SKKN 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

Năm học:

2012 - 2013

PHN I: M U
1

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

1.LÝ DO CHäN ®Ò TµI

Trong quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THPT, đặc biệt là trong
quá trình ôn luyện cho học sinh thi ở các kì thi Đại học; Cao đẳng, chuyên đề điện
phân dung dịch là một chuyên đề hay và khá quan trọng nên các bài tập về điện
phân thường có mặt trong các kì thi lớn của quốc gia.
Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán
hóa học là yêu cầu hàng đầu của học sinh, yêu cầu tìm ra được phương pháp giải
toán một cách nhanh nhất, đi bằng con đường ngắn nhất không những giúp học
sinh tiết kiệm được thời gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực
phát hiện vấn đề của các em.
Từ thực tế giảng dạy tôi thấy học sinh khá lúng túng trong việc giải bài toán
dạng này. Việc đi sâu tìm hiểu, phân tích làm sáng tỏ nội dung kiến thức về điện
phân dung dịch là một vấn đề rất quan trọng. Vì vậy, tôi đã đi sâu tìm hiểu, hệ
thống hóa các dạng bài tập điện phân dung dịch và phương pháp giải các dạng bài
tập đó
cho học sinh một cách dễ hiểu, dễ vận dụng, tránh được những lúng túng, sai lầm
và nâng cao kết quả trong các kỳ thi. Trên cơ sở đó, tôi mạnh dạn chọn đề tài với
nội dung: “ Phương pháp giải bài tập điện phân dung dịch”
làm sáng kiến kinh nghiệm cho mình. Với hy vọng đề tài này sẽ là một tài liệu
tham khảo hữu ích phục vụ cho việc học tập của các em học sinh 12 ôn thi đại học
cao đẳng và cho công tác giảng dạy của các bạn đồng nghiệp.
2. môc ®Ých cña ®Ò tµi

- Góp phần nâng cao chất lượng dạy- học hoá học của giáo viên và học sinh
- Giúp cho học sinh nắm chắc được bản chất của các bài tập điện phân dung dịch
từ đó rèn kỹ năng giải bài tập nói chung và bài tập dạng này nói riêng
- Phát huy tính tích cực và tạo hứng thú cho học sinh trong học tập đặc biệt là

trong giải bài tập hoá học
- Là tài liệu rất cần thiết cho học sinh ôn thi tốt nghiệp và đại học, cao đẳng.
- Giúp giáo viên hệ thống hoá được kiến thức, phương pháp dạy học.
3. NHIÖM Vô CñA ®Ò TµI
2

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

- 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 giúp
học sinh có t duy khoa học khi học tập môn hoá nói riêng và các

3

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

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 H2O; 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 H2O 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 :

CuSO4 + H2O dpdd

Cu + H2SO4 + ẵ O2

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
O2 + 2H2
2H2O dpddNaOH

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).
7

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

Bc 4: Tớnh theo yờu cu ca bi toỏn
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
Nếu biết I, t ta tính s mol e trao i cỏc in cc bng cụng thc: n e =
It
F

Dựa vào thứ tự điện phân ở các điện cực ta so sánh so sánh số
It
e cho (nhận) của các chất, ion bài cho với ne = F để xác định

mức đô điện phân dừng ở giai đoạn 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

8

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

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

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

9

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

VÝ dô: Điện phân dung dịch NaCl không màng ngăn tạo ra nước Gia–ven
và có khí H2 thoát ra ở catot ;
5. Khi điện phân các dung dịch trong các bình điện phân mắc nối tiếp thì cường
độ dòng điện và thời gian điện phân ở mỗi bình là như nhau → sự thu hoặc
nhường electron ở các điện cực cùng tên phải như nhau và các chất sinh ra ở các
điện cực cùng tên tỉ lệ mol với nhau.

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
2H2O + 2e → H2 + 2OH-

2Cl- → Cl2 + 2e
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:
10

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

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

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+ +

SO4211

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu

SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

Catot(-)

Anot (+)
SO42- không bị điện phân .

Cu2+ + 2e →

2H2O → 4H+ + O2 + 4e

Cu

(mol) 0,01→ 0,02

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
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 (-)
(Cu2+; Na+, H2O)
Na+ không điện phân
Cu2+ + 2e →

Cu

Anot (+)
(SO42-, Cl-, H2O)
SO42- không điện phân
2Cl- → Cl2
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 CuSO4 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

12

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

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 .

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
13

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

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
→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

0,1
→

H+ +

0,02

Cl0,02
14

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

Catot(-)

Anot (+)
SO42- không bị điện phân .

Cu2+ + 2e → Cu

2Cl-

0,1 ← 0,05

→ Cl2

+

2e

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

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
15

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

ch phn ng (2) Khi lng kim loi thu c catot l: 0,1.64 = 6,4 gam
Chn ỏp ỏn C.
II. BI TP P DNG

1. Khi in phõn cỏc dung dch: NaCl, KNO 3, AgNO3, CuSO4 vi in cc tr,
mng ngn xp. Dung dch cú pH tng trong quỏ trỡnh in phõn l:
A. NaCl

B. KNO3

C. AgNO3

D. CuSO4

2.(Trớch i hc khi B-2007): in phõn dung dch cha a mol CuSO4 v
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 NaNO 3, 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
C. Ag, Cu, Fe

B. Ag, Fe, Cu, Zn
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

C. CuSO4 d

B . NaCl d hoặc CuSO4 d
D. NaCl và CuSO 4 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
16

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

C. Điện phân dung dịch NaCl + CuSO 4

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): in phõn (vi in cc tr) 200 ml dung dch
CuSO4 nng x mol/l, sau mt thi gian thu c dung dch Y vn cũn mu
xanh, cú khi lng gim 8g so vi dung dch ban u. Cho 16,8g bt Fe vo Y,
sau khi cỏc phn ng xy ra hon ton, thu c 12,4g kim loi. Giỏ tr x l
A. 2,25

B. 1,5

C. 1,25

D. 3,25

9. Hũa tan 4,5 gam tinh th MSO4.5H2O vo nc c dung dch X. in
phõn dung dch X vi in cc tr v cng dũng in 1,93A. Nu thi gian
in phõn l t (s) thỡ thu c kim loi M catot v 156,8 ml khớ ti anot. Nu
thi gian in phõn l 2t (s) thỡ thu c 537,6 ml khớ. Bit th tớch cỏc khớ o
ktc. Kim loi M v thi gian t ln lt l:
A.Ni v 1400 s

B.Cu v 2800 s

C.Ni v 2800 s

D.Cu v 1400 s

10. (Trớch i hc khi A-2007): in phõn dung dch CuCl2 vi in cc tr, sau
mt thi gian thu c 0,32 gam Cu catot v mt lng khớ X anot. Hp th
hon ton lng khớ X trờn vo 200 ml dung dch NaOH ( nhit thng). Sau
phn ng, nng NaOH cũn li l 0,05M (gi thit th tớch dung dch khụng thay
i). Nng ban u ca dung dch NaOH l (cho Cu = 64)
A. 0,15M.

B. 0,2M.

C. 0,1M.

D. 0,05M.

11. in phõn dung dch NaCl (d=1,2g/ml) ch thu c mt cht khớ in cc.
Cụ cn dung dch sau in phõn, cũn li 125g cn khụ. Nhit phõn cn ny thy
gim 8g. Hiu sut ca quỏ trỡnh in phõn l:
A. 25%

B. 30%

C. 50%

D.60%
17

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

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

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(NO3)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
18

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

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

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

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:
Lớp

Sĩ số

Lớp

Sĩ số

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 khá

Điểm TB

Điểm yếu

Điểm giỏi

19

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

12A1
12A7

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

40
39

SL
18
9

%
40

23,1

SL
29
19

%
52,5
48,72

SL
3
10

%
7,5
25,64

SL
0
1

%
0
2,54

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.

PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Trên đây là một số kỹ năng và phương pháp giải một số dạng bài toán cơ bản
về điện phân dung dịch. Quá trình tìm tòi nghiên cứu tôi đã giải quyết được những
vấn đề sau:
- Nghiên cứu cơ sở lí thuyết của điện phân dung dịch; các quá trình xảy ra trong
đó. Từ đó rút ra các bước thông thường để giải nhanh một bài toán điện phân.
- Sắp xếp một cách có hệ thống các dạng bài tập điện phân dung dịch
- Đưa ra được các dạng bài tập cơ bản nhất và hướng dẫn giải chi tiết, ngắn gọn
các dạng bài tập đó.
Trong quá trình giảng dạy và ôn luyện thi với việc áp dụng phương pháp trên tôi
thấy khả năng giải bài tập điện phân dung dịch của học sinh đã được nâng cao, các
em hứng thú hơn trong học tập và với đối tượng là học sinh trung bình khá thì số
học sinh hiểu và có kỹ năng giải được các dạng bài tập trên là tương đối. Đặc biệt,
được đồng nghiệp xem đây là một tài liệu rất bổ ích dùng để bổ trợ cho học sinh ôn

20

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

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
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
21

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch

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!

TI LIU THAM KHO
1. Lờ Xuõn Trng (ch biờn), Sgk Húa hc 12 (nõng cao)- NXB giỏo dc, H ni 2008.
2. thi i hc Cao ng cỏc nm 2007, 2008, 2009, 2010.
3. Hong Nhõm, Húa hc vụ c Tp 1 NXB giỏo dc, 2003.
4. Ngụ Ngc An, Phn ng oxi húa- kh v in phõn- NXB giỏo dc, H ni 2006.
5. Nguyn Xuõn Trng, Bi tp Húa hc trng ph thụng - NXB s phm, 2003.
6. Nguyn Xuõn Trng, ễn luyn kin thc húa hc i cng v vụ c trung hc ph
thụng NXB Giỏo dc, H Ni 2008.

22

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


SKKN :

Phương pháp giải bài tập diện phân dung dịch

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

MỤC LỤC
Phần I: Mở đầu...............................................................................................................1
Phần II: Nội dung ..........................................................................................................4
A. Lí thuyết về sự điện phân..........................................................................................4
I.

Kh¸i

niÖm

vÒ

sù

điện

phân...........................................................................................4
qui

II.C¸c
t¾c...................................................................................................................4

23

GV:NguyÔn ThÞ Hoµng Liªn

THPT Nam Khoái Châu


SKKN :

Phng phỏp gii bi tp din phõn dung dch
lợng

III.Định

trong

quá

trình

điện

phân........................................................................6

bớc

IV.Các

thông

thờng

giải

bài

tập

điện

tập

điện

phân ..........................................................6
V.

Một

số

kinh

nghiệm

giải

bài

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

NHN XẫT, NH GI CA HI NG KHOA HC NH TRNG

24

GV:Nguyễn Thị Hoàng Liên

THPT Nam Khoỏi Chõu


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