Download miễn phí Lí thuyết điện phân và bài tập điện phân
MỤC LỤC
A. LÍ THUYẾT ĐIỆN PHÂN . . . 2
I. THẾ PHÂN GIẢI VÀ QUÁ THẾ . 2
II. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH NHỮNG SẢN PHẨM KHI ĐIỆN PHÂN
DUNG DỊCH . 4
III. ỨNG DỤNG CỦA SỰ ĐIỆN PHÂN . 6
B. BÀI TẬP ÐIỆN PHÂN . . . 8
I. BÀI TẬP LÍ THUYẾT . 8
1. Dạng 1: Bài tập viết phương trình phản ứng xảy ra ở các điện cực, thứ tự các
ion bị điện phân ở từng điện cực và phương trình phản ứng chung khi điện phân
(phương trình điện phân) . 8
1.1. Điện phân nóng chảy . 8
1.2. Điện phân dung dị ch muối tan trong nước . 9
2. Dạng 2: Bài tập giải thích hiện tượng (sự biế n đổi pH, sự thay đổi màu c ủa quỳ
tím ). . 17
II. BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG . 22
DẠNG 1: BÀI TOÁN ĐIỆN PHÂN KHÔNG CHO GIẢ THIẾT CƯỜNG ĐỘ
DÒNG ĐIỆN I VÀ THỜI GIAN ĐIỆN PHÂN t . 22
DẠNG 2: BÀI TOÁN ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH CHỈ CÓ H2
O ĐIỆN PHÂN
Ở HAI ĐIỆN CỰC . 23
DẠNG 3: BÀI TOÁN ĐIỆN PHÂN CÓ CHO GIẢ THIẾT CƯỜNG ĐỘ I, THỜI
GIAN t . 23
DẠNG 4: ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH CHỨA NHIỀU CHẤT ĐIỆN PHÂN . 23
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
+2 22H O 4H + O 4e
2-
4 2
+ Anot
SO ,H O
2+Cu + 2e Cu
1
4 2 2 4 22
CuSO + H O Cu + H SO + Oñpdd
LÍ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN VAØ BAØI TAÄP ÑIEÄN PHAÂN
Trang 11
2009
Giải:
a) Sơ đồ điện phân:
Ba(OH)2
Phương trình điện phân:
b)
3AgNO
Sơ đồ điện phân:
AgNO3
Phương trình điện phân:
- KBr
Sơ đồ điện phân:
KBr
Phương trình điện phân:
- Na2SO4
Sơ đồ điện phân:
Na2SO4
Phương trình điện phân:
Bài 2: Viết các quá trình điện phân lần lượt xảy ra ở các điện cực khi điện phân
dung dịch chứa
3 2FeCl , CuCl , HCl
biết thứ tự thế điện hóa như sau:
3+ 2+ 2++
2+
2
Fe Cu Fe2H > > >
Cu H FeFe
3 2 2 34AgNO + 2H O 4Ag + O + 4HNO
ñpdd
2 2 22KBr + 2H O 2KOH + Br H
ñpdd
mn
+
2
Catot -
K , H O
-
2
+ Anot
Br ,H O
-
2 22H O + 2e 2OH + H
-
2 2Br Br + 2e
2 222Ba OH 2Ba + O + 2H O
ñpnc
2+
Catot -
Ba
-
+ Anot
OH
2+Ba + 2e Ba -
2 24OH O + 2H O + 4e
+
2
Catot -
Ag , H O
-
3 2
+ Anot
NO ,H O
+Ag + 1e Ag
+
2 22H O 4H + O 4e
+
2
Catot -
Na , H O
-2
4 2
+ Anot
SO ,H O
-
2 22H O + 2e 2OH + H
+
2 22H 4H + O 4e
2 2 22H O 2H + O
ñpdd
LÍ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN VAØ BAØI TAÄP ÑIEÄN PHAÂN
Trang 12
2009
Giải:
- Ở catot:
- Ở anot:
Bài 3: Viết các phương trình điện phân xảy ra khi điện phân (với điện cực trơ, có
màng ngăn) dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl trong 3 trường hợp: b = 2a; b
2a.
Giải:
CuSO4, NaCl
Phương trình điện phân: (1)
a mol
2a mol
Khi: b = 2a: 2 muối điện phân vừa hết. Sau khi (1) kết thúc thì nước bị điện phân.
b < 2a: Sau khi (1) kết thúc còn dư
4CuSO
nên có phản ứng:
(2)
Sau (2) thì nước bị điện phân.
b > 2a: Sau (1) NaCl dư nên có phản ứng:
(3)
Sau (3) thì nước bị điện phân.
Bài 4: Giải thích và viết sơ đồ điện phân:
a/ Khi điện phân KCl nóng chảy và khi điện phân dung dịch KCl thì sản phẩm
thu được là khác nhau.
b/ Khi điện phân dung dịch KNO3, dung dịch H2SO4 thì sản phẩm thu được là
giống nhau.
22Cl Cl + 2e
2+Fe + 2e Fe
+
22H + 2e H
2+Cu + 2e Cu
3+ 2+Fe + 1e Fe
+ 2+
2
Catot -
Na , Cu , H O
2- -
4 2
+ Anot
SO , Cl , H O
2+Cu + 2e Cu
1
4 2 2 4 22
CuSO + H O Cu + H SO + Oñpdd
22Cl Cl + 2e
4 2 2 4CuSO + 2NaCl Cu + Cl + Na SO
ñpdd
2 2 22NaCl + 2H O 2NaOH + H + Cl
ñpdd
mn
LÍ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN VAØ BAØI TAÄP ÑIEÄN PHAÂN
Trang 13
2009
Giải:
a/ Do ở catot xảy ra sự khử của những chất khác nhau nên phương trình điện
phân khác nhau và cho sản phẩm là khác nhau.
Sơ đồ điện phân:
* KCl nóng chảy
Phương trình điện phân:
ñp
2
2KCl 2K + Cl
Sản phẩm khử tạo thành là kim loại kali.
* Dung dịch KCl:
+
2
-
2 2
Catot(-)
K , H O
2H O + 2e H +OH
2(H O)
KCl
-
2
-
2
Anot (+)
Cl , H O
2Cl Cl +2e
Phương trình điện phân:
ñpdd
2 2 2mn
2KCl + 2H O 2KOH+ H + Cl
Sản phẩm khử tạo thành là khí hiđro.
b/ Ở catot, các ion H
+
hay các phân tử H2O bị khử, cùng giải phóng ra khí H2. Ở
anot, H2O bị oxi hóa, giải phóng khí O2. Vì vậy sản phẩm tạo thành giống nhau.
Sơ đồ điện phân:
* Dung dịch KNO3
+
2
-
2 2
Catot(-)
K , H O
2H O+2e H +OH
2
KCl
(H O)
-
3 2
+
2 2
Anot(+)
NO , H O
2H O O +4H +4e
Phương trình điện phân:
ñp
2 2 2
2H O 2H + O
* Dung dịch H2SO4
+
2
+
2
Catot (-)
H , H O
2H +2e H
2 4
2
H SO
(H O)
2-
4 2
+
2 2
Anot (+)
SO , H O
2H O O +4H +4e
+
+
Catot(-)
K
K +1e K
-
-
2
Anot(+)
Cl
2Cl Cl +2e
KCl
(nc)
LÍ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN VAØ BAØI TAÄP ÑIEÄN PHAÂN
Trang 14
2009
Bài 5: Có một dung dịch chứa anion
-
3NO
và các cation kim loại có cùng nồng độ
mol/l:
2+ + 2+Cu , Ag , Pb
. Hãy cho biết trình tự xảy ra sự khử của những ion kim loại này
trên bề mặt catot.
Giải:
Các trình khử ion kim loại ở catot xảy ra theo trình tự sau: ion kim loại nào có
tính oxi hóa mạnh hơn sẽ bị khử trước:
+
2+
2+
Ag +1e Ag
Cu +2e Cu
Pb +2e Pb
Bài 6: Các quá trình oxi hóa và khử xảy ra ở các điện cực có giống nhau không,
nếu ta điện phân dung dịch NiSO4 với:
a/ Các điện cực trơ (Pt)
b/ Các điện cực tan (Ni)
Giải:
Các quá trình khử ở catot giống nhau, các quá trình oxi hóa ở anot là khác nhau.
a/ Điện cực trơ
Sơ đồ điện phân
2+
2
2+
Catot (-)
Ni , H O
Ni +2e Ni
4
2
NiSO
(H O)
2-
4 2
+
2 2
Anot (Pt) (+)
SO , H O
2H O O +4H +4e
Catot: tạo ra Ni kim loại
Anot: tạo ra khí O2.
b/ Điện cực tan
2+
2
2+
Catot (-)
Ni , H O
Ni +2e Ni
4
2
NiSO
(H O)
2-
4 2
2+
Anot (Ni) (+)
SO , H O
Ni Ni +2e
Hiện tượng: Ở anot không có khí bay ra, cực dương bị ăn mòn, có một lượng Ni
bám trên cực âm (catot).
Giải thích:
LÍ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN VAØ BAØI TAÄP ÑIEÄN PHAÂN
Trang 15
2009
Điện cực dương bằng Ni bị ăn mòn, do Ni bị oxi hóa:
2+Ni Ni +2e
.
Những ion Ni
2+
này lại chuyển dời sang cực âm, tại đây chúng bị khử thành Ni:
2+Ni +2e Ni
.
Bài tập tự giải:
Bài 1: Điện phân một dung dịch chứa anion
3NO
và các cation kim loại có cùng
nồng độ mol:
2+ + 2+Cu , Ag , Pb
. Hãy cho biết trình tự xảy ra sự khử của những ion kim
loại này trên bề mặt catot?
Bài 2: Hãy viết ptpư trên mỗi điện cực và ptpư chung (nếu có) cho mỗi sự điện
phân sau:
a) Dung dịch KCl có màng ngăn và không có màng ngăn.
b) Dung dịch chứa đồng thời
2 4K SO
và
4CuSO
.
c) Dung dịch
3 2Cu NO
với anot bằng Pt, catot bằng Cu.
d) Dung dịch
3 2Cu NO
với anot bằng Cu, catot bằng Pt.
Bài 3: Hãy nêu hiện tượng và viết ptpư khi điện phân các dung dịch hỗn hợp sau
với điện cực Pt:
a) HCl và
3 2Cu NO
b) NaCl và
3 2Cu NO
c)
3 2Zn NO
và
3 2Cu NO
Xét tất cả các trường hợp có thể xảy ra khi điện phân. Ngoài phương pháp điện
phân còn có phương pháp nào tách được kim loại đồng ra khỏi các dung dịch trên?
Bài 4: Ion
+Na
có bị khử hay không, khi người ta thực hiện những phản ứng hóa
học sau:
a) Điện phân NaCl nóng chảy.
b) Điện phân dung dịch NaCl.
c) Dung dịch NaOH tác dụng với dung dịch HCl.
Viết sơ đồ, phương trình điện phân và phản ứng hóa học đã xảy ra?
Bài 5: Cho các chất
n x yACl , R O , MOH
ở trạng thái nóng chảy
LÍ THUYEÁT ÑIEÄN PHAÂN VAØ BAØI TAÄP ÑIEÄN PHAÂN
Trang 16
2009
a) Viết phương trình điện phân từng chất?
b) Phương pháp điện phân thường dùng điều chế những kim loại nào?
Bài 6: Phản ứng nào xảy ra trong quá trình điện phân
2MgCl
nóng chảy?
A. Sự oxi hóa
2+Mg
B. Sự khử ion
2+Mg
C. Sự oxi hóa ion
-Cl
D. Sự khử ion
-Cl
Bài 7: Trong quá trình điện phân KBr nóng chảy, phản ứng nào xảy ra ở điện cực
dương (anot)?
A. Ion -Br bị khử B. Ion -Br bị oxi hóa
C.Ion +K bị oxi hóa D. Ion +K bị khử
Bài 8: Điện phân với điện cực trơ, có màng ngăn một dung dịch chứa các ion
2+ 3+ 2+ -Fe , Fe , Cu , Cl
. Thứ tự các ion bị điện phân ở catot là:
A.
2+ 3+ 2+Fe , Fe , Cu
B.
2+ 2+ 3+Fe , Cu , Fe
B.
3+ 2+ 2+Fe , Cu ,Fe
D.
3+ 2+ 2+Fe ,Fe , Cu
Bài 9: Cho các anion:
- - 2- - -Cl , Br , S , I , OH
. Dãy nào sa...