Phân loại và rèn luyện kỹ năng giải bài tập điện phân nhằm nâng cao chất lượng dạy học cho học sinh lớp 12 ở trường THPT như thanh 2

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT NHƯ THANH 2

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÊN ĐỀ TÀI
PHÂN LOẠI VÀ RÈN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN
PHÂN NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC
CHO HỌC SINH LỚP 12 Ở TRƯỜNG THPT
NHƯ THANH 2

Người thực hiện: Bùi Thị Hiền
Chức vụ:
Giáo viên
SKKN môn:
Hóa học

MỤC LỤC

THANH HÓA, NĂM 2017


TT
Nội dung
1
1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài
1.2. Mục đích nghiên cứu
1.3. Đối tượng nghiên cứu
1.4. Phương pháp nghiên cứu
2

2. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lí luận
2.1.1.Khái niệm
2.1.2. Phân loại điện phân.
2.1.3.Thứ tự trao đổi electron của các ion tại điện cực
2.1.4.Định luật Farađây
2.2. Thực trạng của vấn đề
2.2.1. Thực trạng chung
2.2.2.Thực trạng ở trường THPT Như Thanh 2
2.3. Giải pháp và tổ chức thực hiện
2.3.1.Các bước thông thường để giải một bài toán điện phân
2.3.2.Các dạng bài tập điện phân
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm
3
3. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
1. Kết luận
2. Kiến nghị và đề xuất
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2

2
2
2
3
3
3
5
13
14
14
14
16


1. MỞ ĐẦU
1. 1. Lí do chọn đề tài.
Hiện nay, trong các kì thi ĐH, CĐ, tốt nghiệp THPT hay gọi chung là
THPT Quốc gia, môn Hoá học là một trong số những môn học đã được đổi mới
thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan, yêu cầu HS làm ra kết quả nhanh và
chính xác. Trong quá trình dạy học, tôi rút ra kinh nghiệm là hướng dẫn học sinh
phân loại và rèn kỹ năng giải bài toán hoá học đem lại hiệu quả dạy - học cao.
Trong chương trình Hóa học trung học phổ thông kiến thức về sự điện
phân là một nội dung hay và khá quan trọng. Tuy nhiên kiến thức về sự điện
phân chỉ gói gọn trong một tiết học của chương trình SGK -12 nâng cao và một
phần nhỏ trong bài điều chế kim loại của sách cơ bản, tài liệu viết về phần điện
phân còn ít, nguồn tư liệu để giáo viên và học sinh nghiên cứu còn hạn chế.
Cùng với đó học sinh tại trường THPT Như thanh 2 đa số là con em dân tộc
thiểu số, kiến thức và tư duy về các môn học tự nhiên rất yếu, khi gặp các bài
toán điện phân các em thường lúng túng trong việc tìm ra hướng giải phù hợp.
Với suy nghĩ nhằm giúp các em tìm tòi, phát hiện, tạo hứng thú trong quá trình

học bộ môn Hóa học, và hơn nữa là góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy,
nay tôi viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “Phân loại và rèn kỹ năng giải bài
tập điện phân nhằm nâng cao chất lượng dạy học cho học sinh lớp 12 ở
trường THPT Như Thanh 2”.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Các vấn đề tôi trình bày trong bài viết của mình có thể hỗ trợ cho các em
học sinh lớp 12 có cái nhìn toàn diện hơn về một bài tập điện phân. Cụ thể hơn
nữa là các em học sinh có thể xác định được bản chất của sự điện phân là quá
trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt các điện cực, viết được các quá trình xảy ra
ở điện cực, xác định được các chất tạo thành ở điện cực.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
Học sinh lớp 12 trường THPT Như Thanh 2 năm học 2016 – 2017 trong đó
lớp 12 C3 là lớp đối chứng, 12 C1 là lớp thực nghiệm.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
Khi nghiên cứu đề tài này, tôi đã sử dụng các phương pháp sau:
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết.
- Phương pháp khảo sát, thống kê: Kết quả đạt được từ thực tiễn dạy học.
- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: Tham khảo ý kiến, rút kinh nghiệm,
học hỏi từ bạn bè, đồng nghiệp.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

1


2. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Để có thể giải quyết được các bài tập điện phân ta cần nắm được một số kiến
thức sau:
2.1.1. Khái niệm: ( Sgk hóa học 12- nâng cao)
Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi có

dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li.
2.1.2. Phân loại điện phân:
- Điện phân nóng chảy: dùng để điều chế kim loại hoạt động mạnh (thường điện
phân nóng chảy muối halogenua, oxit hoặc hiđroxit của kim loại hoạt động).
- Điện phân dung dịch: Điều chế các kim loại hoạt động trung bình và yếu (có sự
tham gia của nước).
2.1.3. Thứ tự trao đổi electron của các ion tại điện cực:( Phạm Văn Hoan,
“Tuyển tập các bài tập hóa học trung học phổ thông”, NXB giáo dục, Hà nội
2002)
- Tại cực âm(catot): xảy ra quá trình khử(quá trình nhận electron).
Mn+ + m e → M(n-m)+
(m≤ n)
Thứ tự nhận electron tại điện cực âm của một số cation( từ 1 đến 11).
K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ H2O H+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+
11 10 9 8
7
6
5
4
3
2 1
- Tại điện cực dương(anot): xảy ra quá trình oxi hóa (quá trình nhường electron).
Thứ tự nhường electron của một số ion trong dung dịch( từ 1 đến 6).
S2- IBr- Cl- OH- H2O SO42- NO3- ...
1
2
3
4
5
6

+
2+
2+
+
Các ion K Ba Ca Na Mg2+ Al3+ và SO42- NO3-... không trao đổi electron trong
dung dịch.
* Khi điện phân nóng chảy, về cơ bản, thứ tự trao đổi electron của các ion cũng
theo thứ tự trên.
2.1.4. Định luật Farađây về điện phân:( Sgk hóa học 12- cơ bản, nâng cao)
m=

AIt .
nF

m: khối lượng chất thu được ở điện cực (gam).
A: KL mol nguyên tử và phân tử.
I: cường độ dòng điện (ampe).
t: thời gian điện phân (giây).
n: số electron trao đổi.
F: Hằng số Farađây (F = 96500).

2.2. Thực trạng vấn đề
2.2.1.Thực trạng chung.
Trong chương trình hóa học THPT hiện nay kiến thức về sự điện là một
2


mảng kiến thức khó, rộng, bài tập thì đa dạng trong khi đó chỉ đề cập trong thời
lượng một tiết của chương trình 12 nâng cao và một mục nhỏ trong bài “Điều
chế kim loại” (mục 3, phương pháp điện phân), một phần nhỏ trong bài kim loại

kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm (phần điều chế) của chương trình 12 cơ bản, nội
dung chỉ đề cập đến khái niệm, phân loại, định luật Farađây và ứng dụng còn
chương trình cơ bản chỉ trình bày quá trình điện phân muối halogenua, oxit. Do
đó, học sinh chưa có cơ hội tiếp cận dạng bài tập điện phân trong thời gian chưa
đến một tiết học. Ngoài ra tài liệu về điện phân, nguồn tư liệu để giáo viên và
học sinh nghiên cứu còn ít. Chính vì vậy mà kết quả giảng dạy còn chưa đạt hiệu
quả cao.
2.2.2. Thực trạng ở trường THPT Như Thanh 2.
2.2.2.1. Về học sinh.
Trường trung học phổ thông Như Thanh 2 đóng tại xã đặc biệt khó khăn
nên chất lượng đầu vào thấp, kiến thức của học sinh nghèo nàn đặc biệt là các
môn tự nhiên. Vì thế việc sử dụng tất cả phương pháp dạy học tích cực vào giảng
dạy là điều không hề dễ dàng, mặc dù đa số các em đều ngoan, chăm chỉ, có tinh
thần, thái độ học tập tốt tuy nhiên vẫn còn tồn tại một số học sinh: không chăm
chỉ, chuyên cần, thờ ơ với môn học, đến lớp không học bài cũ, không làm bài tập
ở nhà, không có sách giáo khoa, thiếu đồ dùng học tập... Nên để giảng dạy đạt kết
quả tốt, ngoài việc dạy kiến thức trên lớp tôi còn hướng dẫn, giao nhiệm vụ về
nhà cho các em để các em có một cách học tập đúng đắn, hình thành sự tự giác và
phát huy năng lực tự học của học sinh.
2.2.2.2. Về giáo viên.
100% giáo viên đạt chuẩn, trẻ, có lòng yêu nghề, yêu ngành, có khả năng
tiếp thu công nghệ thông tin và không ngừng học tập để nâng cao trình độ chuyên
môn nghiệp vụ. Song đa số giáo viên còn trẻ nên còn thiếu nhiều kinh nghiệm
trong việc sử dụng phương pháp dạy học tích cực để chuyền thụ cho học sinh.
2.3. Giải pháp và tổ chức thực hiện.
2.3.1. Các bước thông thường để giải một bài toán điện phân:
Bước 1: Xác định các ion ở mỗi điện cực.
Bước 2: Xác định số e trao đổi ở mỗi điện cực (Nếu giả thiết cho cường độ
dòng điện và thời gian điện phân).
Bước 3: Xác định thứ tự khử trên catot, thứ tự oxi hóa trên anot, viết các

quá trình khử trên catot và oxi hóa trên anot theo đúng thứ tự ưu tiên.
Bước 4: Áp dụng định luật bảo toàn e cho quá trình điện phân:
Số mol electron trao đổi = Số mol electron nhận ở catot = Số mol electron
nhường ở anot.
Một số lưu ý khi giải bài tập:
- Nếu điện phân trong dung dịch hỗn hợp chất (ion) thì thời gian điện phân bằng
tổng thời gian điện phân từng ion.
3


-Trong quá trình điện phân, khối lượng dung dịch giảm bằng khối lượng của các
khí thoát ra và kim loại sinh ra bám vào điện cực.
mdd giảm = m↓ + m↑
Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám vào.
- Chú ý: trường hợp điện phân có muối Fe3+ ví dụ Fe2(SO4)3.
Đầu tiên: 2Fe2(SO4)3 + 2H2O → 4 FeSO4 + 2H2SO4 + O2
Ta được dung dịch có ion Fe2+. Nếu không còn ion kim loại nào oxi hóa mạnh
hơn Fe2+ khi đó mới có phản ứng: 2FeSO4 + 2H2O → 2 Fe↓ + 2H2SO4 + O2
- H2O bắt đầu điện phân tại các điện cực khi:
+ Ở catot: bắt đầu xuất hiện bọt khí hoặc khối lượng catot không đổi.
+ Khi pH của dung dịch không đổi có nghĩa là các ion âm hoặc dương (hay cả hai
loại) có thể bị điện phân đã bị điện phân hết.
- Khi điện phân các dung dịch: Hiđroxit của kim loại hoạt động mạnh (KOH, NaOH,
Ba(OH)2…); Axit có oxi ( HNO3, H2SO4,...); Muối tạo bởi axit có oxi và bazo kiềm
( KNO3, Na2SO4 ,...)→Thực tế là điện phân H2O để cho H2 ( ở catot ) và O2 ( ở anot ).
- Chú ý các phản ứng phụ xảy ra giữa từng cặp: chất tạo thành ở điện cực, chất
tan trong dung dịch, chất dùng làm điện cực như: Điện phân dung dịch NaCl
không màng ngăn tạo ra nước Gia–ven và có khí H2 thoát ra ở catot; Phản ứng
giữa O2 và điện cực than chì khi điện phân Al2O3 nóng chảy.
-Sử dụng bán phản ứng (thu hoặc nhường electron) xảy ra ở các điện cực theo

đúng thứ tự và sử dụng công thức: m = AIt . Viết phương trình điện phân tổng

nF

quát (như những phương trình hóa học thông thường) để tính toán khi cần thiết.
- Nếu đề bài cho I và t thì trước hết tính số mol electron trao đổi ở từng điện cực
(ne) theo công thức: ne= It . Sau đó dựa vào thứ tự điện phân, so sánh tổng số

F

mol electron nhường hoặc nhận với ne để biết mức độ điện phân xảy ra.
-Trong nhiều trường hợp có thể dùng định luật bảo toàn mol electron (số mol
electron thu được ở catot = số mol electron nhường ở anot) để giải cho nhanh.
2.3.2. Các dạng bài tập điện phân.
Dạng 1.Bài tập điện phân nóng chảy.
Ví dụ 1 : Viết PTHH xảy ra khi điện phân nóng chảy NaOH.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
Anot (+)
+
Na + 1e → Na
4OH → O2 + 2H2O + 4e

→ 4Na + O2 + 2H2O
PTTQ: 4NaOH đpnc

Ví dụ 2: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ – khối A – 2008).
4

Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại catôt xảy ra
A. Sự khử ion Cl-.
B. Sự oxi hoá ion Cl-.
C. Sự oxi hoá ion Na+.
D. Sự khử ion Na+.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
Na + 1e → Na
+

Anot (+)
2Cl → Cl2 + 2e
-

→ Đáp án D
Ví dụ 3: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ – khối B – 2009)
Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu
được m kg Al ở catot và 67,2 m 3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro
bằng 16. Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong
(dư) thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 54,0.
B. 75,6.
C. 67,5.
D. 108,0.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
Anot (+)
3+
2Al + 3e → Al
2O → O2 + 2.2e (*)

C + O2 → CO2
2C + O2 → 2CO
2
Xét VX = 2,24 lít : nCO2 = n↓ =
= 0,02mol.
100
2, 24
− 0, 02 = 0,08 (1).
Gọi số mol CO, O2 trong X là x, y → x + y =
22, 4
Ta có mX = 0,1.16.2 = 3,2g → 28x + 32y + 0,02.44 = 3,2 ↔ 28x+32y = 2,32(2)
Từ (1) và (2) ta được x = 0,06 mol; y = 0,02 mol → trong X có O2
1
1
nO2 ở sinh ra ở mục (*) = nO2 trong X + nCO2 + nCO = 0,02 + 0,02 + .0,06 = 0,07 mol.
2
2
3
0, 07.67, 2.10
Khi VX = 67,2 m3 thì: nO2 =
= 2100 mol
2, 24
4
Ta có: 3nAl = ne = 4 nO2 → nAl = nO2 = 2800 mol.
3
→ mAl = 75600gam = 75,6 kg → Đáp án B
Nhận xét: điện phân nóng chảy dùng để điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ và
nhôm( thường điện phân nóng chảy muối halogenua, oxit hoặc hiđroxit của
chúng).
Bài tập HS tự giải .

Câu 1: ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ – khối B – 2013).
5


Dãy gồm các kim loại được điều chế trong công nghiệp bằng phương pháp
điện phân hợp chất nóng chảy của chúng là
A. Na, Ca, Zn.
B. Na, Cu, Al.
C. Na, Ca, Al.
D. Fe, Ca, Al.
→ Đáp án: C
Câu 2: Điện phân nóng chảy muối clorua của kim loại M, ở anot thu được 1,568
lít khí (đktc), khối lượng kim loại thu được ở catot là 2,8 gam. Kim loại M là
A. Na.
B. Ca.
C. K.
D. Mg.
→ Đáp án: B
Câu 3: Điện phân nóng chảy một oxit kim loại thu được 0,224 lít khí ( đktc) ở
anot thì khối lượng catot tăng lên 2,74 gam. Công thức của oxit kim loại trên là
A. CaO
B. Na2O
C. Al2O3
D. BaO
→ Đáp án: D
Câu 4: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ – khối B – 2013).
Điện phân nóng chảy Al2O3 với các điện cực bằng than chì, thu được m kg
Al ở catot và 89,6 m3 (đktc) hỗn hợp khí X ở anot. Tỉ khối của X so với H 2 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. 144,0.
B. 104,4.
C. 82,8.
D. 115,2.
→ Đáp án: B
Câu 5: Điện phân nóng chảy a gam một muối X tạo bới kim loại M và một
halogen thu được 0,224 lít khí nguyên chất (đktc). Cũng a gam X trên nếu hòa
tan vào 100ml dung dịch HCl 0,5M rồi cho tác dụng với AgNO 3 dư thì thu được
10,935 gam kết tủa. Tên của halogen đó là
A. Flo.
B. Clo.
C. Brom.
D. Iot.
→ Đáp án: C
Dạng 2. Bài tập điện phân trong dung dịch.
Trước khi làm bài tập điện phân dung dịch cần chú ý các quy tắc:
Quy tắc catot: Mn+, H2O : Mn+ + n e → M.
Sau đó H2O bị điện phân theo phương trình: 2H2O + 2e → H2 + 2OH–.
Thứ tự nhận electron tại điện cực âm của một số cation ( từ 1 đến 11).
K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ H2O H+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+
11 10 9 8
7
6
5
4
3
2 1
mQuy tắc anot: A , H2O : Thứ tự nhường elctron của một số ion.
S2- IBr- Cl- OH- H2O SO42- NO3- ...
1

2
3
4
5
6
H2O bị điện phân theo phương trình: 2H2O → 4H+ +O2 + 4e
Các ion K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ và SO42- NO3- ... không trao đổi electron
trong dung dịch.
6


Loại 1: Điện phân dung dịch muối của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và
nhôm.
Ví dụ 1:Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch NaCl.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
Na không bị điện phân
2H2O + 2e → H2 + 2OH+

Anot (+)
2Cl → Cl2 + 2e
-

Phương trình : 2Cl- + 2H2O → Cl2 + H2 + 2OH2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2
→Tương tự khi điện phân các dung dịch : KCl , CaCl2 , MgCl2 , BaCl2 , AlCl3...
Nhận xét: Khi điện phân dung dịch muối không có oxi (halogenua) của lim loại
hoạt động thì dung dịch sau điện phân có môi trường bazo.
Ví dụ 2: Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch Na2SO4.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)

Na không bị điện phân
2H2O + 2e → H2 + 2OH+

Anot (+)
SO4 không bị điện phân
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
2-

dpdd
→ 2H 2 +O 2
Phương trình điện phân: 2H 2 O 
→Tương tự khi điện phân các dung dịch:K2SO4, Na2CO3, KNO3, Ba(NO3)2,...
Nhận xét: Khi điện phân các dung dịch muối tạo bởi axit có oxi và bazơ kiềm
(KNO3, Na2SO4,…) thực tế là điện phân H2O để cho H2 (ở catot) và O2 (ở anot).
Bài tập HS tự giải
Câu 1: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ – khối A – 2011).
Khi điện phân dung dịch NaCl (cực âm bằng sắt, cực dương bằng than chì,
có màng ngăn xốp) thì:
A. Ở cực âm xảy ra quá trình oxi hoá H2O và ở cực dương xảy ra quá trình khử ion
Cl−.
B. Ở cực dương xảy ra quá trình oxi hoá ion Na + và ở cực âm xảy ra quá trình khử
ion Cl−.
C. Ở cực âm xảy ra quá trình khử H2O và ở cực dương xảy ra quá trình oxi hoá ion
Cl−.
D. Ở cực âm xảy ra quá trình khử ion Na + và ở cực dương xảy ra quá trình oxi hoá
ion Cl−.
→ Đáp án: C

7

Câu 2: Trong công nghiệp, để điều chế NaOH người ta điện phân dung dịch
chất X( có màng ngăn). Chất X là
A. Na2SO4.
B. NaNO3.
C. Na2CO3.
D. NaCl.
→ Đáp án: D
Câu 3: Điện phân 100 ml dung dịch chứa NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn
với cường độ dòng điện là 1,93A. (Thể tích dung dịh sau điện phân xem như
không đổi, hiệu suất điện phân 100%). Thời gian điện phân để được dung dịch
có pH = 12 là
A. 100s.
B. 50s.
C. 150s.
D. 200s.
→ Đáp án: C
Loại 2: Điện phân dung dịch muối của kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa.
Ví dụ 1: Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch CuSO4.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
Cu + 2e → Cu
2+

Anot (+)
SO4 không bị điện phân .
2H2O → 4H+ + O2+ 4e
2-

Phương trình điện phân : 2Cu2+ + 2H2O → 2Cu + 4H+ + O2

2CuSO4 + 2H2O → 2Cu +2 H2SO4 + O2
→ Tương tự khi điện phân các dung dịch muối của kim loại đứng sau nhôm trong
dãy điện hóa với các gốc axit NO3-, SO42-, PO43-...
Nhận xét: Khi điện phân dung dịch muối tạo bởi kim loại hoạt động trung bình
và yếu (kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động) và gốc axit có oxi( CuSO 4,
FeSO4, AgNO3...) thì dung dịch sau điện phân có môi trường axit.
Ví dụ 2 : Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch CuCl2
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
Cu + 2e → Cu
2+

Anot (+)
2Cl → Cl2 + 2e
-

dpdd
→ Cu+Cl 2 ↑
→ Phương trình điện phân: CuCl2 
Nhận xét: Khi điện phân dung dịch muối không có oxi của kim loại đứng sau Al
trong dãy điện hóa thì H2O không tham gia điện phân, sản phẩm gồm kim loại
và phi kim.Do đó, có thể điều chế kim loại từ Zn → Au (trừ Pt).
Ví dụ 3: (Trích đề thi tuyển sinh CĐ – 2012).
Tiến hành điện phân (với điện cực trơ) V lít dung dịch CuCl 2 0,5M. Khi
dừng điện phân thu được dung dịch X và 1,68 lít khí Cl 2 (đktc) duy nhất ở anot.
Toàn bộ dung dịch X tác dụng vừa đủ với 12,6 gam Fe. Giá trị của V là

8

A. 0,60.
Hướng dẫn giải:

B. 0,15.

Catot (-)
Cu + 2e → Cu
0,075 ← 0,15
2+

C. 0,45.

D. 0,80.

Anot (+)
2Cl → Cl2 + 2e
0,075→ 0,15
-

PTHH: Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu
0,225→0,225
 ∑ nCuCl = 0, 075 + 0, 225 = 0,3mol => V = 0,6 lít
2

→ Đáp án: A
Bài tập HS tự giải
Câu 1: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ – khối A – 2009).
Dãy các kim loại đều có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân
dung dịch muối của chúng là
A. Fe, Cu, Ag.

B. Mg, Zn, Cu.
C. Al, Fe, Cr.
D. Ba, Ag, Au.
→ Đáp án: A
Câu 2: Điện phân (với điện cực Pt) 200 ml dung dịch Cu(NO 3)2 đến khi bắt đầu
có khí thoát ra ở catot thì ngừng lại. Để yên dung dịch cho đến khi catot không
đổi, lúc đó khối lượng catot tăng thêm 3,2 gam so với chưa điện phân. Nồng độ
ban đầu của Cu(NO3)2 là
A. 0,5M.
B. 0,9M.
C. 1,0M.
D. 1,5M.
→ Đáp án: C
Câu 3: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ – 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 200ml 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
A. 0,15M.
B. 0,20M .
C. 0,10M.
D. 0,05M.
→ Đáp án: C
Câu 4: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ – khối A – 2011).
Hoà tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước được dung dịch X. Điện phân X
(với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, được y
gam kim loại M duy nhất ở catot và 0,035 mol khí ở anot. Còn nếu thời gian
điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 0,1245
mol. Giá trị của y là

A. 4,788.
B. 4,480.
C. 1,680.
D. 3,920.
→ Đáp án: B
9


Câu 5: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ – khối A – 2012).
Điện phân 150 ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ trong t giờ, cường độ
dòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất quá trình 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. 0,3.
C. 1,0.
D. 1,2.
→ Đáp án: C
Loại 3 : Điện phân dung dịch axit.
Ví dụ 1: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dich HCl.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
2H + 2e → H2

Anot (+)
2Cl → Cl2 + 2e

+

-

Phương trình điện phân:
HCl → H2 + Cl2
Ví dụ 2: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch H2SO4.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
2H + 2e → H2

Anot (+)
SO Không điện phân
2H2O → 4H+ + O2 + 4e

+

24

→ Phương trình điện phân: 2H2O → 2H2 + O2
Nhận xét: Khi điện phân dung dịch axit có oxi (HNO 3,H2SO4...) thực tế là điện
phân H2O để tạo H2 (ở catot) và O2 (ở anot).
Loại 4 : Điện phân dung dịch bazơ.
Ví dụ 1: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch NaOH.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
Na không bị điện phân
2H2O + 2e → H2 + 2OH+

Anot (+)
4OH → 2H2O + O2 + 4e
-

→ Phương trình điện phân: 2H2O → 2H2 + O2
Ví dụ 2: 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 ( 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.
10


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: 2 H2O → O2 (anot) + 2 H2 (catot)
→ mNaOH không đổi → mdd sau điện phân = 80 gam
→ mH 2O bị điện phân = 200 - 80 = 120 gam.
→ nH 2O bị điện phân =

20
mol → vO2 = 74,7 lít và VH 2 = 149,3 lít → Chọn đáp án D
3

Nhận xét: Khi điện phân dung dịch bazo (NaOH, KOH, Ba(OH) 2,...) thực tế là
điện phân H2O để tạo H2 (ở catot) và O2 (ở anot). Còn các bazơ không tan →
điện li yếu → không xét quá trình điện phân.

Loại 5: Điện phân hỗn hợp dung dịch các chất điện li.
Ví dụ 1: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch hỗn hợp KCl và Cu(NO3)2.
Hướng dẫn giải:
Catot (-)
Bao gồm: K+; Cu2+; H2O
K+ không bị điện phân
Cu2+ + 2e → Cu
2H2O + 2e → H2 + 2OH-

Anot (+)
Bao gồm: Cl-; NO3-; H2O.
NO3- không bị điện phân
2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + O2 + 4e

dpdd
→ 2KOH + H2 + Cl2
Phương trình điện phân: 2KCl + 2H2O 
dpdd
→ 2 Cu + O2 + 4HNO3
2Cu(NO3)2 + 2H2O 
dpdd
→ Cu + Cl2 + 2KNO3
Phương trình điện phân tổng quát: 2KCl + Cu(NO3)2 
Ví dụ 2: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ - 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)= I.t = 0,2 mol = nCu 2+
F
Catot (-)
Anot (+)
+
2+
Bao gồm: Na ; Cu ; H2O
Bao gồm: Cl-; SO42-; H2O
Na+ không bị điện phân
SO42- không điện phân
Cu2+ + 2e → Cu
2Cl- → Cl2 + 2e
0,12
0,12

11


2H2O → 4H+ +O2 + 4e
0,02 0,08
Vkhí = (0,06 + 0,02). 22,4 = 1,792 lít
→ Đáp án C
Ví dụ 3: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M và AgNO3 0,1M với cường
độ dòng điện I = 3,86A. Tính thời gian điện phân để khối lượng kim loại bám
bên catot là 1,72g?
A. 250s.
B. 1000s.

C. 500s.
D. 750s.
Hướng dẫn giải:
Nếu quá trình điện phân xảy ra hoàn toàn thì:
mAg = 0,01.108 = 1,08 gam, mCu = 0,02.64 = 1,28 gam
Do 1,08 < 1,72 < 1,08 + 1,28 → Ag+ điện phân hết , Cu2+ còn dư một phần
→ mCu tạo thành = 1,72 – 1,08 = 0,64 gam → nCu = 0,01 mol
AIt
It
Áp dụng công thức Farađay : m =
→ số mol chất =
nF
nF
3,86.t1
nAg tạo thành = 0,01 =
→ t1 = 250s
96500.1
3,86.t2
nCu tạo thành = 0,01 =
→ t2 = 500 s
96500.2
→ Ta có: t = t1 + t2 = 250 + 500 = 750 s → Chọn Đáp án D .
Bài tập HS tự giải
Câu 1: ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH , CĐ – khối B- 2007).
Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO 4 và b mol NaCl ( với điện cực trơ có
màng ngăn xốp). Để dung dịch sau điện phân làm dung dịch phenolphtalein
chuyển sang màu hồng thì điều kiện của a và b là ( biết ion SO 42- không bị điện
phân trong dung dịch )
A. b > 2a.
B. b = 2a.

C. B < 2a.
D. 2b = a.
→ Đáp án: A
Câu 2 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ - khối A – 2011).
Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO 3)2 (điện cực trơ,
màng ngăn xốp) đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 10,75 gam thì ngừng điện
phân (giả thiết lượng nước bay hơi không đáng kể). Tất cả các chất tan trong
dung dịch sau điện phân là
A. KNO3, HNO3 và Cu(NO3)2.
B. KNO3, KCl và KOH.
C. KNO3 và Cu(NO3)2.
D. KNO3 và KOH.
→ Đáp án: A
Câu 3: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ - khối B – 2012).

12


Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol FeCl3, 0,2 mol CuCl2 và 0,1 mol
HCl (điện cực trơ). Khi ở catot bắt đầu thoát khí thì ở anot thu được V lít khí
(đktc). Biết hiệu suất của quá trình điện phân là 100%. Giá trị của V là
A. 5,60.
B. 11,20.
C. 22,40.
D. 4,48.
→ Đáp án: A
Câu 4: (Trích đề thi minh họa lần 2- năm 2017).
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm CuSO 4 và KCl vào H2O, thu được dung
dịch Y. Điện phân dung dịch Y( có màng ngăn, điện cực trơ) đến khi nước bắt
đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng điện phân. Số mol khí thoát ra ở anot

bằng 4 lần số mol khí thoát ra ở catot. Phần trăm khối lượng của CuSO 4 trong X
là
A. 61,79%.
B. 44,61%.
C. 34,93%.
D. 50,63%.
→ Đáp án: B
Câu 5: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ - khối A – 2014).
Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,2 mol KCl (điện cực trơ,
màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được
2,464 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích
khí thu được ở cả hai điện cực là 5,824 lít (đktc). Biết hiệu suất điện phân 100%,
các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là
A. 0,15.
B. 0,18.
C. 0,24.
D. 0,26.
→ Đáp án: A
2.4. Hiệu quả sáng kiến kinh nghiệm:
Khi áp dụng chuyên đề này vào giảng dạy học sinh bộ môn hóa học ở trường
THPT Như Thanh 2, tôi nhận thấy rằng các em học sinh rất hứng thú với môn
học, nhiều em cảm thấy bất ngờ khi mà một số bài toán điện phân tưởng chừng
như không thể giải quyết thì nay lại được giải quyết một cách đơn giản, dễ hiểu.
Cụ thể là tôi đã tiến hành kiểm tra với hai lớp 12 C3 (lớp đối chứng) và lớp 12
C1 (lớp thực nghiệm) thì kết quả đạt được như sau:
Kết quả
Giỏi
Khá
Trung bình
Yếu

Kém
Tổng số

Lớp đối chứng (12 C3)
Số lượng
Tỉ lệ %
1
2,50%
6
15,00%
25
62,50%
5
12,50%
3
7,50%
40
100%

Lớp thực nghiệm (12 C1)
Số lượng
Tỉ lệ %
6
15,38%
15
38,46%
16
41,02%
2
5,14%

0
0
39
100%

13


Như vậy, việc phân loại và rèn kỹ năng giải bài tập điện phân đã nâng cao
chất lượng dạy học, khả năng giải bài tập điện phân của học sinh lớp 12 được tốt
hơn đã góp phần nâng cao chất lượng giáo dục của nhà trường.

3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1. Kết luận
Đất nước ta đang trên bước đường xây dựng, phát triển và giáo dục đã
được Đảng, Nhà nước coi là quốc sách hàng đầu, để chấn hưng nền giáo dục của
nước nhà thì việc đổi mới phương pháp giảng dạy được Bộ Giáo dục luôn coi là
một nhiệm vụ cấp thiết cần phải thực hiện một cách có hiệu quả. Muốn làm tốt
công việc đó thì người thầy phải phấn đấu tự học, tự rèn nhằm nâng cao nhận
thức, nghiệp vụ chuyên môn, từ đó tìm ra cho mình phương pháp giảng dạy đạt
hiệu quả cao nhất, tạo được sự hứng thú và niềm tin ở học trò nhằm góp phần
nâng cao chất lượng giáo dục. Một trong những cách để tạo sự chuyển biến tích
cực trong công tác giảng dạy đó là giáo viên viết các chuyên đề, sáng kiến kinh
nghiệm phục vụ cho việc dạy và học. Từ những nhận thức đó tôi chọn một đề
tài thiết thực phục vụ cho công tác giảng dạy để viết thành sáng kiến kinh
nghiệm nhằm nâng cao năng lực về chuyên môn, góp phần chia sẻ cùng các
đồng nghiệp, các em học sinh những ý tưởng phục vụ cho việc dạy và học được
tốt hơn.
3.2. Kiến nghị và đề xuất
Để việc sử dụng đề tài phân loại và rèn kỹ năng giải bài tập điện phân

nhằm nâng cao chất lượng dạy học cho học sinh lớp 12 đạt hiệu quả cao tôi xin
có một số kiến nghị và đề xuất sau đây:
- Đề nghị nhà trường quan tâm hơn nữa đến đổi mới phương pháp dạy học
theo hướng tích cực hóa người học. Tăng cường dự giờ, thăm lớp để rút kinh
nghiệm, đóng góp ý kiến giúp giáo viên dạy học đạt kết quả cao hơn.
- Tạo điều kiện về cơ sở vật chất - kĩ thuật để giáo viên có thể sử dụng kết
hợp công nghệ thông tin với các phương pháp dạy học tích cực.Từ đó giáo dục
được nhiều kỹ năng, năng lực tự học và giải bài tập cho học sinh.
- Trong quá trình giảng dạy phải coi trọng việc hướng dẫn học sinh con
đường tìm ra kiến thức mới, khơi dạy óc tò mò, tư duy sáng tạo của học sinh, tạo
hứng thú học tập, dẫn dắt học sinh từ chỗ chưa biết đến biết, từ dễ đến khó.
- Đối với học sinh cần phải thường xuyên rèn luyện, tìm tòi, học hỏi nhằm
củng cố và nâng cao vốn kiến thức cho bản thân.
Mặc dù đã cố gắng song lần đầu tiên viết sáng kiến kinh nghiệm với năng
lực và kinh nghiệm còn ít nên không tránh khỏi những hạn chế. Rất mong quý
thầy, cô đóng góp cho tôi những ý kiến bổ ích để tôi áp dụng tốt hơn nữa các
phương pháp dạy học tích cực nhằm nâng cao kỹ năng giải bài tập và năng lực tự
14


học cho học sinh góp phần nâng cao chất lượng dạy học cho học sinh. Tôi xin
chân thành cảm ơn!

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 20 / 05 / 2017
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung
của người khác.
Người thực hiện

Bùi Thị Hiền

15


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Xuân Trường (chủ biên), Phạm Văn Hoan – Từ Vọng Nghi – Đỗ
Đình Rãng – Nguyễn Phú Tuấn, Sgk hóa học 12 (Cơ bản) – NXB giáo dục, Hà
nội 2008.
2. Lê Xuân Trọng (chủ biên), Nguyễn Hữu Đĩnh – Từ Vọng Nghi – Đỗ Đình
Rãng – Cao Thị Thặng, Sgk Hóa học 12 (nâng cao)- NXB giáo dục, Hà nội
2008.
3. Đề thi Đại học – Cao đẳng các năm 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012,
2013, 2014.
4. Hoàng Nhâm, Hóa học vô cơ – Tập 1 – NXB giáo dục, 2003.
5. Phạm Văn Hoan, “Tuyển tập các bài tập hóa học trung học phổ thông”, NXB
giáo dục, Hà nội 2002.
6. Đỗ Xuân Hưng, “ giải nhanh các bài tập trắc nghiệm –hóa vô cơ”, NXB Đại
học quốc gia Hà nội 2012.
7. Ngô Ngọc An , “Rèn kỹ năng giải toán hóa học 12”, NXBGD

8. Đề thi minh họa THPT QG năm 2017.

16