sáng kiến kinh nghiệm phương pháp giải bài tập điện phân dung dịch

SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

Sở GD & ĐT Hng yên
Trờng thpt nam khoáI châu
&

Sáng kiến kinh nghiệm
Đề tài:

Phng phỏp gii bi tp
in phõn dung dch

Ngi thc hin: Nguyn Th Hong Liờn
n v cụng tỏc : Trng THPT Nam Khoỏi Chõu

1

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

Năm học:

2012 - 2013

PHN I: M U
1.Lí DO CHọN đề TàI

Trong quỏ trỡnh ging dy mụn Húa hc trng THPT, c bit l trong
quỏ trỡnh ụn luyn cho hc sinh thi cỏc kỡ thi i hc; Cao ng, chuyờn in
phõn dung dch l mt chuyờn hay v khỏ quan trng nờn cỏc bi tp v in
phõn thng cú mt trong cỏc kỡ thi ln ca quc gia.
Vi hỡnh thc thi trc nghim nh hin nay thỡ vic gii nhanh cỏc bi toỏn
húa hc l yờu cu hng u ca hc sinh, yờu cu tỡm ra c phng phỏp gii
toỏn mt cỏch nhanh nht, i bng con ng ngn nht khụng nhng giỳp hc
sinh tit kim c thi gian lm bi m cũn rốn luyn c t duy v nng lc
phỏt hin vn ca cỏc em.
T thc t ging dy tụi thy hc sinh khỏ lỳng tỳng trong vic gii bi toỏn
dng ny. Vic i sõu tỡm hiu, phõn tớch lm sỏng t ni dung kin thc v in
phõn dung dch l mt vn rt quan trng. Vỡ vy, tụi ó i sõu tỡm hiu , h
thng húa cỏc dng bi tp in phõn dung dch v phng phỏp gii cỏc dng bi
tp ú
cho hc sinh mt cỏch d hiu, d vn dng, trỏnh c nhng lỳng tỳng, sai lm
v nõng cao kt qu trong cỏc k thi. Trờn c s ú, tụi mnh dn chn ti vi
ni dung: Phng phỏp gii bi tp in phõn dung dch
lm sỏng kin kinh nghim cho mỡnh. Vi hy vng ti ny s l mt ti liu
tham kho hu ớch phc v cho vic hc tp ca cỏc em hc sinh 12 ụn thi i hc
cao ng v cho cụng tỏc ging dy ca cỏc bn ng nghip.
2. mục đích của đề tài

- Gúp phn nõng cao cht lng dy- hc hoỏ hc ca giỏo viờn v hc sinh
- Giỳp cho hc sinh nm chc c bn cht ca cỏc bi tp in phõn dung dch
t ú rốn k nng gii bi tp núi chung v bi tp dng ny núi riờng
- Phỏt huy tớnh tớch cc v to hng thỳ cho hc sinh trong hc tp c bit l

2

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

trong gii bi tp hoỏ hc
- L ti liu rt cn thit cho hc sinh ụn thi tt nghip v i hc, cao ng.
- Giỳp giỏo viờn h thng hoỏ c kin thc, phng phỏp dy hc.
3. NHIệM Vụ CủA đề TàI

- Nghiờn cu c s lớ thuyt ca cỏc phn ng in phõn cỏc dung dch mui,
dung dch axit, dung dch kim v dung dch hn hp cỏc cht in li.
- a ra mt s kinh nghim khi gii bi tp in phõn dung dch.
- Cỏc dng bi tp nh tớnh v nh lng minh ha.
- Mt s bi tp hc sinh ỏp dng.
4.Đối tợng và phạm vi nghiên cứu

Phng phỏp gii bi tp in phõn dung dch trong chng trỡnh ph thụng
5. Phơng pháp nghiên cứu

lm tt ti nghiờn cu tụi s dng cỏc phng phỏp sau:
- Tỡm hiu thụng tin trong quỏ trỡnh dy hc, ỳc rỳt kinh nghim ca bn thõn
- Nghiờn cu sỏch giỏo khoa v cỏc sỏch nõng cao v phng phỏp gii bi tp
- Lm cỏc cuc kho sỏt trc v sau khi s dng ti ny

- Tham kho ý kin ca bn bố ng nghip.
a. Cơ sở lí luận của đề tài
Đối với dạng bài toán in phõn dung dch để viết đợc phơng trình in
phõn chính xác thì học sinh phải hiểu đợc bản chất của phản ứng, th t in phõn
trờn b mt in cc theo qui tc anot, qui tc catot. Khi in phõn dung dch hn
hp cỏc cht in li, điều khó đối với học sinh là phải biết xác định xem phản ứng
xảy ra thì tạo ra những sản phẩm nào, phản ứng dng li giai don no, từ đó
mới viết đợc phơng trình in phõn chính xác.
Trên cơ sở lý thuyết về hiện tợng in phõn, phơng trình in phõn, cánh giải tự
luận thông thờng. Học sinh còn phải nắm đợc phơng pháp giải nhanh để làm bài tập
trắc nghiệm
Chính vì vậy việc cung cấp cho học sinh các cách giải bài toán in phõn
dung dch đặc biệt là xây dựng cho học sinh mô hình ể giải bài toán và các kỹ
năng phân tích đề giúp học định hớng đúng khi làm bài tập là điều rất cần thiết, nó
3

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

giúp học sinh có t duy khoa học khi học tập môn hoá nói riêng và các môn học
khác nói chung nhằm nâng cao chất lợng trong giảng dạy và học tập của giáo viên
và học sinh.
b. Phân tích thực trạng của đề tài
* Điểm mạnh của đề tài

- Học sinh nắm đợc bản chất của phản ứng nên các em cảm thấy dễ hiểu, hiểu
sâu sắc vấn đề th t in phõn trờn b mt in cc theo qui tc anot, qui tc
catot.
- T ú HS vit c cỏc bỏn phn ng xy ra cỏc in cc
- HS vit c phng trỡnh in phõn tng quỏt v tớnh toỏn theo phng trỡnh
ú
. - HS bit ỏp dng cụng thc Faraday vo gii cỏc bi tp in phõn .
* Khú khn:

- a s cỏc bi tp in phõn thng tớnh toỏn theo cỏc bỏn phn ng cỏc in
cc nhng hc sinh thng ch vit phng trỡnh in phõn tng quỏt v gii theo
nú.
- Hc sinh ớt s dng cụng thc h qu ca Faraday ( n e trao i) gii nhanh
bi toỏn in phõn .
- Hc sinh thng lỳng tỳng khi xỏc nh trng hp H 2O bt u in phõn
cỏc in cc (khi bt u si bt khớ catot hoc khi pH ca dung dch khụng i).
- Hc sinh nhm ln quỏ trỡnh xy ra cỏc in cc.
- Hc sinh vit sai th t cỏc bỏn phn ng xy ra cỏc in cctớnh toỏn
sai.
- Hc sinh thng b qua cỏc phn ng ph cú th xy ra gia cỏc sn phm
to thnh nh: in phõn dung dch NaCl khụng mng ngn to ra nc Giaven
v cú khớ H2 thoỏt ra catot ; Phn ng gia axit trong dung dch vi kim loi bỏm
trờn catot

4

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu

SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

PHN II: NI DUNG
A. Lí THUYT V S IN PHN
I.KHI NIM V S IN PHN
1.Khỏi nim: S in phõn l quỏ trỡnh oxi húa - kh xy ra trờn b mt cỏc in

cc khi cú dũng in mt chiu i qua hp cht núng chy hoc dung dch cht
in li.
2. Cỏc in cc.

- in cc dng (anot, kớ hiu l A): Xy ra quỏ trỡnh nhng electron
(s oxi húa)
- in cc õm (catot, kớ hiu l K): Xy ra quỏ trỡnh nhn electron (s kh)
3. in phõn H2O

Nc cú th úng vai trũ vn chuyn electron hoc cú th tham gia in phõn
(l cht kh hay cht oxi húa in cc).
Nu in phõn nc:
+ anot :

2H2O 4H+ + O2 + 4e

+ catot :

2H2O + 2e 2OH- + H2

II. Các qui tắc
1. Qui tắc ở catot (cc õm)
a. catot có cation kim loi kim, kim loi kim th, nhụm thì các ion này khụng

b in phõn vỡ chỳng cú tớnh oxi húa yu hn H 2O; khi đó H2O b in phõn theo
phng trỡnh:

2H2O + 2e H2 + 2OH.

b. catot có cation ca cỏc kim loi ng sau Al trong dóy in húa. Cỏc cation
kim loi này b kh theo tớnh oxi hóa gim dn
Ví dụ: in phõn dung dịch hỗn hợp các ion

Fe3+ , Cu2+ , H+ thứ tự điện phân là

Fe3+ + 1e Fe2+
2H+ + 2e H2
Cu2+ + 2e Cu
5

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

Fe2+ + 1e Fe0 *
Sau khi ht cỏc ion ú, nu tip tc in phõn thỡ H 2O s in phõn theo phng
trỡnh:
2H2O + 2e H2 + 2OH.
2. Qui tắc ở anot (cc dơng)

a. anot nu cú cỏc ion gốc axit không chứa oxi : S2-, Cl-, Br-, I- thỡ chỳng b
in phõn trc H2O theo th t tớnh kh gim dn :

S2->I- > Br- > Cl- > H2O

(F- khụng b in phõn )
S2- S + 2e;
2X- X2 + 2e

( X: halogen)

Sau khi ht cỏc ion ú, nu tip tc in phõn thỡ H 2O s in phõn theo phng
trỡnh:

2H2O O2 + 4H+ + 4e

b. anot nu cú cỏc ion gốc axit chứa oxi : NO3-, SO42-, CO32-, PO43- ,F- ..thỡ
chỳng khụng b in phõn m H2O b in phõn theo phng trỡnh:
2H2O O2 + 4H+ + 4e
3. Các phơng trình điện phân các dung dịch
a. in phõn dung dch mui ca kim loi sau nhụm và gốc axit không chứa oxi

thu đợc kim loại và phi kim
Ví dụ: đin phõn dung dch CuCl2

Phng trỡnh in phõn:

CuCl2 dpdd

Cu + Cl2

b. in phõn dung dch mui ca kim loi sau nhụm và gốc axit chứa oxi thu đợc
kim loại, O2 và axit
VD: in phõn dung dch CuSO4
Phng trỡnh in phõn :


Cu + H2SO4 + ẵ O2
CuSO4 + H2O dpdd

c. in phõn dung dch mui ca kim loi kim, kim th, nhụm và gốc axit không
chứa oxi thu đợc bazơ, phi kim và H2
Ví dụ: đin phõn dung dch NaCl có màng ngăn
dpdd
Phng trỡnh in phõn :2NaCl + 2H2O
2NaOH + Cl2 + H2
comangngan

6

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu

SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

d. in phõn dung dch mui ca kim loi kim, kim th, nhụm và gốc axit chứa
oxi hoặc điện phân dung dịch bazơ, dung dịch axit chứa oxi thực chất là điện phân
nớc
2H2O dpddNaOH
O2 + 2H2
III. NH LNG TRONG QU TRèNH IN PHN

* Mun tớnh khi lng cỏc cht gii phúng cỏc in cc ta cú th tớnh
theo phng trỡnh in phõn.
* Khi bit cng dũng in ( I) v thi gian in phõn (t) ta cú th tớnh
theo cụng thc Faraday:
m=

AIt
nF

(1)

Trong ú: m - khi lng cht (rn, lng, khớ) thoỏt ra in cc (gam).
A - Khi lng nguyờn t
n - s electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận( bằng hóa trị)
I - Cng dũng in ( A)
t - Thi gian in phõn (s)
F - Hng s Faraday, F= 96500C
* S dng phng phỏp bo ton mol electron tớnh nhanh: s mol e trao
i cỏc in cc phi bng nhau v tớnh bng cụng thc:

It
ne = F

(2)

IV. CC BC THễNG THNG GII MT BI TP IN PHN

Bc 1: Vit phng trỡnh in li ca tt c cỏc cht in phõn. Xỏc nh cỏc ion
mi in cc.
Bc 2: Vit phng trỡnh cho, nhn e ca cỏc cht v ion ti cỏc in cc; Tớnh s
e trao i mi in cc (Nu gi thit cho cng dũng in v thi gian in
phõn) :

ne (cho anot) = ne (nhn catot).

Bc 3: Biu din cỏc i lng theo cỏc bỏn phn ng (hoc theo phng trỡnh
in phõn chung).
Bc 4: Tớnh theo yờu cu ca bi toỏn
7

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

V. MT S KINH NGHIM GII BI TP TRC NGHIM IN PHN
DUNG DCH

1. Đin phõn dung dch chứa hn hp cht in li
It
Nếu biết I, t ta tính s mol e trao i cỏc in cc bng cụng thc: ne = F

Dựa vào thứ tự điện phân ở các điện cực ta so sánh so sánh số e cho (nhận) của các
It
F để xác định mức đô điện phân dừng ở giai đoạn

chất, ion bài cho với ne =
nào

Ví dụ: in phõn dung dịch hỗn hợp các ion Fe3+ 0,1 mol, Cu2+ 0,05 mol,
Nếu ne = 0,2 mol
thứ tự điện phân ở catot là
Fe3+ + 1e Fe2+
0,1

0,1

0,1

mol

Cu2+ + 2e Cu
0,05

0,1

0,1

mol

Fe2+ + 1e Fe0 *
Vậy ion Fe3+ , Cu2+ đã điện phân hết Fe2+ cha bị điện phân
2. Đin phõn dung dch chứa một cht có vit phng trỡnh in phõn tng quỏt
Dựa vào phng trỡnh in phõn tính số mol chất liên quan hoặc dựa vào cụng
thc Faraday tìm các đại lợng bài hỏi
Ví dụ: in phõn 100ml dung dch cha NaCl vi in cc tr, cú mng ngn,
cng dũng in I l 1.93A. Tớnh thi gian in phõn c dung dch
pH = 12, th tớch dung dch c xem nh khụng thay i, hiu sut in phõn l
100%.
A. 50s

B. 100s

C. 150s

D . 200s

8

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

Hng dn gii
Vỡ dung dch cú pH = 12 Mụi trng kim.
pH = 12 [H+] = 10-12 M [OH-] = 0,01 M S mol OH- = 0,001 mol
dpdd
2NaCl + 2H2O
2NaOH + Cl2 + H2
comangngan

Cỏch 1

0,001
m=

AIt
nF

0,0005.71=

35,5.1,93.t
1.96500

0,0005

mol

t = 50 s

Cỏch 2
Catot (-)

Anot (+)

Na+ khụng b in phõn
2H2O + 2e H2 + 2OH(mol)

2Cl- Cl2 + 2e

0,001 0,001

S mol e trao i l : n = 0,001 mol
p dng cụng thc Faraday : n =

It
F

t = 0,001. 96500/1,93 = 50 s

Chn ỏp ỏn A
3.
- Khi lng catot tng chớnh l khi lng kim loi to thnh sau in phõn
bỏm vo.
- gim khi lng ca dung dch:

m = (mkt ta + mkhớ)

- Cần xác định khí sau điện phân là các khí thu đợc ở điện cực nào
4. Cú th cú cỏc phn ng ph xy ra gia tng cp: cht to thnh in cc,

cht tan trong dung dch, cht dựng lm in cc
Ví dụ: in phõn dung dch NaCl khụng mng ngn to ra nc Giaven v
cú khớ H2 thoỏt ra catot ;
5. Khi in phõn cỏc dung dch trong cỏc bỡnh in phõn mc ni tip thỡ cng
dũng in v thi gian in phõn mi bỡnh l nh nhau s thu hoc
nhng electron cỏc in cc cựng tờn phi nh nhau v cỏc cht sinh ra cỏc
in cc cựng tờn t l mol vi nhau.
9

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

B. Bµi tËp
I. Bµi tËp vËn dông

Bµi 1: (Trích Đại học khối A- 2010)
Điện phân (với điện cực trơ) một dung dịch gồm NaCl và CuSO 4 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. khí Cl2 và O2. B. khí H2 và O2.
NaCl

C. chỉ có khí Cl2.

D. khí Cl 2 và H2.

→ Na+ + Cl-

CuSO4 → Cu2+ + SO42−
Catot (-)

Anot (+)

Na+ không bị điện phân SO42− không bị điện phân
Cu2+ + 2e → Cu

2Cl- → Cl2 + 2e

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

2H2O → 4H+ + O2 + 4e

→ Chọn đáp án: A
Bµi 2: : Điện phân hỗn hợp các dung dịch: HCl, CuCl2, NaCl với điện cực
trơ, có màng ngăn. Giá trị pH của dung dịch thay đổi như thế nào trong
quá trình điện phân:
A. Tăng

B. Giảm

C. Tăng rồi giảm

D. Giảm rồi tăng

Hướng dẫn giải
Thứ thự điện phân:
dpdd
CuCl2 
→ Cu + Cl2
dpdd
2HCl 
→ H2 + Cl2
dpdd
2NaCl + 2H2O 
→ 2NaOH + H2 + Cl2

10

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

Khi đó, lượng H+ giảm, lượng OH- tăng nên pH tăng. Đáp án A.
Bµi 3: Khi điện phân dung dịch chứa FeCl3, CuCl2, NaCl, MgCl2 sau một
thời gian thu được một kim loại tại catot. Vậy kim loại đó là:
A. Fe

B. Cu

C. Mg

D. Na

FeCl3 → Fe3+ + 3ClNaCl

→ Na+ + Cl-

CuCl2

→ Cu2+ + 2Cl-

MgCl2

→ Mg2+ + 2Cl-

Catot (-)

Anot (+)

Na+ , Mg2+ không bị điện phân
Fe3+ + 1e → Fe2+

2Cl- → Cl2 + 2e

Cu2+ + 2e → Cu

H2O → 4H+ + O2 + 4e

Fe2+ + 1e → Fe0 *

Do thu được một kim loại tại catot là Cu. Bán phản ứng * chưa xảy ra
Đáp án A.
Bài 4: Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0,1M với các điện cực trơ cho đến khi
vừa bắt đầu sủi bọt bên catot thì ngừng điện phân. Tính pH dung dịch ngay khi ấy
với hiệu suất là 100%. Thể tích dung dịch được xem như không đổi.
A. pH = 0,1

B. pH = 0,7

C. pH = 2,0

D. pH = 1,3

Hướng dẫn giải
Đến khi vừa bắt đầu sủi bọt khí bên catot thì Cu2+ vừa hết .
Điện phân dung dịch : CuSO4 :
CuSO4

→ Cu2+ +

Catot(-)

SO42Anot (+)
SO42- không bị điện phân .

Cu2+ + 2e →
(mol) 0,01→ 0,02

Cu

2H2O → 4H+ + O2 + 4e
0,02 ←

0,02 (mol)

→ Số mol e cho ở anot = số mol e nhận ở catot → n H+ = 0,02 mol
→ [H+] = 0,02/0,1 = 0,2 → pH = -lg0,2 = 0,7 → Chọn đáp án B
11

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

Bài 5: (Trích Đại học khối A- 2010)
Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO 4 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. 2,240 lít.

B. 2,912 lít.

C. 1,792 lít.

D. 1,344 lít.

Hướng dẫn giải
n e (trao đổi)= 0,2 mol
Catot (-)

Anot (+)

(Cu2+; Na+, H2O)

(SO42-, Cl-, H2O)

Na+ không điện phân
Cu2+ + 2e →

SO42- không điện phân
2Cl- → Cl2

Cu

0,12

+

0,06

2e
0,12 (mol)

2H2O → 4H+ +O2 + 4e
0,02 0,08
Vkhí = (0,06 + 0,02). 22,4 = 1,792 lít

(mol)

→ Đáp án C

Bài 6: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO 4 0,2M và AgNO3 0.1M với cường độ
dòng điện I = 3.86A.Tính thời gian điện phân để được một khối lượng kim loại
bám bên catot là 1.72g ?
A. 250s

B. 1000s

C. 500s

D. 750s

Hướng dẫn giải
Số gam kim loại Ag tối đa được tạo thành : 0,01.108 = 1,08 gam
Số gam Cu tối đa tạo thành : 0,02.64 = 1,28 gam
Vì 1,08 < 1,72 < 1,08 + 1,28 → Điện phân hết AgNO 3 và còn dư một phần
CuSO4
→ Khối lượng Cu được tạo thành : 1,72 – 1,08 = 0,64 gam → n Cu = 0,01 mol
Áp dụng công thức Faraday :
Cho Ag : 0,01 = 3,86.t1 / 96500.1 → t1 = 250s
Cho Cu : 0,01 = 3,86.t2 / 96500.2 → t2 = 500 s
→ Tổng thời gian : 250 + 500 = 750 s

→ Chọn Đáp án D .
12

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

Bài 7. (Trích Đại học khối B– 2009)
Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl 2 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. Giá trị lớn nhất của m là
A. 4,05

B. 2,70

C. 1,35

D. 5,40

Hướng dẫn giải
Số mol e trao đổi khi điện phân: 0,2 mol
n CuCl2 = 0,1.0,5 = 0,05 mol; n NaCl = 0,5.0,5 = 0,25 mol
→n

Cu 2+ =

0,05 mol, n

Cl − =

0,25 + 0,05.2 = 0,35 mol → Vậy Cl - dư, Cu2+ hết, nên

tại catot sẽ có phản ứng điện phân nước (sao cho đủ số mol e nhận ở catot là 0,2)
Tại catot :

Tại anot :

Cu2+ + 2e → Cu

2Cl- → Cl2 + 2e

0,05→0,1

0,2 ←0,2 (mol)

2H2O + 2e → H2 + 2OH0,1 → (0,2-0,1) → 0,1
Dung dịch sau khi điện phân có 0,1 mol OH- có khả năng phản ứng với Al theo
phương trình:
Al + OH- + H2O → AlO2- + 3/2 H2
0,1←0,1

(mol)

mAl max = 0,1.27= 2,7 (g) → Chọn Đáp án B
Bài 8 . Mắc nối tiếp hai bình điện phân: bình (1) chứa dung dịch MCl2 và bình (2)
chứa dung dịch AgNO3. Sau 3 phút 13 giây thì ở catot bình (1) thu được 1,6 gam
kim loại còn ở catot bình (2) thu được 5,4 gam kim loại. Cả hai bình đều không

thấy khí ở catot thoát ra. Kim loại M là:
A. Zn

B. Cu

C. Ni

D. Pb

Hướng dẫn giải
nAg = 0,05 (mol) → ne trao đổi ở bình 2 = 0,05 (mol)
Vì 2 bình mắc nối tiếp nên ne trao đổi ở bình 1 = 0,05 (mol). Suy ra, nM = 0,025 mol
13

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

→M = 64. Đáp án B
Bài 9: Tiến hành điện phân (với điện cực Pt) 200 gam dung dịch NaOH 10 % đến
khi dung dịch NaOH trong bình có nồng độ 25 % thì ngừng điện phân. Thể tích
khí (ở đktc) thoát ra ở anot và catot lần lượt là:
A. 149,3 lít và 74,7 lít

B. 156,8 lít và 78,4 lít

C. 78,4 lít và 156,8 lít

D. 74,7 lít và 149,3 lít

Hướng dẫn giải:
mNaOH (trước điện phân) = 20 gam
Điện phân dung dịch NaOH thực chất là điện phân nước
Phương trình điện phân: H2O → 1/2 O2 (anot) + H2 (catot)
→ mNaOH không đổi → mdd sau điện phân = 80 gam
→ m H 2O bị điện phân = 200 – 80 = 120 gam
→ nH O
2

điện phân

= 20/3 mol → V O = 74,7 lít và V H = 149,3 lít → Chọn đáp án D
2

2

Bài 10 : Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,1M và CuSO 4 0,5M
bằng điện cực trơ . Khi ở catot có 3,2 gam Cu thì thể tích khí thoát ra ở Anot là
A.0,56 lít

B.0,84 lít

C.0,672 lít

D.0,448 lít

Hướng dẫn giải
CuSO4

→ Cu2+ + SO42-

0,1
HCl
0,02

0,1
→

H+ +

Cl0,02

Catot(-)

Anot (+)
SO42- không bị điện phân .

Cu2+ + 2e → Cu
0,1 ← 0,05

2Cl-

→ Cl2 +

2e

0,02 → 0,01
2H2O → 4H++ O2 + 4e
0,02 ← 0,08 mol
14

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

Khi ở catot thoát ra 3,2 gam Cu tức là 0,05 mol → Số mol Cu 2+ nhận 0,1
mol, mà Cl- cho tối đa 0,02 mol → 0,08 mol còn lại là H2O cho
→ Từ sơ đồ điện phân khí thoát ra tại anot là: Cl2 0,01mol; O2 0,02 mol
→ Tổng thể tích: 0,03.22,4 = 0,672 lít
→ Chọn đáp án C .
Bài 11 : Điện phân 100 ml hỗn hợp dung dịch gồm FeCl 3 1M, FeCl2 2M, CuCl2
1M và HCl 2M với điện cực trơ có màng ngăn xốp cường độ dòng điện là 5A trong
2 giờ 40 phút 50 giây ở catot thu được:
A.5,6 g Fe

B.2,8 g Fe

C.6,4 g Cu

D.4,6 g Cu

Hướng dẫn giải
Theo: n

Fe3+

= 0,1 mol; n

Fe2+

= 0,2 mol; n

Cu 2+

= 0,1 mol; n HCl = 0,2 mol

Sắp xếp tính oxi hóa của các ion theo chiều tăng dần: Fe2+ < H+ < Cu2+ < Fe3+
→ Thứ tự bị điện phân ở catot (-):
Fe3+ + 1e → Fe2+ (1)
0,1 → 0,1→ 0,1
Cu2+ + 2e → Cu (2)
0,1 → 0,2→ 0,1
2H+ + 2e → H2

(3)

0,2→ 0,2
Fe2+ + 2e → Fe (4)
Theo công thức Faraday số mol e trao đổi ở hai điện cực:
n = It/96500 = 5.9650/96500 = 0,5 mol

Vì số mol e trao đổi chỉ là 0,5 mol → Không có phản ứng (4), kim loại thu được
chỉ ở phản ứng (2) → Khối lượng kim loại thu được ở catot là: 0,1.64 = 6,4 gam
→ Chọn đáp án C.
II. BÀI TẬP ÁP DỤNG

1. Khi điện phân các dung dịch: NaCl, KNO 3, AgNO3, CuSO4 với điện cực trơ,
màng ngăn xốp. Dung dịch có pH tăng trong quá trình điện phân là:
A. NaCl

B. KNO3

C. AgNO3

D. CuSO4

2.(Trích Đại học khối B-2007): Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và
15

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

b mol NaCl (vi in cc tr, cú mng ngn xp). dung dch sau in phõn
lm phenolphtalein chuyn sang mu hng thỡ iu kin ca a v b l:
A. b = 2a

B. 2b = a

C. b > 2a

D. b < 2a

3 (A - 2011) Khi in phõn dung dch NaCl (cc õm bng Fe, cc dng bng
than chỡ, cú mng ngn xp) thỡ:
A. cc õm xy ra quỏ trỡnh oxh H2O, cc dng xy ra quỏ trỡnh kh ClB. cc dng xy ra quỏ trỡnh oxh Na+, cc õm xy ra quỏ trỡnh kh ClC. cc õm xy ra quỏ trỡnh kh Na+, cc dng xy ra quỏ trỡnh oxi húa ClD. cc õm xy ra quỏ trỡnh kh H2O, cc dng xy ra quỏ trỡnh kh Cl4. Một dung dịch X chứa đồng thời NaNO3, Cu(NO3)2, Fe(NO3)3, Zn(NO3)2,
AgNO3. Thứ tự các kim loại thoát ra ở catot khi điện phân dung dịch trên là:
A. Ag, Fe,Cu, Zn, Na

B. Ag, Fe, Cu, Zn

C. Ag, Cu, Fe

D. Ag,Cu, Fe, Zn, Na

5. Khi điện phân hỗn hợp dung dịch NaCl và CuSO 4 , nếu dung dịch sau khi điện
phân hoà tan đợc NaHCO3 thì sẽ xảy trờng hợp nào sau đây:
A. NaCl d

B . NaCl d hoặc CuSO4 d

C. CuSO4 d

D. NaCl và CuSO4 bị điện phân hết

6. Điều nào là không đúng trong các điều sau:

A. Điện phân dung dịch NaCl thấy pH dung dịch tăng dần
B. Điện phân dung dịch CuSO4 thấy pH dung dịch giảm dần
C. Điện phân dung dịch NaCl + CuSO4 thấy pH dung dich không đổi
D. Điện phân dung dịch NaCl + HCl thấy pH dung dịch tăng dần (coi thể tích
dung dịch khi điện phân là không đổi, khi có mặt NaCl thì dùng thêm màng ngăn)
7. in phõn 100ml dung dch CuSO4 0.2M vi cng I = 9.65 A..Tớnh khi
lng Cu bỏm bờn catot khi thi gian in phõn t 1 = 200s v t2 = 500s (vi hiu
sut l 100%).
A. 0.32g ; 0.64g

B. 0.64g ; 1.28g

C. 0.64g ; 1.32g

D. 0.32g ; 1.28g

8.(Trớch i hc khi B-2010): iờn phõn (vi iờn cc tr) 200 ml dung dich
CuSO4 nụng ụ x mol/l, sau mụt thi gian thu c dung dich Y võn con mau

16

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

xanh, có khối lượng giảm 8g so với dung dịch ban đầu. Cho 16,8g bột Fe vào Y,
sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4g kim loại. Giá trị x là
A. 2,25

B. 1,5

C. 1,25

D. 3,25

9. Hòa tan 4,5 gam tinh thể MSO4.5H2O vào nước được dung dịch X. Điện
phân dung dịch X với điện cực trơ và cường độ dòng điện 1,93A. Nếu thời gian
điện phân là t (s) thì thu được kim loại M ở catot và 156,8 ml khí tại anot. Nếu
thời gian điện phân là 2t (s) thì thu được 537,6 ml khí. Biết thể tích các khí đo ở
đktc. Kim loại M và thời gian t lần lượt là:
A.Ni và 1400 s

B.Cu và 2800 s

C.Ni và 2800 s

D.Cu và 1400 s

10. (Trích Đại học khối A-2007): Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau
một thời gian thu được 0,32 gam Cu ở catot và một lượng khí X ở anot. Hấp thụ
hoàn toàn lượng khí X trên vào 200 ml dung dịch NaOH (ở nhiệt độ thường). Sau
phản ứng, nồng độ NaOH còn lại là 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch không thay
đổi). Nồng độ ban đầu của dung dịch NaOH là (cho Cu = 64)
A. 0,15M.

B. 0,2M.

C. 0,1M.

D. 0,05M.

11. Điện phân dung dịch NaCl (d=1,2g/ml) chỉ thu được một chất khí ở điện cực.
Cô cạn dung dịch sau điện phân, còn lại 125g cặn khô. Nhiệt phân cặn này thấy
giảm 8g. Hiệu suất của quá trình điện phân là:
A. 25%

B. 30%

C. 50%

D.60%

12. Điện phân 2 lít dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuSO 4 đến khi H2O bị điện
phân ở hai cực thì dừng lại, tại catốt thu 1.28 gam kim loại và anôt thu 0.336 lít khí
(ở điều kiện chuẩn). Coi thể tích dung dịch không đổi thì pH của dung dịch thu
được bằng
A. 2

B. 13

C. 12

D. 3

13: Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,1 M và Cu(NO3)2 0,2 M với

điện cực trơ và cường độ dòng điện bằng 5A. Sau 19 phút 18 giây dừng điện phân,
lấy catot sấy khô thấy tăng m gam. Giá trị của m là:
A. 5,16 gam

B. 1,72 gam

C. 2,58 gam

D. 3,44 gam

17

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

14. Có hai bình điện phân mắc nối tiếp nhau. Bình 1 chứa dung dịch CuCl 2, bình
2 chứa dung dịch AgNO3. Tiến hành điện phân điện cực trơ, kết thúc điện phân
thấy trên catot bình 1 tăng 1,6 gam. Khối lượng catot bình 2 tăng:
A. 2,52 gam

B. 3,24 gam

C. 5,40 gam

D. 10,8 gam

15. Điện phân dung dịch hỗn hợp chứa 0,15 mol FeCl3; 0,3 mol CuCl2; 0,1mol
NaCl đến khi catot bắt đầu sủi bọt khí thì ngừng điện phân. Tại thời điểm này,
catot đã tăng:
A. 27,6 gam

B. 8,4 gam

C. 19,2 gam

D. 29,9 gam

16. Hoà tan a mol Fe3O4 bằng dung dịch H2SO4 vừa đủ, thu được dung dịch X.
Điện phân X với 2 điện cực trơ bằng dòng điện cường độ 9,65A. Sau 1000 giây thì
kết thúc điện phân và khi đó trên catot bắt đầu thoát ra bọt khí. Giá trị của a là
A. 0,025.

B. 0,050.

C. 0,0125.

D. 0,075.

17. Điện phân có màng ngăn 150 ml dd BaCl 2. Khí thoát ra ở anot có thể tích là
112 ml (đktc). Dung dịch còn lại trong bình điện phân sau khi được trung hòa bằng
HNO3 đã phản ứng vừa đủ với 20g dd AgNO3 17%. Nồng độ mol dung dịch BaCl2
trước điện phân là? (Ag=108;N=14;O=16)
A. 0,01M

B. 0.1M

C. 1M

D.0,001M

18. Điện phân hoàn toàn 200 ml một dung dịch có hòa tan Cu(NO 3)2 và AgNO3
với cường độ dòng điện là 2 giờ, nhận thấy khối lượng của catot tăng thêm 3,44
gam. Nồng độ mol của mỗi nuối trong dung dịch ban đầu là? (Cu=64;Ag=108)
A. [AgNO3]=[Cu(NO3)2]=0,1M

B. [AgNO3]=[Cu(NO3)2]=0,01M

C. [AgNO3]=[Cu(NO3)2]=0,2M

D. [AgNO3]=[Cu(NO3)2]=0,12M

18

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

PHẦN III. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Trong năm học 2011 – 2012 tôi đã triển khai lý thuyết và các dạng bài tập

điện phân dung dịch trong các tiết chuyên đề, kết hợp giữa dạy lý thuyết và bài tập,
kết quả thu được rất khả quan. Các em không còn lúng túng khi giải các dạng bài
tập này mà còn rất hứng thú. Qua bài kiểm tra khảo sát của lớp 12A1 (lớp chọn) và
lớp 12A7 (lớp cơ bản) trước và sau khi triển khai đề tài (trong năm học 2011 –
2012) cho thấy:
Kết quả bài kiểm tra số 1:
Điểm giỏi
SL
%
12A1
40
7
17,5
12A7
39
2
5,13
Kết quả bài kiểm tra số2:

Điểm khá
SL
%
18
45
12
30,77

Điểm TB
SL
%

13
32,5
21
53,85

Điểm yếu
SL
%
2
2,5
4
10,25

Điểm giỏi
SL
%
18
40
9
23,1

Điểm khá
SL
%
29
52,5
19
48,72

Điểm TB

SL
%
3
7,5
10
25,64

Điểm yếu
SL
%
0
0
1
2,54

Lớp

Sĩ số

Lớp

Sĩ số

12A1
12A7

40
39

Sở dĩ kết quả và chất lượng học sinh được nâng lên rõ rệt là do học sinh đã

hiểu được bản chất của các quá trình điện phân dung dịch. Đặc biệt là ở học sinh
đã hình thành được kỹ năng giải bài tập, biết phân tích bài toán, biết áp dụng
phương pháp nhanh để giải bài tập.

19

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

PHN IV: KT LUN V KIN NGH
Trờn õy l mt s k nng v phng phỏp gii mt s dng bi toỏn c bn
v in phõn dung dch. Quỏ trỡnh tỡm tũi nghiờn cu tụi ó gii quyt c nhng
vn sau:
- Nghiờn cu c s lớ thuyt ca in phõn dung dch; cỏc quỏ trỡnh xy ra trong
ú. T ú rỳt ra cỏc bc thụng thng gii nhanh mt bi toỏn in phõn.
- Sp xp mt cỏch cú h thng cỏc dng bi tp in phõn dung dch
- a ra c cỏc dng bi tp c bn nht v hng dn gii chi tit, ngn gn
cỏc dng bi tp ú.
Trong quỏ trỡnh ging dy v ụn luyn thi vi vic ỏp dng phng phỏp trờn tụi
thy kh nng gii bi tp in phõn dung dch ca hc sinh ó c nõng cao, cỏc
em hng thỳ hn trong hc tp v vi i tng l hc sinh trung bỡnh khỏ thỡ s
hc sinh hiu v cú k nng gii c cỏc dng bi tp trờn l tng i. c bit,
c ng nghip xem õy l mt ti liu rt b ớch dựng b tr cho hc sinh ụn
thi vo cỏc kỡ thi ln ca quc gia. Mc dự tụi ó c gng tỡm tũi, nghiờn cu song

khụng
trỏnh khi nhng hn ch v thiu sút. Rt mong nhn c s quan tõm úng gúp
ca cỏc bn ng nghip trong ton tnh.
* Kiến nghị đề xuất
+ Để học sinh nắm đợc cách gii nhanh cỏc dng bi tp trc nghim mụn húa
thỡ
- Giáo viên phải thờng xuyên trau rồi kiến thức nâng cao kỹ năng giải toán.
- Hệ thống hoá kiến thức. Hệ thống bài tập phải từ dễ đến khó, từ đơn giản đến
20

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

phức tạp.
+ Đối với học sinh phải nắm chắc kiến thức có khả năng phân tích từ những bài
tập

đơn giản mở rộng ra các bài tập khó hơn.

- Không ngừng học hỏi, học ở thầy, học ở bạn, học ở sách vở.
- Trong quá trình giảng dạy trên lớp bên cạnh giảng dạy những kiến thức cơ bản
trong SGK ngời giáo viên cần tìm tòi đa thêm các kiến thức, kỹ năng cho học sinh
để từ đó nâng cao kiến thức cho học sinh khá giỏi.
- Hớng dẫn học sinh đọc sách báo, học hỏi mở rộng kiến thức trong thực tế

+ Ngời giáo viên không ngừng bồi dỡng nâng cao kiến thức để làm chủ kiến thức
tự tin trớc bài giảng và học sinh .
+ Hoá học là môn khoa học thực nghiệm vì vậy để khắc sâu kiến thức cho học
sinh, giáo viên thờng xuyên làm các thí nghiệm chứng minh, cho học sinh thực
hành thí nghiệm.
+ Kiến thức của học sinh chỉ bền vững khi kĩ năng đợc thiết lập mà để hình thành
những kĩ năng cho học sinh thì không có gì khác ngoài quá trình rèn luyện. Bồi dỡng thờng xuyên cho các em.
+ Đề tài có thể mở rộng và phát triển ở mức độ rộng hơn bao quát hơn rất mong đợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để đề tài đợc phát triển rộng hơn nữa và
có ứng dụng thực tiễn hơn.
Xin chõn thnh cm n!

21

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Xuân Trọng (chủ biên), Sgk Hóa học 12 (nâng cao)- NXB giáo dục, Hà nội 2008.
2. Đề thi Đại học – Cao đẳng các năm 2007, 2008, 2009, 2010.
3. Hoàng Nhâm, Hóa học vô cơ – Tập 1 – NXB giáo dục, 2003.
4. Ngô Ngọc An, Phản ứng oxi hóa- khử và điện phân- NXB giáo dục, Hà nội 2006.
5. Nguyễn Xuân Trường, Bài tập Hóa học ở trường phổ thông - NXB sư phạm, 2003.
6. Nguyễn Xuân Trường, Ôn luyện kiến thức hóa học đại cương và vô cơ trung học phổ
thông – NXB Giáo dục, Hà Nội 2008.

7. Cao thị Thiên An, Tổ hợp câu hỏi và bài tập trắc nghiệm hóa học - NXB Đại học
Quốc Gia Hà Nội, 2010
8. Cao thị Thiên An, Phương pháp giải nhanh các bài toán hóa học - NXB Đại học Quốc
Gia Hà Nội, 2010
9. TS Phùng Ngọc Trác(chủ biên), Phương pháp mới giải nhanh các bài toán hóa học
THPT- NXB Hà Nội, 2009

22

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

MC LC
Phn I: M u...............................................................................................................1
Phn II: Ni dung ..........................................................................................................4
A. Lớ thuyt v s in phõn..........................................................................................4
I. Khái niệm về sự in phõn...........................................................................................4
II.Các qui tắc...................................................................................................................4
III.Định lợng trong quá trình điện phân........................................................................6
IV.Các bớc thông thờng giải bài tập điện phân ..........................................................6
V. Một số kinh nghiệm giải bài tập điện phân................................................................6
B. Bài tập........................................................................................................................9
I. Bài tập vận dụng ..........................................................................................................9
II. Bài tập áp dụng................................................................................................... 14

Phn III: Thc nghim s phm .............................................................................. ..18

Phn IV: Kt lun .........................................................................................................19
Ti liu tham kho........................................................................................................ 21

23

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC NHÀ TRƯỜNG
.............................................................................................................................. .................
.............................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
24

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA BAN GIÁM KHẢO

.............................................................................................................................. .................
.............................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
25

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu