải phóng tiếp ở catot là 0,1 mol

b) Hoà tan 4,5 g XSO4.5H2O vào nước thành ddA Điện phân ddA với điện cực trơ

- Sau t (s) giải phóng kim loại ở catot và 0,007 mol khí ở anot

- Sau 2t (s) có 0,024 mol khí thoát ra khỏi bình điện phân

Ptđp ban đầu (ion): 2X2+ + 2H2O → 2X + O 2 + 4H+ (I)

Ptđp ban đầu (pt): 2XSO4 + 2H2O → 2X  + O2  + 2H2SO4 (I’)

0,018 0,009 (mol)

- Theo giả thiết: mXSO4.5H2O = 4,5 (g)

Sau t giây đp giải phóng kim loại ở catot và 0,007 mol khí O2 ở anot

Sau 2t giây đp thì ở anot vẫn chỉ giải phóng 1 khí là O2 có số mol= 0,007.2 = 0,014 Mặt khác giả thiết cho sau 2t giây điện phân thì khí thoát ra khỏi bình điện phân là 0,024 mol Có khí thoát ra ở catot với số mol là: 0,024 – 0,014 = 0,01 mol, đó