Chương 5 Đại cương kim loại Công thức tính lượng chất thu được ở điện cực Bài tập điện phân là một trong các dạng bài tập thường gặp trong các đề thi Đa số, các em thường lúng túng và sợ gặp các bài t[.]
Chương 5: Đại cương kim loại Cơng thức tính lượng chất thu điện cực Bài tập điện phân dạng tập thường gặp đề thi Đa số, em thường lúng túng sợ gặp toán liên quan đến điện phân Bài viết đây, giúp em nắm cách tính khối lượng chất thu điện cực áp dụng vào điện phân Từ đó, làm tiền đề cho em tiếp cận điện phân nâng cao Công thức tính lượng chất thu điện cực - Đối với tốn điện phân, tính lượng chất thu điện cực sử dụng công thức định luật Faraday - Định luật Faraday: Khối lượng chất giải phóng điện cực tỉ lệ với điện lượng qua dung dịch đương lượng chất - Công thức định luật Faraday: A.I.t m n.F Trong đó: m: Khối lượng chất giải phóng điện cực, tính gam A: Khối lượng mol nguyên tử chất thu điện cực n: Số electron mà nguyên tử ion cho nhận I: Cường độ dịng điện, tính ampe (A) t: Thời gian điện phân, tính giây (s) F: Hằng số Faraday (96 500 culông/mol) - Để làm tốt tập điện phân, em tính tốn theo phương trình áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố bảo toàn electron để giải tập Bạn nên biết - Tại catot xảy khử anot xảy oxi hóa Ví dụ 1: Điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trơ Sơ đồ điện phân: Catot() CuSO4 Anot() Cu 2 , H 2O (H 2O) Cu 2 2e Cu H 2O,H 2SO4 2H 2O O2 4H 4e Phương trình điện phân: dp 2CuSO4 2H2O 2Cu O2 2H2SO4 Ví dụ 2: Điện phân nóng chảy NaCl Sơ đồ điện phân: Catot() NaCl Na e Na Anot() 2Cl Cl 2e Phương trình điện phân: dpnc 2NaCl 2Na Cl2 - Những ion bị điện phân dung dịch: * Catot + Ion kim loại từ K đến Al dãy điện hố khơng tham gia điện phân mà nước bị điện phân sinh H2 + Những ion kim loại sau Al dãy điện hoá tham gia điện phân nhận electron tạo thành kim loại bám vào catot * Anot trơ + Những ion gốc axit khơng có oxi Cl ,Br , tham gia điện phân nhường electron tạo thành đơn chất + Những ion gốc axit có oxi NO3 ,PO34 ,SO42 , không tham gia điện phân mà nước nhường electron tạo O2 Mở rộng Một số kiến thức mở rộng học sinh cần nắm được: - Biểu thức liên hệ tính số mol electron trao đổi: I.t n e với ne số mol electron trao đổi F - Bảo toàn số mol electron: Tổng số mol electron catot nhận tổng số electron anot nhường - Điều chế kim loại: nguyên tắc khử ion kim loại thành kim loại + Điện phân nóng chảy dùng điều chế kim loại như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al + Điện phân dung dịch dùng để điều chế kim loại trung bình, yếu đứng sau Al dãy điện hóa Bài tập minh họa Câu 1: Điện phân nóng chảy m gam NaCl, đến kết thúc trình điện phân anot thu 2,24 lít khí (đktc) Giá trị m là: A 11,7 gam B 5,85 gam C 23,4 gam D 8,775 gam Hướng dẫn giải Phương trình: dp 2NaCl 2Na Cl2 n Cl2 0,1mol n NaCl 2n Cl2 0,2mol m 0,2.58,5 11,7gam Đáp án A Câu 2: Điện phân dung dịch CuSO4 điện cực trơ với dịng điện có cường độ I = 0,5A thời gian 1930 giây khối lượng đồng thể tích khí O2 sinh A 0,64g 0,112 lít B 0,32g 0,056 lít C 0,96g 0,168 lít D 1,28g 0,224 lít Hướng dẫn giải Phương trình điện phân: dp 2CuSO4 2H2O 2Cu O2 2H2SO4 Áp dụng định luật Faraday ta có: 64.0,5.1930 mCu 0,32gam 2.96500 32.0,5.1930 m O2 0,08gam 4.96500 n O2 0,0025mol VO2 0,0025.22,4 0,056(l) Đáp án B Câu 3: Điện phân dung dịch muối MCln với điện cực trơ Khi catot thu 16 gam kim loại M anot thu 5,6 lít khí (đktc) Kim loại M là: A Mg B Fe C Cu D Ca Hướng dẫn giải Phương trình điện phân: dp 2MCln 2M nCl2 n Cl2 0,25mol n M 16 32n 0,5 n n 2;M M 64(Cu) MM Đáp án C 2n Cl2 n 0,5 mol n ... gia điện phân nhường electron tạo thành đơn chất + Những ion gốc axit có oxi NO3 ,PO34 ,SO42 , không tham gia điện phân mà nước nhường electron tạo O2 Mở rộng Một số kiến thức mở rộng học. .. * Catot + Ion kim loại từ K đến Al dãy điện hố khơng tham gia điện phân mà nước bị điện phân sinh H2 + Những ion kim loại sau Al dãy điện hoá tham gia điện phân nhận electron tạo thành kim loại... 11,7gam Đáp án A Câu 2: Điện phân dung dịch CuSO4 điện cực trơ với dịng điện có cường độ I = 0,5A thời gian 1930 giây khối lượng đồng thể tích khí O2 sinh A 0,64g 0, 112 lít B 0,32g 0,056 lít