Phương pháp giải bài tập điện phân giúp học sinh đạt kết quả cao trong kì thi hsg và thi tốt nghiệp thpt

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI
TRƯỜNG THPT TRẦN NHẬT DUẬT

BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ
Lĩnh vực: Hoá học
Phương pháp giải bài tập điện phân giúp học sinh đạt kết quả cao
trong kì thi HSG và thi tốt nghiệp THPT

Tác giả: Hồng Văn Quang
Trình độ chun mơn: Thạc sỹ
Chức vụ: Phó hiệu trưởng
Đơn vị cơng tác: Trường THPT Trần Nhật Duật

Yên Bái, ngày 20 tháng 01 năm 2022


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ
Kính gửi: Hội đồng sáng kiến Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Yên Bái.
Tên tôi là: Hồng Văn Quang.
Ngày, tháng, năm sinh: 13/ 11/ 1980.
Nơi cơng tác: Trường THPT Trần Nhật Duật.
Chức danh: Phó hiệu trưởng.
Trình độ chuyên môn: Thạc sỹ.
Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến “Phương pháp giải bài tập điện
phân giúp học sinh đạt kết quả cao trong kì thi HSG và thi tốt nghiệp THPT”.
- Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục và Đào tạo.
- Mô tả bản chất của sáng kiến:
+ Hệ thống lại các dạng bài tập về Điện phân giúp học sinh dễ dàng hơn trong
việc giải loại bài tập này. Đồng thời, với những bài tập nâng cao về điện phân thì đề

tài này chỉ cho các em thấy có thể đơn giản hố các phép tính phức tạp đó trong giới
hạn cho phép để các em giải nhanh hơn.
+ Đối với nhiều học sinh, bài tập điện phân cơ bản tương đối khó hiểu nên bài
tập nâng cao về điện phân sẽ rất khó và phức tạp. Kiến thức về điện phân là kiến
thức khó khơng được đề cập nhiều trong chương trình phổ thông. Nhưng dạng bài
tập này không thể thiếu trong đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh và đề thi tốt nghiệp đối
với học sinh THPT nên việc hệ thống, phân loại và đưa ra các phương pháp giải cho
dạng bài tập này là rất cần thiết.
- Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến:
+ Trong chương trình kiến thức hóa học dành rất ít thời lượng cho phần điện
phân nên việc tiếp nhận kiến thức này là rất khó cho học sinh. Những kiến thức
nâng cao so với yêu cầu của sách giáo khoa học sinh rất khó tiếp thu. Ngồi ra, một
số nội dung khơng có trong chương trình học hoặc đề cập rất ít nhưng lại có trong
nội dung đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh và đề thi tốt nghiệp THPT. Vì vậy, để nâng
cao chất lượng giáo dục mũi nhọn và giúp học sinh đỗ Đại học với điểm số cao thì
việc ơn luyện về phần điện phân là rất cần thiết.
+ Để học sinh hiểu rõ về các bài tập liên quan đến điện phân giáo viên cần bổ
sung lí thuyết, giải thích bản chất của vấn đề liên quan. Sáng kiến của tơi đã hệ
thống được các kiến thức lí thuyết liên quan (kiến thức được chắt lọc từ nhiều nguồn
tài liệu và từ kinh nghiệm giảng dạy nhiều năm của bản thân) và các dạng bài tập
2


cũng như phương pháp giải các dạng bài tập đó. Qua đây có thể giúp học sinh và
giáo viên có thể hiểu, rút ngắn thời lượng mà vẫn đáp ứng được yêu cầu đề ra.
- Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến
theo ý kiến của tác giả: Khi áp dụng sáng kiến này giúp giáo viên và học sinh hiểu
sâu hơn về bài tập điện phân và giải thích được nhiều kiến thức liên quan. Học sinh
có thể tự tin khi đi thi học sinh giỏi cấp tỉnh hay giải quyết các bài tập vận dụng cao
trong đề thi tốt nghiệp THPT khi gặp dạng bài tập này. Thông qua sáng kiến giúp

cho giáo viên giảng dạy mơn hóa học có thể có những định hướng tốt cho học sinh
khi dạy phần kiến thức này.
Tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật và
hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.
Yên Bái, ngày 20 tháng 01 năm 2022
Người nộp đơn
(Ký và ghi rõ họ tên)

Hoàng Văn Quang

3


MỤC LỤC

Mục

Nội dung

Trang

I.

Thông tin chung về sáng kiến

4

II.

Mô tả giải pháp sáng kiến

4

1.

Tình trạng đã biết

4

2.

Nội dung giải pháp đề nghị cơng nhận sáng kiến

5

- Mục đích của giải pháp

5

- Nội dung giải pháp:
I. Cơ sở lí thuyết của điện phân

5

II. Phương pháp giải bài tập về điện phân

6

3.

Hiệu quả của đề tài

28

4.

Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến

29

Cam kết không sao chép hoặc vi phạm bản quyền

29

III.

4


I. THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên sáng kiến: “Phương pháp giải bài tập điện phân giúp học sinh đạt kết
quả cao trong kì thi HSG và thi tốt nghiệp THPT”.
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục và Đào tạo
3. Phạm vi áp dụng sáng kiến: Sáng kiến có thể áp dụng tại các trường THPT.
4. Thời gian áp dụng sáng kiến: năm 2019, 2020, 2021.
5. Tác giả:
Họ và tên: Hồng Văn Quang
Năm sinh: 1980
Trình độ chun mơn: Thạc sỹ
Chức vụ cơng tác: Phó hiệu trưởng

Nơi làm việc: Trường THPT Trần Nhật Duật.
Địa chỉ liên hệ: Hoàng Văn Quang, Trường THPT Trần Nhật Duật.
Điện thoại: 0839.111.180
II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP SÁNG KIẾN
1. Tình trạng giải pháp đã biết
Nếu như nghiên cứu khoa học là một hoạt động khơng thể thiếu trong q
trình tồn tại và phát triển của lồi người thì tích luỹ kinh nghiệm, tìm tịi, sáng tạo là
hoạt động rất quan trọng đối với những người làm nghề giáo dục. Giáo dục nói
chung và giáo dục trong nhà trường nói riêng là một hoạt động có tính chất lâu dài,
bền vững tiếp nối từ thế hệ này sang thế hệ khác. Vì vậy, trong quá trình dạy học,
giáo dục và tự rèn luyện giáo viên cần phải tích luỹ cho mình những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu để giúp cho hoạt động dạy học và giáo dục học sinh ngày càng đạt
kết quả cao hơn.
Là một giáo viên trực tiếp đứng trên bục giảng làm nhiệm vụ dạy học và giáo
dục học sinh trong nhiều năm tơi cũng rất tích cực trong việc tích luỹ và học hỏi
kiến thức và kinh nghiệm của bạn bè, đồng nghiệp. Đặc biệt tích luỹ kiến thức
chun mơn về Hố học cho bản thân. Trong q trình dạy học mơn Hố học có rất
nhiều vấn đề đặt ra cho giáo viên cả về mặt lí thuyết lẫn thực nghiệm. Trong nội
dung ôn luyện học sinh giỏi cấp tỉnh và ôn luyện thi tốt nghiệp THPT qua nhiều
năm, tôi quan tâm nhiều đến vấn đề về điện phân. Sách giáo khoa viết rất ngắn gọn
vấn đề này, tuy nhiên:
- Đối với nhiều học sinh, bài tập điện phân cơ bản tương đối khó hiểu nên bài
tập nâng cao về điện phân sẽ rất khó và phức tạp.

5


- Ngoài ra trong hầu hết các đề thi học sinh giỏi tỉnh dành cho học sinh trung
học phổ thông đều có câu hỏi liên quan đến vấn đề này. Trong đề thi tốt nghiệp
THPT nhiều năm dạng bài tập này thường được đưa vào ở mức vận dụng cao.

- Sách giáo khoa đề cập đến nội dung này rất ít, thậm chí mang tính chất
“cưỡi ngựa xem hoa”. Bên cạnh đó tài liệu tham khảo cho nội dung này không
nhiều, chủ yếu là sách viết cho sinh viên các trường Đại học. Những tài liệu trên
internet không được kiểm chứng và có nhiều kiến thức sai. Điều này gây khó khăn
rất nhiều cho giáo viên giảng dạy, ơn luyện đội tuyển khi dạy cho học sinh tham gia
thi học sinh giỏi cấp tỉnh.
Vì vậy, tơi chọn đề tài:“Phương pháp giải bài tập điện phân giúp học sinh
đạt kết quả cao trong kì thi HSG và thi tốt nghiệp THPT”. Với mong muốn nâng
cao hiệu quả dạy học, giúp học sinh:
Hệ thống lại các dạng bài tập về điện phân để dễ dàng hơn trong việc giải loại
bài tập này. Đồng thời, với những bài tập nâng cao về điện phân thì đề tài này chỉ
cho các em thấy có thể đơn giản hố các phép tính phức tạp đó trong giới hạn cho
phép để các em giải nhanh hơn.
2. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến
- Mục đích của giải pháp: Thơng qua thực tiễn giảng dạy, nhằm giúp học sinh
định hướng tư duy, xử lý nhanh các bài tập về điện phân, đặc biệt là các bài tập điện
phân trong đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh và bài tập vận dụng cao trong đề thi tốt nghiệp
dành cho học sinh THPT, tôi đã soạn chuyên đề “Phương pháp giải bài tập điện
phân giúp học sinh đạt kết quả cao trong kì thi HSG và thi tốt nghiệp THPT”.
- Nội dung giải pháp:
I. Cơ sở lý thuyết về điện phân
1. Khái niệm
2. Điện phân nóng chảy
- Điều chế kim loại mạnh.
- Tổng quát.
- Các vấn đề cần lưu ý khi điện phân nóng chảy.
3. Điện phân dung dịch
- Điều chế kim loại hoạt động hố học trung bình và yếu.
3.1. Với muối của axit không chứa oxi (thường là muối halogen)
3.2. Với muối của axit có chứa oxi (thường gặp là muối nitrat, sunfat…)

6


3.2.1. Với muối của kim loại mạnh: K, Na,…
3.2.2. Với muối của kim loại trung bình, yếu.
3.3. Điện phân dung dịch các chất điện li.
4. Ứng dụng của phương pháp điện phân.
5. Một số lưu ý khi giải bài tập điện phân.
6. Định luật Faraday
II. Phương pháp giải bài tập về điện phân
1. Điện phân chất điện li nóng chảy:
- Khi đun nóng ở nhiệt độ cao thì chất điện li nóng chảy (hố lỏng), các ion
dương và ion âm trở lên linh động hơn so với ở trạng thái rắn. Các ion dương
(cation) mang điện tích dương nên di chuyển về cực âm (catot), tại đây xảy ra quá
trình khử; cịn các ion âm (anion) mang điện tích âm sẽ di chuyển về cực dương
(anot), tại đây xảy ra q trình oxi hố.
- Điều kiện của chất điện phân nóng chảy:
+ Chất điện phân nóng chảy phải bền ở nhiệt độ nóng chảy hoặc cao hơn.
Ví dụ: AlCl3 bị thăng hoa khi đun nóng nên khơng thể điện phân nóng chảy.
+ Chất điện phân nóng chảy có nhiệt độ nóng chảy thấp hoặc có thể hạ thấp
(tiêu tốn ít năng lượng).
1.1. Điện phân nóng chảy muối clorua của kim lại mạnh (K, Na, …)
nc
MCln 
 M n  nCl 

Catot (-)

Anot (+)

M n   ne  M

2Cl   Cl2  2e

dpnc
Phương trình điện phân là: 2MCln 
 2M  nCl2 (n  1;2)

Bài 1: (Trích đề ĐHKA 2008): Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại
catốt xảy ra :
A. Sự khử ion Cl .
B. Sự oxi hóa ion Cl .
C. Sự oxi hóa ion Na + .
D. Sự khử ion Na + .
Hướng dẫn:
nc
NaCl 
 Na   Cl 

Tại catot (-): ion Na+
Na   e  Na

Chất khử Na+ => bị khử, sự khử, quá trình khử. => Chọn D.

Nhận xét: Với câu hỏi dạng này học sinh thường nhầm lẫn giữa khái niệm chất khử,
chất oxi hoá, sự khử, sự oxi hoá. Đây là dạng bài tập giúp củng cố kiến thức lý
thuyết bản chất phần điện phân và phản ứng oxi hoá khử.
7

Bài 2: Điện phân hoàn toàn 14,9 gam muối clorua nóng chảy của một kim loại kiềm
người ta thu được 2,24 lít khí Clo (đktc). Kim loại đó là:
A. Na.

B. K.

C. Rb.

D. Li.

Hướng dẫn:
Gọi KLK là R ta có phương trình điện phân là:
dpnc
2 RCl 
 2 R  Cl2

0, 2

0,1

14,9
 74,5
0, 2
 M R  74,5  35,5  39
 M RCl 

=> Chọn B.
Bài 3: Điện phân nóng chảy NaCl với I = 1,93A trong thời gian 400 giây, thu được
0,1472 gam Na thì hiệu suất điện phân là
A. 70%.

B. 40%.

C. 60%.

D. 80%.

Hướng dẫn:
Áp dụng định luật Faraday ta có:
23.1,93.400
 0,184 gam
96500
0,1472
H
.100  80%
0,184

mNa 

Nhận xét: Đối với các bài tập củng cố lý thuyết điện phân nóng chảy như bài 2 và
bài 3, đây là các bài tập học sinh chỉ cần sử dụng phương trình điện phân và áp dụng
định luật Faraday thì dễ dàng tính ngay được kết quả.
Bài 4: Một hỗn hợp gồm 23,5 gam muối cacbonat kim loại hoạt động hoá trị II (A)
và 8,4 gam muối cacbonat kim loại hoạt động hoá trị II (B) đem hoà tan hoàn toàn
vào HCl dư rồi cơ cạn và điện phân nóng chảy hồn tồn thấy có m gam các kim
loại tạo ra ở catot và V lít khí Clo thốt ra ở anot. Biết khi trộn m gam các kim loại
này với m gam Ni rồi cho tác dụng với H2SO4 dư thì thể tích khí H2 sinh ra nhiều
gấp 2,675 lần so với khí sinh ra khi có một mình Ni và biết phân tử lượng của oxit
kim loại B bằng nguyên tử lượng của kim loại A.
a) Viết phương trình hố học xảy ra.

b) Tính thành phần % về khối lượng của A, B tạo ra ở catot.
c) Tính thể tích V của khí Clo ở đktc.
Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Hướng dẫn:
Gọi 2 muối là ACO3 và BCO3 với số mol tương ứng trong hỗn hợp là a và b.
Các phản ứng xảy ra là:
8


ACO3  HCl  ACl2  H 2O  CO2
a
a
BCO3  HCl  BCl2  H 2O  CO2
b
b
ACl2  A  Cl2
a
a a
BCl2  B  Cl2
b
b b
A  H 2 SO4  ASO4  H 2
a
a
B  H 2 SO4  BSO4  H 2
b
b
Ni  H 2 SO4  NiSO4  H 2
c

c

Theo bài ra ta có:
a( A  60)  23,5
b( B  60)  8, 4

aA  bB  59c
a  b  c  2, 675c

 A  B  16

Giải ra ta được: A = 40; B = 24; a = 0,235; b = 0,1; c = 0,2.
Vậy A là Ca; B là Mg.
=> %Ca = 79,66%; %Mg = 20,34%.
Thể tích khí Clo thu được là 22,4.(a + b) = 7,504 lít.
Nhận xét: Ngồi củng cố lý thuyết về điện phân nóng chảy, bài tập này cịn giúp
học sinh ơn lại các kiến thức đã học về tính chất của kim loại, rèn kĩ năng viết
phương trình hố học. Bài tập này phù hợp với đối tượng học sinh khá, giỏi.
Bài 5: Điện phân nóng chảy a gam muối A tạo bởi kim loại M và halogen X thu
được 0,96 gam M ở catot và 0,896 lít khí ở anot. Mặt khác, hố tan a gam muối A
vào nước rồi cho dung dịch trên tác dụng với AgNO3 dư được 11,48 gam kết tủa.
a) X là halogen nào?
b) Trộn 0,96 gam kim loại M với 2,242 gam kim loại M’ cùng hoá trị duy nhất
rồi đốt hết hỗn hợp này bằng oxi thì thu được 4,162 gam hỗn hợp hai oxit. Để hoà
tan hoàn toàn hỗn hợp này cần 500 ml dung dịch H2SO4 nồng độ c mol/l.
- Tính % về số mol mỗi oxit trong hỗn hợp của chúng.
- Tính tỉ lệ khối lượng nguyên tử giữa M và M’.
- Tính c.
Hướng dẫn:
9

a) Gọi công thức của muối A là MXn ta có phản ứng:
dpnc
2MX n 
 M  nX 2

b
b 0,5nb
MX n  nAgNO3  M ( NO3 ) 2  nAgX
b

nb

 nb 0,896
 0, 04
 
 2
22, 4
nb(108  X )  11, 48


=> X = 35,5, halogen X là Clo.
b) Ta có phản ứng đốt b mol kim loại M và c mol kim loại M’
4M  O2  2M 2On
b 0, 25nb 0,5b
4M ' O2  2M '2 On
c 0, 25nc

0,5c

 Mb  0,96
bn  0, 08


 M ' c  2, 242
0,5b(2M  16n)  0,5c(aM ' 16n)  4,162

=>nb = 0,08 và nc = 0,04
Như vậy b = 2c => M chiếm 66,7% và M’ chiếm 33,3%.
Do b = 2c nên:
M ' c 2, 242

Mb
0,96
M'

 4, 67
M
M 2On  nH 2 SO4  M 2 ( SO4 ) n  H 2O
0,5b 0,5nb
M '2 On  nH 2 SO4  M '2 ( SO4 ) n  H 2O
0,5c

0,5nc

bn cn 1
  (0, 08  0, 04)  0,96
2 2 2
0, 06

  H 2 SO4  
 0,12M
0,5
 nH 2 SO4 

Nhận xét: Đây là dạng bài tập tương đối khó, địi hỏi học sinh phải có kiến thức
sâu, việc giải bài tập này có tác dụng phát triển tư duy cho học sinh. Giáo viên lựa
chọn bài tập này cho bồi dưỡng HSG và ôn luyện thi Đại học.
1.2. Điện phân nóng chảy hidroxit kim loại mạnh (K, Na,…)
nc
MOH 
 M n   OH 

10


Catot (-)

Anot (+)

M e M

4OH   O2  2H 2O  4e

dpnc
Phương trình điện phân là: 4MOH 
 4M  O2  2H 2O

Ví dụ: Phương trình điện phân nóng chảy NaOH:
dpnc

4 NaOH 
 4 Na  O2  2H 2O

Bài 1: Điện phân nóng chảy 6,72 gam hidroxit kim loại kiểm thu được 0,672 lít khí
(đktc) ở anot. Cơng thức hidroxit đó là
A. LiOH.

B. NaOH.

C. KOH.

D. CsOH.

Hướng dẫn
Phương trình điện phân nóng chảy:
dpnc
4MOH 
 4M  O2  2 H 2O

0,12 0, 03
 M MOH 

6, 72
 56  M M  39  KOH
0,12

=> Đáp án C.
Nhận xét: Đối với bài tập điện phân nóng chảy hidroxit kim loại mạnh, đây là bài
tập tương đối dễ. Học sinh viết được phương trình điện phân là tính ra được kết quả.
Bài tập này phù hợp với đối tượng học sinh thi tốt nghiệp THPT.

Bài 2: Điện phân nóng chảy NaOH. Tại catot xảy ra q trình:
A. oxi hố 4OH   O2  2H 2O  4e

B. khử 4OH   O2  2H 2O  4e

C. oxi hoá Na   e  Na

D. khử Na   e  Na

Hướng dẫn:
nc
NaOH 
 Na   OH 

Anot () : ionOH 
4OH   O2  2 H 2O  4e

=> bị oxi hoá, sự oxi hoá, q trình oxi hố.
=> Chọn A.
Nhận xét: Đối với các bài tập định tính ta cần nắm rõ các quá trình xảy ra tại các
điện cựctrong quá trình điện phân. Bài tập giúp củng cố kiến thức lí thuyết bản chất
phần điện phân và phản ứng oxi hoá – khử.
1.3. Điện phân nóng chảy nhơm oxit
Na3 AlF6
Al2O3 

 2 Al 3  3O2

Catot (-)

Anot (+)

Al 3  3e  Al

2O2  O2  4e

11


dpnc
Phương trình điện phân là: 2 Al2O3 
 4 Al  3O2

Lưu ý:
- Tác dụng của Na3AlF6 (criolit): Hạ nhiệt cho phản ứng; tăng khả năng dẫn điện
cho Al; Ngăn chặn sự tiếp xúc của oxi khơng khí với Al.
- Do điện cực làm bằng graphit (than chì) nên bị khí sinh ra ở anot ăn mịn.
2C  O2  2CO
C  O2  CO2

- Khí ở anot sinh ra thường là hỗn hợp khí CO, CO2 và O2.
- Các muối có gốc axit chứa oxi khơng bị điện phân nóng chảy (NO3-; SO42-,…).
Bài 1: Giải thích tại sao để điều chế Al người ta điện Al2O3 nóng chảy mà khơng
điện phân AlCl3 nóng chảy là
A. AlCl3 nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn Al2O3.
B. AlCl3 là hợp chất không nóng chảy mà thăng hoa.
C. điện phân AlCl3 tạo ra Cl2 rất độc.
D. điện phân Al2O3 cho ra Al tinh khiết hơn.
Hướng dẫn:
AlCl3 là hợp chất có liên kết cộng hố trị nên ở nhiệt độ cao sẽ khơng nóng chảy mà

thăng hoA. Vì vậy, phản ứng này khơng xảy ra.
=> đáp án B.
Nhận xét: Thông qua bài tập cung cấp cho học sinh kiến thức lí thuyết về sản xuất
Al trong công nghiệp, hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của liên kết trong phân tử đến khả
năng nóng chảy của các chất.
Bài 2: Sản xuất Al bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al 2O3. Hãy cho biết
lượng C (anot) cần dùng để có thể sản xuất được 0,54 tấn Al. Cho rằng toàn bộ
lượng O2 sinh ra đã đốt cháy cực dương thành khí CO2.
A. 0,12 tấn.

B. 0,24 tấn.

C. 0,16 tấn.

D. 0,18 tấn.

Hướng dẫn:
Phương trình điện phân:
dpnc
2 Al2O3 
 4 Al  3O2

C 
0, 015

0, 02 0, 015
O2  CO2
0, 015

=> mC = 0,015.12 = 0,18 tấn.

=> Chọn đáp án D.
Bài 3: (Trích đề thi ĐHKB 2013) Điện phân nóng chảy Al2O3 với các điện cực
bằng than chì thu được m kg Al ở catot và 89,6 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X ở anot. Tỉ
12


khối của X so với hidro bằng 16,7. Cho 1,12 lít X (đktc) phản ứng với dung dịch
Ca(OH)2 (dư) thu được 1,5 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị
của m là
A. 115,2.

B. 82,8.

C. 114,0.

D. 104,4.

Hướng dẫn:
M X  16,7.2  33, 4  mX  33, 4.4  133,6kg

nX = 4 kmol
Cho X + Ca(OH)2 dư thu được kết tủa
=> X có khí CO2: nCO2 = 1,2 kmol
dpnc
2 Al2O3 
 4 Al  3O2

x kmol
2 x 1,5 x
C  O2  CO2

a
a kmol
C  CO2  2CO
(a  1, 2) (2a  2, 4)

=> Hỗn hợp khí X có thể là: CO2: 1,2 kmol; CO: (2a – 2,4); O2 dư (1,5x – a).
 nX  1, 2  2a  2, 4  1,5 x  a  4
 a  1,5 x  5, 2
 2a  3 x  10, 4 (1)
m X  mCO2  mCO  mO2  133, 6
 44.1, 2  28.(2a  2, 4)  32.(1,5 x  a)  133, 6
 24a  48 x  148
 6a  12 x  37 (2)

Giải (1) và (2) ta được x = 1,933 kmol => nAl = 2x = 3,866 kmol => mAl = 104,4 kg.
=> Chọn đáp án D.
Nhận xét: Bài tập này đề cập đến phần điện phân nóng chảy tương đối bản chất và
có tính chiều sâu, trong q trình giải dựa vào bài ra cần phân tích thành phần của
khí tạo ra ở anot, từ đó dùng bảo tồn ngun tố tính lượng oxi tạo ra trong phản
ứng điện phân. Giáo viên có thể dùng cho việc ôn thi HSG cấp tỉnh và ôn thi tốt
nghiệp THPT.
1.4. Điện phân nóng chảy hỗn hợp: Dạng bài tập loại này ít gặp, nếu có ta cần xét
thứ tự phản ứng tại các điện cực.
Ví dụ: Điện phân nóng chảy hỗn hợp muối natri clorua và magieclorua.
Ta có hỗn hợp NaCl, MgCl2 nóng chảy gồm các ion: Na+; Mg2+; Cl-.
Catot (-)

Anot (+)

(Tính khử Na > Mg nên tính OXH Na+ < Mg2+)

2Cl   Cl2  2e

13


Mg 2  2e  Mg
Na   1e  Na

Như vậy, coi như MgCl2 tham gia điện phân trước, sau khi hết MgCl 2 thì
NaCl mới tham gia điện phân.
=> Khi điện phân hỗn hợp muối NaCl, MgCl2 thì thu được Mg, Na ở catot; khí Cl2 ở
anot.
2. Điện phân dung dịch
Khi điện phân dung dịch chất điện li thì tuỳ trường hợp, dung mơi nước của
dung dịch có thể tham gia điện phân ở catot hay ở anot.
- Vai trị của nước: Trước hết là dung mơi hồ tan các chất điện phân, sau đó
có thể tham gia trực tiếp vào quá trình điện phân.
+ Tại catot H2O bị khử: 2H 2O  2e  H 2  2OH 
+ Tại anot H2O bị oxi hoá: 2H2O  O2  4H   4e
- Cách xác định sản phẩm điện phân dung dịch:
* Catot:
- Thực nghiệm cho thấy khi điện phân dung dịch chứa các ion kim loại đứng
sau Al trong dãy điện hoá hoặc H+ của axit thì các ion kim loại này bị khử tạo thành
kim loại bám vào điện cực catot. Ion nào càng đứng sau thì có tính oxi hố càng
mạnh nên càng bị khử trước ở catot: Kim loại đứng sau nhơm có tính khử yếu, do đó
ion các kim loại này (ion dương) có tính oxi hố mạnh. Chúng có tính oxi hoá mạnh
hơn nước nên các ion dương này bị khử trước nước.
M n   ne  M
2 H   2e  H 2

- Khi điện phân dung dịch chứa ion Al3+ trở về trước (ion Mg2+, ion kim loại
kiềm thổ, ion kim loại kiềm) thì các ion kim loại này không bị khử ở catot mà là
H2O của dung dịch bị khử tạo H2 bay ra và phóng thích ion OH- trong dung dịch
(ion OH- kết hợp với ion kim loại tạo hidroxit kim loại tương ứng). Có thể hiểu là
các kim loại từ Al trở về trước có tính khử rất mạnh, nên các ion kim loại này có
tính oxi hố rất yếu, yếu hơn H2O. Do đó, H2O bị khử trước ở catot và khi H2O bị
khử ở catot thì đây cũng là giai đoạn chót ở catot, vì khi hết nước thì cũng khơng
cịn dung dịch nữa, nên sự điện phân sẽ ngừng. Các ion kim loại từ Al trở về trước
chỉ bị khử tạo kim loại tương ứng khi điện phân nóng chảy chất điện li có chứa các
ion này.
2H 2O  2e  H 2  2OH 

Lưu ý: Dạng oxi hoá của những cặp có thể càng lớn càng dễ bị khử. Theo dãy thế
oxi hố khử thì khả năng bị khử của các ion kim loại như sau:
- Các cation từ Zn2+ đến cuối dãy Cu2+, Fe3+, Ag+,… dễ bị khử nhất và thứ tự
14


tăng dần.
- Từ Al3+ đến các ion đầu dãy Na+, Ca2+, K+,… không bị khử trong dung dịch.
- Các ion H+ của axit dễ bị khử hơn các ion H+ của nước.
* Anot: Q trình oxi hố ở anot phụ thuộc vào bản chất của chất làm điện cực anot
và bản chất của anion đi về phía anot.
- Nếu anot tan (không trơ, không bền): Anot được làm bằng các kim loại
thông thường (trừ Pt) như Ag, Cu, Fe, Ni, Zn, Al, … thì kim loại dùng làm anot oxi
hố (bị hồ tan) cịn các anion đi về anot khơng bị oxi hố. Có thể hiểu một cách
gần đúng là kim loại được dùng làm kim loại có tính khử mạnh hơn các chất khác đi
về anot trong dung dịch, nên kim loại được dùng làm điện cực anot bị oxi hoá trước.
Và một khi điện cực anot bị oxi hố (bị ăn mịn) thì đây cũng là giai đoạn cuối ở

anot. Bởi vì khi hết điện cực anot, thì sẽ có sự cách điện và sự điện phân sẽ dừng.
- Nếu anot không tan (trơ, bền): anot được làm bằng bạch kim (Pt) hay than
chì (cacbon graphit).
+ Nếu anion đi về anot là các anion không chứa oxi như Cl -, Br-, I-, S2-,… thì
các anion này bị oxi hoá ở anot.
+ Nếu anion đi về anot là anion có chứa oxi như NO3-, SO42-, PO43-, CO32-,…
thì các anion này khơng bị oxi hố ở anot mà là H2O của dung dịch bị oxi hoá tạo O2
thoát ra, đồng thời phóng thích ion H+ ra dung dịch (ion H+ kết hợp với anion tạo
thành axit tương ứng). Và khi hết H2O đã bị oxi hố ở anot thì đây cũng là giai đoạn
chót ở anot. Vì khi hết nước mới đến các chất khử khác bị oxi hoá, lúc này khơng
cịn là dung dịch nữa, nên sự điện phân dừng.
- Khi đầu bài cho điện phân mà không cho biết dùng điện cực gì thì hiểu là
điện cực khơng tan (trơ, bền).
- Các ion OH-, RCOO- tuy là các anion có chứa oxi, nhưng chúng vẫn bị oxi
hố ở anot khi điện phân dung dịch chứa các anion này với điện cực trơ.
2OH   2e  H 2  O 2
2 RCOO   2e  R  R  2CO2

- Nếu bình điện phân khơng có vách ngăn xốp giữa catot với anot thì có thể
xảy ra phản ứng phụ giữa các chất vừa tạo ra ở hai bên điện cực catot, anot.
Ví dụ: Điện phân dung dịch NaCl bằng điện cực trơ mà khơng có vách ngăn, thì Cl 2
tạo ở anot sẽ tác dụng với dung dịch NaOH ở catot tạo nước javel.
- Các bước xác định sản phẩm tạo thành:
+ Bước 1: Viết phương trình điện li các chất.
+ Bước 2: Xác định các chất, ion có tại các điện cực.
+ Bước 3: Viết quá trình nhường electron ở anot, nhận electron ở catot. Xác
định các sản phẩm tạo thành (chất hoặc ion) ở 2 điện cực.
15

+ Bước 4: Viết phương trình điện phân.
2.1. Điện phân dung dịch axit
- Đối với axit khơng có oxi:
Ví dụ: Điện phân dung dịch HCl:
HCl  H   Cl 

Catot (-): H+, H2O

Anot (+): Cl-, H2O

2H   2e  H 2

2Cl   Cl2  2e

dpnc
Phương trình điện phân là: 2HCl 
 H 2  Cl2

- Đối với axit có oxi:
Ví dụ: Điện phân dung dịch H2SO4:
H 2 SO4  2H   SO42

Catot (-): H+, H2O

Anot (+): SO42-, H2O

2H   2e  H 2

SO42- không điện phân
2H2O  O2  4H   4e

Phương trình điện phân là: 2 H 2O  2 H 2  O2
Như vậy, điện phân dung dịch axit vơ cơ có oxi thực chất là điện phân nước.
Bài 1: Điện phân 25 gam dung dịch H2SO4 12% khi thể tích khí thu được ở catot là
6,72 lít (đktc). Xác định nồng độ % của dung dịch sau điện phân?
A. 13,5%.

B. 14,2%.

C. 15,3%.

D. 12,4%.

Hướng dẫn:
Phương trình điện phân: 2 H 2O  2 H 2  O2
0,3

0,3

m dd sau điện phân = 25 – 0,3.18 = 19,6 gam.
mH 2 SO4 
C % H 2 SO4

25.12
 3gam
100
3

.100  15,3%
19, 6

Chọn đáp án C.
Nhận xét: Thông qua dạng bài tập này củng cố kiến thức lý thuyết về điện phân
dung dịch axit vô cơ có oxi và vận dụng định luật bảo tồn khối lượng để giải. Bài
này phù hợp với đối tượng học sinh ơn thi tốt nghiệp THPT.
Bài 2: (Trích đề thi HSGQG năm 2004) Điện phân 50 ml dung dịch HNO3 có pH = 5
với điện cực than chì trong 30 giờ, dịng điện khơng đổi là 1A.
a. Viết nửa phản ứng tại các điện cực và phương trình phản ứng chung.
b. Tính pH của dung dịch sau điện phân.
16


c. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,0001M cần để trung hoà dung dịch sau điện phân.
d. Hãy cho biết nên dùng chất chỉ thị nào để xác định điểm dừng của phản ứng
trung hoà. Coi khối lượng riêng của HNO3 loãng là 1g/ml.
Hướng dẫn:
Catot (-): H+, H2O

Anot (+): NO3-, H2O

2H   2e  H 2

NO3- không điện phân
2H2O  O2  4H   4e

Phương trình điện phân: 2 H 2O  2 H 2  O2
B. nH 
2

It 1.30.60.60


 0,5596
nF
2.96500

 nH 2  nH 2O  0,5596
 mH 2O  0,5596.18  10, 0728

Khối lượng dung dịch trước khi điện phân là 50.
Khối lượng dung dịch sau khi điện phân là 50 – 10,0728 = 39,9272 = 40 gam
Thể tích dung dịch là 40/1 = 40 ml.
nHNO3  0, 05.105  5.107 mol
5.107



  HNO3    H  
 1, 25.105 M
0, 04
 pH   lg  H    4,9

C. Tính theo phương trình có VNaOH = 5 ml.
D. Phản ứng xảy ra giữa axit mạnh và bazơ mạnh nên có thể dùng chất chỉ thị là
phenolphtalein có khoảng chuyển màu 8 – 10.
Nhận xét: Bài này đòi hỏi học sinh phải có khả năng tư duy, phân tích và tính tốn.
Đây là một dạng bài tập có vai trị quan trọng trong việc khắc sâu kiến thức cho học
sinh, ôn tập lại kiến thức phần điện li thuộc chương trình hố học lớp 11. Bài này
phù hợp cho ôn thi học sinh giỏi.
2.2. Điện phân dung dịch bazơ
M (OH )n  M n  OH 

Catot (-): Mn+, H2O

Anot (+): OH-, H2O

Mn+ không bị điện phân
2H 2O  2e  H 2  2OH 

4OH   2H 2O  O2  4e

Phương trình điện phân: 2 H 2O  2 H 2  O2
Như vậy điện phân dung dịch bazơ mạnh xem như là điện phân nước.
2 H 2O  2 H 2  O2

Bài 1: Điện phân dung dịch Ba(OH)2 với cường độ dòng điện 5,79A trong thời gian
17


1 giờ 20 phút. Thể tích khí thu được ở đktc là
A. 3,2256 lít.

B. 4,8384 lít.

C. 1,792 lít.

D. 1,8128 lít.

Hướng dẫn:
Phương trình điện phân: 2 H 2O  2 H 2  O2
Áp dụng định luật Faraday ta có:

5, 79.4800
 0, 072mol
4.96500
5, 79.4800
nH 2 
 0,144mol
2.96500
 Vkhi  (0, 072  0,144).22, 4  4,8384lit
nO2 

 Chọn đáp án B.
Bài 2: Điện phân dung dịch NaOH với cường độ dòng điện là 10A trong thời gian
268 giờ. Sau khi điện phân cịn lại 100 gam dung dịch NaOH có nồng độ 24%.
Nồng độ % của dung dịch NaOH trước khi điện phân là
A. 4,2%.

B. 2,4%.

C. 1,4%.

D. 4,8%.

Hướng dẫn:
Khi điện phân NaOH khơng bị điện phân mà chỉ có nước bị điện phân:
2 H 2O  2 H 2  O2

Áp dụng định luật Faraday ta có:
10.268.3600
 100mol
96500

2 H   2e  H 2
ne 

100 50
 nH 2O  50mol

 Khối lượng nước bị điện phân là 900 gam.
 Khối lượng dung dịch ban đầu là 1000 gam.
 Khối lượng NaOH trong dung dịch là 100.24% = 24 gam.
 C% (dung dịch ban đầu) = 24.100/1000 = 2,4%.
 Chọn đáp án B.
Nhận xét: Thông qua bài tập 1, 2 này giúp học sinh củng cố kiến thức lý thuyết và
vận dụng định luật Faraday để giải. Bài tập này phù hợp cho ôn luyện thi tốt nghiệp
THPT.
2.3. Điện phân dung dịch muối halogenua của kim loại mạnh
- Tại catot, cation kim loại khơng nhận e mà nước nhận e; cịn tại anot, anion
X nhường e. Vì vậy, điện phân dung dịch muối halogenua của kim loại mạnh thu
được khí H2 ở catot và X2 ở anot.
-

dpdd ,cmn
Phương trình điện phân: 2MX n  2nH2O 
 2M (OH )n  nX 2  nH 2

18


- Nếu khơng có màng ngăn thì X2 tiếp tục phản ứng với dung dịch kiềm
X 2  2OH   X   XO  H 2O

Ví dụ: điện phân dung dịch NaCl
NaCl  Na   Cl 

Catot (-): Na+, H2O

Anot (+): Cl-, H2O

Na+ không bị điện phân
2H 2O  2e  H 2  2OH 

2Cl   Cl2  2e

dpdd ,cmn
Phương trình điện phân: 2NaCl  2H2O 
 2NaOH  Cl2  H 2

Bài 1: Đem điện phân 200 ml dung dịch NaCl 2M (d=1,1g/ml) với điện cực bằng
than có màng ngăn xốp và dung dịch ln ln được khuấy đều đến khi ở catot thốt
ra 22,4 lít khí (ở 20oC, 1atm) thì ngừng điện phân. Nồng độ phần trăm của dung
dịch NaOH sau điện phân là
A. 8%.

B. 54,42%.

C. 16,64%.

D. 8,32%.

Hướng dẫn:
mddNaCl = 1,1.200 = 200 gam.

nNaCl = 0,4 mol
Khí thốt ra ở catot là H2 => nH2 = 0,933 mol.
dpdd ,cmn
Phương trình điện phân: 2NaCl  2H2O 
 2NaOH  Cl2  H 2 (1)

0,4

0,2 0,2

nH2 < 0,93 nên H2O điện phân ở cả 2 điện cực
2H2O → 2H2 + O2
0,733 0,3665
Mdd sau pư = 220 – (0,933.2 + 0,3665.32 + 0,2.71) = 192,206
C%NaOH = (0,4.40.100)/192,206 = 8,32%
 Chọn đáp án D.
Nhận xét: Điểm học sinh thường sai lầm khi giải là tính sai khối lượng dung dịch
sau điện phân. Đối với bài này chúng ta áp dụng định luật bảo tồn khối lượng để
tính khối lượng dung dịch: mdd sau pư = mdd trước điện phân – mkhí. Thơng qua dạng bài tập
này củng cố kiến thức lý thuyết về điện phân dung dịch, rèn luyện kĩ năng tính tốn,
phân tích lượng hết, lượng dư. Bài này phù hợp cho ôn luyện thi tốt nghiệp THPT.
Bài 2: Mức tối thiểu cho phép của H2S trong khơng khí là 0,01 mg/l. Để đánh giá sự
nhiễm bẩn trong khơng khí tại một nhà máy người ta làm như sau: Điện phân dung
dịch KI trong 2 phút bằng dịng điện 2 mA. Sau đó cho 2 lít khơng khí đi từ từ qua
dung dịch điện phân trên cho đến khi iot mất màu hoàn toàn. Thêm hồ tinh bột bắt
đầu xuất hiện màu xanh. Giải thích hiện tượng và cho biết sự nhiễm bẩn của nhà
máy đó là trên hay dưới mức cho phép?
19

Hướng dẫn:
Các phương trình phản ứng:

2KI + 2H2O → 2KOH + I2 + H2
H2S + I2 → S + 2HI
H2S → S + H2

Khi H2S bị điện phân hết, I- bị điện phân tạo ra I2 làm xanh hồ tinh bột.
Số mol I2 được giải phóng khi điện phân dung dịch KI (với I = 0,002A, t = 120s).
mI 2 

AIt
127.It

 nI 2  0,124.10 5 mol
nF 1.96500

Điện phân dung dịch H2S trong 35 giây:
nH 2 S  nS 

m 35.2.103

 0,36.106
32 2.96500

Vậy trong 2 lít khơng khí có chứa: 0,124.10-5 + 0,36.10-6 = 54,4.10-6 gam
Hàm lượng H2S trong không khí của nhà máy là 27,2. 10-3 mg/l
Mức độ ơ nhiễm của nhà máy đã vượt mức cho phép (≤ 0,01 mg/l)
Vậy khơng khí của nhà máy đó đã bị ô nhiễm.
Nhận xét: Đây là bài tập liên quan đến thực tiễn, ngồi củng cố kiến thức về điện

phân cịn giáo dục học sinh ý thức bảo vệ môi trường.
Bài 3: (Trích đề thi HSG tỉnh Vĩnh Phúc năm 2014) Điện phân dung dịch NaCl
một thời gian được dung dịch A và khí thốt ra chỉ có V lít H2 (đktc). Cho dung dịch
A vào dung dịch H2S, lắc kĩ để dung dịch A phản ứng vừa đủ với H2S được 0,16
gam chất rắn màu vàng và dung dịch B (khơng có khí thốt ra). Cho từ từ dung dịch
Br2 0,1M vào dung dịch B đến khi thôi mất màu brom thấy hết 50 ml dung dịch và
được dung dịch C. Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch C được 2,33 gam kết tủa.
a. Viết các phương trình phản ứng, xác định thành phần của A, B, C.
b. Tính V?
Hướng dẫn:
dpdd
2 NaCl  2 H 2O 
 2 NaOH  Cl2  H 2

(1)

2 NaOH  Cl2  NaCl  NaClO  H 2O

(2)

NaClO  H 2 S  NaCl  H 2O  S

(3)

3NaClO  H 2 S  3 NaCl  H 2 SO3

(4)

4 NaClO  H 2 S  4 NaCl  H 2 SO4

(5)

Br2  H 2 SO3  H 2O  2 HBr  H 2 SO4

(6)

H 2 SO4  BaCl2  BaSO4  2 HCl

(7)

Thành phần của:

A: NaCl, NaClO.
B: H2SO4, H2SO3, NaCl.
C: NaCl, HBr, H2SO4.
20


B. Số mol của S là: nS = 0,16/32 = 0,005 mol; nBaSO4 = 0,01 mol.
Số mol của brom là 0,1.0,05 = 0,005 mol.
 nS 2  0,015mol;
Khi bị oxi hố bởi NaClO ta có:

nS  0, 005mol; nSO2  0, 005mol; nS 6  0, 005mol
 nClO 

0, 005.2  0, 005.6  0, 005.8
 0, 004mol
2

Theo (1) ta có: nH  nNaClO  0,04mol;
2

=> V = 0,04.22,4 = 0,896 lít.
Nhận xét: Ngồi củng cố kiến thức lý thuyết về điện phân dung dịch, bài tập này
cịn ơn lại tính chất thuộc kiến thức hố học lớp 10, thơng qua bài tập rèn luyện kỹ
năng viết phương trình hố học, tính tốn. Bài tập này phù hợp với thi HSG.
2.4. Điện phân dung dịch muối gốc axit có oxi với kim loại mạnh.
Ví dụ: Điện phân dung dịch KNO3.

KNO3  K   NO3
Catot (-): K+, H2O

Anot (+): NO3-, H2O

K+ không bị điện phân

NO3- không bị điện phân

2H 2O  2e  H 2  2OH 

2H2O  O2  4H   4e

dp
Phương trình điện phân: 2H2O 
 2H 2  O2

Bài 1: Khi điện phân dung dịch Na2SO4 trong bình chữ U với điện cực trơ có pha
vài giọt phenolphtalein thì hiện tượng quan sát được trong q trình điện phân là
A. có khí H2 thốt ra ở catot.

B. có khí O2 thốt ra ở catot.

C. dung dịch có màu hồng ở catot.

D. dung dịch có màu xanh ở anot.

Nhận xét: Do sau khi tan vào nước muối này phân li hoàn toàn thành cation kim
loại và anion gốc axit. Các ion này khơng có khả năng nhường hay nhận e tại các
điện cực. Vì vậy, điện phân dung dịch các muối của kim loại mạnh với gốc axit có
oxi thực chất là điện phân nước.
Bài 2: Một dung dịch chứa 160 gam nước và 100 gam Ca(NO 3)2 với điện cực than
chì được điện phân trong 10 giờ với cường độ dòng điện 5A. Kết thúc điện phân
khối lượng dung dịch giảm 40,43 gam. Tính khối lượng Ca(NO 3)2.4H2O tối đa có
thể hồ tan được trong 100 gam nước ở nhiệt độ này?
Đáp án: 121,27 gam Ca(NO3)2.4H2O.
2.5. Điện phân dung dịch muối của kim loại trung bình, yếu với gốc axit vơ cơ có oxi
M x An  xM n  nAx

21


Catot (-): Mn+, H2O

Anot (+): Ax-, H2O

M n   ne  M

Ax- không bị điện phân
2H2O  O2  4H   4e

dpdd
Phương trình điện phân: 4M x An  2xH2O 
 4xM  4nH x A2  nxO2

Khi ion kim loại điện phân hết, nước điện phân ở cả 2 điện cực:
dp
2H 2O 
 2H 2  O2

Để giải bài tập này chúng ta có thể dùng 1 trong 2 cách sau:
Cách 1: Sử dụng phương trình điện phân, dựa vào giữ kiện bài ra và phương trình để
tính kết quả.
Cách 2: Sử dụng phương pháp bảo tồn electron:
Viết quá trình nhường e tại anot và nhận e tại catot, ta có số mol e nhường bằng số
mol e nhận.
Thơng thường muốn được kết quả nhanh chóng, chúng ta thường vận dụng phương
pháp bảo tồn electron.
Ví dụ: điện phân dung dịch CuSO4
CuSO4  Cu 2  SO42

Catot (-): Cu2+, H2O

Anot (+): SO42-, H2O

Cu 2  2e  Cu

SO42- không bị điện phân
2H2O  O2  4H   4e

1
2

dpdd
 Cu  H 2 SO4  O2
Phương trình điện phân: CuSO4  2 H 2O 

Bài 1: (Trích đề thi ĐHKA năm 2011) Hoà tan 13,68 gam MSO4 vào nước được
dung dịch X. Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dịng điện khơng đổi) trong
thời gian t giây, được y gam kim loại M duy nhất ở catot và 0,035 mol khí ở anot.
Cịn nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả 2 điện cực
là 0,1245 mol. Giá trị của y là
A. 4,788.

B. 3,920.

C. 1,680.

D. 4,480.

Bài 2: (Trích đề thi ĐHKA năm 2012) Điện phân 150 ml dung dịch AgNO3 1M
với điện cực trơ trong thời gian t giờ, cường độ dịng điện khơng đổi 2,68A (hiệu
suất điện phân là 100%) thu được chất rắn X, dung dịch Y và khí Z. Cho 12,6 gam
Fe vào Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại và khí
NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của t là
A. 0,8.

B. 1,2.

C. 1,0.

D. 0,3.

Nhận xét: Đối với các dạng bài tập này học sinh chỉ cần xác định các quá trình xảy
ra tại các điện cực, vận dụng phương trình Faraday và bảo tồn electron thì có thể
giải ra kết quả một cách nhanh chóng. Giáo viên có thể lựa chọn dạng bài tập này để
22


ôn thi tốt nghiệp THPT.
Bài 3: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dịng điện 9,65A.
Tính khối lượng Cu bám vào catot khi thời gian điện phân t 1 = 200s và t2 = 500s.
Biết hiệu suất điện phân là 100%.
A. 0,32 gam và 0,64 gam.

B. 0,64 gam và 1,28 gam.

C. 0,64 gam và 1,60 gam.

D. 0,64 gam và 1,32 gam.

Nhận xét: với dạng bài tập này học sinh thường áp dụng phương trình Faraday tính
kết quả trực tiếp luôn mà không sử dụng đến số mol lượng chất cho ban đầu dẫn đến
sai sót. Vì vậy, khi gặp bài toán này trước tiên chúng ta cần tính thời gian cần thiết
để điện phân hết lượng ion kim loại có trong dung dịch sau đó so sánh với thời gian
bài cho:
+ Nếu t điện phân hết ≤ t bài cho => giá trị m tính theo công thức Faraday.
+ Nếu t điện phân hết > t bài cho => giá trị m tính theo số mol kim loại trong dung dịch.
Bài 4: Một chất A có công thức MXOm. Tổng số proton trong các nguyên tử tạo ra
phân tử A là 78. Trong ion XOm- có 32 electron. X là nguyên tố ở chu kỳ 2. Khi điện

phân dung dịch A trong nước, trong 1447,5 giây với I = 10A (điện cực trơ), được
dung dịch B. Cho CuO lấy dư 25% về khối lượng tác dụng với B, lọc tách chất rắn,
thu được dung dịch D có chứa 22,6 gam muối.
a. Tìm cơng thức A.
b. Tính khối lượng kim loại M đã bám vào catot và khối lượng CuO đã dùng.
c. 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 dung dịch D là 250ml).
Nhận xét: Ngồi ơn tập kiến thức phần điện phân, bài này cịn ơn lại kiến thức phần
cấu tạo hoá học lớp 10. Đây là bài tập phù hợp với đối tượng học sinh khá, giỏi.
Bài 5: (Trích đề thi HSGQG năm 2001) Dung dịch X có chất tan là muối
M(NO3)2. Người ta dùng 200 ml dung dịch K3PO4 vừa đủ để phản ứng với 200 ml
dung dịch X, thu được kết tủa là M3(PO4)2 và dung dịch Y. Khối lượng kết tủa đó
(đã được sấy khô) khác khối lượng M(NO3)2 ban đầu là 6,825 gam. Điện phân 400
ml dung dịch X bằng dòng điện một chiều với I = 2A tới khi khối lượng catot khơng
tăng thêm nữa thì dừng, được dung dịch Z. Giả sử sự điện phân có hiệu suất 100%.
a. Hãy tìm nồng độ các ion của dung dịch X, dung dịch Y, dung dịch Z. Cho
biết sự gần đúng phải chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y, dung dịch Z.
b. Tính thời gian đã điện phân.
c. Tính thể tích khí thu được ở 27,3oC, 1atm trong sự điện phân.
Nhận xét: Bài tập này có tính vận dụng cao, kết hợp lí thuyết điện phân với các
phương pháp giải tốn (bảo tồn e, tăng giảm khối lượng, bảo tồn điện tích,…), bài
tập này chỉ phù hợp với đối tượng học sinh giỏi.
23


2.6. Điện phân dung dịch muối halogennua của kim loại trung bình, yếu.
MX n  M n  nX 

Catot (-): Mn+, H2O

Anot (+): X-, H2O

M n   ne  M

2 X   X 2  2e

dpdd
Phương trình điện phân: 2MX n 
 2M  nX 2

Như vậy, điện phân dung dịch muối halogenua của kim loại trung bình, yếu thu
được kim loại ở catot và khí thốt ra ở anot.
Lưu ý: Đối với muối Fe3+ thì đầu tiên tại catot xảy ra quá trình Fe3+ + e → Fe2+. Khi
Fe3+ hết thì Fe2+ + 2e → Fe.
Ví dụ: điện phân dung dịch FeCl3
FeCl3  Fe3  3Cl 

Catot (-): Fe3+, H2O

Anot (+): Cl-, H2O

Fe3  e  Fe2

2Cl   Cl2  2e

Fe2  2e  Fe
dpdd
Phương trình điện phân: 2FeCl3 
 2FeCl2  Cl2
dpdd

FeCl2 
 Fe  Cl2

Bài 1: Điện phân một dung dịch muối MCln với điện cực trơ. Khi ở catot thu được
16 gam kim loại thì ở anot thu được 5,6 lít khí (đkc). Kim loại M là
A. Zn.

B. Cu.

C. Fe.

D. Al.

Bài 2: Sau một thời gian điện phân 200ml dung dịch CuCl2 người ta thu được 1,12
lít khí (đktc) ở anot. Ngâm đinh sắt sạch trong dung dịch còn lại sau khi điện phân.
Phản ứng xong, nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,2 gam. Nồng độ mol ban
đầu của dung dịch CuCl2 là
A. 1M.

B. 1,5M.

C. 1,2M.

D. 2M.

Bài 3: (Trích đề thi CĐ năm 2012) Tiến hành điện phân (với điện cực trơ) V lít dung
dịch CuCl2 0,5M. Khi dừng điện phân thu được dung dịch X và 1,68 lít khí Cl2 (đktc)
duy nhất ở anot. Toàn bộ dung dịch X tác dụng vừa đủ với 12,6 gam Fe. Giá trị của V là
A. 0,15.

B. 0,6.

C. 0,45.

D. 0,8.

Nhận xét: Với bài tập điện phân dạng này học sinh chỉ cần viết đúng phương trình
điện phân hoặc vận dụng bảo tồn electron là có thể tính được kết quả. 3 bài tập này
phù hợp với đối tượng học sinh ôn thi tốt nghiệp THPT.
Bài 4: Nung nóng m gam hỗn hợp A gồm CuCO3 và MCO3 một thời gian ta thu
được m1 gam chất rắn A1 và V lít khí CO2 (đktc). Cho V lít khí CO2 này hấp thụ
hồn tồn vào dung dịch chứa 0,4 mol NaOH, sau đó cho thêm CaCl 2 dư vào thấy
tạo thành 15 gam kết tủa. Mặt khác, đem hoà tan hoàn toàn A1 bằng dung dịch HCl
dư được dung dịch B và 1,568 lít CO2 (đktc). Tiến hành điện phân (điện cực trơ)
24


dung dịch B tới khi catot bắt đầu thốt khí thì ngừng lại, thấy ở anot thốt ra 2,688
lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch B sau điện phân rồi lấy muối khan đem điện phân
nóng chảy thu được 4 gam kim loại ở catot.
a. Tính khối lượng nguyên tử của M.
b. Tính khối lượng m và m1.
Nhận xét: Đây là bài tập có tính vận dụng cao địi hỏi học sinh phải có tư duy logic,
dựa vào số mol OH- và lượng kết tủa thu được học sinh chia ra trường hợp bazơ hết
và bazơ dư kết hợp với viết phương trình phản ứng để tìm kết quả. Bài tập này phù
hợp cho đối tượng học sinh giỏi.
2.7. Điện phân dung dịch muối với anot là kim loại trùng với kim loại trong muối
(hiện tượng cực dương tan)
Hiện tượng dương cực tan là hiện tượng cực dương bị tan ra vào dung dịch
xảy ra khi kim loại làm cực dương trùng với kim loại của muối trong dung dịch chất

điện phân.
Bài 1: (Trích đề CĐ năm 2010) Điện phân dung dịch CuSO4 với anot bằng Cu
(anot tan) và điện phân dung dịch CuSO4 với anot bằng graphit (anot trơ) đều có đặc
điểm chung là
A. ở anot xảy ra sự khử Cu2+ + 2e → Cu.
B. ở catot xảy ra sự oxi hoá 2H 2O  2e  H 2  2OH 
C. ở anot xảy ra sự khử 2H2O  O2  4H   4e
D. ở catot xảy ra sự oxi hoá Cu → Cu2+ + 2e.
Nhận xét:
- Ở cực dương: Cu có tính khử mạnh hơn H2O nên sẽ nhường e. Ion SO42- có
ở cực dương sẽ kéo Cu2+ vừa được tạo ra vào trong dung dịch. Cu2+ này dưới lực hút
tĩnh điện sẽ chạy qua cực âm. Như vậy, cực dương sẽ ngày càng tan ra, cực âm Cu
bám vào ngày càng nhiều thêm.
- Người ta lợi dụng tính chất cực dương tan này để mạ kim loại cho các vật
cần mạ.
- Hiện tượng cực dương tan không chỉ xảy ra với điều kiện điện cực dương
làm bằng kim loại trùng với kim loại trong dung dịch muối, mà còn xảy ra với các
kim loại khác. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của nhiều yếu tố vật lí: nhiệt lượng, điện trở
mà hiện tượng này chỉ xảy ra rõ nét, mãnh liệt nhất khi sử dụng cực dương làm bằng
kim loại trùng với kim loại trong dung dịch muối.
Bài 2: Hoà tan 1,12 gam hỗn hợp Ag, Cu trong 19,6 gam dung dịch H2SO4 đặc nóng
(dung dịch A) thu được SO2 và dung dịch muối B. Cho Ba(NO3)2 tác dụng với dung
dịch thu được khi oxi hoá SO2 thoát ra ở trên bằng nước brom dư thu được 1,864
gam kết tủa. Hoà tan lượng muối B thành 500ml dung dịch, sau đó điện phân 100ml
trong thời gian 7 phút 43 giây với điện cực trơ và cường độ dòng điện 0,5A.
25