LÝ THUYẾT ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH VÀ GIẢI CÁC BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN TRONG ĐỀ THPT QUỐC GIA 2017

BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
TRONG ĐỀ
ĐẠI HỌC 2017


I/ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN PHÂN
DUNG DỊCH :
(-) CATOT (cation : ion dương)

(+) ANOT (anion : ion âm)

- Là nơi diễn ra sự khử (các ion
kim loại, nước)
- Thứ tự điện phân : chất có tính
oxi hóa mạnh hơn sẽ bị điện
phân (bị khứ trước) : Ag+> Fe3+>
Cu2+> H+> Fe2+ ..., H2O
- Các cation kim loại đứng trước
Al3+ và kể cả Al3+ khơng bị điện
phân mà thay vào đó là điện
phân nước.

- Là nơi diễn ra sự oxi hóa (các
gốc axit khơng có oxi, nước)
- Thứ tự điện phân : chất có tính
khử mạnh hơn sẽ bị điện phân (bị
oxi hóa) trước : gốc axit khơng
có oxi (S2- > I- > Br- > Cl- )>
RCOO…> H2O
>
OH

- Các anion gốc axit vơ cơ có oxi
khơng bị điện phân.


(-) CATOT

(+) ANOT

- Tổng quát :
Mn+ + ne
- Với ion sắt :

- Tổng quát :

3+

Fe

2+

Fe

Xm- - me
2+

+ e
+

M
Fe

2e

Fe

- Phương trình điện phân nước :
2H2O + 2e

H2 + 2OH-

X or X2

- Ví dụ :

2Cl- - 2e
Cl2
- Phương trình điện phân nước :
2H2O - 4e

4H+ + O2


Ví dụ : Điện phân hồn tồn 200ml dung dich hỗn hợp gồm NaCl,

K2SO4 , CuSO4 với điện cực trơ, màng ngăn xốp. Các phát biểu nào sau
đây chưa chính xác?
A. CĨ KHÍ MÀU VÀNG LỤC THỐT RA Ở ANOT.
B. THỨ TỰ ĐIỆN PHÂN Ở CATOT K+, Na+, Cu2+ .
C. ANION SO42- BỊ OXI HÓA Ở ANOT
D. CATION Cu2+ BỊ KHỬ TRƯỚC Ở CATOT THÀNH Cu BÁM

VÀO ĐIỆN CỰC.
E. CÓ THỂ CÓ SỰ ĐIỆN PHÂN NƯỚC Ở CẢ 2 ĐIỆN CỰC


II/ MỘT SỐ CƠNG THỨC TÍNH
TỐN.
AIt
m =
nF

It
ne trao doi =

F

m : khối lượng chất (rắn, khí) thu được ở điện cực, tính bằng gam.
A : khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực.
I : cường độ dịng điện, tính bằng Ampe (A)
t : thời gian điện phân, tính bằng giây.
n : Số e mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận.
F : Hằng số Faraday (F = 96500 culong/mol)

ne trao đổi : Số mol e nhường hay mol e nhận ở 2 điện cực.


II/ MỘT SỐ CƠNG THỨC TÍNH
TỐN.
(-) Catot

n e trao đổi = n e nhận

(+) Anot

n e trao đổi = n e nhường

n e trao đổi (catot) = n e trao đổi (anot)


: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 0,2 M với điện
cực trơ trong thời gian 1930 giây với cường độ dòng điện 2 A.
Cho rằng hiệu suất phản ứng là 100% và bỏ qua sự hịa tan
của khí và sự bay hơi của nước. Hãy tính khối lượng kim loại
thu được ở catot và thể tích khí đktc thu được ở anot?
VÍ DỤ

nCu2+ = 0,04 mol
ne = 0,04

2.nCu2+= 0,08> ne = 0,04

(-) Catot : Cu2+, H2O
Cu2+ +

2e

Cu 2+ dư

(+) Anot : SO42- , H2O
Cu

2H2O - 4e

4H+

+

O2


Cách 1 : Áp dụng công thức faraday:

AIt

m =
nF

64.2.1930
mCu (catot) =
= 1,28 gam
2.96500
mO 2(anot) =

32.2.1930

= 0,32 gam

4.96500
nO 2 = 0,01 mol; VO 2 = 0,224 l

It

Cách 2 : Áp dụng cơng thức tính số mol e trao đổi:

ne = 0,04 mol
(-) Catot : Cu , H2O
2e
0,04

F

(+) Anot : SO42- , H2O

2+

Cu2+ +

ne trao doi =

Cu
0,02

2H2O - 4e
0,04

4H+

+

O2
0,01

Câu 65/MĐ 201/2017 : Điện phân 200 ml dung
dịch gồm CuSO4 1,25M và NaCl a mol/lit (điện cực
trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ
qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của
nước) với cường độ dịng điện khơng đổi 2A trong
thời gian 19300 giây. Dung dịch thu được có khối
lượng giảm 24,25 gam so với dung dịch ban đầu. Giá
trị của a là :
A. 0,75.
B. 0,50.
C.1,00.
1,50.


nCu2+ = 0,25 mol
ne td = 0,4 mol

2nCu2+=0,5>0,4

nCl- = 0,2a mol

(-) catot : Na + , Cu2+ , H2O
2+

Cu
0,2

+

2e
0,4

mdd giảm = mkết tủa + mkhí
(+) : Anot : SO42- ,Cl-, H2O

TH 1 : Chỉ có Cl- bị điện phân : 0,2.64 + 0,2.71= 27>24,25 (loại)
TH 2 : Cl- bị điện phân hết, H2O bị điện phân sinh ra khí oxi :

Cu
0,2

2Cl- - 2e
0,2a
0,2a
2H2O - 4e
(0,4-2a)

Cl2
0,1a
4H+ +

mdd giảm = mkết tủa + mkhì = mCu (catot) + mCl2 (anot) + mO2 (anot)
mdd giảm =

0,2.64 + 0,1a.71 +

0,4 - 0,2a
4

.32=24,25

O2
0,4 - 2a
4

a = 1,5M


Câu 70/MĐ 202/2017 : Điện phân 100 ml dung
dịch gồm CuSO4 a mol/lit và NaCl 2M (điện cực trơ,
màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự
hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước)
với cường độ dịng điện khơng đổi 1,25A trong thời
gian 193 phút. Dung dịch thu được có khối lượng
giảm 9,195 gam so với dung dịch ban đầu. Giá trị của
a là :
A. 0,40.
B. 0,50.
C.0,45.
0,6.


nCu2+ = 0,1a mol

1.nCl- =0,2>0,15

ne td = 0,15 mol
nCl- = 0,2 mol

(-) catot :

Na + , Cu2+ , H2O

2- - , H2O
(+) : Anot : SO4,Cl

2Cl- - 2e
TH 1 : chỉ có Cu2+ bị điện phân :
2x = 0,15  x =0,075M
0,15
0,15

loại
Hay 0,075.71 + 0,075.64 =
10,125>9,195
TH 2 : Cu2+ điện phân hết, nước bị điện phân sinh ra khí hidro

Cu2+ + 2e
0,1a
0,2a
2H2O + 2e
(0,15 - 0,2a)

Cu
0,1a
H2 + 2OH(0,15 - 0,2a)
2

Cl2

0,075

(0,15 - 0,2a)
0,075.71 + 0,1a.64 +
.2 = 9,195
2

a = 0,6M


Câu 74/MĐ 203/2017 :

Điện phân 100 ml dung dịch
gồm CuSO4 0,5M và NaCl 0,6M (điện cực trơ, màng ngăn xốp,
hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong
nước và sự bay hơi của nước) với cường độ dịng điện khơng
đổi 0,5A trong thời gian t giây. Dung dịch sau điện phân có
khối lượng giảm 4,85 gam so với dung dịch ban đầu. Giá trị
của t là :
A. 17370.

B. 14475.

C. 13510.

D. 15440.


nCu2+ = 0,05 mol
nCl- = 0,06 mol

2.nCu2+=0,1> 1.nCl-=0,06

TH 1 : Cl - dư

Cu2+ dư

ne td = nCl - = 0,06 mol; nCl2=nCu= 0,03 mol

TH 2 : Cl- điện phân hết,
Nước chưa diện phân.

Loại

mdd giam = mCu + mCl2 = 0,03.64 + 0,03.71 = 4,05<4,85

TH 3 : Cl- điện phân hết, nước bị điện phân, có khí oxi thốt ra ở anot
ne td = 2x mol
(-) Catot : Na + , Cu2+ , H2O
Cu
x

2+

+

2e
2x

Cu

x

mdd giảm = mkết tủa + mkhí
mdd giam = x.64 + 0,03.71 +

(+) : Anot : SO42-,Cl- , H2O

2Cl- - 2e
0,06
0,06

2H2O - 4e
(2x -0,06)

2x - 0,06 .32 = 4,85
4

Cl2
0,03

4H+

+

O2
2x - 0,06
4

X= 0,04 mol
ne td = 2x = 0,08mol

ne =

It
F

= 0,08

t= 15440 s


Câu 72/ MĐ 204/2017 : Điện phân 200 ml dung dịch gồm
CuSO4 0,3M và NaCl 1M (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu
suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước
và sự bay hơi của nước) với cường độ dịng điện khơng đổi
0,5A trong thời gian t giây. Dung dịch sau điện phân có khối
lượng giảm 9,56 gam so với dung dịch ban đầu. Giá trị của t là
:
A. 27020.
B. 30880.
C.34740.
D.28950.


nCu2+ = 0,06 mol
-

nCl = 0,2 mol

TH 1 : Cu 2+ dư

TH 2 : Cu2+ điện phân hết,
Nước chưa diện phân.
(-) Catot :

Cl - dư

2nCu2+=0,12 < 1.nCl-=0,2

Na + , Cu2+ , H2O

ne td = 2x mol

(+) : Anot : SO42-

2Cl- - 2e
2x
2x

Cu2+ + 2e
0,06
0,12

Cu
0,06

2H2O +
2e
(2x - 0,12)

H2

+
(2x -0,12)
2

,Cl-

, H2O

Cl2
x

2OH-

mdd giảm = mkết tủa + mkhí

mdd giam = 0,06.64 + x.71 +

Loại

ne = 0,12 mol ; nCl2 = 0,06 mol
nCu = 0,06 mol
mdd giam = 0,06.64 + 0,06.71 = 8,1<9,56

2x - 0,12 .2 = 9,56
2

x = 0,08 mol
ne = 2x = 0,16 mol
t = 30880 s

LIKE VÀ ĐĂNG KÍ

HĨA HỌC ONLINE
ĐỂ XEM THÊM CÁC VIDEO
BỔ ÍCH KHÁC NHÉ!