dàn âm thanh hội trường, âm thanh lớp học, âm thanh phòng họp, loa trợ giảng

SKKN Hướng dẫn học sinh ôn tập về lý thuyết và bài toán điện phân thi TN THPT và bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học

SKKN Hướng dẫn học sinh ôn tập về lý thuyết và bài toán điện phân thi TN THPT và bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học

SGK, sách ôn thi, sách tham khảo giá rẻ

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại:  Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education

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. 2. Các giải pháp 2.1. Giải pháp 1: Hướng dẫn học sinh nghiên cứu, ôn tập kiến thức lý thuyết về Sự điện phân I. Khái niệm sự điện phân 3 1. Định nghĩa *Ví dụ: Mô tả sự đp NaCl nóng chảy (n/c) với điện cực (đ/c) trơ NaCl → Na+ + ClTại anot (+): 2Cl- → Cl2 + 2e Tại catot (-): Na+ + 1e → Na 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+ VD: Cu2+ + 2e → Cu Zn2+ + 2e → Zn Fe2+ + 2e → Fe 2H+ + 2e → H2 (axit) – Nếu H+ của nước điện phân, viết phương trình: 2H2O + 2e → H2 + 2OH- (*) (Giáo viên giải thích thêm về phương trình (*) có được do kết hợp 2 phương trình sau: 2H2O 2H+ + 2OH2H+ + 2e → H2 ) – Nếu dung dịch (dd) ở catot có nhiều cation thì cation oxihoa mạnh hơn (cation của kim loại yếu hơn) điện phân trước. 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 VD: 2Cl – → Cl2 + 2e 2Br – → Br2 + 2e S 2- → S + 2e 4OH – → O2 + 4e + 2H2O (Bazơ) – Nếu OHcủa nước điện phân, viết phương trình: 4 2H2O → O2 + 4e + 4H+ (*) (Giáo viên giải thích thêm về phương trình (*) có được do kết hợp 2 phương trình sau: 4H2O 4H+ + 4OH- 4OH – → O2 + 4e + 2H2O ) – Nếu dd ở anot có nhiều anion thì anion khử mạnh hơn điện phân trước. Thứ tự điện phân một số anion hay gặp, lần lượt là: S 2- 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 → Cu2+ + 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) CaCl2 → Ca2+ + 2Cl- – Tại catot (-): Ca2+ + 2e → Ca – Tại anot (+): 2Cl- → Cl2 + 2e – Ptđp: CaCl2 → Ca + Cl2  VD2: Mô tả quá trình điện phân NaOH n/c (đ/c trơ) NaOH → Na+ + OHTại catot (-): Na+ + 1e → Na Tại anot (+): 4OH- → O2 + 2H2O + 4e Ptđp: 4NaOH → 4Na + O2  + 2H2O VD3: Mô tả quá trình điện phân Al2O3 n/c (đ/c trơ) Al2O3 → 2Al3+ + 3O2- Tại catot (-): Al3+ + 3e → Al Tại anot (+): 2O2- → O2 + 4e Ptđp: Al2O3 → 2Al + 3O2  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 5 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 dịch HCl (đ/c trơ) HCl → H+ + Cl – H2O H+ + OH – Tại catot (-): 2H+ + 2e → H2 Tại anot (+): 2Cl- → Cl2 + 2e Ptđp: 2HCl → H2  + Cl2  (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) H2SO4 → 2H+ + SO4 2 – H2O H+ + OH – Tại catot (-): 2H+ + 2e → H2 Tại anot (+): 2H2O → O2 + 4H+ + 4e Ptđp: 2H2O → O2  + 2H2  (Học sinh ghi nhớ: Điện phân dd axit chứa Oxy thì nước bị điện phân, axit 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 axit nguyên chất không dẫn điện) 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 → H2 + 2OHTại anot (+): 4OH- → O2 + 2H2O + 4e Ptđp: 2H2O → O2  + 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) 6 NaCl → Na+ + Cl- H2O H+ + OH – Tại catot (-): 2H2O + 2e → H2 + 2OHTại anot (+): 2Cl- → Cl2 + 2e Ptđp: 2Cl- + 2H2O → H2 + 2OH- + Cl2 2NaCl + 2H2O dp ⎯⎯→ mn H2  + 2NaOH + Cl2  (Màng ngăn có tác dụng ngăn không cho khí Cl2 sinh ra ở anot khuyếch tán sang dd vùng catot để tác dụng với NaOH được sinh ra) – 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 → H2 + 2OHTại anot (+): 2H2O → O2 + 4H+ + 4e Ptđp: 2H2O → O2  + 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 → Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH – Tại catot (-): Cu2+ + 2e → Cu Tại anot (+): 2Cl- → Cl2 + 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 7 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 → O2 + 4H+ + 4e Ptđp (dạng ion): 2Cu2+ + 2H2O → 2Cu + O2 + 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) CuSO4 → Cu2+ + SO4 2- H2O H+ + OH – Tại catot (-): Cu2+ + 2e → Cu Tại anot (+): Cu → Cu2+ + 2e Ptđp: Cu2+ + Cu → Cu + Cu2+ (dd) (anot) (catot) (dd) 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,… 8 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 1.10–3 cm. 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 nF = Trong đó: m: Khối lượng chất thu được ở đ/c (g). A: Kl mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực. n: Số e mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận. I: Cường độ dòng điện, tính bằng ampe (A). t: Thời gian điện phân, tính bằng giây (s). F: Hằng số Faraday (F = 96500 culông/mol). Hệ quả: Số mol e cho (ne cho) = Số mol e nhận (ne nhận) = It. F (mol) V. Chú ý – Khi điện phân dd chứa ion kim loại từ Zn2+ đến Pb2+ , H+ của nước đồng thời bị khử. VD: Điện phân dd ZnSO4 (với điện cực trơ) Catot (-): Zn2+ + 2e → Zn 2H2O + 2e → H2 + 2OH- 9 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): NaCl → Na+ + Cl- H2O H+ + OH- – Tại catot (-): H+ (H2O), Na+ 2H2O + 2e → H2 + 2OH- (1) – Tại anot (+): Cl- , OH- (H2O) 2Cl- → Cl2 + 2e (1’) 2H2O → O2 + 4H+ + 4e (2’) (phản ứng (1’) và (2’) lần lượt xảy ra) – 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) HCl → H+ + ClFeSO4 → Fe2+ + SO4 2- H2O H+ + OH- – Tại catot (-): Fe2+, H+ (axit), H+ (H2O); phản ứng đp lần lượt xảy ra là: 2H+ + 2e → H2 (1) Fe2+ + 2e → Fe (2) 2H2O + 2e → H2 + 2OH- (3) – Tại anot (+): Cl- , OH- (H2O), SO4 2- ; phản ứng đp lần lượt xảy ra là: 2Cl- → Cl2 + 2e (1’) 2H2O → O2 + 4H+ + 4e (2’) – Ptđp: + Ban đầu: 2HCl ⎯⎯⎯⎯→ dienphan H2  + Cl2  (I) + Sau khi HCl điện phân hết, FeSO4 bị điện phân: 10 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: – Ptđl: CuSO4 → Cu2+ + SO4 2- NaCl → Na+ + Cl- H2O H+ + OH- – Tại catot (-): Cu2+, H+ (H2O), Na+ ; phản ứng đp lần lượt xảy ra là: Cu2+ + 2e → Cu (1) 2H2O + 2e → H2 + 2OH- (2) – Tại anot (+): Cl- , OH- (H2O), SO4 2- ; phản ứng đp lần lượt xảy ra là: 2Cl- → Cl2 + 2e (1’) 2H2O → O2 + 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  (IV) + Khi b > 2a: Theo ptđp (I), CuSO4 sẽ điện phân hết trước, sau khi CuSO4 bị điện phân hết, NaCl còn dư sẽ tiếp tục bị điện phân theo pt: 2NaCl + 2H2O dienphan ⎯⎯⎯⎯→ mangngan 2NaOH + H2  + Cl2  (V) Khi NaCl bị điện phân hết, trong dd còn NaOH, H2O tiếp tục bị điện phân (khi H2O hết thì quá trình điện phân dừng lại), ptđp là: 11 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 → Cu2+ + ClNaCl → Na+ + ClH2O 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 → H2 (2) 2H2O + 2e → H2 + 2OH- (3) – Tại anot (+) có các anion: Cl- , OH- (của nước) Phản ứng điện phân tại anot lần lượt là: 2Cl- → Cl2 + 2e (1) 2H2O → O2 + 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 2HCl ⎯⎯⎯⎯→ dienphan H2  + Cl2  (II) Trong giai đoạn này nồng độ ion H+ của dd giảm dần nên pH của dd tăng dần. Khi HCl bị điện phân hết, trong dd điện phân chỉ còn NaCl, pH của dd = 7. + Khi HCl bị điện phân hết, NaCl bị điện phân: 2NaCl + 2H2O dienphan ⎯⎯⎯⎯→ mangngan 2NaOH + H2  + Cl2  (III) Trong giai đoạn này nồng độ ion OHcủa dd tăng dần nên pH của dd tăng dần (pH > 7). + Khi NaCl bị điện phân hết, trong dd chỉ còn NaOH, H2O tiếp tục bị điện phân ở cả 2 điện cực: 12 2H2O ⎯⎯⎯⎯→ dienphan 2H2  + O2  (IV) Trong giai đoạn này NaOH trong dd không thay đổi, H2O bị điện phân làm thể tích dd giảm dần, nồng độ ion OHtăng dần, pH của dd tăng dần (pH > 7). Khi nước bị điện phân hết, trong bình điện phân chỉ còn NaOH khan không dẫn điện, quá trình điện phân dừng lại. VD4. Hãy nêu sự giống và khác nhau giữa 2 quá trình: Cho Cu vào dd AgNO3 và điện phân dd AgNO3 với anot bằng Cu – Khi cho Cu vào dd AgNO3 xảy ra phản ứng: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag  Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 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 Ag ra khỏi dd. – Khác nhau: + Khi cho Cu vào dd AgNO3, thì phản ứng oxihoa-khử xảy ra trên bề mặt của Cu, không cần tác dụng của dòng điện. + Điện phân dd AgNO3 với anot bằng Cu thì phản ứng oxihoa-khử xảy ra trên bề mặt các điện cực và cần tác dụng của dòng điện. 2.2.2. Một số bài tập áp dụng tương tự Bài 1a)Viết các ptpư điện cực và pt tổng cộng khi điện phân dd hỗn hợp (đ/c trơ) – KNO3, Zn(NO3)2, Cu(NO3)2; – KNO3, KCl, K2S; – HCl, ZnCl2, FeCl3; – K2S, KCl, K2SO4; 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, 13 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 ví dụ minh hoạ? g) So sánh sự giống và khác nhau giữa sự điện phân và ăn mòn điện hoá? h) Bản chất của quá trình điện phân là gì? cho ví dụ? Hãy cho biết điện phân dd muối trung hoà nào thì sau khi điện phân ta được: – Dung dịch có tính axit? – Dung dịch có tính kiềm? – Dung dịch trung tính? 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 SO4 2- 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. 14 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 A. khí Cl2 và H2. B. khí Cl2 và O2. C. chỉ có khí Cl2. D. khí H2 và O2. Câu 4: Khi điện phân dung dịch NaCl (cực âm bằng sắt, cực dương bằng than chì, có màng ngăn xốp) thì: A. ở cực âm xảy ra quá trình oxi hoá H2O và ở cực dương xảy ra quá trình khử ion Cl − . B. ở cực dương xảy ra quá trình oxi hoá ion Na+ và ở cực âm xảy ra quá trình khử ion Cl- . C. ở cực âm xảy ra quá trình khử H2O và ở cực dương xảy ra quá trình oxi hoá ion Cl − . D. ở cực âm xảy ra quá trình khử ion Na+ và ở cực dương xảy ra quá trình oxi hoá ion Cl− . 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 15 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. – Viết ptđp? ptpư? – Tính cường độ dòng điện (I) và khối lượng AgNO3 trong dd ban đầu? Bài giải – Ptđp và ptpư: 4AgNO3 + 2H2O ⎯⎯⎯⎯→ Dienphan 4Ag  + O2  + 4HNO3 (1) 0,004 0,004 (mol) NaCl + AgNO3 → AgCl  + NaNO3 (2) 0,01 0,01 (mol) – Theo giả thiết ta có: thời gian điện phân t = 15 giây Số mol Ag = 0,432 108 = 0,004 mol Số mol NaCl = 0,025.0,4 = 0,01 mol Áp dụng công thức: mAg = . . 108. .15 0,432 . 1.96500 A I t I n F = =  I = 25,73A 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) Bài giải – Sơ đồ và ptđp: Pb(NO3)2 → Pb2+ + 2NO3 – H2O H+ + OHTại catot (-): Pb2+ + 2e → Pb Tại anot (+): 2H2O → O2 + 4H+ + 4e Ptđp: 2Pb(NO3)2 + 2 H2O ⎯⎯⎯⎯→ Dienphan 2Pb  + O2  + 4HNO3 (1) 0,025 0,05 (mol) – 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 16 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 80 = mol Vậy nồng độ Pb(NO3)2 trong dd ban đầu = 0,03125 5 = 0,00625 mol/l c) Điện phân 200 ml dd CuSO4 (đ/c trơ) với dòng điện 1 chiều cường độ I = 9,65A. Khi thể tích khí giải phóng ở 2 điện cực đều = 1,12 lít (l) (ở đktc) thì ngừng điện phân. – 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 CuSO4 điện phân hết, nước tiếp tục bị điện phân) Bài giải – Mô tả quá trình điện phân dd CuSO4 (đ/c trơ): CuSO4 → Cu2+ + SO4 2- H2O H+ + OHTại catot (-): Phản ứng (1) và (2) lần lượt xảy ra: Cu2+ + 2e → Cu (1) 2H2O + 2e → H2 + 2OH- (2) Tại anot (+): 2H2O → O2 + 4H+ + 4e (1’) 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

SGK, sách ôn thi, sách tham khảo giá rẻ

Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại: 

SGK, sách ôn thi, sách tham khảo giá rẻ

Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education

Tổng hợp SKKN môn hóa học cấp THPT

SGK, sách ôn thi, sách tham khảo giá rẻ