ĐIỆN PHÂN

- Trong điện phân có 2 điện cực.
- Điện phân nóng chảy: a.
- Điện phân nóng chảy muối (chủ yếu là muối halogen của kim loại kiềm và kiềm thổ): Công thức muối: MXn (n là hóa trị của M, X= F, Cl, Br, I) Tại K.
- Cl2 + 2e Phương trình điện phân tổng quát : MXn M + X2 Ví dụ : Điện phân nóng chảy NaCl, CaCl2 - Điện phân nóng chảy NaCl : Tại K.
- Cl2 + 2e Phương trình điện phân tổng quát: 2NaCl 2Na + Cl2 - Điện phân nóng chảy CaCl2 : Tại K.
- Cl2 + 2e Phương trình điện phân tổng quát: CaCl2 Ca + Cl2 b.
- Điện phân nóng chảy hiđroxit M(OH)n (M là kim loại kiềm, kiềm thổ) Tại K.
- 2H2O + O2 + 4e Phương trình điện phân tổng quát : 4M(OH)n 4M + 2nH2O + nO2 Ví dụ: Điện phân nóng chảy NaOH: Tại K.
- 2H2O + O2 + 4e Phương trình điện phân tổng quát : 4NaOH 4Na + 2H2O + O2 c.
- Điện phân nóng chảy oxit kim loại M2On Tại K.
- O2 + 4e Phương trình điện phân tổng quát : 2M2On 4M + nO2 Ví dụ: Điện phân nóng chảy Al2O3 Tại K.
- O2 + 4e Phương trình điện phân tổng quát: 2Al2O3 4Al + 3O2 2.
- Điện phân dung dịch Vai trò của H2O trong điện phân.
- Điện phân là quá trình oxi hóa khử nên số mol electron nhường tại A= số mol electron nhận tại K.
- Một số lí thuyết mở rộng về điện phân và ứng dụng a.
- Thế phân giải và quá thế Điện phân là sự phân hủy chất nhờ tác dụng của dòng điện một chiều.
- Khi nối nguồn điện một chiều với hai điện cực nhúng trong chất điện ly nóng chảy hay dung dịch chất điện ly ở các điện cực của bình điện phân xảy ra các quá trình oxi hóa và khử làm cho chất bị phân hủy.
- Phản ứng trong pin tự phát xảy ra còn phản ứng điện phân chỉ xảy ra khi có dòng điện.
- 2Cl- Zn + Cl2 ở hiệu điện thế 2,12 V Tương tự như vậy, phản ứng điện phân CuCl2 Cu2.
- 2Cl- Cu + Cl2 xảy ra ở thế hiệu là 1,02V Phản ứng điện phân HCl: 2H.
- Vậy thế hiệu tối thiểu của dòng điện một chiều cần đặt vào các điện cực trơ để gây nên sự điện phân chất gọi là thế phân giải (kí hiệu là U).
- Khi điện phân dung dịch của chất chứa các ion đó ở trong nước, người ta phải dùng dòng điện có thế hiệu cao hơn so với suất điện động E của pin tương ứng.
- Để làm sáng tỏ điều này, chúng ta xét thế phân giải của tất cả những trường hợp có thể xảy ra điện phân.
- V Như vậy khi điện phân dung dịch NiCl 2 với điện cực Pt nhẵn thì xảy ra trường hợp 1 và phương trình điện phân là: NiCl2 Ni.
- Nhiều quá trình điện phân giữ vai trò then chốt trong sản xuất như.
- Sản xuất NaOH, Cl2 bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl đậm đặc.
- Sản xuất các khí H2, O2 bằng phương pháp điện phân dung dịch K2SO4, H2SO4, NaOH.
- Sản xuất KClO3 bằng phương pháp điện phân dung dịch KCl đặc, nóng.
- BÀI TẬP 1: Viết sơ đồ và phương trình điện phân tổng quát khi điện phân điện phân điện cực trơ: a.
- dung dịch FeCl2 b.
- dung dịch CuSO4 c.
- dung dịch NaCl d.
- H2O: 2Cl- Cl2 +2e Phương trình điện phân tổng quát: FeCl2 Fe + Cl2 b.
- 4e Phương trình điện phân tổng quát: 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2 c.
- 2e Phương trình điện phân tổng quát: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2.
- H2 Phương trình điện phân tổng quát: 2H2O 2H2.
- O2 Nhận xét: Khi điện phân dung dịch muối.
- Dung dịch muối ion kim loại trước Al3+ và ion gốc axit chứa O, F- thì pH dung dịch không đổi 2: Viết phương trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực anot là Cu.
- 2e Phương trình điện phân tổng quát: Cu + Cu2+ Cu.
- Cu2+ (A) (K) 3: Viết phương trình điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO 4 a mol.
- Điện phân 150 ml dung dịch AgNO 3 1M với điện cực trơ trong t giờ, cường độ dòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất quá trình điện phân là 100.
- Hướng dẫn giải: Phương trình điện phân: 4AgNO3 + 2H2O → 4Ag + O2 + 4HNO3 (1) Dung dịch Y gồm: AgNO3, HNO3.
- Cho Fe + dd Y sau phản ứng thu được 14,5g hỗn hợp kim loại nên Fe dư có các phản ứng: 3Fe + 8HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 2NO + 4H2O (2) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (3) Gọi x là số mol AgNO3 bị điện phân nHNO3 = x, dung dịch Y: HNO3: x mol.
- Người ta điều chế H2 và O2 bằng phương pháp điện phân dung dịch NaOH với điện cực trơ, cường độ dòng điện 0,67 A trong thời gian 40 giờ.
- Dung dịch thu được sau điện phân có khối lượng 100 gam và nồng độ NaOH là 6%.
- Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân là (giả thiết lượng nước bay hơi không đáng kể) A.
- 3,16% Hướng dẫn giải: Điện phân dung dịch NaOH chính là sự điện phân H 2O, phương trình điện phân: 2H2O 2H2 + O2 (1) Số mol e trao đổi.
- O2 + 4e  nO2 = 0,25 mol Vậy mdung dịch trước điện phân .
- gam Ta có mNaOH không đổi gam Vậy CM (NaOH)trước điện phân.
- Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu được m kg Al ở catot và 67,2 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro bằng 16.
- Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khí khối lượng dung dịch giảm đi 10,75 gam thì ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay hơi không đáng kể).
- Tất cả các chất tan trong dung dịch sau điện phân là A.
- Vậy dung dịch sau điện phân gồm: Cu2+ dư, K+.
- Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, được y gam kim loại M duy nhất ở catot và 0,035 mol khí ở anot.
- Còn nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 0,1245 mol.
- Ở 250C, cho dòng điện một chiều có cường độ 0,5A đi qua bình điện phân chứa 2 điện cực platin nhúng trong 200 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,020M, Co(NO3)2 1,0 M, HNO3 0,010M.
- Viết phương trình các nửa phản ứng có thể xảy ra trên catot và anot trong quá trình điện phân 2.
- Khi 10% lượng ion kim loại đầu tiên bị điện phân, người ta ngắt mạch và nối đoản mạch hai điện cực của bình điện phân.
- Tính thể tích khí thoát ra (đktc) trên anot khi điện phân được 25 phút.
- nhiệt độ dung dịch không đổi trong suốt quá trình điện phân.
- Co2+ Khi 10% Cu2+ bị điện phân thì.
- Khi Cu2+ bị điện phân hoàn toàn thì [Cu2.
- Điện phân 400 ml dung dịch X bằng dòng điện 1 chiều với I =2,000 ampe tới khi khối lượng catot không tăng thêm nữa thì dừng, được dung dịch Z.
- Giả sử sự điện phân có hiệu suất 100% a.
- Tính thời gian (theo giây) đã điện phân c.
- Tính thể tích khí thu được ở 27,30C, 1 atm trong sự điện phân.
- Vậy trong dung dịch Y: C(K+) =C(NO3.
- Xét sự điện phân dung dịch X: M(NO3)2 M2.
- 4e Phương trình điện phân: 2M(NO3)2 + 2H2O 2M + O2 + 4HNO3 (4.
- Coi Vdd Z ≈ Vdd X , bỏ qua sự thay đổi thể tích do sự điện phân gây ra - Bỏ qua sự phân li của H2O vì Z là dung dịch HNO3 Nồng độ ion: dd X: C(M2.
- Tính thời gian điện phân: Theo (4) nO2 = 1/2 nM(NO mol Từ công thức: mO2 = suy ra: t.
- Tính thể tích khí thu được ở 27,30C, 1 atm trong sự điện phân dung dịch Z lít.
- Phần 1 đem điện phân (các điện cực trơ) với cường độ dòng 2,5 ampe, sau thời gian t thu được 3,136 lít khí (ở đktc) một chất khí duy nhất ở anôt.
- Dung dịch sau điện phân phản ứng vừa đủ với 550 ml dung dịch NaOH 0,8M và thu được 1,96 g kết tủa.
- Dung dịch A: H+.
- Điện phân phần 1 dung dịch A: Tại K.
- Khi điện phân dung dịch A trong nước, trong 1447,5 giây với I = 10 ampe (điện cực trơ), được dung dịch B.
- Tính khối lượng chất A đã dùng trước khi điện phân và nồng độ mol/lít của các chất có trong dung dịch D (cho thể tích của dung dịch D là 250 ml).
- Điện phân dung dịch A: Tại K.
- CM AgNO3 = 0,2 M 13: Điện phân 100 ml dung dịch X gồm H 2SO4 0,3M và HCl 0,4M với cường độ dòng điện 2,68 A trong thời gian t giờ.
- Lập hàm số mô tả sự phụ thuộc của pH vào thời gian điện phân t trong khoảng (0 < t < 1 giờ).
- Thể tích dung dịch không đổi trong quá trình điện phân.
- Vẽ đồ thị được xử lí bằng Excel t x=1-t logx= log (1-t pH dung dịch điện phân pH pH dung dịch Thời gian t 14: Hoà tan 91,2g FeSO4 vào 200g dung dịch HCl 3,285% thu được dung dịch A.
- Phần 2: Đem điện phân với điện cực trơ có màng ngăn với cường độ dòng I=1,34 ampe trong 2 giờ.
- Biết hiệu suất điện phân là 100%.
- Tiến hành điện phân dung dịch A một thời gian.
- Sau khi điện phân khối lượng K 2SO4 trong dung dịch chiếm 14,93% khối lượng của dung dịch.
- Để yên dung dịch cho đến khi khối lượng của catôt không đổi, thấy khối lượng catôt tăng 3,2 gam so với lúc chưa điện phân.
- Tính nồng độ mol của dung dịch Cu(NO3)2 trước khi điện phân.
- CM (Cu(NO3)) trước điện phân = 1,0 M 17: Hoà tan 50 gam CuSO 4.5H2O vào 200 ml dung dịch HCl 0,6M được dung dịch A.
- Tiến hành điện phân dung dịch A với dòng điện cường độ 1,34 ampe trong 4 giờ.
- Vkhí tại A = 1,792 lít 18: Điện phân 2 lít dung dịch CuSO 4 0,5M với điện cực trơ.
- Sau một thời gian, ngừng điện phân và cho đi qua dung dịch sau điện phân một luồng khí A lấy dư thì thu được 72 gam kết tủa màu đen.
- 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.
- 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.
- Điện phân 500 ml dung dịch CuSO 4 0,2M (điện cực trơ) cho đến khi ở catot thu được 3,2 gam kim loại thì thể tích khí (đktc) thu được ở anot là: A.
- Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2 0,1M và NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ dòng điện 5A trong 3860 giây.
- Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng hoà tan m gam Al