Professional Documents
Culture Documents
Chuyên Đề 16 Lý Thuyết Và Pp Giải Bài Tập Điện Phân
Chuyên Đề 16 Lý Thuyết Và Pp Giải Bài Tập Điện Phân
NaCl
Anot ( + )
2Cl- Cl2 + 2e
4| Na+ + 1e Na
Phng trnh in phn l: 4NaOH
Anot ( + )
4Na + O2 + 2H2O
V d 3: in phn Al2O3 nng chy pha thm criolit (Na3AlF6) c th biu din bng s :
Catot ( )
4| Al3+ + 3e Al
Phng trnh in phn l: 2Al2O3
Al2O3
Anot ( + )
3| 2O2- O2 + 4e
4Al + 3O2
Criolit (Na3AlF6) c vai tr quan trng nht l lm gim nhit nng
chy ca Al2O3 t 2050oC xung khong 900oC, ngoi ra n cn lm tng
dn in ca h v to lp ngn cch gia cc sn phm in phn v
mi trng ngoi. Anot lm bng than ch th in cc b n mn dn do
chng chy trong oxi mi sinh: C + O2
2CO
-1-
CO2 v 2C + O2
CuCl2
Anot ( + )
2ClCl2 + 2e
Anot (+)
H2O, SO422H2O
O2 + 4H+ + 4e
-2-
Anot ( + )
Cl-, H2O
2ClCl2 + 2e
2NaOH + H2 + Cl2
NaClO + H2
- in phn dung dch NiSO4 vi anot tr c th biu din bng s :
Catot ( )
Ni2+, H2O
2+
2| Ni + 2e
Ni
NiSO4
(H2O)
Anot ( + )
H2O, SO422H2O
O2 + 4H+ + 4e
NiSO4
(H2O)
Cu ( + )
H2O, SO42Cu
Cu2+ + 2e
2+
Fe , Cu , H
Anot ( + )
2| Fe3+ + 1e Fe2+
Cu2+ + 2e
Cu
+
2H + 2e
H2
Fe2+ + 2e
Fe
2Cl-
Cl2 + 2e
Qu trnh in phn ln lt xy ra cc in cc l:
2FeCl3
2FeCl2 + Cl2
CuCl2
Cu + Cl2
2HCl
H2 + Cl2
FeCl2
Fe + Cl2
m=
-3-
: ng lng gam ha hc
ne =
V d: in phn 100 ml dung dch NaCl vi in cc tr c mng ngn vi cng dng in I = 1,93A. Dung
dch thu c sau khi in phn c pH = 12. Bit th tch dung dch khng i, clo khng ha tan trong nc v hiu
sut in phn 100%. Thi gian tin hnh in phn l:
A. 50 s
B. 60 s
C. 100 s
D. 200 s
Gii:
pH = 12
[OH-] = 10-2
nOH- = 10-3 M
H2 + 2OH-
t=
ne = 10-3 mol
= 50 s
t=
= 50 s
p n A
IV - NG DNG CA IN PHN
S in phn c nhiu ng dng trong cng nghip
1. iu ch cc kim loi (xem bi iu ch cc kim loi)
2. iu ch mt s phi kim nh H2, O2, F2, Cl2
3. iu ch mt s hp cht nh NaOH, H2O2, nc Gia ven
4. Tinh ch mt s kim loi nh Cu, Pb, Zn. Fe. Ag, Au
5. M in
in phn vi anot tan cng c dng trong m in, nhm bo v kim loi khi b n
mn v to v p cho vt m. Anot l kim loi dng m (nh hnh v l vng) cn
catot l vt cn m (ci tha). Lp m thng rt mng, c dy t 5.10 -5 1.10-3 cm
+ V d khi in phn dung dch hn hp cha FeCl3, CuCl2 v HCl th th t cc ion b kh l: Fe3+ + 1e
Fe2+ ; Cu2+ + 2e Cu ; 2H+ + 2e H2 ; Fe2+ + 2e Fe
- Ti anot (cc dng) xy ra qu trnh oxi ha anion gc axit, OH (baz kim), H2O theo quy tc:
+ Cc anion gc axit c oxi nh NO3, SO42, PO43, CO32, ClO4khng b oxi ha
+ Cc trng hp khc b oxi ha theo th t: S2 > I > Br > Cl > RCOO > OH > H2O
3) nh lut Faraday
m=
Trong :
+ m: khi lng cht gii phng in cc (gam)
+ A: khi lng mol ca cht thu c in cc
+ n: s electron trao i in cc
+ I: cng dng in (A)
+ t: thi gian in phn (s)
+ F: hng s Faraday l in tch ca 1 mol electron hay in lng cn thit 1 mol electron chuyn di
trong mch catot hoc anot (F = 1,602.10-19.6,022.1023 96500 C.mol-1)
II MT S C S GII BI TP V IN PHN
- Khi lng catot tng chnh l khi lng kim loi to thnh sau in phn bm vo
- m (dung dch sau in phn) = m (dung dch trc in phn) (m kt ta + m kh)
- gim khi lng ca dung dch: m = (m kt ta + m kh)
- Khi in phn cc dung dch:
+ Hiroxit ca kim loi hot ng ha hc mnh (KOH, NaOH, Ba(OH)2,)
+ Axit c oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,)
+ Mui to bi axit c oxi v baz kim (KNO3, Na2SO4,)
Thc t l in phn H2O cho H2 ( catot) v O2 ( anot)
- Khi in phn dung dch vi anot l mt kim loi khng tr (khng phi Pt hay in cc than ch) th ti
anot ch xy ra qu trnh oxi ha in cc
- C th c cc phn ng ph xy ra gia tng cp: cht to thnh in cc, cht tan trong dung dch, cht
-5-
M = 20.n n = 2 v M l Ca
M + n/2Cl2 tnh) p n B
V d 2: Tin hnh in phn (vi in cc Pt) 200 gam dung dch NaOH 10 % n khi dung dch NaOH
trong bnh c nng 25 % th ngng in phn. Th tch kh ( ktc) thot ra anot v catot ln lt l:
A. 149,3 lt v 74,7 lt
B. 156,8 lt v 78,4 lt
C. 78,4 lt v 156,8 lt
D. 74,7 lt v 149,3 lt
Hng dn: mNaOH (trc in phn) = 20 gam
in phn dung dch NaOH thc cht l in phn nc: H2O 1/2 O2 (anot) + H2 (catot) NaOH khng
i m (dung dch sau in phn) = 80 gam m (H2O b in phn) = 200 80 = 120 gam nH2O =
20/3 mol VO = 74,7 lt v VH = 149,3 lt p n D
-6-
M (hoc c th da vo cc phn ng
mol
x
x (mol)
Cu2+ + 2e Cu
y
y (mol)
Ta c h phng trnh:
V d 9: Ha tan 4,5 gam tinh th MSO4.5H2O vo nc c dung dch X. in phn dung dch X vi in
cc tr v cng dng in 1,93A. Nu thi gian in phn l t (s) th thu c kim loi M catot v
156,8 ml kh ti anot. Nu thi gian in phn l 2t (s) th thu c 537,6 ml kh . Bit th tch cc kh o
ktc. Kim loi M v thi gian t ln lt l:
A. Ni v 1400 s
B. Cu v 2800 s
C. Ni v 2800 s
D. Cu v 1400 s
Hng dn: Gi nMSO4 = nM2+ = x mol
-8-
M = 64 Cu p n B
V d 11: in phn nng chy Al2O3 vi anot than ch (hiu sut in phn 100 %) thu c m kg Al
catot v 67,2 m3 ( ktc) hn hp kh X c t khi so vi hiro bng 16. Ly 2,24 lt ( ktc) hn hp kh X
sc vo dung dch nc vi trong (d) thu c 2 gam kt ta. Gi tr ca m l:
A. 54,0 kg
B. 75,6 kg
C. 67,5 kg
D. 108,0 kg
Hng dn: 2Al2O3
CO2 (2) ; 2C + O2
2CO (3)
-9-