SKKN hướng dẫn học sinh giải nhanh bài tập điện phân dung dich

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT HOẰNG HÓA 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI NHANH BÀI TẬP
ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH

Người thực hiện: Trương Thị Tuyến
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc môn: Hóa Học

THANH HOÁ NĂM 2018

0


MỤC LỤC
1.MỞ ĐẦU. 2
1.1.Lí do chọn đề tài.................................................................................................................................................... 2
1.2.Mục đích nghiên cứu........................................................................................................................................... 2
1.3. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................................................................ 2
1.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................................................................. 3
1.5.Những điểm mới của đề tài.............................................................................................................................. 3
2.Nội dung......................................................................................................................................................................... 4
2.1.Cơ sở lí luận của đề tài....................................................................................................................................... 4
2.2.Thực trạng những thuận lợi và khó khăn.................................................................................................. 5
2.3.Các dạng bài tập điện phân và phương pháp giải nhanh.................................................................. 5
Dạng 1.Điện phân các dung dịch muối của kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm.................................5
Dạng 2.Điện phân các dung dịch muối của các kim loại sau Al........................................................... 7

Dạng 3.Điện phân dung dịch hỗn hợp các muối........................................................................................... 9
Dạng 4.Điện phân các dung dịch axit................................................................................................................. 12
Dạng 5.Điện phân các dung dịch bazơ............................................................................................................... 12
Dạng 6.Điện phân các dung dịch hỗn hợp các chất điện li(muối,axit,bazơ).................................. 13
Một số lưu ý cần thiết ghi nhớ để xử lí các dạng bài tập điện phân dung dịch............................. 14
Bài tập áp dụng............................................................................................................................................................... 15
2.4.Kết quả khảo sát thực nghiệm của đề tài................................................................................................... 17
3.Kết luận và kiến nghị............................................................................................................................................... 18

1


1. MỞ ĐẦU
1.1 – Lí do chọn đề tài
Chuyên đề điện phân dung dịch là một chuyên đề hayvà quan trọng của môn
Hóa học.Đây là dạng bài tập Hóa Học mà học sinh dễ dàng bắt gặp trong các kỳ thi
THPT quốc gia hay thi học sinh giỏi cấp tỉnh. Thực tế cho thấy, với học sinh bài tập
về điện phân dung dịch còn là dạng bài tập khó và dễ nhầm lẫn.
Việc thi trắc nghiệm và Hóa học nằm trong bài thi tổ hợp KHTN thì việc giải
nhanh các bài toán Hóa học là yêu cầu hàng đầu; giúp học sinh tiết kiệm được thời
gian làm bài,giúp phát triển tư duy, sáng tạo của học sinh mà còn tạo tâm lí tốt cho
học sinh để tham gia tốt các môn khác trong tổ hợp KHTN.
Hiện nay tài liệu về giải nhanh bài tập điện phân dung dịch còn ít, các tài liệu
hướng dẫn còn chưa cụ thể và việc hướng dẫn để học sinh nắm bắt được phương
pháp và vận dụng chúng còn nhiều hạn chế. Vì vậy khi xử lí các dạng bài tập này
còn nhiều học sinh lúng túng và nhầm lẫn; ở không ít học sinh còn tự mặc định đây
là dạng bài khó ngay khi chưa đọc chi tiết đề bài.
Bằng việc tìm tòi, đúc rút kinh nghiệm trong những năm giảng dạy tôi chọn
đề tài “ Hướng dẫn học sinh giải nhanh bài tập điện phân dung dịch” làm đề tài
sáng kiến kinh nghiệm cho mình trong năm học 2017-2018.

1.2- Mục đích nghiên cứu
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm “ Hướng dẫn học sinh giải nhanh bài tập
điện phân dung dịch” cung cấp cho học sinh các phương pháp giải nhanh bài tập
điện phân dung dịch và giúp học sinh tự tin khi tiếp cận với các bài tập dạng này
trong các đề thi.
1.3 – Đối tượng nghiên cứu

2


Đề tài “ Hướng dẫn học sinh giải nhanh bài tập điện phân dung dịch”
nghiên cứu về bài tập điện phân dung dịch và phương pháp hướng dẫn học sinh giải
nhanh dạng bài tập này.
1.4 – Phương pháp nghiên cứu
Trong đề tài phương pháp chủ yếu tôi sử dụng nghiên cứu đề tài là : phân
tích cơ sở lí thuyết,chia các dạng bài tập thường gặp, tìm các phương pháp nhanh
phù hợp để áp dụng cho từng dạng bài tập cụ thể.
1.5- Những điểm mới của đề tài
- Hướng dẫn để học sinh nhận ra từng dạng bài tập, nêu những lưu ý riêng và
phương pháp nhanh phù hợp để học sinh thấy việc giải bài tập điện phân dung dịch
không còn gây khó cho học sinh.
- Kết hợp đặc trưng của dạng bài tập với nhiều phương pháp giải nhanh
khác nhau phù hợp để làm bài tập trở nên đơn giản.

3


2.NỘI DUNG
2.1- Cơ sở lí luận của đề tài
2.1.1.Định nghĩa

“Quá trình phản ứng oxi hóa – khử xảy ra trên bề mặt các điện cực nhờ
tác dụng của dòng điện được gọi là quá trình điện phân hay sự điện phân”.[2]
2.1.2. Điện phân dung dịch chất điện li trong nước
Do sự có mặt của nước, sự điện phân xảy ra trong dung dịch phức tạp hơn so
với điện phân nóng chảy. Dựa vào dãy thế điện hóa của các cặp oxi hóa khử của
các ion km loại, của kim loại và của các anion gốc axit ta có thể có được thứ tự
điện phân ở các điện cực.
 Ở catot : - Các ion có tính oxi hóa càng cao, tức khả năng thu electron càng mạnh
thì càng dễ điện phân trước.

- Các cation của kim loại kiềm, kiềm thổ và nhôm không bị điện phân vì chúng có
tính oxi hóa yếu hơn H2O; H2O bị điện phân theo phương trình:
2H2O + 2e → H2 + 2OH–
 Ở anot: Các cation có tính khử càng mạnh, tức khả năng cho electron càng dễ thì bị
điện phân trước.Cụ thể thứ tự điện phân: S2-, I-, Br-, Cl-, sau đó đến ion OH- của
bazơ và H2O. Các anion gốc axit chứa oxi như NO3-, SO42-, CO32-, PO43- …coi
như không bị điện phân (đối với học sinh thpt). Nước cho electron tạo khí O2 và
H+.Trường hợp anot làm bằng kim loại, hợp kim thì anot bị tan do kim loại dễ cho
electron và tạo ion kim loại tan vào dung dịch.[2]
2.1.3. Định luật Faraday
- Định luật Faraday được mô tả dưới dạng công thức:
m

A.I.t

n.F

4

Trong đó:
+ m: Khối lượng chất giải phóng ở điện cực (gam)
+ A: Khối lượng mol của chất thu được ở điện cực
+ n: Số electron trao đổi ở điện cực
+ I: Cường độ dòng điện (A)
+ t: Thời gian điện phân
+ F: Hằng số Faraday (F = 96500 nếu thời gian tính theo giây hoặc F= 26,8
nếu thời gian tính theo giờ.)[1]
2.2. Thực trạng những thuận lợi và khó khăn khi giải bài tập điện phân
trong dung dịch.
2.2.1.- Thuận lợi:
- Học sinh thường viết được phương trình điện phân và tính toán theo phương trình

đó.
- Học sinh biết áp dụng công thức Faraday ( m
điện phân .

A.I.t ) để giải các bài tập
n.F

- Học sinh viết được các bán phản ứng xảy ra ở các điện cực.
2.2.2.- Khó khăn:
- Học sinh hay viết sai thứ tự các bán phản ứng xảy ra ở các điện cực nên
tính toán sai.
- Học sinh nhầm lẫn quá trình xảy ra ở các điện cực.
I .t
- Học sinh ít sử dụng công thức hệ quả của Faraday ( ne trao đổi F ) để giải
nhanh bài toán điện phân .
- Học sinh thường lúng túng khi xác định trường hợp H2O bắt đầu điện phân
ở các điện cực.

- Học sinh thường bỏ qua các phản ứng phụ có thể xảy ra giữa các sản phẩm
tạo thành .
Các yếu tố trên đều do học sinh chưa biết cách phân loại và nắm đặc điểm riêng
của mỗi trường hợp điện phân dung dịch. Từ đó đây cũng là nguyên nhân học sinh
lúng túng và thấy khó khi gặp các bài tập điện phân dung dịch. Từ các phân tích trên
đề tài sẽ lưu ý và nhấn mạnh ,làm rõ các nội dung kiến thức và phương pháp đang làm
khó cho học sinh. Vì vậy giúp học sinh tháo gỡ hết các khó khăn nêu trên.
2.3. Các dạng bài tập điện phân và phương pháp giải nhanh
Dạng 1: Điện phân các dung dịch muối của kim loại kiềm, kiềm thổ,
Nhôm
-Học sinh dựa trên lí thuyết đã học và phân tích được đặc điểm cụ thể của dạng bài
điện phân dung dịch muối của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và nhôm như sau:
a. Ở catot (cực âm)
Các ion kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và ion Nhôm không bị điện phân vì
chúng có tính oxi hóa yếu hơn H2O; H2O bị điện phân theo phương trình:

5


2H2O + 2e → H2 + 2OH–.
b. Ở anot (cực dương):
- Nếu là S2-, Cl-, Br-, I- thì chúng bị điện phân trước H2O theo thứ tự tính khử:
S2->I-> Br-> Cl-> H2O (F- không bị điện phân )
Phương trình điện phân tổng quát: S2- → S + 2e; 2X- → X2 + 2e
Sau khi hết các ion đó, nếu tiếp tục điện phân thì H 2O sẽ điện phân theo phương trình:
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
- Nếu là các ion: NO3-, SO42-, CO32-, PO43-...thì chúng không bị điện phân mà
H2O bị điện phân.[4]
Vậy tương ứng ta sẽ có 2 trường hợp xảy ra cho dạng bài này:
Trường hợp 1: điện phân dung dịch muối của kim loại kiềm, kiềm thổ,

Nhôm và có gốc axit không chứa oxi như S2-, Cl-, Br-, IBài tập 1:Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch NaCl :
Hướng dẫn:
NaCl → Na+ + ClCatot (-)

Anot (+)

Na+ không bị điện phân
2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O + 2e → H2 + 2OHPhương trình điện phân : 2Cl- + 2H2O → Cl2 + H2 + 2OH2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2
 Học sinh có thể khái quát về sản phẩm tạo thành, dạng phương trình điện phân
xảy racho trường hợp này và như vậy sẽ tương tự khi điện phân các dung dịch :
KCl , CaCl2 , MgCl2 , BaCl2 , AlCl3 ...Hay thay Cl- bằng các anion tương tự như
S2-, Br-, I-.
Trường hợp 2: điện phân dung dịch muối của kim loại kiềm, kiềm thổ,
Nhôm và có gốc axit chứa oxi như NO3-, SO42-, CO32-, PO43-...
Bài tập 2: Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch Na2SO4 :
Na2SO4 → 2Na+ + SO42Catot (-)

Anot (+)
Na+ không bị điện phân

SO42- không bị điện phân

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

2H2O → O2 + 4H+ + 4e

Phương trình điện phân: 2H 2 O dpdd 2H 2 +O2
(Chỉ có H2O đã điện phân ở cả 2 điện cực)
 Học sinh tư duy để khái quát phương trình điện phân xảy ra tương tự khi

điện phân các dung dịch: NaNO3, K2SO4 , Na2CO3 , MgSO4 , Al2(SO4)3....thực
ra chỉ có H2O đã điện phân ở cả 2 điện cực.

6


 Học sinh cũng liên hệ được không thể điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, Nhôm
bằng phương pháp điện phân dung dịch .
- Áp dụng vào bài tập định lượng của dạng này:
Học sinh sử dụng công thức Faraday và công thức tính số mol electron trao đổi ở
các điện cực để giải nhanh dạng bài tập này :
m

A.I.t

n.F

Bài tập 3 :Điện phân 200ml dung dịch chứa NaCl với điện cực trơ ,có màng ngăn,
cường độ dòng điện I là 1.93A. Tính thời gian điện phân để được dung dịch có pH =
12, thể tích dung dịch được xem như không thay đổi, hiệu suất điện phân là 100%.A.
50s
B. 100s
C. 150s
D.200s
Hướng
→ Số mol OH- = 0,002 mol
dẫn:
pH = 12 → [H+] = 10-12 → [OH-] = 0,01
NaCl → Na+ + Cl-

Catot (-)

Anot (+)

Na+ không bị điện phân
2H2O + 2e → H2 + 2OH0,002 0,002
Số mol e trao đổi là : n = 0,002 mol
Áp dụng công thức : ne trao đổi IF.t

Cl- → Cl2 + 2e

 t= 96500.0,002: 1,93 = 100 (s)
 Chọn đáp án B.
Dạng 2: Điện phân các dung dịch muối của các kim loại đứng sau Al trong dãy
điện hóa
Học sinh cần phân tích rõ đặc điểm lí thuyết riêng của dạng bài tập này như sau :
Ở catot (cực âm):
- Các cation kim loại bị khử theo phương trình: Mn+ + ne → M
Sau khi hết các ion đó, nếu tiếp tục điện phân thì H2O sẽ điện phân theo
phương trình: 2H2O + 2e → H2 + 2OH–.
Ở anot (cực dương): Tương tự ở dạng 1.
- Nếu là S2-, Cl-, Br-, I- thì chúng bị điện phân trước H2O theo thứ tự tính khử:
S2->I-> Br-> Cl-> H2O (F- không bị điện phân )
Phương trình điện phân tổng quát: S2- → S + 2e; 2X- → X2 + 2e
Sau khi hết các ion đó, nếu tiếp tục điện phân thì H 2O sẽ điện phân theo phương trình:

7


2H2O → O2 + 4H+ + 4e

- Nếu là các ion: NO3-, SO42-, CO32-, PO43-...thì chúng không bị điện phân mà
H2O bị điện phân.
=> như vậy một cách tương tự như đã suy luận ở dạng 1, đến đây học sinh sẽ
tư duy được xảy ra hai trường hợp theo đặc điểm của gốc axit.
Trường hợp 1: Khi gốc axit là S2-, Cl-, Br-, IBài tập 4 : Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch ZnCl2 :
ZnCl2 → Zn2+ + 2ClCatot (-)

Anot (+)
2Cl- → Cl2 + 2e

Zn2+ + 2e → Zn
Phương trình điện phân:

dpdd

ZnCl 2Zn+Cl2

Học sinh tư duy và khái quát cho bài tập điện phân các muối tương
tự.Ở trường hợp này ta thu được kim loại ở catot và đơn chất phi kim tương ứng
ở anot.
Trường hợp 2: Khi gốc axit là NO3-, SO42-, CO32-, PO43-...
Bài tập 5 : Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch CuSO4 :
CuSO4 → Cu2+ + SO42Catot(-)
Ano (+)
t
SO42- không bị điện phân .
2H2O → 4H+ + O2+ 4e
Cu2+ + 2e → Cu
Phương trình điện phân : Cu2+ + H2O → Cu + 2H+ + ½ O2
CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + ½ O2


Học sinh tư duy và khái quát cho bài tập điện phân các muối tương
tự. Ở trường hợp này ta thu được kim loại ở catot, khí O 2 ở anot và dung dịch
chứa axit có gốc tương ứng của muối ban đầu.
- Áp dụng vào bài tập định lượng của dạng này:
Bài tập 6: Điện phân 100ml dung dịch CuSO 4 0,05M với các điện cực
trơ cho đến khi vừa bắt đầu sủi bọt bên catot thì ngừng điện phân. Tính pH
dung dịch .Biết hiệu suất điện phân là 100%. Thể tích dung dịch được xem như
không đổi.
A. pH = 1
B. pH = 0,7
C. pH = 2,0
D. pH =
1,3
Hướng
dẫn:
Dấu hiệu học sinh cần nhận ra là: khi vừa bắt đầu sủi bọt khí
bên catot là khiCu2+ vừa hết .
Điện phân dung dịch : CuSO4 :


8


CuSO4

→ Cu2+ +

Catot(-)

SO42Anot (+)
SO42- không bị điện phân .

2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Cu
0,01→ 0,005
0,01 0,01
Số mol e cho ở anot = số mol e nhận ở
catot => n H+ = 0,01 mol
=> [H+] = 0,01/0,1 = 0,1 → pH = 1
Cu2+ + 2e →

=> Chọn đáp án A
Dạng 3. Điện phân hỗn hợp các dung dịch muối
* Ở catot: Các cation kim loại bị khử theo thứ tự trong dãy thế điện cực
chuẩn (ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị khử trước): Mn+ + ne → M
* Ở anot : Tương tự ở dạng 1 và dạng 2.
Bài tập 7: 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. C. chỉ có khí Cl2. D. khí Cl2 và
H2 .
Hướng
→ Na+ + Cldẫn:
NaCl
CuSO4→ Cu2+ + SO42Catot (-)
Anot (+)
Na+ không bị điện phân
Cu2+ + 2e → Cu
a mol → 2 a mol

 Phương trình tổng hợp:

SO42- không b ị điện phâ n
2Cl- → Cl2 + 2e
a mol → a mol
+
2H2O → 4H + O2+ 4e
a/4 mol a mol

đpdd

H2O+ 2NaCl +2CuSO4 2 Cu + Cl2 + Na2SO4 +½ O2 + H2SO4
 Chọn đáp án:A
Bài tập 8: Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO 4 và 0,16 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. 2,016 lít.
C. 1,792 lít.
D. 1,344 lít.
I.t
Hướng
dẫn:
- ne trao đổi
=0.2 mol
F


9

- Số mol e cho ở anot = số mol e nhận ở catot
NaCl
→ Na+ + ClCuSO4 → Cu2+ + SO42Catot (-)
Anot (+)
2+

(SO42-, Cl-, H2O)

+

(Cu ; Na , H2O)
Na+ không điện phân
Cu2+ + 2e → Cu 0,16
0,16

SO42- không điện phân
2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ +O2 + 4e

0,01 0,04
 Vkhí = (0,08 + 0,01). 22,4 = 2,016 lít
 Đáp án B.
Bài tập 9: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO 4 0,25M và AgNO3 0.15M với
cường độ dòng điện I = 3.86A.Tính thời gian điện phân để được một khối lượng
kim loại bám bên catot là :
a) 1,296g
A. 200s
B.250s
C. 300s

D. 350s
b) 2,42g
A. 250s
B. 1000s
C. 500s
D. 750s
Hướng dẫn:
- Học sinh cần so sánh tính oxi hóa của các cation để biết thứ tự
bị điện phân, từ đó xử lí số liệu cho các tình huống khác nhau.
- Tính oxi hóa Ag+>Cu2+ nên theo thứ tự Ag+ bị điện phân trước
đến khi hết Cu2+ bắt đầu điện phân.
- Số gam kim loại Ag tối đa được tạo thành : 0,015.108 = 1,62 gam
- Số gam Cu tối đa tạo thành : 0,025.64 = 1,6 gam
a) Do khối lượng kim loại là 1,296 < 1,62 nên mới chỉ Ag+bị điện
phân và còn dư.
n Ag(bị điện phân)= 1,296: 108 = 0,012 mol
Ag+ + e → Ag
0,012 0,012
ne trao đổi

I .t
F = 0,012.1= 0,012 mol

 t= 300s => chọn đáp án C.
b) Do 1,62 <2,42< 1,62 + 1,6
=>Điện phân hết Ag+, Cu2+đã điện phân nhưng còn dư.
=>Khối lượng Cu được tạo thành : 2,42 – 1,62 = 0,8 gam
=> n Cu(bị điện phân) = 0,0125 mol
Áp dụng công thức Faraday :

10


Điện phân Ag : 0,015 = 3,86.t1 / 96500.1 → t1 = 375s
Điện phân Cu : 0,0125.2 = 3,86.t2 / 96500 → t2 = 625 s
 Tổng thời gian : 375 + 625 = 1000 s
Hoặc : Tính theo số mol electron trao đổi ở điện cực trong thời gian điện phân
I .t
ne trao đổi F =n Ag+2 n Cu(bị điện phân)= 0,015 + 2.0,0125 = 0.04

 t= 1000 s

Chọn Đáp án B .
Bài tập 10: Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2
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
I.t
Hướng
dẫn:
Số mol e trao đổi khi điện phân : ne trao đổi
= 3860.5/96500 =0,2 mol
F

Số mol CuCl2= 0,1.0,5 = 0,05 mol ; n NaCl = 0,5.0,5 = 0,25 mol
Số mol Cu2+ = 0,05 mol ; n Cl- = 0,25 + 0,05.2 = 0,35 mol

Vận dụng : Số mol e cho ở anot = số mol e nhận ở catot
 Cl- dư , Cu2+ hết , tại catot sẽ có phản ứng điện phân nước (sao cho đủ số mol e
nhận ở catot là 0,2)
Ở catot :
Ở anot :
Cu2+ + 2e → Cu
2Cl- → Cl2 + 2e
0,05→0,1
0,20,2
2H2O + 2e → H2 + 2OH
0,1 (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
mAl max = 0,1.27= 2,7 (g) => Chọn đáp án B.
 Ở dạng này học sinh cần lưu ý xét các ion có ở mỗi điện cực, so sánh tính
oxi hóa của các cation ở catot và tính khử của các anion ở anot để xét đúng
thứ tự điện phân.
Dạng 4: Điện phân các dung dịch axit
*Ở catot: Các ion H+ (axit) dễ bị khử hơn H2O : 2H+ + 2e → H2 Khi
ion H+ (axit) hết, nếu tiếp tục điện phân thì H2O sẽ điện phân theo phương
trình:
2H2O + 2e → H2 + 2OH–.
* Ở anot: Xảy ra tương tự các dạng trên đã trình bày. Bài
tập 11: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dich HCl:


11

HCl →
Catot(-)

H+ + ClAnot (+)
2H+ + 2e

Phương trình điện phân:
Bài tập
12

2Cl- → Cl2

→ H2
2HCl

đpdd

+ 2e

H2 + Cl2

: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch H2SO4
H2SO4→ 2H+ + SO42-

Catot(-)

Anot (+)
→ H2

SO42- Không điện phân
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Phương trình điện phân: H2O → H2 + ½ O2
Dạng 5: Điện phân các dung dịch bazơ
* Ở catot:
- Dung dịch bazơ chứa các bazơ tan nên dung dịch chứa cation của kim loại kiềm
hoặc kiềm thổ, do các cation này không điện phân nên tại catot chỉ có H2O bị điện
phân :
2H2O + 2e → H2 + 2OH–
* Ở anot:
- ion OH- điện phân theo phương trình sau: 4OH- → 2H2O + O2 +
4e Nếu tiếp tục điện phân thì H2O sẽ điện phân: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Bài tập 12: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch NaOH:
2H+ + 2e

NaOH
Catot(-)

→

Na+ + OH-

Anot (+)

Na+ không bị điện phân
2H2O + 2e → H2 + 2OH–4OH- → 2H2O + O2 +
4e Phương trình điện phân: H2O → H2 + ½ O2
Bài tập 13: 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 lítHướng dẫn:
m NaOH (trước điện phân) = 20 gam
Điện phân dung dịch NaOH thực chất là điện phân nước

12


Phương trình điện phân:: H2O → 1/2 O2 (anot) + H2 (catot)
Do mNaOH không đổi → m dd sau điện phân = 80 gam
=>khối lượng H2O bị điện phân = 200 – 80 = 120
gam =>số mol H2O bị điện phân= 20/3 mol
→ Thể tích O2 = 74,7 lít và Thể tíchH2 = 149,3
lít => Chọnđáp án D.
 Học sinh cần khái quát và ghi nhớ được khi điện phân các dung dịch axit
mạnh gốc axit chứa oxi và các dung dịch bazơ thực chất trong phương trình
điện phân chỉ H2O bị điện phân.
Dạng 6: Điện phân các dung dịch hỗn hợp các chất điện li (muối, axit, bazơ)
* Ở catot: Thứ tự điện phân: ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị điện phân
trước:
* Ở anot: Thứ tự điện phân:S2-> I-> Br-> Cl-> OH-> H2O theo các phương trình
sau: S2- → S + 2e
2X → X2 + 2e
4OH- → 2H2O + O2 + 4e
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Bài tập 14: Điện phân hỗn hợp các dung dịch: HCl, CuCl 2, 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
→ Chọn đáp án A
Bài tập 15 : 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:
CuSO4 → Cu2+ + SO420,1
0,1
HCl
→ H+ + Cl0,02
0,02
Catot(-)
Anot (+)
Cu2+ + 2e → Cu
0,1 ← 0,05
0,02

→

SO42- không bị điện phân .
2Cl- → Cl2 + 2e

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 Cu2+ 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 .
13


Bài tập 16 : Điện phân 100 ml hỗn hợp dung dịch gồm FeCl3 1M , FeCl2 2M,,
CuCl2 1M và HCl 3M 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:
Ta có: n Fe3+= 0,1 mol ; n Fe2+= 0,2 mol ; n Cu2+= 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
H+ + 1e → 1/2H2 (3)
0,2→ 0,2

Fe2+ + 2e → Fe (4)
ne trao đổi

I .t
F = It/96500 = 5.9650/96500 = 0,5 mol

Vậy với số mol e trao đổi chỉ là 0,5 mol, tính số mol electron trao đổi là tổng
số e ở các bán phản ứng theo thứ tự ưu tiên trên thì: H+vẫn còn dư và phản ứng (4)
chưa xảy ra.
Chỉ có kim loại Cu thu được ở phản ứng (2)
=> Khối lượng kim loại thu được ở catot là : 0,1.64 = 6,4 gam
=> Chọn đáp án C.
Một số lưu ý cần thiết ghi nhớ để xử lí các dạng bài tập điện phân dung
dịch.
- Môi trường dung dịch sau điện phân:
+ Dung dịch sau điện phân có môi trường axit nếu điện phân muối tạo bởi
kim loại sau Al (trong dãy điện hóa) và gốc axit có oxi như: CuSO4, FeSO4,
Cu(NO3)2.....
+ Dung dịch sau điện phân có môi trường bazơ nếu điện phân muối tạo bởi
kim loại đứng trước Al (Al, Kim loại kiềm, kiềm thổ) và gốc axit không có oxi
như: NaCl, AlCl3, KBr....
+ Dung dịch sau điện phân có môi trường trung tính: điện phân các dung
dịch điện li như : HCl(hết), Na2SO4, KNO3....
+Khi điện phân dung dịch bazơ, dung dịch axit có gốc axit chứa oxi như
H2SO4 do chỉ H2O điện phân nên : dung dịch bazơ thì sau điện phân dung dịch thu
được vẫn là dung dịch bazơ nhưng có pH tăng; dung dịch axit H2SO4 sau điện phân
cũng vẫn là dung dịch axit nhưng có pH giảm.
- Các loại điện cực:
+ Điện cực trơ: (ví dụ : platin...)

14


+ Điện cực tan: ( ví dụ: bạc, đồng...) Chính anot bị oxi hóa, ăn mòn dần
(tan dần). Các ion khác có mặt trong dung dịch hầu như còn nguyên vẹn, không
bị oxi hóa.
- H2O bắt đầu điện phân tại các điện cực khi
+ Ở catot: bắt đầu xuất hiện bọt khí hoặc khối lượng catot không đổi nghĩa
là các ion kim loại bị điện phân trong dung dịch đã bị điện phân hết.
+ 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 đó tiếp tục điện phân sẽ là H2O bị điện phân.

- Khi điện phân các dung dịch:
+ Hiđroxit của kim loại hoạt động hóa học mạnh (KOH, NaOH, Ba(OH)2,
…)
+ Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,…)
+ Muối tạo bởi axit có oxi và bazơ kiềm (KNO3, Na2SO4,…)
=>Thực tế là điện phân H2O tạo H2 (ở catot) và O2 (ở anot).
- Khi điện phân với hệ nhiều bình điện phân nối tiếp nhau:
Ở các bài tập này học sinh chỉ cần lưu ý, do các bình điện phân nối tiếp nhau, cùng
dòng điện và cùng thời gian điện phân nên số mol electron trao đổi ở các bình điện
phân là bằng nhau.Từ đó học sinh vận dụng ở mỗi bình điện phân tương ứng với
các dạng bài toán trên.
- Khi điện phân dung dịch với anot là một kim loại không trơ (không phải Pt
hay điện cực than chì):
Thì tại anot chỉ xảy ra quá trình oxi hóa điện cực.
- Có thể có 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.
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO 4 và b mol KCl ( với điện cực trơ , có

màng ngăn xốp). Để dung dịch sau điện phân hoà tanđược MgO thì điều kiện của a và b
là

A. b > 2a .
B. b =2a .
C. b < 2a .
D. 2b =a.
Bài 2.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 khi địên phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng thì điều
kiện của a và b là:

A. b > 2a
B. b = 2a
C. b < 2a
D. 2b = a
Bài 3. Khi điện phân hỗn hợp dung dịch b mol NaCl và a mol CuSO 4 , nếu dung dịch
sau khi điện phân phản ứng đợc Al thì sẽ xảy trờng hợp nào sau đây

A.b > 2a
B. b < 2a
C. b # 2a
D. a> 2b hoặc a< 2b
Bài 4.Điện phân dung dịch AgNO3 với điện cực trơ một thời gian thu được dung
dịch X chứa 2 chất tan có cùng nồng độ mol, đồng thời thấy khối lượng dung dịch
giảm 9,28 gam so với ban đầu. Cho tiếp 2,8 gam Fe vào dung dịch X đun nóng,
khuấy đều thu được khí NO là sản phẩm khử duy nhất, dung dịch Y và chất rắn Z.
Khối lượng muối có trong dung dịch Y?

15

A. 11,48
B. 15,08
C. 10,24
D. 13,64.
Bài5.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 dịch 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)
Bài 6.Sau một thời gian điện phân 200 ml dung dịch CuSO 4 ( d = 1,25 g/ml) với
điện cực graphit (than chì) thấy khối lượng dung dịch giảm 8 gam. Để làm kết tủa
hết ion Cu2+ còn lại trong dung dịch sau điện phân cần dùng 100 ml dung dịch H2S
0,5 M. Nồng độ phần trăm
của dung dịch CuSO4
ban đầu là:
A. 12,8 %
B. 9,6 %
C. 10,6 %
D. 11,8 %
Bài 7.Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2 M với cường độ dòng điện 9,65A.
Tính khối lượng Cu bám vào catot khi thời gian điện phân t1 = 200 s và t2 = 500
s. Biết hiệu suất điện phân là 100 %
A. 0,32 gam và 0,64 gam
B. 0,64 gam và 1,28 gam
C. 0,64 gam và 1,60 gam
D. 0,64 gam và 1,32 gam
Bài 8.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 Bài 9. Hòa tan 50 gam tinh thể
CuSO4.5H2O vào 200 ml dung dịch HCl 0,6 M
thu được dung dịch X. Đem điện phân dung dịch X (các điện cực trơ) với cường độ
dòng điện 1,34A trong 4 giờ. Khối lượng kim loại thoát ra ở catot và thể tích khí
thoát ra ở anot (ở đktc) lần lượt là (Biết hiệu suất điện phân là 100 %):
A. 6,4 gam và 1,792 lít
B. 10,8 gam và 1,344 lít
C. 6,4 gam và 2,016 lít
D. 9,6 gam và 1,792 lít
Bài 10.Mắc nối tiếp hai bình điện phân: bình (1) chứa dung dịch MCl 2 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
2.4.Kết quả khảo sát thực nghiệm của đề tài
- Phát và thu phiếu điều tra trước và sau khi tiến hành thực nghiệm ở hai lớp 12C1
và 12C6 trường THPT HOẰNG HÓA 3.
- Thực nghiệm ở hai lớp12C1 và 12C6 trường THPT HOẰNG HÓA 3.
- Tiến hành kiểm tra trước và sau thực nghiệm đề tài ở hai lớp 12C1 và 12C6
trường THPT HOẰNG HÓA 3.
- lấy ý kiến từ các giáo viên tổ Hóa Học trường THPT HOẰNG HÓA 3.


16

2.4.1.Trước khi thực nghiệm
Bảng 1: Kết quả về ý kiến của học sinh khi gặp bài tập điện phân dung dịch
Nhận xét của HS
Khó
Bình thường
Dễ
Kết quả
72%
20%
8%
Bảng 2: Kết quả mức điểm của học sinh khi làm bài tập điện phân dung dịch
Giỏi(%)
Khá(%)
Trung bình(%)
Yếu(%)
Lớp 12C1
7%
25%
58%
10%
Lớp 12C6
1%
10%
65%
24%
Bài tập điện phân dung dịch là dạng bài tập quan trọng và thường có trong
các đề thi THPT quốc gia và thi học sinh giỏi, vì vậy kết quả điều tra khiến tôi cảm
thấy trăn trở và lo lắng. Từ đó thôi thúc tôi tìm phương pháp giải quyết.

2.4.2.Sau khi thực nghiệm
Bảng 3: Kết quả về ý kiến của học sinh khi gặp bài tập điện phân dung dịch
Nhận xét của HS
Khó
Bình thường
Dễ
Kết quả
32%
40%
28%
Bảng 4: Kết quả mức điểm của học sinh khi làm bài tập điện phân dung dịch
Giỏi(%)
Khá(%)
Trung bình(%)
Yếu(%)
Lớp 12C1
7%
25%
58%
10%
Lớp 12C6
1%
10%
65%
24%
Từ kết quả thực nghiệm cho thấy đề tài đã tạo hứng thú hơn cho học sinh ,
củng cố kiến thức và hướng dẫn học sinh một số dạng bài tâp điện phân dung
dịch.Từ đó học sinh dễ dàng hơn khi xử lí các bài tập điện phân dung dịch.

3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

3.1. Kết luận

17


Trong phần đề tài của mình tôi đã nghiên cứu, trình bày và hệ thống được
các nội dung kiến thức trọng tâm sau:
Tôi đã trình bày cơ sở lí thuyết của điện phân dung dịch; các quá trình xảy ra
ở từng trường hợp cụ thể.
Tôi đã phân loại và sắp xếp các dạng bài tập điện phân dung dịch thường gặp.
Hướng dẫn chi tiết phương pháp giải cho mỗi dạng bài tập tương ứng.
Lưu ý để học sinh có thể ghi nhớ phương trình điện phân, đặc điểm về sản
phẩm tạo thành của mỗi dạng bài điện phân.
Tổng kết và chú ý riêng các tình huống thường gặp và cách xử lí tương ứng
để có thể giải nhanh và chính xác.
Trong giảng dạy, tôi đã áp dụng phương pháp trên của mình và cũng nhận
thấy có nhiều kết quả khả quan. Học sinh thấy kiến thức và phương pháp cụ thể, rõ
ràng, dễ hiểu và dễ vận dụng nên việc học và giải các đề thi không còn khó khăn
với dạng bài tập điện phân dung dịch.
3.1. Kiến nghị và đề xuất
Trong quá trình giảng dạy ,thực hiện và vận dụng đề tài vào thực tiễn giáo
dục tôi nhận thấy : Việc giáo viên tự đúc rút cho mình những kinh nghiệm trong
giảng dạy, trong từng đơn vị kiến thức, từng dạng bài tập là rất quan trọng. Giáo
viên rèn rũa về phương pháp thì khi giảng dạy giúp học sinh tiếp cận kiến thức dễ
dàng và cũng làm tăng hứng thú học cho học sinh, hiệu quả giáo dục sẽ cao. Vì vậy
tự nhận thấy bản thân mình và mỗi bạn đồng nghiệp bên cạnh việc giảng dạy, phải
không ngừng học tập, nghiên cứu và đúc rút kinh nghiệm cho từng nội dung kiến
thức để ngày càng hoàn thiện mình và nâng cao hiệu quả dạy và học.
XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG

Thanh Hóa, ngày 21 tháng 05 năm 2018
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình
viết, không sao chép nội dung của người
khác.

Trương Thị Tuyến

TÀI LIỆU THAM KHẢO

18


1. Sgk Hóa học 12 –Nguyễn Xuân Trường (chủ biên)- NXB giáo dục, Hà nội 2007.
2.Tài liệu giáo khoa chuyên Hóa Học- Hóa Học 10 tập 2- NXB giáo dục 2000.
3. Phương pháp giải toán Hóa Học 12- Ngô Ngọc An –NXB ĐHQGHN.
4.Bồi dưỡng Học sinh giỏi Hóa Học 12- GT_TS Đào Hữu Vinh (chủ biên)-Phạm
Đức Bình- NXB tổng hợp TPHCM.
5.Một số vấn đề chọn lọc của Hóa Học tập 2- Nguyễn Duy Ái- Nguyễn Tinh DungTrần Thành Huế-Trần Quốc Sơn-Nguyễn Văn Tòng- NXB giáo dục.

DANH MỤC
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG
KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ
LÊN


19