Bai SU DIEN PHAN 12 NANG CAO

24/10/2016

1


* Pin điện hóa là thiết bị trong đó năng lượng của
phản ứng oxi hóa-khử chuyển thành điện năng.
* Pin điện hóa tạo bởi hai cặp oxi hóa-khử, trong
đó:
+ Anot (-) : xảy ra sự oxi hóa chất khử.
+ Catot (+): xảy ra sự khử chất oxi hóa.

24/10/2016

2


Tiết 38 :

SỰ ĐIỆN PHÂN

I. KHÁI NIỆM

1. Thí dụ
2. Khái niệm
II. SỰ ĐIỆN PHÂN CÁC CHẤT ĐIỆN LI
1. Điện phân chất điện li nóng chảy
2. Điện phân dung dịch chất điện li trong nước
a. Điện phân dung dịch CuSO4 với các điện cực trơ (grapphit)
b. Điện phân dung dịch CuSO4 với anot đồng (anot tan)
III. ỨNG DỤNG CỦA SỰ ĐIỆN PHÂN

24/10/2016

3


Tiết 38 :

SỰ ĐIỆN PHÂN

I- SỰ ĐIỆN PHÂN
1. Thí dụ:

24/10/2016

4


NaCl

Cl2
Na

Na nãng ch¶y
NaCl nãng ch¶y

Catot b»ng thÐp

24/10/2016

L­íi thÐp h×nh trô

Catot b»ng thÐp

Anot b»ng than ch×

5


Tiết 38 :
I- SỰ ĐIỆN PHÂN
1. Thí dụ:

SỰ ĐIỆN PHÂN

- Xét quá trình điện phân nóng chảy NaCl:
+ Cực dương: có khí Clo thoát ra
+ Cực âm: có kim loại Na tạo thành
NaCl
Catot (-)
(-)
(+)
Anot (+)
nãng
Na+ ch¶y
Cl2Na+ + 2e

2Na

2Cl-

Cl2 + 2e

Phương trình điện phân:
2NaCl
24/10/2016

®pnc

2Na + Cl2
6


Tiết 38 :
I- SỰ ĐIỆN PHÂN
1. Thí dụ:
2. Khái niệm

24/10/2016

SỰ ĐIỆN PHÂN

Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy
ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện
một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc
dung dịch chất điện li.

7


Tiết 38 :

SỰ ĐIỆN PHÂN

Ứng dụng: dùng điều chế các kim loại có tính
khử mạnh (từ K đến Al) bằng cách điện phân
1. Thí dụ:
2. Khái niệm
(hợp chất hiđroxit, halogenua, oxit) nóng chảy
II- SỰ ĐIỆN PHÂN của các kim loại trên.
CÁC CHẤT ĐIỆN LI Thí dụ:
1. Điện phân chất điện li
đpnc
MgCl
Mg + Cl2
nóng chảy
2
I- SỰ ĐIỆN PHÂN

2Al2O3
4NaOH
24/10/2016

đpnc

4 Al +3 O2

đpnc

4 Na + O2 +2 H2O
8

VD 1. Trong quá trình điện phân, những anion di chuyển về
A. anot, ở đây chúng bị khử
B. catot, ở đây chúng bị khử
C. anot, ở đây chúng bị oxi hóa
D. catot, ở đây chúng bị oxi hóa
VD 2. Phản ứng nào xảy ra ở catot trong quá trình điện phân MgCl2
nóng chảy ?
A. sự oxi hóa ion Mg2+
B. sự khử ion Mg2+
C. sự oxi hóa ion Cl24/10/2016

D. sự khử ion Cl

-

9


Câu 1 : Cho các kim loại sau : Fe, Na, Ca, Cu, Mg, K, Al.
bao nhiêu kim loại điều chế bằng phương pháp điện phân
nóng chảy.
A. 3

B. 4.

C. 5

D. 6

Câu 2 : Điện phân 19g một muối clorua của kim loại R
nóng chảy với hiệu suất H = 100%. Kết thúc phản ứng
thấy thoát ra 4,48 Cl2 lít khí ở Anot (Đktc). Muối của kim
loại là.
A.
NaCl
24/10/2016

B. KCl

C. CaCl2

D. MgCl210


Tiết 38 :

SỰ ĐIỆN PHÂN

I- SỰ ĐIỆN PHÂN
1. Thí dụ:
2. Khái niệm

II- SỰ ĐIỆN PHÂN
CÁC CHẤT ĐIỆN LI

1. Điện phân chất điện li
nóng chảy
2. Điện phân dd chất điện

li trong nước
a. Điện phân dd CuSO4 với
các điện cực trơ (graphit)

24/10/2016

11


Anot

+

Catot

-

K
Graphit

Graphit
O2

Cu2+

SO42-

SO42-

Cu2+

Cu

Cu2+
Cu
24/10/2016

Dung dÞch
CuSO4

2+

2+

SO4

Cu2+

2-

SO42-

SO42-

SO42SO4212


Tiết 38 :
I- SỰ ĐIỆN PHÂN

SỰ ĐIỆN PHÂN

CuSO4
(H2O)2Cu2+ , SO
H2O
4 , H2O

Catot (-)

1. Thí dụ:
2. Khái niệm

II- SỰ ĐIỆN PHÂN
Cu2+ + 2e
CÁC CHẤT ĐIỆN LI

Cu

1. Điện phân chất điện li
Ph­¬ng tr×nh ®iÖn ph©n:
nóng chảy
®pdd
2. Điện phân dd chất điện
2 CuSO4 + 2 H2O
li trong nước
a. Điện phân dd CuSO4 với

Lưu ý:
các điện cực trơ (graphit)

24/10/2016

2 H2O

2 Cu + O2

Anot (+)

O2 + 4H+ + 4e

+2 H2SO4

 pH = -lg[H+]; pOH = -lg[OH-]
pH + pOH = 14
 Dung dịch sau điện phân có pH giảm.
13
 mdd giảm = mCu + mO2


Câu 1 : Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 CM. Sau 1
thời gian thấy catot tăng lên 6,4g và dung dịch Y. Cho Fe
vào dung dịch Y đến phản ứng hoàn toàn thấy có 11,2g
Fe bị hòa tan. Tính CM ?
A. 0,1

B. 0,2

C. 0,4

D. 0,8

Câu 2 : Điện phân 400ml dung dịch CuSO4 1M. Sau 1 thời gian

thấy ở anot thoát ra 3,36 (l) khí (đktc) và dung dịch Y. Cho bột Fe
vào dung dịch Y đến phản ứng hoàn toàn thấy Fe tan hết m(g).
Tính m ?
A.24/10/2016
5,6g

B. 16,8g

C. 11,2g

D. 22,4g

14


Câu 3 : Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 aM. Sau 1
thời gian khối lượng dung dịch giảm 9,6g so với ban
đầu. Dung dịch sau điện phân có khả năng hòa tan 8,4g
Fe. Tính a?
A. 0,1M

24/10/2016

B. 0,3M

C. 0,4M

D. 0,5M

15

Tiết 38 :

SỰ ĐIỆN PHÂN

I- SỰ ĐIỆN PHÂN
1. Thí dụ:
2. Khái niệm

II- SỰ ĐIỆN PHÂN
CÁC CHẤT ĐIỆN LI

1. Điện phân chất điện li
nóng chảy
2. Điện phân dd chất điện
li trong nước
a. Điện phân dd CuSO4 với
các điện cực trơ (graphit)
b. Điện phân dd CuSO4 với
anot đồng (anot tan)
24/10/2016

16


Anot

+

-

Catot

K

Cu

Pb

Dung dÞch
CuSO4
Cu2+
SO42-

Cu2+

SO42SO42-

Cu2+

Cu2+
Cu
24/10/2016

2+

SO4

Cu2+

2-

SO42-

SO42SO4217


Tiết 38 :
I- SỰ ĐIỆN PHÂN
1. Thí dụ:
2. Khái niệm

Anot (+)
(Cu)

II- SỰ ĐIỆN PHÂN Cu
(r)
CÁC CHẤT ĐIỆN LI

SỰ ĐIỆN PHÂN
CuSO4

(H2O)
Cu2+2−, ,HH2OO
SO
4
2
2+
Cu2+(dd) + 2e

Cu (dd) + 2e

1. Điện phân chất điện li Ph­¬ng tr×nh ®iÖn ph©n:
Cu(r) + Cu2+(dd)
nóng chảy
(anot)
2. Điện phân dd chất điện
li trong nước
a. Điện phân dd CuSO4 với
(tan hÕt)
các điện cực trơ (graphit)
b. Điện phân dd CuSO4 với
anot đồng (anot tan)
24/10/2016

Catot (-)
(Pb)

Cu(r)

Cu2+(dd) + Cu(r)
(catot)

(khèi l­îng t¨ng lªn)

18


VD 3. Điện phân dd CuSO4 với anot bằng đồng (anot tan) và điện
phân dd CuSO4 với anot bằng graphit (điện cực trơ) đều có đặc điểm

chung là:
A. ở anot xảy ra sự oxi hóa:

Cu

B. ở anot xảy ra sự khử :

2H2O

Cu2+ + 2e
O2 + 4H+ + 4e

C. ở catot xảy ra sự oxi hóa : 2H2O + 2e

2OH- + H2

D. ở catot xảy ra sự khử :

Cu

24/10/2016

Cu2+ + 2e

19


Tiết 38 :

SỰ ĐIỆN PHÂN

I- SỰ ĐIỆN PHÂN

Lưu ý: Thứ tự điện phân xảy ra :

1. Thí dụ:
2. Khái niệm

* Ở Catot:

+ Cation kim loại nào có tính oxi hóa mạnh hơn thì sẽ

II- SỰ ĐIỆN PHÂN
điện phân trước (Ag+, Fe3+,Cu2+, H+ (axit), Pb2+ …)
CÁC CHẤT ĐIỆN LI + Cation kim loại từ K+ đến Al3+ trong dd sẽ không
1. Điện phân chất điện li
nóng chảy
2. Điện phân dd chất điện
li trong nước
a. Điện phân dd CuSO4 với
các điện cực trơ (graphit)
b. Điện phân dd CuSO4 với
anot đồng (anot tan)
24/10/2016

điện phân, khi đó H2O sẽ điện phân tạo khí H2 :
2H2O + 2e
H2 + 2OH-

* Ở Anot trơ:

+ Anion gốc axit không có oxi: ion nào có tính khử
mạnh hơn sẽ điện phân trước ( I- >Br- >Cl- …)
+ Anion gốc axit có oxi(NO3-, SO42-) : không tham
gia điện phân, khi đó nước sẽ điện phân tạo khí O2 :
2H2O
O2 + 4H+ + 4e
20


Câu 4: Điện phân dung dịch X gồm 0,2 mol FeCl3; 0,2
mol CuCl2; 0,2 mol HCl điện cực trơ có màng ngăn. Khi
ở catot bắt đầu sủi bọt khí dừng điện phân. Tại thời
điểm này catot tăng bao nhiêu(g).
A. 6,4g

24/10/2016

B. 3,2g

C. 9,6g

D. 12,8g

21


Câu 5 : Điện phân dung dịch X chứa 0,3 mol CuSO4;
0,2mol FeSO4 trong thùng điện phân không có màng
ngăn. Sau 1 thời gian thu được 5,6 (l) khí ở anot. Tính
khối lượng chất rắn thu được ở catot ?

A. 19,2g

24/10/2016

B. 6,4g

C. 12,8g

D. 25,6g

22


Bài toán 1 : Điện phân dung dịch muối ăn(NaCl) có
màng ngăn xốp thu được dung dịch X.

24/10/2016

23


Câu 6: Điện phân hoàn toàn 200ml dung dịch muối ăn
NaCl 1M thu được dung dịch X. Cho Al vào dung dịch X
đến phản ứng hoàn toàn thấy có m(g) Al phản ứng. Tính m.
A. 2,7g

B. 5,4g

C. 8,1g

D. 10,8g

Câu 7: Điện phân 200ml dung dịch muối ăn NaCl 1M thu
được dung dịch X. Cho Al2O3 vào dung dịch X đến phản
ứng hoàn toàn thấy có 1,02(g) Al2O3 phản ứng. Tính pH
dung dịch X.
A. 1

24/10/2016

B. 2

C. 12

D. 13

24


Bài toán 2: Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và
CuSO4 với điện cực trơ
Phương trình đp
2NaCl + CuSO4  Na2SO4 + Cu + Cl2
2
1
(-) (+)
TH1: Nếu NaCl dư mà thời gian điện phân vẫn còn thì
NaCl điện phân tiếp.
TH2: Nếu CuSO4 dư mà thời gian điện phân vẫn còn
thì CuSO4 đp tiếp.

TH3: Nếu đề cho chất có khả năng tác dụng với NaOH
và H2SO4 vào dung dịch sau phản ứng (VD: Al. Al2O3 ,
NaHCO3 thì xét 2 TH: TH1 và TH2
24/10/2016

25