Rèn luyện kỹ năng viết phương trình xảy ra trên các điện cực để giúp học sinh rút ra bản chất của cách giải bài tập điện phân trong dung dịch

1 Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài: Trong q trình giảng dạy mơn Hóa học trường THPT, đặc biệt q trình ơn luyện cho học sinh thi kì thi THPT quốc gia, chuyên đề điện phân dung dịch chuyên đề hay quan trọng nên tập điện phân thường có mặt kì thi lớn quốc gia Với hình thức thi trắc nghiệm việc giải nhanh tốn Hóa học yêu cầu hàng đầu người học; yêu cầu tìm phương pháp giải toán cách nhanh nhất, đường ngắn giúp người học tiết kiệm thời gian làm mà rèn luyện tư lực phát vấn đề người học Qua q trình tìm tịi, nghiên cứu nhiều năm tơi hệ thống hóa dạng tập điện phân dung dịch phương pháp giải dạng tập cho học sinh cách dễ hiểu, dễ vận dụng, tránh lúng túng, sai lầm nâng cao kết kỳ thi Trên sở đó, tơi mạnh dạn chọn đề tài “ Rèn luyện kỹ viết phương trình xảy điện cực để giúp học sinh rút chất cách giải tập điện phân dung dịch” làm sáng kiến kinh nghiệm cho Với hy vọng đề tài tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập em học sinh 12 cho công tác giảng dạy bạn đồng nghiệp 1.2 Mục đích nghiên cứu: Trong thực tế tài liệu viết điện phân dung dịch cịn nên nguồn tư liệu để giáo viên nghiên cứu cịn hạn chế nội dung kiến thức kĩ giải tập điện phân cung cấp cho học sinh chưa nhiều Vì vậy, gặp tốn điện phân em thường lúng túng việc tìm phương pháp giải phù hợp Do chọn đề tài để nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Trong phạm vi đề tài – tên gọi nó, tơi tập trung “Rèn luyện kỹ viết phương trình xảy điện cực cho học sinh” Từ rút cách giải tập điện phân dựa phản ứng xẩy điện cực 1.4 Phương pháp nghiên cứu: Tham khảo tài liệu rút cách giải riêng - Cụ thể là: + Dựa vào phản ứng xảy điện cực + Dựa vào số electron nhường anot = số electron nhận anot + Kết hợp thêm giả thiết đề để giải tập Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận: 2.1.1.Cơ sở lí thuyết điện phân: - Khái niệm điện phân: Là trình oxi hóa-khử xảy bề mặt điện cực cho dòng điện chiều qua hợp chất nóng chảy, hoặc dung dịch chất điện li - Trong thiết bị điện phân : - Anot (A) nối với cực dương của nguồn điện chiều,ở xảy oxi hóa - Catot (K) nối với cực âm của nguồn điện chiều , xảy khử 2.1.2.Các quy tắc điện phân (với điện cực trơ): Điện phân dung dịch muối: +)Ở catot (cực âm) - Các cation kim loại bị khử theo thứ tự dãy điện cực chuẩn (ion có tính oxi hóa mạnh bị khử trước): M n+ + ne → M -Các ion kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ ion Nhôm khơng bị điện phân chúng có tính oxi hóa yếu H 2O; H2O bị điện phân trước chúng theo phương trình: Phương trình điện phân tổng quát: Mn+ + ne → M 2H2O + 2e → H2 + 2OH– +) Ở anot (cực dương): - Nếu S2-, Cl-, Br-, I- chúng bị điện phân trước H2O theo thứ tự tính khử: S2->I- > Br- > Cl- > OH- > H2O (F- không bị điện phân ) Phương trình điện phân tổng quát: S2- → S + 2e 2X- → X2 + 2e 4OH- → 2H2O + O2 + 4e Sau hết ion đó, tiếp tục điện phân H 2O điện phân theo phương trình: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e - Nếu ion: NO3-, SO42-, CO32-, PO43- chúng không bị điện phân mà H2O bị điện phân 2.1.3 Định luật Faraday m= AIt nF Trong đó: m - khối lượng chất (rắn, lỏng, khí) điện cực (gam) A - Khối lượng nguyên tử (đối với kim loại) khối lượng phân tử (đối với chất khí) n - số electron trao đổi I - Cường độ dòng điện ( A) t - Thời gian điện phân (s) F - Hằng số Faraday F= 96500C - Số mol e trao đổi điện cực : n= It nF 2.1.4 Một số lưu ý: - Môi trường dung dịch sau điện phân: - Dung dịch sau điện phân có mơi trường axit điện phân muối tạo kim loại sau Al (trong dãy điện hóa) gốc axit có oxi như: CuSO 4, FeSO4, Cu(NO3)2 - Dung dịch sau điện phân có môi trường bazơ điện phân muối tạo kim loại đứng trước Al (Al, Kim loại kiềm, kiềm thổ) gốc axit khơng có oxi như: NaCl, AlCl3, KBr - Dung dịch sau điện phân có mơi trường trung tính: điện phân dung dịch điện li cịn lại : HCl, H2SO4, Na2SO4 - Các loại điện cực: * Điện cực trơ: (ví dụ : platin ) * Điện cực tan: ( ví dụ: bạc, đồng ) Chính anot bị oxi hóa, ăn mịn dần (tan dần) Các ion khác có mặt dung dịch cịn ngun vẹn, khơng bị oxi hóa Ví dụ: Điện phân dung dịch CuSO với bình điện phân có anot làm kim loại Cu: Phương trình điện phân: Cu2+ + Cu → Cu(r) + Cu2+ - Ý nghĩa điện phân: phương pháp điện phân ứng dụng rộng rãi thực tế sản xuất phịng thí nghiệm nghiên cứu dùng để điều chế kim loại tinh khiết; điều chế số phi kim số hợp chất; tinh chế số kin loại lĩnh vực mạ điện 2.1.5 Một số kinh nghiệm để giải tập điện phân dung dịch (1) Trong nhiều trường hợp dùng định luật bảo toàn mol electron (số mol electron thu catot = số mol electron nhường anot) để giải cho nhanh (2) Khi điện phân dung dịch: + Hiđroxit kim loại hoạt động hóa học mạnh (KOH, NaOH, Ba(OH) 2, …) + Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,…) + Muối tạo axit có oxi bazơ kiềm (KNO 3, Na2SO4,…)→ Thực tế điện phân H2O H2 (ở catot) O2 (ở anot) (3) Khi điện phân dung dịch với anot kim loại không trơ (không phải Pt hay điện cực than chì) anot xảy trình oxi hóa điện cực (4) H2O bắt đầu điện phân điện cực khi: + Ở catot: bắt đầu xuất bọt khí khối lượng catot khơng đổi nũa nghĩa ion kim loại bị điện phân dung dịch bị điện phân hết + Khi pH dung dịch khơng đổi có nghĩa ion âm dương (hay hai loại) bị điện phân bị điện phân hết Khi tiếp tục điện phân H2O bị điện phân (5) Khối lượng catot tăng khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám vào - Độ giảm khối lượng dung dịch: Δm = (mkết tủa + mkhí) (6) Viết bán phản ứng (thu nhường electron) xảy điện cực theo thứ tự, khơng cần viết phương trình điện phân tổng qt sử dụng cơng thức - Viết phương trình điện phân tổng qt (như phương trình hóa học thơng thường) để tính tốn cần thiết (7) Từ công thức Faraday → số mol chất thu điện cực - Nếu đề cho I t trước hết tính số mol electron trao đổi điện cực (ne) theo công thức: (*) (với F = 96500 t = giây F = 26,8 t = giờ) Sau dựa vào thứ tự điện phân, so sánh tổng số mol electron nhường nhận với ne để biết mức độ điện phân xảy (8) Nếu đề cho lượng khí điện cực thay đổi khối lượng dung dịch, khối lượng điện cực, pH,thì dựa vào bán phản ứng để tính số mol electron thu nhường điện cực thay vào công thức (*)để tính I t (9) Có thể tính thời gian t’ cần điện phân hết lượng ion mà đề cho so sánh với thời gian t đề Nếu t’ < t lượng ion bị điện phân hết cịn t’ > t lượng ion chưa bị điện phân hết (10) Khi điện phân dung dịch bình điện phân mắc nối tiếp cường độ dịng điện thời gian điện phân bình → thu nhường electron điện cực tên phải chất sinh điện cực tên tỉ lệ mol với 2.2 Thực trạng của vấn đề +) Thuận lợi: - HS viết bán phản ứng xảy điện cực - HS biết áp dụng công thức Faraday vào giải tập điện phân +) Khó khăn: - Đa số giáo viên thường hướng dẫn học sinh giải theo cách viết phương trình tổng quát, em học sinh thường khó viết phương trình nên em khó hiểu tập điện phân - Đa số học sinh chưa biết vận dụng định luật bảo toàn mol electron (số mol electron thu catot = số mol electron nhường anot) để giải cho nhanh - Đa số tập điện phân thường tính toán theo bán phản ứng điện cực học sinh thường viết phương trình điện phân tổng quát giải theo - Học sinh thường lúng túng xác định trường hợp H 2O bắt đầu điện phân điện cực (khi bắt đầu sủi bọt khí catot pH dung dịch không đổi) - Học sinh nhầm lẫn trình xảy điện cực - Học sinh viết sai thứ tự bán phản ứng xảy điện cực →tính tốn sai Do vậy, với đề tài giúp học sinh không cần phải viết phương trình tổng quát, cần viết phản ứng xảy điện cực kết hợp với định luật bảo tồn electron giải tập điện phân dung dịch, đặc biệt tập điện phân đề thi Đại học THPT quốc gia 2.3 Các biện pháp, giải pháp thực hiện: 2.3.1 Các ví dụ điện phân dung dịch chứa muối Ví dụ 1:Viết PTHH xảy điện phân dung dịch NaCl : NaCl → Na+ + ClCatot (-) Anot (+) + Na không bị điện phân 2Cl- → Cl2 + 2e 2H2O + 2e → H2 + 2OH→ Phương trình : 2Cl- + 2H2O → Cl2 + H2 + 2OH2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2 * Xảy tương tự điện phân dung dịch : NaCl , CaCl , MgCl2 , BaCl2 , AlCl3 → Không thể điều chế kim loại từ : Na → Al phương pháp điện phân dung dịch Ví dụ : Viết PTHH xảy điện phân dung dịch Na2SO4 : Na2SO4 → 2Na+ + SO42Catot(-):Na+, H2O Anot (+):SO42-, H2O Na+ không bị điện phân SO42-không bị điện phân 2H2O + 2e → H2 + 2OH2H2O → O2 + 4H+ + 4e → Phương trình điện phân: 2H2O→ 2H2 + O2 * Xảy tương tự điện phân dung dịch: NaNO 3, K2SO4 , Na2CO3 , MgSO4 , Al2(SO4)3 Ví dụ 3: (Trích Đề thi THPT - 2015)Điện phân dung dịch muối MSO4 (M kim loại) với điện cực trơ, cường độ dịng điện khơng đổi Sau thời gian t giây, thu a mol khí anot Nếu thời gian điện phân 2t giây tổng số mol khí thu hai điện cực 2,5a mol Giả sử hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan nước Phát biểu sau sai? A Khi thu 1,8a mol khí anot chưa xuất bọt khí catot B Tại thời điểm 2t giây, có bọt khí catot C Dung dịch sau điện phân có pH 7a => có bọt khí cactot a¬ 0,5a Số mol H2O bị điện phân =2,5a-2a=0,5a Thời điểm điện phân hết MSO4 có 2,5a-0,5a*1,5=1,75a mol khí anot → Chọn đáp án A Ví dụ 4: Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0,1M với điện cực trơ vừa bắt đầu sủi bọt bên catot ngừng điện phân Tính pH dung dịch với hiệu suất 100% Thể tích dung dịch xem khơng đổi Lấy lg2 = 0,3 A pH = 0,1 B.pH = 0,7 C.pH = 2,0 D pH = 1,3 Hướng dẫn giải Đến vừa bắt đầu sủi bọt khí bên catot Cu2+ vừa hết Điện phân dung dịch : CuSO4 : CuSO4 → Cu2+ + SO42Catot(-) Anot (+) SO42- không bị điện phân Cu2+ + 2e → Cu 2H2O → 4H+ + O2 + 4e 0,01→ 0,02 0,02 ← 0,02 → Số mol e cho anot = số mol e nhận catot → n H+ = 0,02 mol → [H+] = 0,02/0,1 = 0,2 → pH = -lg0,2 = 0,7 → Chọn đáp án B 2.3.2 Các ví dụ điện phân dung dịch chứa nhiều muối Ví dụ 1: (Trích Đại học khối A- 2010) Điện phân (với điện cực trơ) dung dịch gồm NaCl CuSO có số mol, đến catot xuất bọt khí dừng điện phân Trong trình điện phân trên, sản phẩm thu anot A khí Cl2 O2 B khí H2 O2 C có khí Cl2 D khí Cl H2 Hướng dẫn giải Catot(-): Anot(+) + 2+ Na , a(mol) Cu , H2O NO3-, a (mol)Cl-, H2O Na+ không bị điện phân SO42- không bị điện phân Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e a → 2a a → a + → H2O bị điện phân anot 2H2O → 4H + O2 + 4e Vậy anot thu Cl2 O2 → Chọn đáp án: A Ví dụ 2: (Trích Đại học khối A- 2013) Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 NaCl (hiệu suất 100%, điện cực trơ, màng ngăn xốp), đến nước bắt đầu bị điện phân hai điện cực ngừng điện phân, thu dung dịch X 6,72 lít khí (đktc) anot Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4 gam Al2O3 Giá trị m A 25,6 B 51,1 C 50,4 D 23,5 Hướng dẫn giải CuSO4 → Cu2+ + SO2a a NaCl → Na+ + Clb b Catot(-) Anot (+) + 2Na không bị điện phân SO không bị điện phân 2+ Cu + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e a → 2a b → b +) Nếu 2a=b dung dịch sau điện phân trung tính khơng hịa tan Al2O3 → khơng thỏa mãn +) Nếu 2a>b Khi catot điện phân Cu Anot điện phân H2O 2H2O → 4H+ + O2 + 4e 1,2→0,3(mol) Al2O3 + H+ → 2Al3+ + 3H2O 0,2 →1,2(mol) b → + 0,3 = 0,3→b=0 →(loại) +) Nếu 2a0,1 → H 2O điện phân→ nO =0.01mol Catot (-) Anot (+) 2+ + (Cu ; Na , H2O) (SO42-, Cl-, H2O) K+ không điện phân SO42- không điện phân Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e 2a ← a 0,2 → 0,1 → 0,2 – 2H2O + 2e → H2 + 2OH 2H2O → 4H+ +O2 + 4e 0,18 ← 0.09 0,01→0,04 → thời gian t giây số ne (trao đổi)=0,24 mol electron Vậy thời gian 2t giây số ne (trao đổi)=0,48 mol electron Trong thời gian 2t giây số mol khí oxi thu anot: 4* nO + 0,2 =0,48→ nO =0,07 mol Mà thời gian 2t giây tổng số mol khí điện cực thu = 0,26 mol → nH = 0,26-0,1-0,07=0,09mol→2a+0,18=0,48→a=0,15mol→ Chon D 2 Ví dụ 5: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M AgNO3 0.1M với cường độ dịng điện I = 3.86A.Tính thời gian điện phân để khối lượng kim loại bám bên catot 1.72g ? A 250s B.1000s C.500s D 750s Hướng dẫn giải Số gam kim loại Ag tối đa tạo thành : 0,01.108 = 1,08 gam Số gam Cu tối đa tạo thành : 0,02.64 = 1,28 gam Vì 1,08 < 1,72 < 1,08 + 1,28 → Điện phân hết AgNO3 , Và dư phần CuSO4 → Khối lượng Cu 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 Ví dụ 6: (Trích Đại học khối B– 2009) Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl 0,1M NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ dòng điện 5A 3860 giây Dung dịch thu sau điện phân có khả hoà tan m gam Al Giá trị lớn m A 4,05 B 2,70 C 1,35 D 5,40 Hướng dẫn giải Số mol e trao đổi điện phân : mol n CuCl2 = 0,1.0,5 = 0,05 mol ; n NaCl = 0,5.0,5 = 0,25 mol → n Cu2+ = 0,05 mol , n Cl- = 0,25 + 0,05.2 = 0,35 mol → Vậy Cl - dư , Cu2+ hết , nên catot có phản ứng điện phân nước (sao cho đủ số mol e nhận catot 0,2) Tại catot : Tại anot : 2+ Cu + 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 điện phân có 0,1 mol OH - có khả 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 2.3.3 Các ví dụ điện phân dung dịch axit Ví dụ 1: Viết PTHH xảy điện phân dung dich HCl: HCl → H+ + ClCatot(-) 2H+ + 2e → H2 Phương trình điện phân: HCl → H2 Anot (+) 2Cl- → Cl2 + 2e + Cl2 Ví dụ 2: Viết PTHH xảy điện phân dung dịch H2SO4 H2SO4 → 2H+ + SO42Catot(-) Anot (+) + 2H + 2e → H2 SO42- Không điện phân 2H2O → 4H+ + O2 + 4e → Phương trình điện phân: H2O → H2 + ½ O2 2.3.4 Các ví dụ điện phân dung dịch bazo Ví dụ : Viết PTHH xảy điện phân dung dịch NaOH: NaOH → Na+ + OHCatot(-) Anot (+) + Na không bị điện phân 2H2O + 2e → H2 + 2OH– 4OH- → 2H2O + O2 + 4e → Phương trình điện phân: H2O → H2 + ½ O2 Ví dụ 2: Tiến hành điện phân (với điện cực Pt) 200 gam dung dịch NaOH 10 % đến dung dịch NaOH bình có nồng độ 25 % ngừng điện phân Thể tích khí (ở đktc) anot catot là: A.149,3 lít 74,7 lít B 156,8 lít 78,4 lít C 78,4 lít 156,8 lít D 74,7 lít 149,3 lít Hướng dẫn giải: mNaOH (trước điện phân) = 20 gam Điện phân dung dịch NaOH thực chất điện phân nước Phương trình điện phân: : H2O → 1/2 O2 (anot) + H2 (catot) → mNaOH không đổi → mdd sau điện phân = 80 gam → mH2O bị điện phân = 200 – 80 = 120 gam → nH2O điện phân = 20/3 mol → VO2 = 74,7 lít VH2 = 149,3 lít → Chọn đáp án D 2.3.5 Các ví dụ điện phân dung dịch chứa nhiều chất tan Ví dụ 1: Điện phân hỗn hợp dung dịch: HCl, CuCl 2, NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn Giá trị pH dung dịch thay đổi trình điện phân: A Không đổi tăng B.Giảm C.Tăng giảm D.Giảm tăng Hướng dẫn giải -Khi điện phân CuCl2 pH gần khơng thay đổi -Khi điện phân HCl pH dung dịch tăng -Khi điện phân CuCl2 pH dung dịch tăng → Chọn đáp án A Ví dụ : Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,1M CuSO 0,5M điện cực trơ Khi catot có 3,2 gam Cu thể tích khí Anot A.0,56 lít B.0,84 lít C.0,672 lít D.0,448 lít Hướng dẫn giải 10 CuSO4 0,1 HCl 0,02 → Cu2+ + SO420,1 → H+ + Cl0,02 Catot(-) Anot (+) SO42- không bị điện phân Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e 0,1 ← 0,05 0,02 → 0,01 + 2H2O → 4H + O2 + 4e 0,02 ←0,08 mol Khi catot thoát 3,2 gam Cu tức 0,05 mol → Số mol Cu 2+ nhận 0,1 mol , mà Cl- cho tối đa 0,02 mol → 0,08 mol lại H2O cho → Từ sơ đồ điện phân khí anot : Cl2 0,01mol ; O2 0,02 mol → Tổng thể tích : 0,03.22,4 = 0,672 lít → Chọn đáp án C Ví dụ 3: Điện phân 100 ml hỗn hợp dung dịch gồm FeCl 1M , FeCl2 2M , CuCl2 1M HCl 2M với điện cực trơ có màng ngăn xốp cường độ dịng điện 5A 40 phút 50 giây 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 Cu2+ = 0,1 mol ; n HCl = 0,2 mol Sắp xếp tính oxi hóa ion theo chiều tăng dần : Fe2+ < H+ < Cu2+ < Fe3+ → Thứ tự bị điện phân catot (-) : Fe3+ + 1e → Fe2+ (1) 0,1 → 0,1→ 0,1 Cu2+ + 2e → Cu (2) 0,1 → 0,2→ 0,1 H+ + 1e → Ho (3) 0,2→ 0,2 Fe2+ + 2e → Fe (4) Theo công thức Faraday số mol e trao đổi hai điện cực : n = It/96500 = 5.9650/96500 = 0,5 mol Vì số mol e trao đổi 0,5 mol → Khơng có phản ứng (4) , kim loại thu phản ứng (2) → Khối lượng kim loại thu catot : 0,1.64 = 6,4 gam → Chọn đáp án C 2.3.6 BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài Khi điện phân dung dịch: NaCl, KNO3, AgNO3, CuSO4 với điện cực trơ, màng ngăn xốp Dung dịch có pH tăng trình điện phân là: A NaCl B KNO3 C AgNO3 D CuSO4 11 Bài 2.(Trích Đại học khối B-2007): Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 b mol NaCl ( với điện cực trơ, có màng ngăn xốp) Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng điều kiện a b là:A b = 2a B 2b = a C b > 2a D b < 2a Bài (Trích Đại học khối A-2011)Hịa tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước dung dịch X Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dịng điện khơng đổi) thời gian t giây, y gam kim loại M catot 0,035 mol khí anot Còn thời gian điện phân 2t giây tổng số mol khí thu hai điện cực 0,1245 mol Giá trị y A 4,480 B 3,92 C 1,680 D 4,788 Bài 4.(Trích Đại học khối B-2010): Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau thời gian thu dung dịch Y màu xanh, có khối lượng giảm 8g so với dung dịch ban đầu Cho 16,8g bột Fe vào Y, sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 12,4g kim loại Giá trị x A 2,25 B 1,5 C 1,25 D 3,25 Bài Hòa tan 4,5 gam tinh thể MSO4.5H2O vào nước dung dịch X Điện phân dung dịch X với điện cực trơ cường độ dòng điện 1,93A Nếu thời gian điện phân t (s) thu kim loại M catot 156,8 ml khí anot Nếu thời gian điện phân 2t (s) thu 537,6 ml khí Biết thể tích khí đo đktc Kim loại M thời gian t là: A Ni 1400 s B Cu 2800 s C Ni 2800 s D Cu 1400 s Bài (Trích Đại học khối A-2007): Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau thời gian thu 0,32 gam Cu catôt lượng khí X anơt Hấp thụ hồn tồn lượng khí X vào 200 ml dung dịch NaOH (ở nhiệt độ thường) Sau phản ứng, nồng độ NaOH lại 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch khơng thay đổi) Nồng độ ban đầu dung dịch NaOH (cho Cu = 64) A 0,15M B 0,2M C 0,1M D 0,05M Bài (Trích Đại học khối A-2012): Điện phân 150 ml dung dịch AgNO 1M với điện cực trơ t giờ, cường độ dịng điện khơng đổi 2,68A (hiệu suất trình điện phân 100%), thu chất rắn X, dung dịch Y khí Z Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau phản ứng kết thúc thu 14,5 gam hỗn hợp kim loại khí NO (sản phẩm khử N+5) Giá trị t A 0.8 B 0,3 C 1,0 D 1,2 Bài 8: Điện phân lít dung dịch hỗn hợp gồm NaCl CuSO đến H2O bị điện phân hai cực dừng lại, catốt thu 1.28 gam kim loại anơt thu 0.336 lít khí (ở điều kiện chuẩn) Coi thể tích dung dịch khơng đổi pH dung dịch thu A B 13 C 12 D Bài 9: Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp AgNO 0,1 M Cu(NO3)2 0,2 M với điện cực trơ cường độ dòng điện 5A Sau 19 phút 18 giây dừng điện phân, lấy catot sấy khô thấy tăng m gam Giá trị m là: A 5,16 gam B 1,72 gam C 2,58 gam D 3,44 gam 12 Bài 10 (Trích Đại học khối B-2012)Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol FeCl3, 0,2 mol CuCl2 0,1 mol HCl (điện cực trơ) Khi catot bắt đầu khí anot thu V lít khí (đktc) Biết hiệu suất trình điện phân 100% Giá trị V là: A 5,60 B 11,20 C 22,40 D 4,48 Bài 11 (Trích Đại học khối A-2011)Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khí khối lượng dung dịch giảm 10,75 gam ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay không đáng kể) Tất chất tan dung dịch sau điện phân A KNO3 KOH B KNO3, KCl KOH C KNO3 Cu(NO3)2 D KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 Bài 12 Điện phân dung dịch hỗn hợp chứa 0,15 mol FeCl 3; 0,3 mol CuCl2; 0,1mol NaCl đến catot bắt đầu sủi bọt khí ngừng điện phân Tại thời điểm này, catot tăng: A 27,6 gam B 8,4 gam C 19,2 gam D 29,9 gam Bài 13 Hoà tan a mol Fe3O4 dung dịch H2SO4 vừa đủ, thu dung dịch X Điện phân X với điện cực trơ dòng điện cường độ 9,65A Sau 1000 giây kết thúc điện phân catot bắt đầu bọt khí Giá trị a A 0,025 B 0,050 C 0,0125 D 0,075 2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục: Việc vận dụng sáng kiến kinh nghiệm thân đạt số kết khả quan Trước hết kinh nghiệm phù hợp với chương trình, SGK Học sinh có hứng thú học tập hơn, tích cực chủ động sáng tạo để mở rộng vốn hiểu biết, đồng thời linh hoạt việc thực nhiệm vụ lĩnh hội kiến thức phát triển kỹ Học sinh có hội để khẳng định mình, khơng cịn lúng túng, lo ngại bước vào học Đây nguyên nhân đến kết tương đối khả quan đợt khảo sát vừa qua Cụ thể: Khi chưa áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Đối tượng Tổng Lớp Số 12A 46 12A5 38 Kết kiểm tra (điểm số kiểm tra) 8.0 – 10.0 6,5 – 7,9 5.0 – 6.4 3.5 – 4.9 SL % SL % SL % SL % 17,4 10 21,7 16 34,8 12 26.1 2,6 7,9 14 36,9 18 47,3 0.0 – 3.4 SL % 0 5,3 12A6 44 4,5 4,5 15 34,3 21 47,7 9,0 11 8,6 15 11,7 45 35,2 51 39.8 4,7 Tổng 128 Trên TB: 71 chiếm 55,5% Dưới TB 57 chiếm 44,5 13 Khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Đối tượng Kết kiểm tra (điểm số kiểm tra) 6,5 – 7,9 5.0 – 6.4 Tổng 8.0 – 10.0 Lớp Số SL % SL % SL % 12A 46 12 26,1 20 43,5 13 28,3 12A5 38 5,3 21,0 15 39,5 12A6 44 Tổng 128 6,8 17 13,3 36 3.5 – 4.9 SL % 2,1 12 31,6 0.0 – 3.4 SL % 2,6 18,2 20 45,4 11 25,0 4,6 28,1 48 37,5 24 18,7 2,4 Trên TB: 101, chiếm 78,9%tăng 23,4% Dưới TB 27, chiếm 21,1% (Kết quả mang tính chất tương đối) KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Trên số kỹ phương pháp giải số dạng tốn điện phân dung dịch Q trình tìm tịi nghiên cứu tơi giải vấn đề sau: - Nghiên cứu sở lí thuyết điện phân dung dịch; trình xảy - Từ rút bước thơng thường để giải toán điện phân - Sắp xếp cách có hệ thống dạng tập điện phân dung dịch - Đưa dạng tập hướng dẫn giải chi tiết, ngắn gọn dạng tập Trong năm giảng dạy ôn luyện thi với việc áp dụng phương pháp thấy khả giải tập điện phân dung dịch học sinh nâng cao ; em hứng thú học tập Ở lớp luyện thi với đối tượng học sinh trung bình số học sinh hiểu có kỹ giải dạng tập tương đối tốt Mặc dù cố gắng tìm tịi, nghiên cứu song khơng tránh khỏi hạn chế thiếu sót Rất mong nhận quan tâm đóng góp bạn đồng nghiệp 3.2 Kiến nghị Qua thực tế giảng dạy, tơi có vài kiến nghị sau: Thứ nhất: Mỗi giáo viên cần tích cực, tự học, tự tìm kiếm phương pháp giảng mới, phù hợp, để đạt hiệu cao chất lượng dạy học Thứ hai: Tổ chuyên môn tăng cường sinh hoạt chuyên môn, sâu vào chủ đề hay khó để học hỏi trao đổi kinh nghiệm 14 Thứ ba: Tôi đề nghị Sở GD&DT cho lưu hành SKKN đạt giải để chúng tơi học hỏi rút kinh nghiệm q trình giảng dạy XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 21 tháng năm 2016 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết SKKN Cao Văn Thắng 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Xuân Trọng (chủ biên), Sgk Hóa học 12 (nâng cao)- NXB giáo dục, Hà nội 2008 Đề thi Đại học – Cao đẳng năm 2007, 2008, 2009, 2010, 2011,2012,2013,2014,2015 Hồng Nhâm, Hóa học vơ – Tập – NXB giáo dục, 2003 Ngô Ngọc An, Phản ứng oxi hóa- khử điện phân- NXB giáo dục, Hà nội 2006 Nguyễn Xuân Trường, Bài tập Hóa học trường phổ thông - NXB sư phạm, 2003 Nguyễn Xn Trường, Ơn luyện kiến thức hóa học đại cương vô trung học phổ thông – NXB Giáo dục, Hà Nội 2008 16 ... đề tài giúp học sinh khơng cần phải viết phương trình tổng quát, cần viết phản ứng xảy điện cực kết hợp với định luật bảo toàn electron giải tập điện phân dung dịch, đặc biệt tập điện phân đề... hợp H 2O bắt đầu điện phân điện cực (khi bắt đầu sủi bọt khí catot pH dung dịch không đổi) - Học sinh nhầm lẫn trình xảy điện cực - Học sinh viết sai thứ tự bán phản ứng xảy điện cực →tính tốn sai... giáo viên thường hướng dẫn học sinh giải theo cách viết phương trình tổng quát, em học sinh thường khó viết phương trình nên em khó hiểu tập điện phân - Đa số học sinh chưa biết vận dụng định