Đề tài: Phương pháp giải bài tập điện phân môn hóa học

PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ LÝ DO CHỌN CHUYÊN ĐỀ Với xu đổi phương pháp dạy học, hình thức thi trắc nghiệm khách quan (TNKQ) đưa vào để thay hình thức thi tự luận số mơn học, có mơn Hóa học Với hình thức thi trắc nghiệm, khoảng thời gian ngắn học sinh phải giải lượng lớn câu hỏi, tập Điều yêu cầu học sinh phải nắm vững, hiểu rõ kiến thức mà phải thành thạo kĩ giải tập đặc biệt phải có phương pháp giải tập trắc nghiệm hợp lí Thực tế cho thấy có nhiều học sinh có kiến thức vững vàng kì thi khơng giải hết yêu cầu đề Lí chủ yếu em tiến hành giải tập hóa học theo cách truyền thống, việc làm nhiều thời gian nên từ không tạo hiệu cao việc làm thi trắc nghiệm Vì việc xây dựng phương pháp giải nhanh tập hóa học việc cần thiết để giúp em học sinh đạt hiệu cao kì thi Tuy nhiên, hóa học môn khoa học thực nghiệm, sử dụng phương pháp tốn học để giải tốn hóa học cách nhanh gọn đơn giản giúp học sinh hiểu sâu sắc chất hóa học điều dễ dàng Thông qua đề thi đại học, cao đẳng nhận thấy đề thi Đại học, Cao đẳng có đến câu liên quan đến điện phân Đây dạng tốn khó mà học sinh hay bị lúng túng xử lí để có đáp án Trong đề thi học sinh giỏi tỉnh quốc gia thơng thường hay có tốn điện phân, theo thống kê từ năm 2000 trở có câu đề thi quốc gia liên quan đến điện phân Trong thực tế tài liệu viết điện phân dung dịch nên nguồn tư liệu để giáo viên nghiên cứu hạn chế nội dung kiến thức kĩ giải tập điện phân cung cấp cho học sinh chưa nhiều Vì vậy, gặp toán điện phân em thường lúng túng việc tìm phương pháp giải phù hợp Qua trình tìm tòi, 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 chuyên đề“ Phương pháp giải tập điện phân ” Với hy vọng chuyên đề tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập em học sinh 12 cho công tác giảng dạy bạn đồng nghiệp MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA CHUYÊN ĐỀ * Xây dựng phương pháp giải số toán điện phân Qua giúp học sinh hình thành kỹ giải tốn có liên quan đến phản ứng hóa học này, phát huy tính tích cực, sáng tạo giải tốn hóa học học sinh 1|Page * Bằng thực nghiệm sư phạm đánh giá kiểm tra hiệu phương pháp 2.1 Kiến thức - Biết điện phân - Biết ứng dụng điện phân công nghiệp - Hiểu chuyển dịch ion trình điện phân: muối NaCl nóng chảy, dung dịch CuSO4 với điện cực trơ (anot trơ) điện cực tan (anot tan) - Hiểu phản ứng hóa học xảy điện cực trình điện phân viết phương trình điện phân 2.2 Kĩ - Biết xác định tên điện cực bình điện phân - Viết phương trình hóa học phản ứng xảy điện cực viết phương trình điện phân - Giải toán liên quan đến điện phân - Rèn luyện học sinh kĩ tư duy, so sánh, giải vấn đề - Kĩ quan sát, tìm kiếm mối quan hệ, tính toán ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU * Ngiên cứu, làm rõ chất dạng toán : - Dạng 1: Chỉ có cation kim loại bị khử - Dạng 2: Bài tốn điện phân có nước bị khử bị oxi hóa điện cực - Dạng 3: Điện phân dung dịch chứa nhiều ion kim loại - Dạng 4: Mắc nối tiếp nhiều bình điện phân PHẠM VI NGHIÊN CỨU Thời gian nghiên cứu từ đầu năm học 2014 – 2015 Phạm vi nghiên cứu cho tiết dạy tự chọn phần điện phân lớp 12 áp dụng cho lớp ôn thi ĐH – CĐ Dự kiến số tiết bồi dưỡng: 09 tiết PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để hồn thành nhiệm vụ đặt tơi sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: + Nghiên cứu sở lí luận, sở pháp lí, thực nghiệm sư phạm + Phương pháp dạy học phát giải vấn đề 2|Page PHẦN II NỘI DUNG LÝ THUYẾT 1.1 Định nghĩa - Sự điện phân trình oxi hóa - khử xảy bề mặt điện cực có dòng điện chiều qua chất điện li nóng chảy dung dịch chất điện li - Điện cực: kim loại vật dẫn điện khác cacbon (graphit), nhờ electron chuyển từ dung dịch bình điện phân vào mạch điện ngược lại chuyển từ mạch điện vào dung dịch + Điện cực nối với cực âm (-) nguồn điện gọi catot + Điện cực nối với cực dương (+) nguồn điện gọi anot Như vậy: Điện phân dùng lượng điện để thực phản ứng oxi hóa - khử xảy catot anot + Tại catot (cực âm) xảy trình khử (nhận electron) + Tại anot (cực dương) xảy q trình oxi hố (cho electron) Khác với phản ứng oxi hố khử thơng thường, phản ứng điện phân tác dụng điện chất môi trường điện phân không trực tiếp cho electron mà phải truyền qua dây dẫn 1.2 Các trường hợp điện phân 1.2.1 Điện phân nóng chảy Phương pháp điện phân nóng chảy áp dụng điều chế kim loại hoạt động mạnh như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al a) Điện phân nóng chảy oxit (chỉ dùng để điều chế Al) Na3 AlF6 2Al2O3 → 4Al + 3O2 * Tác dụng Na3AlF6 (criolit): + Hạ nhiệt cho phản ứng + Tăng khả dẫn điện cho Al + Ngăn chặn tiếp xúc oxi khơng khí với Al Q trình điện phân: + Catot (-): 2Al3+ +6e  2Al + Anot (+): Do điện cực làm graphit (than chì) nên bị khí sinh anot ăn mòn 6O2- → 3O2↑ + 12e 2C + O2 → 2CO↑ 2CO + O2 → 2CO2↑ 3|Page dpnc 2Al2 O3   4Al+3O2  Phương trình phản ứng điện phân cho cực là: dpnc Al2 O3 +3C   2Al+3CO  dpnc 2Al2 O3 +3C   4Al+3CO2  Khí anot sinh thường hỗn hợp khí CO, CO2 O2 Để đơn giản người ta thường Na3 AlF6 xét phương trình: 2Al2O3 → 4Al + 3O2 b) Điện phân nóng chảy hiđroxit Áp dụng để điều chế kim loại kiềm: Na, K Catot (-): 2M+ +2e  2M Anot (+): 2OH-  O  +H 2O  + 2e dpnc Tổng quát: 2MOH   2M+ O  +H 2O  (M=Na, K, ) c) Điện phân nóng chảy muối clorua Áp dụng để điều chế kim loại kiềm kiềm thổ dpnc Tổng quát: 2MClx   2M+xCl2 (x=1,2) ; (M = Na, K, Li, Ca, Ba ) 1.2.2 Điện phân dung dịch a Nguyên tắc Khi điện phân dung dịch, ngồi ion chất điện li có ion H+ ion OH- nước thân kim loại làm điện cực tham gia q trình oxi hóa - khử điện cực Khi q trình oxi hóa - khử thực tế xảy phụ thuộc vào tính oxi hóa - khử mạnh hay yếu chất bình điện phân - Trong điện phân dung dịch nước giữ vai trò quan trọng, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng đóng vai trò sau: + Là môi trường để cation anion di chuyển cực Ví dụ: Điện phân dung dịch FeCl2 FeCl2 → Fe2+ + 2ClH2O  H+ + OHTại catot (-) : Fe2+ + 2e → Fe Tại anot (+) : 2Cl- → Cl2 + 2e dpdd  Fe↓ + Cl2 ↑ → Phương trình ion: Fe2+ + 2Cl-  dpdd  Fe↓ + Cl2 ↑ → Phương trình phân tử: FeCl2  + Đôi nước tham gia vào trình điện phân Ở catot: 2H+ +2e  H2  viết sau: 2H2O + 2e → H2 + 2OH4|Page Ở anot: 2OH- → O2 ↑ + 2H+ + 4e viết sau: 2H2O → O2 ↑ + 4H+ + 4e Ví dụ: Điện phân dung dịch AgNO3 AgNO3 → Ag+ + NO3H2O  H+ + OHTại catot (-) : Ag+ + 1e → Ag Tại anot (+) : 2H2O → O2 ↑ + 4H+ + 4e dpdd → Phương trình ion: 4Ag+ + 2H2O   4Ag↓ + O2 ↑ + 4H+ dpdd → Phương trình phân tử: 4AgNO3 + 2H2O   4Ag↓ + O2 ↑ + 4HNO3 Về chất nước nguyên chất không bị điện phân Do muốn điện phân nước cần hoà thêm chất điện ly mạnh như: muối tan, axit mạnh, bazơ mạnh Để viết phương trình điện phân cách đầy đủ xác, cần lưu ý số quy tắc kinh nghiệm sau đây: * Quy tắc 1: Quá trình khử xảy catot + Các cation nhóm IA, IIA, Al3+ khơng bị khử (khi H2O bị khử) + Các ion H+ (axit) cation kim loại khác bị khử theo thứ tự dãy điện cực chuẩn (ion có tính oxi hóa mạnh bị khử trước): Mn+ + ne → M + Các ion H+ (axit) dễ bị khử ion H+ (H2O) + Ví dụ điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl , CuCl HCl thứ tự ion bị khử là: Fe3+ + 1e → Fe2+ Cu2+ + 2e → Cu 2H+ + 2e → H2 Fe2+ + 2e → Fe * Quy tắc 2: Q trình oxi hố anot - Tại anot (cực dương) xảy q trình oxi hóa anion gốc axit, OH– (bazơ kiềm), H2O theo quy tắc: + Các anion gốc axit có oxi NO3-, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–…khơng bị oxi hóa + Các trường hợp khác bị oxi hóa theo thứ tự: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O b Điện phân dung dịch với điện cực trơ (platin ) 5|Page * Điện phân dung dịch muối axit khơng có oxi (HCl, HBr ) với kim loại từ sau Al dãy điện hóa Ví dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 CuCl2 → Cu2+ + 2ClH2O  H+ + OHTại catot (-) : Cu2+ + 2e → Cu Tại anot (+) : 2Cl- → Cl2 + 2e dpdd → Phương trình ion: Cu2+ + 2Cl-   Cu↓ + Cl2 ↑ dpdd → Phương trình phân tử: CuCl2   Cu↓ + Cl2 ↑ * Điện phân dung dịch muối axit có oxi (H2SO4, HNO3 ) với kim loại từ sau Al dãy điện hóa Ví dụ: Điện phân dung dịch CuSO4 CuSO4 → Cu2+ + SO42H2O  H+ + OHTại catot (-) : Cu2+ + 2e → Cu Tại anot (+) : 2H2O → O2 ↑ + 4H+ + 4e dpdd → Phương trình ion: 2Cu2+ + 2H2O   2Cu↓ + O2 ↑ + 4H+ dpdd  2Cu↓ + O2 ↑ + 2H2SO4 → Phương trình phân tử: 2CuSO4+ 2H2O  * Điện phân dung dịch muối axit khơng có oxi (HCl, HBr ) với kim loại đứng trước Al dãy điện hóa (Al3+ ; Mg2+ ; Na+ ; K+ ; Ca2+ ) Ví dụ: Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn NaCl → Na+ + ClH2O  H+ + OHTại catot (-) : 2H2O + 2e → H2 ↑ + 2OHTại anot (+) : 2Cl- → Cl2 + 2e dpdd  H2 ↑ + 2OH- + Cl2 ↑ → Phương trình ion: 2H2O + 2Cl-  đ𝑝𝑑𝑑,𝑚.𝑛.𝑥 → Phương trình phân tử: 2NaCl + 2H2O → H2 ↑ + 2NaOH + Cl2 ↑ Nếu khơng có màng ngăn Cl sinh tác dụng với dung dịch NaOH tạo nước Gia-ven theo phản ứng sau: 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O * Điện phân nước + Điện phân dung dịch kiềm (NaOH; KOH ) Ví dụ: Điện phân dung dịch NaOH NaOH → Na+ + OHH2O  H+ + OHTại catot (-) : 2H2O + 2e → H2 ↑ + 2OH6|Page Tại anot (+) : 4OH- → O2 ↑ + 2H2O + 4e dpdd → Phương trình điện phân: 2H2O   2H2 ↑ + O2 ↑ + Điện phân dung dịch axit có oxi (H2SO4 ; HClO4 ; HNO3 ) Ví dụ: Điện phân dung dịch H2SO4 loãng H2SO4 → 2H+ + SO42H2O  H+ + OHTại catot (-) : 2H+ + 2e → H2 ↑ Tại anot (+) : 2H2O → O2 ↑ + 4H+ + 4e dpdd → Phương trình điện phân: 2H2O   2H2 ↑ + O2 ↑ + Điện phân dung dịch muối axit có oxi (H2SO4 ; HClO4 ; HNO3 ) với kim loại từ Al kể trước (K+ ; Na+ ; Ca2+ ) Ví dụ: Điện phân dung dịch Na2SO4 Na2SO4 → 2Na+ + SO42H2O  H+ + OH Tại catot (-) : 2H2O + 2e → H2 ↑ + 2OHTại anot (+) : 2H2O → O2 ↑ + 4H+ + 4e dpdd → Phương trình điện phân: 2H2O   2H2 ↑ + O2 ↑ * Chú 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: CuSO4, FeSO4, Cu(NO3)2 + Dung dịch sau điện phân có mơi trường bazơ điện phân muối tạo kim loại đứng trước Al (Al, kim loại kiềm, kiềm thổ) gốc axit oxi như: NaCl, KBr + Dung dịch sau điện phân có mơi trường trung tính: KNO3, Na2SO4 c Điện phân dung dịch với anot (dương cực) tan Nếu điện phân ta dùng anot kim loại hợp kim lúc anot bị tan dần kim loại bị oxi hóa thành ion kim loại Ví dụ: Khi điện phân dung dịch CuSO4 thay cực dương (anot) trơ (Pt hay than chì) đồng sản phẩm điện phân khác CuSO4 → Cu2+ + SO42H2O  H+ + OHTại catot (-) : Cu2+ + 2e → Cu Tại anot (+) : Cu → Cu2+ + 2e → Phương trình điện phân: Cu2+ (dd) + Cu (r) → Cu2+ (dd) + Cu (r) (anot - tan) (catot - bám) 7|Page * Kết quả: Cu kim loại kết tủa cực âm (catot) khối lượng catot tăng, cực dương (anot) tan khối lượng anot giảm, nồng độ ion Cu2+ SO42- dung dịch không biến đổi Kết vận chuyển Cu từ anot sang catot 1.3 Định luật Faraday m= A Q A It × = n F n 96500 Trong đó: + m: Khối lượng chất thu điện cực, tính gam + A: Khối lượng mol nguyên tử chất thu điện cực + n: số electron mà nguyên tử ion cho nhận + Q = I.t: điện lượng qua dung dịch với cường độ dòng điện I, thời gian t có đơn vị culong ; I (A); t(giây) + F: số Faraday; 1F = 96487 C  96500C A + : gọi đương lượng điện hố, gọi tắt đương lượng, kí hiệu Đ n 1.4 Ứng dụng phương pháp điện phân - Điều chế số kim loại: - Điều chế số phi kim: H2; O2; F2; Cl2 - Điều chế số hợp chất: KMnO4; NaOH; H2O2, nước Giaven… - Tinh chế số kim loại: Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au… - Mạ điện: Điện phân với anot tan dùng kĩ thuật mạ điện, nhằm bảo vệ kim loạ khỏi bị ăn mòn tạo vẻ đẹp cho vật mạ Trong mạ điện, anot kim loại dùng để mạ như: Cu, Ag, Au, Cr, Ni catot vật cần mạ Lớp mạ mỏng thường có độ dày từ: 5.10-5 đến 1.10-3 cm PHÂN LOẠI BÀI TẬP 2.1 Dạng 1: Chỉ có cation kim loại bị khử 2.1.1 Phương pháp - Viết trình xảy điện cực cách vận dụng quy tắc (Quá trình khử xảy catot) quy tắc (quá trình oxi hố anot) - Sau cộng nửa phản ứng điện cực ta phương trình điện phân tổng quát - Sử dụng phương trình điện phân tổng qt phản ứng hóa học thơng thường để tính số mol chất khác từ chất biết -Từ công thức Faraday → số mol chất thu điện cực tính sau: 8|Page I.t n.F - Nếu đề cho I t trước hết tính số mol electron trao đổi điện cực (ne) theo I.t công thức: ne = (*) (với F = 96500 t = giây F = 26,8 t = giờ) F Số mol = - 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 2.1.2 Một số ví dụ minh họa Ví dụ 1: Điện phân hòan tồn 2,22 gam muối clorua kim loại trạng thái nóng chảy thu 448 ml khí (ở đktc) anot Kim loại muối A Na B Ca C K D Mg Hướng dẫn: n M + Cl2 MCln 𝑛𝐶𝑙2 = 0,02 nM = 0,04 → M = 20.n → n = M Ca n → đáp án B Ví dụ 2: Sau thời gian điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 ( d = 1,25 g/ml) với điện cực graphit (than chì) thấy khối lượng dung dịch giảm gam Để làm kết tủa hết ion Cu 2+ lại dung dịch sau điện phân cần dùng 100 ml dung dịch H2S 0,5 M Nồng độ phần trăm dung dịch CuSO4 ban đầu A 12,8 % B 9,6 % C 10,6 % D 11,8 % Hướng dẫn: 𝑛𝐶𝑢𝑆𝑂4 = 0,05 mol - Gọi x số mol CuSO4 tham gia trình điện phân: dpdd  Cu ↓+ O2 ↑+ H2SO4 (1) CuSO4 + H2O  → 𝑚(𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑑ị𝑐ℎ 𝑔𝑖ả𝑚) = 𝑚(𝐶𝑢 𝑐𝑎𝑡𝑜𝑡) + 𝑚(𝑂2 𝑎𝑛𝑜𝑡) = 64x + 16x = → x = 0,1 mol 9|Page CuSO4 + H2S → CuS ↓ + H2SO4 (2) → nH2S = nCuSO4 = 0,05 mol Từ (1) (2) → 𝑛𝐶𝑢𝑆𝑂4𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢 = 0,1 + 0,05 = 0,15 (mol) 0,15.160 100% =9,6% 200.1,25 → đáp án B → C% = Ví dụ 3: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2 M với cường độ dòng điện 9,65A Tính khối lượng Cu bám vào catot thời gian điện phân t = 200 s t2 = 500 s Biết hiệu suất điện phân 100 % A 0,32 gam 0,64 gam B 0,64 gam 1,28 gam C 0,64 gam 1,60 gam D 0,64 gam 1,32 gam Hướng dẫn: 𝑛𝐶𝑢𝑆𝑂4 = 0,02 mol = 𝑛𝐶𝑢2+ Thời gian cần thiết để điện phân hết Cu2+ t = → Tại t1 có 0,02.2.96500 = 400 (s) → t1 < t < t2 9,65 số mol Cu2+ bị điện phân → m1 = 0,01.64 = 0,64 gam Và t2 Cu2+ bị điện phân hết → m2 = 1,28 gam → đáp án B Ví dụ 4: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 với điện cực trơ cường độ dòng điện 1A Khi thấy catot bắt đầu có bọt khí dừng điện phân Để trung hòa dung dịch thu sau điện phân cần dùng 100 ml dung dịch NaOH 0,1M Thời gian điện phân nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu A 965 s 0,025 M B 1930 s 0,05 M C 965 s 0,05 M D 1930 s 0,025 M Hướng dẫn: 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,01 mol - Khi catot bắt đầu có bọt khí (H2) chứng tỏ CuSO4 bị điện phân hết theo phương trình: dpdd  Cu ↓+ O2 ↑ + H2SO4 CuSO4 + H2O  - 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑛𝑂𝐻 − = 0,01 mol → 𝑛𝐻2 𝑆𝑂4 = 0,5.𝑛𝐻 + = 0,5.𝑛𝑂𝐻 − = 0,005 mol 10 | P a g e Câu 5: Dung dịch chứa đồng thời NaCl, CuCl2, FeCl3, CaCl2 Kim loại thoát catot điện phân dung dịch A Fe B Zn C Cu D Ca Câu 6: Điều chế Cu từ dung dịch Cu(NO3)2 phương pháp thu Cu tinh khiết 99,999% ? A Phương pháp thủy luyện B Phương pháp nhiệt luyện C Phương pháp điện phân D Phương pháp ion hóa Câu 7: Trong công nghiệp natri hiđroxit sản xuất phương pháp A Điện phân dung dịch NaCl, khơng có màng ngăn điện cực B Điện phân dung dịch NaNO3, khơng có màng ngăn điện cực C Điện phân dung dịch NaCl, có màng ngăn điện cực D Điện phân NaCl nóng chảy Câu Ứng dụng ứng dụng điện phân ? A Điều chế số kim loại, phi kim hợp chất B Thông qua phản ứng để sản sinh dòng điện C Tinh chế số kim loại Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au D Mạ Zn, Sn, Ni, Ag, Au bảo vệ trang trí kim loại Câu 9: Trong trình điện phân cation di chuyển về: A Cực dương, xảy oxi hoá B Cực dương, xảy khử C Cực âm, xảy oxi hoá D Cực âm, xảy khử Câu 10: Quá trình xảy điện cực điện phân dung dịch AgNO3 A Cực dương : Khử ion NO3B Cực âm : Oxi hoá ion NO3C Cực âm : Khử ion Ag+ D Cực dương : Khử H2O Câu 11: Phản ứng điện phân nóng chảy bị viết sai sản phẩm? dpnc dpnc  2Al+3/2O2  2Na+O2+ H2 A Al2O3  B 2NaOH  dpnc dpnc  2Na+Cl2  Ca + Br2 C 2NaCl  D CaBr2  Câu 12: Tập hợp ion sau không bị điện phân dung dịch ? A K+, Ba2+, OH-, ClB H+, Fe2+, Cl-, SO42C K+, Na+, SO42- NO3D Fe2+, Cu2+, SO42-, ClCâu 13: Điện phân với điện cực trơ, màng ngăn xốp dung dịch chứa ion Fe 2+, Fe3+, Cu2+ Cl- Thứ tự điện phân xảy catot A Fe2+, Fe3+, Cu2+, H2O B Fe2+, Cu2+, Fe3+, H2O C Fe3+, Cu2+, Fe2+, H2O D Fe3+, Fe2+, Cu2+, H2O 23 | P a g e 3.2.2 Thông hiểu Câu 1: Một dung dịch X chứa đồng thời Cu(NO3)2, Fe(NO3)3, Zn(NO3)2, AgNO3 Thứ tự kim loại thoát catot điện phân dung dịch A Ag, Fe, Cu, Zn B Ag, Fe, Cu, Zn C Ag, Cu, Fe D Ag, Cu, Fe, Zn Dpdungdich Câu 2: Cho phản ứng : Muối A + H2O  Kim loại B + O2 + axit Đó phản ứng điện phân dung dịch : A Mg(NO3)2 B Cu(NO3)2 C FeCl2 D Ba(NO3)2 đpddcó m.n Câu 3: Cho phản ứng : Muối A + H2O Bazơ B + H2 + Phi kim Đó phản ứng điện phân dung dịch : A.Mg(NO3)2 B.Cu(NO3)2 C.BaCl2 K2S D Ba(NO3)2 Câu 4: Khi điện phân hỗn hợp dung dịch NaCl CuSO4 , dung dịch sau điện phân hoà tan Al2O3 xảy trường hợp sau đây: A NaCl dư B NaCl dư CuSO4 dư C CuSO4 dư D NaCl CuSO4 bị điện phân hết Câu 5: Thể tích khí hiđro sinh điện phân dung dịch chứa lượng NaCl có màng ngăn (1) khơng có màng ngăn (2) là: A Bằng B (2) gấp đôi (1) C (1) gấp đôi (2) D (2) gấp ba (1) Câu 6: Điều không 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 dich không đổi D Điện phân dung dịch NaCl + HCl thấy pH dung dịch tăng dần Câu 7: Điện phân dùng điện cực trơ dung dịch muối sunfat kim loại hố trị II với cường độ dòng điện 3A Sau 1930 giây thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam, Cho biết tên kim loại muối sunfat A Fe B Ca C Cu D Mg Câu 8: Điện phân dung dịch MSO4 anot thu 0,672 lít khí (đktc) thấy khối lượng catot tăng 3,84 gam Kim loại M là? A Cu B Fe C Ni D Zn Câu 9: Điện phân nóng chảy muối clorua kim loại M, anot thu 1,568 lít khí (đktc), khối lượng kim loại thu catot 2,8 gam Kim loại M A Mg B Na C K D Ca 24 | P a g e Câu 10: Khi điện phân 25,98 gam iotua kim loại X nóng chảy, thu 12,69 gam iot Cho biết công thức muối iotua A KI B CaI2 C NaI D CsI Câu 11: Điện phân dung dịch CuSO4 điện cực trơ với dòng 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 Câu 12: Điện phân 300ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện 3,86A Khối lượng kim loại thu catot sau điện phân 20 phút A 1,28 gam B.1,536 gam C 1,92 gam D.3,84 gam Câu 13: Khi điện phân dung dịch A có nồng độ nhỏ 0,5 M người ta thấy độ pH dung dịch tăng dần trình điện phân Dung dịch A (bình điện phân có điện cực trơ có màng ngăn xốp) A Dung dịch CuSO4 B Dung dịch NaNO3 C Dung dịch NaCl D Dung dịch Fe(NO3)2 Câu 14: Điện phân nóng chảy 2,34 gam NaCl với cường độ dòng điện chiều I = 9.65A Tính khối lượng Na bám vào catot thời gian điện phân 200 giây A 0,23 gam B 0,276 gam C 0,345 gam D 0,46 gam Câu 15: Điện phân dung dịch chứa CuSO4 MgCl2 có nồng độ mol với điện cực trơ Hãy cho biết chất xuất bên catot bên anot A Catot: Cu, Mg – Anot: Cl2, O2 B Catot: Cu, H2 – Anot: Cl2, O2 C Catot: Cu, Mg – Anot: Cl2, H2 D Catot: Cu, Mg, H2 – Anot: Chỉ có O2 Câu 16: Có q trình điện phân sau: (1) Điện phân dung dịch CuSO4 với anot làm kim loại Cu (2) Điện phân dung dịch FeSO4 với điện cực graphit (3) Điện phân Al2O3 nóng chảy với điện cực than chì (4) Điện phân dung dịch NaCl với anot than chì catot thép Các trình điện phân mà cực dương bị mòn A (1), (2) B (1), (3) C (2), (3) D (3), (4) Câu 17: Khi điện phân điện cực trơ có màng ngăn dung dịch hỗn hợp gồm NaCl CuSO đến NaCl CuSO4 hết dung dịch sau điện phân hồ tan Fe A NaCl hết trước CuSO4 B CuSO4 hết trước NaCl C NaCl CuSO4 hết D Xảy trường hợp A B 25 | P a g e Câu 18: Điện phân nóng chảy muối clorua kim loại kiềm, thu 0,896 lít khí (đktc) anot 3,12 gam kim loại catot Công thức muối điện phân A NaCl B LiCl C KCl D CsCl Câu 19: Điện phân dung dịch KCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp thời gian 16,1 phút, cường độ dòng điện I = 5A thu 500ml dung dịch A pH dung dịch A có giá trị A 12,7 B C 13 D 1,3 Câu 20: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 với I=1,93A tới catot bắt đầu có bọt khí dừng lại, cần thời gian 250 giây Thể tích khí thu anot (đktc) A 28ml B 0,28ml C 56ml D 280ml 3.2.3 Vận dụng Câu 1: Điện phân 100ml dung dịch A chứa đồng thời HCl 0,1M NaCl 0,2 M với điện cực trơ có màng ngăn xốp tới anot 0,224 lít khí (đktc) ngừng điện phân Dung dịch sau điện phân có pH (coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) A B C 12 D 13 Câu 2: Hoà tan 1,28 gam CuSO4 vào nước đem điện phân tới hoàn toàn, sau thời gian thu 800 ml dung dịch có pH = Hiệu suất phản ứng điện phân A 62,5% B 50% C 75% D 80% Câu 3: Hoà tan gam muối ngậm nước CuSO4.nH2O đem điện phân tới hoàn toàn, thu dung dịch A Trung hoà dung dịch A cần dung dịch chứa 1,6 gam NaOH Giá trị n A B C D Câu 4: Điện phân 100ml dung dịch chứa AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,1M với cường độ dòng điện I 1,93A Tính thời gian điện phân (với hiệu suất 100%) để kết tủa hết Ag (t1), để kết tủa hết Ag Cu (t2) A t1 = 500s, t2 = 1000s B t1 = 1000s, t2 = 1500s C t1 = 500s, t2 = 1200s D t1 = 500s, t2 = 1500s Câu 5: Điện phân 200ml dung dịch CuSO4 0.1M MgSO4 bắt đầu sủi bọt bên catot ngừng điện phân Tính khối lượng kim loại bám bên catot thể tích (đktc) bên anot A 1,28gam; 0,224 lít B 0,64gam; 1,12lít C 1,28gam; 1.12 lít D 0,64gam; 2,24 lít Câu 6: Điện phân 400 ml dung dịch chứa muối KCl CuCl2 với điện cực trơ màng ngăn anot 3,36lít khí(đktc) ngừng điện phân Để trung hòa dung dich sau điện phân cần 100 ml dd HNO3 1M Dung dịch sau trung hòa tác dụng với 26 | P a g e AgNO3 dư sinh 2,87 (gam) kết tủa trắng Tính nồng độ mol muối dung dịch trước điện phân A [CuCl2]=0,25M, [KCl]=0,03M B [CuCl2]=0,25M, [KCl]=3M C [CuCl2]=2,5M, [KCl]=0,3M D [CuCl2]=0,25M, [KCl]=0,3M Câu 7: Điện phân 200ml dung dịch Y gồm KCl 0,1M Cu(NO3)2 0,2M với cường độ dòng điện 5A thời gian 1158 giây, điện cực trơ, màng ngăn xốp Giả sử nước bay không đáng kể Độ giảm khối lượng dung dịch sau điện phân A 3,59 gam B 2,31 gam C 1,67 gam D 2,95 gam Câu 8: Điện phân dung dịch X chứa 0,4 mol M(NO3)2 NaNO3 (với điện cực trơ) thời gian 48 phút 15 giây, thu 11,52 gam kimloại M catơt 2,016 lít khí (đktc) anơt.Tên kim loại M cường độ dòng điện A Fe 24A B Zn 12A C Ni 24A D Cu 12A Câu 9: Điện phân 500ml dung dịch AgNO3 với điện cực trơ catot bắt đầu có khí ngừng điện phân Để trung hòa dung dịch sau điện phân cần 800ml dung dịch NaOH 1M Nồng độ mol AgNO3, thời gian điện phân biết I=20A? A 0,8M, 3860giây B 1,6M, 3860giây C 1,6M, 360giây D 0,4M, 380giây Câu 10: 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 hồ tan m gam Al Giá trị lớn m A 4,05 B 2,70 C 1,35 D 5,40 Câu 11: Điện phân có màng ngăn 150 ml dd BaCl2 Khí anot tích 112 ml (đktc) Dung dịch lại bình điện phân sau trung hòa HNO3 phản ứng vừa đủ với 20g dung dịch AgNO3 17% Nồng độ mol dung dịch BaCl2 trước điện phân A 0,01M B 0.1M C 1M D.0,001M Câu 12: Điện phân dung dịch AgNO3 thời gian 15 phút, thu 0,432 g Ag catot Sau để làm kết tủa hết ion Ag+ lại dung dịch sau điện phân cần dùng 25 ml dung dịch NaCl 0,4M Cường độ dòng điện khối lượng AgNO3 ban đầu A  4,A, 2,38g B  4,29A, 23,8g C  4,9A, 2,38g D  4,29A, 2,38g 27 | P a g e Câu 13: Điện phân nóng chảy a gam muối X tạo kim loại M halogen thu 0,896 lít khí nguyên chất (đktc) Cũng a gam X hòa tan vào 100 ml dd HCl 1M cho tác dụng với AgNO3 dư thu 25,83 gam kết tủa Tên halogen A Flo=19 B Clo=35,5 C Brom=80 D Iot=127 Câu 14: Điện phân dung dịch hỗn hợp chứa 0,1 mol FeCl3, 0,2 mol CuCl2 0,1 mol HCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp) Khi catot bắt đầu sủi bọt khí dừng điện phân Tại thời điểm khối lượng catot tăng? A 0,0 gam B 5,6 gam C 12,8 gam D 18,4 gam Câu 15: Có hai bình điện phân mắc nối tiếp: Bình (1) chứa 100ml dung dịch CuSO 0,1M; Bình (2) chứa 100ml dung dịch NaCl 0,1M tiến hành điện phân có màng ngăn bình hai tạo dung dịch có pH=13 ngưng điện phân Giả sử thể tích dung dịch hai bình khơng đổi Nồng độ mol Cu2+ dung dịch bình (1) sau điện phân A 0,04M B 0,10M C 0,05M D 0,08M Câu 16: Tiến hành điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa 200 ml dd AgNO Cu(NO3)2 thu 56 gam hỗn hợp kim loại catot 4,48 lít khí anot (đktc) Nồng độ mol AgNO3 Cu (NO3)2 X A 2M 1M B 1M 2M C 2M 4M D 4M 2M Câu 17: Điện phân dung dịch NaCl đến hết (có màng ngăn, điện cực trơ), cường độ dòng điện 1,61A hết 60 phút Thêm 0,03 mol H2SO4 vào dung dịch sau điện phân thu muối với khối lượng A 4,26 gam B 8,52 gam C 2,13 gam D 6,39 gam Câu 18: Sau thời gian điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 với điện cực trơ, khối lượng dung dịch giảm gam Để làm kết tủa hết ion Cu2+ lại dung dịch sau điện phân cần dùng 50 ml dung dịch H2S 0,5M nồng độ mol/l dung dịch CuSO4 trước lúc điện phân A 0,375M B 0,420M C 0,735M D 0,750M Câu 19: Điện phân 200ml dung dịch Fe(NO3)2 Với dòng điện chiều cường độ dòng điện 1A 32 phút 10 giây vừa điện phân hết Fe2+, ngừng điện phân để yên dung dịch thời gian thu 0,28 gam kim loại Khối lượng dung dịch giảm A 0,16 gam B 0,72 gam C 0,59 gam D 1,44 gam Câu 20: Điện phân lít dung dịch hỗn hợp gồm NaCl CuSO4 đến H2O bị điện phân hai cực dừng lại, catot thu 1,28 gam kim loại anot thu 0,336 lít khí (ở đktc) Coi thể tích dung dịch khơng đổi pH dung dịch thu A B C 12 D 13 Câu 21: Có bình điện phân mắc nối tiếp bình chứa CuCl2, bình chứa AgNO3 Khi anot bình 22,4 lít khí anot bình lít khí? (Biết thể tích đo điều kiện) 28 | P a g e A 11,2 lít B 22,4 lít C 33,6 lít D 44,8 lít 3.2.4 Vận dụng cao Ví dụ (ĐH khối B -2009): Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu m kg Al catot 67,2 m3(ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro 16 Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi (dư) thu gam kết tủa Giá trị m A 54,0 Hướng dẫn giải: B 75,6 đ𝑝𝑛𝑐 Phương trình điện phân: 2Al2O3 → C 67,5 D 108,0 4Al + 3O2 ↑ (1) 𝑡0 C + O2 → CO2 (2) 𝑡0 C + O2 → 2CO (3) Do Mx = 32 → hỗn hợp X có CO2; CO (x mol); O2 dư (y mol) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 0,02 ← 0,02 mol Vậy 67,2 m hỗn hợp X có 0,6 CO2 Khi ta có hệ phương trình 0,6 + 𝑥 + 𝑦 = 𝑥 = 1,8 ⇔ { { 𝑦 = 0,6 44.0,6 + 28𝑥 + 32𝑦 = 32.0,3 Từ phương trình (1), (2), (3) ta có: 𝑚𝐴𝑙 = 2,17.27 = 75,6 kg → đáp án B Ví dụ (ĐH 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 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, HNO3, Cu(NO3)2 B KNO3, KCl, KOH C KNO3, Cu(NO3)2 D KNO3, KOH Hướng dẫn giải: Các phương trình điện li: KCl → K+ + Cl0,1 →0,1 →0,1 Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO30,15 → 0,15 → 0,3 Trường hợp 1: Giả sử điện phân hết Cu2+ 29 | P a g e Catot: Cu2+, K+, H2O Cu2+ + 2e → Cu 0,15 →0,3→ 0,15 Anot: Cl-, NO3-, H2O 2Cl- → Cl2 + 2e 0,1 → 0,05→ 0,1 2H2O → 4H+ + 4e + O2 0,05←0,2 Ta có khối lượng dung dịch giảm là: 0,15.64 + 0,05.71 + 0,05.32 = 14,75 > 10,75 → Cu2+ dư Trường hợp 2: Điện phân Cu2+ (x mol) Catot: Cu2+, K+, H2O Anot: Cl-, NO3-, H2O Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e x →2x→ x 0,1 → 0,05→ 0,1 2H2O → 4H+ + 4e + O2 4y ← y Khi ta có hệ phương trình: 2𝑥 = 0,1 + 4𝑦 𝑥 = 0,1 ⇔ { { 𝑦 = 0,025 64𝑥 + 0,05.71 + 32𝑦 = 10,75 Vậy dung dịch sau điện phân có ion sau: Cu2+, K+, NO3-, H+ → đáp án A Ví dụ (ĐH khối A 2014): Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện khơng đổi) thời gian t giây, thu 2,464 lít khí anot (đktc) Nếu thời gian điện phân 2t giây tổng thể tích khí thu hai điện cực 5,824 lít (đktc) Biết hiệu suất điện phân 100%, khí sinh khơng tan dung dịch Giá trị a A 0,15 B 0,18 C 0,24 D 0,26 Hướng dẫn giải: t giây: Anot (+) Catot (-) 2+ 2Cl  Cl2 + 2e Cu + 2e  Cu 0,2 0,1 0,2 2H2O  4H+ + O2 + 4e 0,01 0,04 Theo ra: thời điểm t giây 𝑛𝑒 𝑐ℎ𝑜 = 0,24 mol => Tại thời điểm 2t giây 𝑛𝑒 𝑐ℎ𝑜 = 0,48 mol 𝑛ℎỗ𝑛 ℎợ𝑝 𝑘ℎí = 0,26 mol Khi xảy q trình điện phân sau: 2t giây: Anot (+) Catot (-) 2+ 2Cl  Cl2 + 2e Cu + 2e  Cu 0,2 0,1 0,2 0,15 (0,48-0,18) - 30 | P a g e 2H2O  4H+ + O2 + 4e 0,07 0,28 2H2O + 2e  2OH- + H2 0,18 0,09 → Đáp án A Ví dụ 4: (Đề thi casio hóa học tỉnh Thanh Hóa năm 2012, QG năm 2001-bảng A) Dung dịch X có chất tan muối M(NO3)2 Người ta dùng 200 ml dung dịch K3PO4 vừa đủ để phản ứng với 200 ml dung dịch X, thu kết tủa M3(PO4)2 dung dịch Y Khối lượng kết tủa (đã sấy khơ) khác khối lượng M(NO3)2 ban đầu 6,825 gam Điện phân 400 ml dung dịch X dòng điện chiều với I =2,000 ampe tới khối lượng catot không tăng thêm dừng, dung dịch Z Giả sử điện phân có hiệu suất 100% a Hãy tìm nồng độ ion dung dịch X, dung dịch Y, dung dịch Z Cho biết gần phải chấp nhận tính nồng độ dung dịch Y, dung dịch Z b Tính thời gian (theo giây) điện phân c Tính thể tích khí thu 27,30C, atm điện phân Hướng dẫn giải: a Phản ứng: 3M(NO3)2 + 2K3PO4  (1)  M3(PO4)2 ↓ + 6KNO3 + Dung dịch Y: dung dịch KNO3: KNO3  (2)  K + NO3 3Theo (1) mol NO3 phản ứng tạo mol PO4 làm thay đổi khối lượng 372-190=182g x mol NO3- phản ứng tạo x/3 mol PO43- làm thay đổi khối lượng 6,825 gam 6.6,825 = 0,225 mol từ suy ra: 182 n  - Trong dung dịch X: nM 2  NO3  0,1125mol từ có 0,1125  0,5625 M ; 𝐶𝑀2+ = 0,2 Vậy có ngay: x = 𝐶𝑁𝑂3− = 0,225  1,125 M 0,2 - Theo (1): 𝑛𝐾+ = 𝑛𝑁𝑂3− = 𝑛𝐾𝑁𝑂3 = 𝑛𝑀( 𝑁𝑂3 )2 = 2.0,1125 = 0,225 mol Coi VddY ≈ VddX + 𝑉𝑑𝑑𝐾3𝑃𝑂4 ≈ 400 ml Vậy dung dịch Y: 𝐶𝐾+ = 𝐶𝑁𝑂3− = 0,225 = 0,5625M 0,4 (3) Dung dịch Y có nồng độ: 𝐶𝐾+ = 𝐶𝑁𝑂3− = 0,5625M Các giá trị gần chấp nhận tính nồng độ dung dịch Y: - Bỏ qua thay đổi thể tích tính (3) có mặt M3(PO4)2 ↓ 31 | P a g e - Bỏ qua tan M3(PO4)2 ⇄ 3M2+ + 2PO43- Bỏ qua phân li H2O⇄ H+ + OH2+ * Xét điện phân dung dịch X: M(NO3)2   M + 2NO3 - Tại catot (-): M2+, H2O: M2+ + 2e   M + - Tại anot (+): NO3 , H2O: 2H2O   4H + O2 ↑ + 4e Phương trình điện phân: 2M(NO3)2 + 2H2O dpdd   2M + O2 + 4HNO3 - Dung dịch Z có chất tan HNO3: Coi Vdd Z ≈ Vdd X ≈ 400 ml = 0,4 lít Theo (4): 𝑛𝐻𝑁𝑂3 =2 𝑛𝑀(𝑁𝑂3)2 = Vậy 𝐶𝐻 + = 𝐶𝑁𝑂3− = (4) 0,5625 400 mol 1000 nHNO3 1000  1,125 M 400 Các gần chấp nhận tính nồng độ dung dịch Z: - Coi Vdd Z ≈ Vdd X , bỏ qua thay đổi thể tích điện phân gây - Bỏ qua phân li H2O Z dung dịch HNO3 Nồng độ ion dd X: 𝐶𝑀2+ = 0,5625 M ; 𝐶𝑁𝑂3− = 1,125 M dd Y: 𝐶𝐾+ = 𝐶𝑁𝑂3− = 0,5625 M dd Z: 𝐶𝐻 + = 𝐶𝑁𝑂3− = = 1,125 M b Tính thời gian điện phân: Theo (4) 𝑛𝑂2 = 𝑛𝑀(𝑁𝑂3 )2 = 0,1125 mol Từ công thức: 𝑚𝑂2 = AO2 It mO 4.96500 suy ra: t = = 21712,5 (s) 96500 AO2 I c Tính thể tích khí thu 27,30C, atm điện phân dung dịch Z VO2  nRT 0,1125 0,082 300,3   2,77 lít P Ví dụ 5: Chia 1,6 lít dung dịch A chứa HCl Cu(NO3)2 làm phần Phần đem điện phân (các điện cực trơ) với cường độ dòng 2,5 ampe, sau thời gian t thu 3,136 lít khí (ở đktc) chất khí anơt Dung dịch sau điện phân phản ứng vừa đủ với 550 ml dung dịch NaOH 0,8M thu 1,96 g kết tủa Tính nồng độ mol chất dung dịch A thời gian t Cho m gam bột sắt vào phần 2, lắc phản ứng xảy hoàn toàn, sau phản ứng thu hỗn hợp kim loại có khối lượng 0,75m (gam) V lít khí Tính m V (ở đktc) Hướng dẫn giải: Dung dịch A: H+; Cl-; Cu2+; NO3- Điện phân phần dung dịch A: 32 | P a g e Tại K (-): H+; Cu2+; H2O: Cu2+ + 2e   Cu 0,14 0,28 mol Tại A (+): Cl ; NO3 ; H2O: 2Cl-   Cl2 + 2e Khí A Cl2 : nCl2 = 0,14 mol  ne nhường = 0,28 mol = ne nhận Từ công thức : ne = It  t = 10808 (s) F Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH tạo kết tủa nên có dư Cu2+ Phản ứng : H+ + OH-  (1)  H2O 2+ Cu + 2OH  (2)  Cu(OH)2  𝑛𝐶𝑢(𝑂𝐻)2 = 0,02 mol  𝑛𝐶𝑢2+𝑑ư = 0,02 mol Vậy 𝑛𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2 = 0,16 mol Theo (1,2): 𝑛𝐻 + = 𝑛𝑂𝐻 − = 0,4 mol  𝑛𝐻𝐶𝑙 = 0,4 mol Vậy: 𝐶𝑀 𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2 = 0,2 M; CM HCl = 0,5 M Cho bột Fe vào phần thu hỗn hợp kim loại nên Fe phản ứng dư: 2+ 3Fe + 8H+ + 2NO3-   3Fe + 2NO + 4H2O (3) 0,15 0,4 0,1 0,1 mol 2+ 2+ Fe + Cu  (4)  Fe + Cu 0,16 0,16 0,16 mol Theo (3) VNO = 2,24 lít Theo (3, 4): mhỗn hợp kim loại = 𝑚𝐹𝑒 𝑑ư + 𝑚𝐶𝑢 = m – 0,31 56 + 0,16.64 = 0,75m  m = 28,48 gam Ví dụ 6: Một chất A có công thức MXOm Tổng số proton nguyên tử tạo phân tử A 78 Trong ion XOm có 32 electron X ngun tố chu kì Khi điện phân dung dịch A nước, 1447,5 giây với I = 10 ampe (điện cực trơ), dung dịch B Cho CuO lấy dư 25% khối lượng tác dụng với B, lọc tách chất rắn, thu dung dịch D có chứa 22,6 gam muối a Tìm cơng thức chất A b Tính khối lượng kim loại M bám vào catot khối lượng CuO dùng c Tính khối lượng chất A dùng trước điện phân nồng độ mol/lít chất có dung dịch D (cho thể tích dung dịch D 250 ml) Hướng dẫn giải: a Gọi ZX số proton nguyên tử X, số electron XOm- = ZX + 8m + =32  ZX = 31 – 8m (*) Do X thuộc chu kì nên ZX < 10 X tạo anion nên X phi kim, từ (*) dễ thấy thỏa mãn m = 3, ZX = (N) Tổng số p A: ZM + ZX + 8m = 78 ZM = 47  M Ag Vậy A AgNO3 b Điện phân dung dịch A: 33 | P a g e Tại catot (-): Ag+; H2O: Ag+ + 1e  (1)  Ag + Tại anot (+): NO3-; H2O: 2H2O  (2)  4H + O2 + 4e + Ta có: ne = 0,15 mol, theo (2): nH = ne = 0,15 mol 2+ Cho CuO vào B có phản ứng : CuO + 2H+  (3)  Cu + H2O Từ (3) có: 𝑛𝐶𝑢𝑂 𝑝ℎả𝑛 ứ𝑛𝑔 = 𝑛𝐶𝑢2+ = 0,075 mol  𝑚𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2 = 14,1 gam Mà mmuối = 22,6 gam nên AgNO3 dư: 8,5 gam  𝑛𝐴𝑔𝑁𝑂3𝑑ư = 0,05 mol Ta có: 𝑛𝐴𝑔 = ne = 0,15 mol  𝑚𝐴𝑔 𝑏á𝑚 𝑣à𝑜 𝑐𝑎𝑡𝑜𝑡 = 0,15 108 = 16,2 gam 𝑛𝐶𝑢𝑂 𝑑ù𝑛𝑔 = 0,075 125 = 0,09375 mol  𝑚𝐶𝑢𝑂 = 7,5 gam 100 c 𝑛𝐴𝑔𝑁𝑂3 𝑑ù𝑛𝑔 = 0,05 + 0,15 = 0,2 mol  𝑚𝐴𝑔𝑁𝑂3đã 𝑑ù𝑛𝑔 = 34 gam dung dịch D: Cu(NO3)2: 0,075 mol; AgNO3 dư: 0,05 mol  𝐶𝑀 𝐶𝑢(𝑁𝑂3 )2 = 0,3 M; 𝐶𝑀 𝐴𝑔𝑁𝑂3 = 0,2 M THỰC NGHIỆM Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích thực nghiệm sư phạm nhằm giải vấn đề sau: - Khẳng định hướng đắn cần thiết chuyên đề sở lý luận thực tiễn - Kiểm chứng tính ưu việt phương pháp giải tập điện phân việc giải số dạng tập trắc nghiệm phần kiến thức điện phân - Góp phần đổi phương pháp nâng cao chất lượng dạy học phổ thông 4.2 Chọn lớp thực nghiệm Để có số liệu khách quan xác, tơi chọn dạy lớp 12A1 12A2 trường THPT Nguyễn Viết Xuân – huyện Vĩnh Tường – tỉnh Vĩnh Phúc Lớp thực nghiệm (TN) lớp 12A1 lớp đối chứng (ĐC) lớp 12A2 Hai lớp có trình độ tương đương mặt: - Số lượng học sinh, độ tuổi, nam , nữ - Chất lượng học tập nói chung mơn Hố học nói riêng Đặc điểm kết học tập học kỳ I lớp chọn sau Đặc Lớp Lớp Học lực điểm TN ĐC TBCHK I Sĩ số 40 39 Khá giỏi Nam 24 20 T.Bình Nữ 16 19 Yếu Lớp TN: Lớp thực nghiệm Học lực Lớp Lớp Mơn hố TN ĐC 53,4% 49,6% 57,2% 48,3% Khá giỏi 46,6% 50,4% 42,8% 51,7% T.Bình 0% 0% 0% 0% Yếu Lớp ĐC: Lớp đối chứng Lớp TN Lớp ĐC 34 | P a g e 4.3 Nội dung thực nghiệm Trong tiết dạy tự chọn buổi dạy khối (ôn thi ĐH - CĐ), hướng dẫn học sinh giải tập điện phân Tôi tiến hành thực nghiệm nội dung tập theo hai phương pháp khác - Hướng dẫn cho học sinh giải theo phương pháp thơng thường (viết phương trình điện phân cụ thể, tính theo phương trình phản ứng, áp dụng định luật bảo tồn Hóa học…) lớp đối chứng 12A2 - Hướng dẫn cho học sinh giải theo phương pháp điện phân dung dịch (phân dạng cụ thể viết trình điện phân điện cực) lớp thực nghiệm 12A1 4.4 Kiểm tra kết thực nghiệm thảo luận Để xác định hiệu quả, tính khả thi phương pháp Việc kiểm tra, đánh giá chất lượng nắm bắt kiến thức học sinh lớp thực nghiệm lớp đối chứng tiến hành kiểm tra, kết kiểm tra sau : Kết Học sinh đạt điểm 9,10 Học sinh đạt điểm 7,8 Học sinh đạt điểm 5,6 Học sinh đạt điểm ≤ Lớp thực nghiệm 12A1 HS – 15,0% 15 HS - 37,5% 14 HS – 35,0% HS - 12,5% Lớp đối chứng 12A2 HS – 7,7% HS - 20,5% 16 HS – 41, 0% 12 HS – 30,8 % Từ kết kiểm tra cho thấy: - Khi không dùng phương pháp giải nhanh tập điện phân số học sinh hoàn thành tất câu hỏi (đa số em không làm hết bài), nhiều em lựa chọn đáp án sai - Khi sử dụng phương pháp giải tập điện phân tỉ lệ học sinh hồn thành xác tương đối cao Từ kết cho thấy phương pháp giải tập điện phân có hiệu việc giải dạng tập 35 | P a g e PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đổi phương pháp để nâng cao chất lượng dạy học, giúp học sinh nhanh chóng nắm vững kiến thức, hiểu rõ chất hứng thú với việc học mà giúp học sinh đạt kết cao thi cử điều trăn trở giáo viên trẻ Tôi xây dựng phương pháp với mong muốn giúp em học sinh có phương pháp giải số dạng tập cách nhanh chóng Phương pháp khơng mới, nhiều tác giả đề cập đến xây dựng lại phương pháp dựa quan điểm Hóa học phát triển mở rộng phương pháp cho nhiều dạng tập khác nhau, phức tạp Phương pháp giải tập điện phân mà nêu kết thời gian giảng dạy lớp học khối A, lớp ôn thi ĐH - CĐ trường THPT Nguyễn Viết Xuân – huyện Vĩnh Tường – tỉnh Vĩnh Phúc Sau trao đổi với đồng nghiệp phương pháp này, nhận đóng góp quý báu ủng hộ đồng nghiệp trường Tôi đưa phương pháp vào giảng dạy cho em học sinh bước đầu thu kết khả quan thể qua kiểm tra kì thi thử ĐH mà trường tổ chức Tôi viết chuyên đề với mong muốn chia sẻ sáng kiến thân với đồng nghiệp, mong bạn đồng nghiệp phát huy cách hiệu ưu điểm chuyên đề nhằm nâng cao hiệu dạy học Đồng thời thân mong muốn nhận tiếp tục phát triển rộng phương pháp góp ý bạn để tơi hoàn thiện phương pháp dạy học 36 | P a g e TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài tập cở sở lí thuyết q trình hóa học-Vũ Đăng Độ chủ biên-Nhà xuất giáo dục [2] Bài tập hóa lí-Lâm Ngọc Thiềm- Trần Hiệp Hải-Nguyễn Thị Thu [3] Bộ đề luyện thi đại học 1996 [4] Đề thi đại học, cao đẳng năm (từ 2007 đến 2012) [5] Đề thi học sinh giỏi tỉnh-quốc gia năm (2001 đến 2012) [6] Hóa học đại cương- Lê Mậu Quyền- Nhà xuất giáo dục [7] Sách giáo khoa hóa học 12-nâng cao-Nhà xuất giáo dục 2012 [8] Tạp chí hóa học ứng dụng năm gần ... ứng hóa học xảy điện cực trình điện phân viết phương trình điện phân 2.2 Kĩ - Biết xác định tên điện cực bình điện phân - Viết phương trình hóa học phản ứng xảy điện cực viết phương trình điện phân. .. tự điện phân cation Câu hỏi /bài anion điện cực (nắm rõ tập định quy tắc anot, tính catot) - Biết ứng dụng điện phân - Xác định ion bị điện phân ion không bị điện phân Viết phương trình điện phân. .. Cu(NO3)2 phương pháp thu Cu tinh khiết 99,999% ? A Phương pháp thủy luyện B Phương pháp nhiệt luyện C Phương pháp điện phân D Phương pháp ion hóa Câu 7: Trong cơng nghiệp natri hiđroxit sản xuất phương