Kinh nghiệm giải nhanh bài tập điện phân dung dịch hỗn hợp, chương trình hoá học 12 cơ bản

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT LÊ HOÀN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KINH NGHIỆM GIẢI NHANH BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH HỖN HỢP, CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC 12 CƠ BẢN Người thực hiện: Đỗ Thị Bích Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Hóa học THANH HĨA NĂM 2020 MỤC LỤC Trang PHẦN I: Mở đầu … …… I.1 Lí chọn đề tài …………………………… I.2 Mục đích nghiên cứu…………………………… I.3 Đối tượng nghiên cứu I.4 Phương pháp nghiên cứu PHẦN II: Nội dung sáng kiến kinh nghiệm II.1 Cở sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm II.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm … II.3 Các giải pháp giải vấn đề… II.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 17 PHẦN III: Kết luận kiến nghị 19 Trang 2 PHẦN I: MỞ ĐẦU I.1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực…” Như vậy, giáo viên phải không ngừng nghiên cứu, bước đổi phương pháp dạy học đề đáp ứng yêu cầu cấp thiết Hóa học mơn khoa học thực nghiệm nên có điều kiện thuận lợi để đổi dạy học đánh giá theo định hướng phát triển lực học sinh Một phần kiến thức quan trọng chương trình hóa học THPT điện phân Trong thực tế dạy học, tơi thấy tốn điện phân dung dịch hỗn hợp ln có mặt đề thi THPTQG năm Tuy nhiên, kỹ giải tập điện phân dung dịch hỗn hợp học sinh yếu, hứng thú học phần kiến thức chưa cao Do đó, để góp phần tạo hứng thú nâng cao kĩ giải tập điện phân dung dịch hỗn hợp cho học sinh chọn đề tài: “ Kinh nghiệm giải nhanh tập điện phân dung dịch hỗn hợp, chương trình hóa học 12 ” Tôi hi vọng tài liệu bổ ích cho học sinh lớp 12, nhằm nâng cao kỹ giải tốn điện phân để chuẩn bị cho kì thi THPTQG đạt kết tốt I.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Giới thiệu lí thuyết điện phân dung dịch đưa cách giải nhanh tập điện phân dung dịch hỗn hợp, đặc biệt tập điện phân dung dịch có kèm đồ thị I.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Bài tập điện phân dung dịch hỗn hợp thuộc chương trình hóa học 12 I.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trang 3 - Phương pháp xây dựng sở lí thuyết: Phân tích, tổng hợp lý thuyết, tập điện phân dung dịch từ sách giáo khoa, sách tham khảo, đề thi - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: Nghiên cứu sản phẩm hoạt động học sinh thông qua câu hỏi, kiểm tra - Phương pháp thống kê, xử lí số liệu: Sử dụng phương pháp thống kê để xử lí số liệu rút kinh nghiệm cho sau PHẦN II: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM II.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN II.1.1 Khái niệm Sự điện phân q trình oxi hóa – khử xảy bề mặt điện cực có dịng điện chiều qua chất điện li nóng chảy dung dịch chất điện li II.1.2 Điện phân dung dịch a) Vai trò nước Trong điện phân dung dịch nước giữ vai trò quan trọng: - Là môi trường để cation anion di chuyển cực - Có thể tham gia vào trình điện phân: Tại catot (-) H2O bị khử: 2H2O + 2e → H2 + 2OH– Tại anot (+) H2O bị oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e b) Các quy tắc điện phân dung dịch Qui tắc catot: Tại catot ( cực âm ) xảy trình khử cation kim loại, H+, H2O theo quy tắc: - Các ion kim loại nhóm IA, IIA, Al3+ không bị khử Trang 4 - Các cation kim loại khác H + bị khử theo thứ tự: Ion có tính oxi hóa mạnh bị khử trước Cuối mói đến H2O bị khử Qui tắc anot: Tại anot ( cực dương ) xảy q trình oxi hóa anion gốc axit, OH -, H2O theo qui tắc: - Các anion gốc axit có oxi: NO3-, SO42-, PO43-, CO32-, ClO4-,…khơng bị oxi hóa - Các anion cịn lại bị oxi hóa theo thứ tự: Ion có tính khử mạnh bị oxi hóa trước Cuối đến H2O bị oxi hóa Tính khử giảm dần: S2- > I- >Br- > Cl- >RCOO- > OH- > H2O II.1.3 Định luật Farađây Khối lượng chất giải phóng điện cực tỉ lệ với điện lượng qua dung dịch đương lượng chất m= Công thức biểu diễn định luật Farađây: A.I.t nF Trong đó: - m: khối lượng chất giải phóng điện cực (gam) - A: khối lượng mol nguyên tử chất thu điện cực - n: số electron mà nguyên tử ion cho nhận - I: cường độ dòng điện (A) - t: thời gian điện phân (s) - F: số Farađây ( F= 96500 C.mol-1) Biểu thức liên hệ: I.t = n e F Trong đó: - I: cường độ dịng điện (A) - t: thời gian điện phân (s) - F: số Farađây Trang 5 - ne: số mol e trao đổi cực II.1.4 Một số sở để giải tập điện phân - Khối lượng catot tăng khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám vào - mdd sau điện phân = mdd trước điện phân – ( mkết tủa + mkhí ) - Độ giảm khối lượng dung dịch: ∆ m = (mkết tủa + mkhí ) - Khi điện phân dung dịch với anot không trơ ( khơng phải Pt hay than chì ) anot xảy q trình oxi hóa điện cực - Có thể có phản ứng phụ xảy cặp: chất tạo thành điện cực, chất tan dung dịch, chất dùng làm điện cực II.2 THỰC TRẠNG Giáo viên - Đa số giáo viên giảng dạy phần giải tập điện phân dung dịch hỗn hợp theo hình thức truyền thụ kiến thức Do đó, học sinh tiếp nhận kiến thức cách thụ động, chưa hiểu rõ chất toán - Với toán đồ thị điện phân, giáo viên chưa làm rõ cho HS hiểu mối quan hệ đồ thị với phản ứng xảy Do đó, em ghi nhớ cách máy móc Học sinh - Học sinh thường viết phương trình điện phân để tính tốn nên gặp tốn điện phân hỗn hợp HS lúng túng - Đối với toán đề cho thời gian điện phân cường độ dịng điện, HS thường sử dụng cơng thức Farađây giải tốn nhiều thời gian - HS thường lúng túng việc xác định nước bị điện phân hay chưa - Đối với toán đồ thị, HS chưa hiểu chất mối quan hệ đồ thị với kiện toán II.3 GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Trang 6 II.3.1 Phương pháp giải nhanh toán điện phân dung dịch Bước 1: Tính số mol e trao đổi q trình điện phân ( Nếu đề cho biết I t ) Bước 2: Xác định xác thứ tự xảy bán phản ứng điện cực thời điểm xét biểu diễn số mol chất bán phản ứng Bước 3: Áp dụng ĐLBT e giả thiết khác đề để lập phương trình, hệ phương trình Sau giải phương trình, hệ phương trình Bước 4: Tính theo yêu cầu toán ( Với nhiều toán điện phân với thời gian khác thao tác bước 1, 2, thường lặp lặp lại) II.3.2 Một số dạng tập phổ biến thường gặp Dạng 1: Bài tốn đồ thị Ví dụ 1: Hịa tan hồn tồn m(g) hỗn hợp gồm CuSO4 NaCl vào nước, thu dung dịch X Tiến hành điện phân X với điện cực trơ, màng ngăn xốp, dịng điện có cường độ khơng đổi Tổng số mol khí thu điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) mơ tả đồ bên (đồ thị gấp khúc điểm M, N) Giả sử hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua bay nước Giá trị m là? A.2,77 B.7,57 C.5,97 D.9,17 n(mol) 0,045 N M 0,01 O a 6a t(giây) * Những vướng mắc thường gặp HS: Đó HS lúng túng việc xác định khí thu đoạn MN Do mà em khơng làm làm mà nhiều thời gian phải chia trường hợp để xét Trang 7 * Phân tích đồ thị: → → Trật tự trình xảy cực catot cực anot: Với đồ thị toán trên, ta thấy hệ số góc đoạn thẳng OM lớn hệ số góc đoạn thẳng MN trật tự phản ứng điện phân sau: Cu2+ +2Cl- → 2Cu2+ +2 H2O 2H2O → Cu +Cl2 → (1) 2Cu +O2 +4H+ 2H2 + O2 (2) (3) - Đoạn OM: Khí thu Cl2; Tại M, Cl- bị điện phân hết - Đoạn MN: Khí thu gồm Cl2 O2 N, Cu2+ bị điện phân hết - Đoạn từ N trở đi: Khí thu gồm Cl2, H2 O2 Thơng thường, q trình hướng dẫn HS giải, thầy cô thông báo đoạn MN khí thu Cl2 O2 mà khơng khắc sâu cho HS biết sở mà có kết luận Do vậy, HS không hiểu chất, ghi nhớ cách máy móc * Giải thích: Tại hệ số góc đoạn thẳng OM lớn hệ số góc đoạn thẳng MN? - Đoạn thẳng OM: Dựa vào công thức biểu diễn định luật Farađây n khí = n Cl2 = Ta suy ra: I t 2F (hệ số góc OM I 2F ) - Đoạn thẳng MN: Dựa vào công thức biểu diễn định luật Farađây n khí = n O2 + n Cl2 = Ta suy ra: I t + 0, 01 4F (hệ số góc MN I 4F ) Trang 8 Như vậy, ta thấy hệ số góc đoạn thẳng OM lớn hệ số góc đoạn thẳng MN Do đó, nhìn vào đồ thị, thấy hệ số góc MN nhỏ OM ta kết luận đoạn MN khí thu Cl2 O2 * Hướng dẫn giải: Bước 1: Viết trình xảy điện cực biểu diễn số mol chất bán phản ứng - Tại thời điểm điện phân t= a (giây): Có q trình xảy sau: → ⇒ Anot (+) → 2Cl0,02 Cl2 + 2e 0,01 0,02 ne = 0,02 mol - Tại thời điểm điện phân t=6a (giây): ne= 0,12 mol có q trình xảy sau: Cato (-) → Cu2+ + 2e d 2d 2H2O +2e → 2b Đặt Cu n CuSO4 (ban đầu) H2 + OHb = d (mol) ; n H2 = b (mol) ; n O2 → = c (mol) Bước 2: Áp dụng định luật bảo toàn e kết hợp giả thiết khác lập hệ phương trình Ở anot: 0,02 + 4c = 0,12 (*) Ở catot: 2d + 2b= 0,12 (**) Tổng số mol khí: b + c + 0,02 = 0,045 (***) Giải hệ phương trình (*, **, ***) ta được: d = 0,05; b = 0,01; c = 0,025 Trang 9 Bước 3: Tính theo yêu cầu toán m= m CuSO4 + mNaCl = 0,05.160 + 0,02.58,5 = 9,17(g) (ban đầu) ⇒ Đáp án D Ví dụ 2: Hịa tan hồn tồn m(g) hỗn hợp gồm CuSO4 NaCl vào nước, thu dung dịch X Tiến hành điện phân X với điện cực trơ, màng ngăn xốp, dịng điện có cường độ khơng đổi Tổng số mol khí thu điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) mơ tả đồ bên (đồ thị gấp khúc điểm M, N) Giả sử hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua bay nước Giá trị m là? n(mol) A 13,42 B 11,08 C 17,48 D 15,76 0,21 N M 0,04 O 3,5a t(giây) a * Những vướng mắc thường gặp: Tương tự ví dụ 1, Đó HS lúng túng việc xác định khí thu đoạn MN Do mà em khơng làm làm mà nhiều thời gian phải chia trường hợp để xét Tuy nhiên, hiểu sâu sắc ví dụ 1, ví dụ HS làm nhanh chóng xác * Phân tích đồ thị: Nhìn vào đồ thị, ta thấy hệ số góc đoạn thẳng MN lớn hệ số góc đoạn thẳng OM Do đó, trật tự phản ứng điện phân sau: Cu2+ +2Cl- → 2Cl- + H2O 2H2O → Cu +Cl2 → 2H2 + O2 Cl2 + H2 + 2OH- (1) (2) (3) - Đoạn OM khí thu Cl2; Tại M, Cu2+ bị điện phân hết - Đoạn MN: Khí thu Cl2 H2 N, Cl- bị điện phân hết Trang 1010 - Đoạn từ N trở đi: Khí thu Cl2, O2 H2 * Giải thích: Tại hệ số góc đoạn thẳng MN lớn hệ số góc đoạn thẳng OM? - Đoạn thẳng OM: Dựa vào công thức biểu diễn định luật Farađây n khí = n Cl2 = Ta suy ra: I t 2F ( hệ số góc OM I 2F ) - Đoạn MN: Dựa vào công thức biểu diễn định luật Farađây n khí = n H + n Cl2 = n H (2) + n Cl2 (2) + n Cl2 (1) Ta suy : =( I I t + t) + 0, 04 2F 2F = FI t + 0, 04 (hệ số góc MN I F ) Như vậy, ta thấy hệ số góc đoạn thẳng OM nhỏ hệ số góc đoạn thẳng MN Do đó, nhìn vào đồ thị, thấy hệ số góc OM nhỏ MN ta kết luận đoạn MN khí thu Cl2 H2 * Hướng dẫn giải: - Tại thời điểm điện phân t= a (giây): Bước 1: Viết trình xảy điện cực biểu diễn số mol chất bán phản ứng Cato (-) Cu2+ + 2e x Đặt → Cu 2x n CuSO4 (ban đầu) → = x mol Trang 1111 Bước 2: Áp dụng ĐLBT e ta có: 2x = 0,08 ⇒ x = 0,04 - Tại thời điểm điện phân t = 3,5a (giây): Bước 1: Tính số mol e trao đổi Tại a giây có ne = 0,08 mol ⇒ Tại 3,5a giây có ne = 0,28 mol Bước 2: Các q trình xảy theo trật tự biểu diễn số mol chất bán phản ứng → Cato (-) → Cu2+ + 2e 0,04 Cu 0,08 2H2O +2e → 2b H2 + OHb Đặt nNaCl (ban đầu) = d (mol) ; n H2 = b (mol); n O2 = c (mol) Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn e kết hợp giả thiết khác Ở anot: d + 4c = 0,28 (*) Ở catot: 0,08 + 2b = 0,28 (**) Tổng số mol khí: b + c + 0,5d = 0,21 (***) Giải hệ phương trình (*, **, ***) ta được: d = 0,16; b = 0,1; c = 0,03 Bước 4: Tính theo u cầu tốn m= m CuSO4 (ban đầu) + mNaCl (ban đầu) = 0,04.160 + 0,16.58,5 = 15,76(g) ⇒ Đáp án D Dạng 2: Bài tốn tính thời gian điện phân Ví dụ 3: Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm NaCl 0,05 mol CuSO4 với I = 2A ( điện cực trơ, có màng ngăn) Sau t (giây) ngừng điện phân, thu khí Trang 1212 cực có tổng thể tích 2,352 lít (đktc) dung dịch X Dung dịch X hòa tan tối đa 2,04 (g) Al2O3 Giả sử hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua bay nước Giá trị t A 9650 B 8685 C.7720 D 9408 * Những vướng mắc HS: Thông thường, HS lúng túng việc xác định nước bị điện phân cực chưa hay nước bị điện phân cực? * Phân tích tốn: Al2O3 oxit lưỡng tính Dung dịch X hòa tan Al 2O3 chứng tỏ dung dịch X có chứa axit bazơ Do đó, ta cần chia trường hợp để xét * Hướng dẫn giải: → Bước 1: Viết trình xảy điện cực biểu diễn số mol chất bán phản ứng Cato (-) → Cu2+ + 2e 0,05 Cu 0,1 2H2O +2e → 2a H2 + OH a - 2a Đặt: n H2 = a (mol); n Cl2 =b mol; n O2 =c (mol) Bước 2: Áp dụng định luật bảo toàn e, kết hợp với giả thiết khác đề lập hệ phương trình: TH1: Dung dịch X chứa H+ Al2O3 + 6H+ 0,02 → 2Al3+ + 3H2 0,12 Ta có: nH+(X) = 4c - 2a = 0,12 (*) (Do xảy phản ứng : H+ + OH- → H2O) Áp dụng ĐLBT e ta có: 0,1 + 2a = b + 4c (**) Trang 1313 Tổng số mol khí: a + b + c = 0,105 (***) Từ (*) (**) ta thấy hệ phương trình vơ nghiệm TH2: Dung dịch X chứa OHAl2O3 + 2OH- 0,02 0,04 → 2AlO2- + H2 O Ta có:nOH-(X) = 2a - 4c = 0,04 (1) (Do xảy phản ứng : H+ + OH- → H2O) Áp dụng ĐLBT e ta có: 0,1 + 2a = b + 4c (2) Tổng số mol khí: a + b + c = 0,105 (3) Giải hệ phương trình (1), (2), (3) ta được: a = 0,03; b = 0,07; c = 0,005 Bước 3: Tính theo u cầu tốn ne = 0,1 + 2a = 0,1 + 0,03 = 0,16 mol t= n e F 0,16.96500 = = 7720(s) I ⇒ Đáp án C Ví dụ : Điện phân dung dịch X gồm Cu(NO3)2 KCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dịng điện khơng đổi I= 2A Sau 4825 giây, thu dung dịch Y ( màu xanh) 0,04 mol hỗn hợp khí anot Biết Y tác dụng tối đa với 0,06 mol KOH dung dịch Mặt khác, điện phân X thời gian t giây thu 0,09 mol hỗn hợp khí điện cực Giả thiết hiệu suất điện phân 100%, khí sinh không tan nước nước không bay trình điện phân Giá trị t A 5790 B 8685 C 9650 D 6755 Hướng dẫn giải: - Tại thời điểm điện phân 4825 giây : Bước 1: Tính số mol e trao đổi Trang 1414 ne = 4825.2 = 0,1mol 96500 Bước 2: Viết trình xảy điện cực biểu diễn số mol chất bán phản ứng Dung dịch Y màu xanh Đặt n Cl2 = a mol; n O2 ⇒ Cu2+ dư = b mol Các trình xảy điện cực: Cato (-) Cu2+ + 2e 0,05 → Cu 0,1 → Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn e, kết hợp với giả thiết khác đề lập hệ phương trình: Áp dụng ĐLBT e ta có: 2a + 4b = 0,1 (*) Tổng số mol khí: a + b = 0,04 (**) Giải hệ phương trình (*,**) ta được: a = 0,03; b = 0,01 ddY gồm : Cu 2+ , H + , K + , NO3− Phản ứng: H+ + OH0,04 → H2O 0,04 Cu2+ + 2OH0,01 tác dụng tối đa với 0,06 mol OH- → Cu(OH)2 0,02 Trang 1515 n 2+ ⇒ Cu (ban đầu) = 0,01 + 0,05 = 0,06 mol - Tại thời điểm điện phân t giây: Bước 1: Viết trình xảy điện cực biểu diễn số mol chất bán phản ứng Đặt n H2 = x mol; n O2 → = y mol Trật tự trình xảy điện cực sau: Cato (-) → Cu2+ + 2e 0,06 Cu 0,12 2H2O +2e 2x → H2 + OHx Bước 2: Áp dụng định luật bảo toàn e, kết hợp với giả thiết khác đề lập hệ phương trình: Áp dụng ĐLBT e ta có: 0,12 + 2x = 0,06 + 4y (1) Tổng số mol khí: x + y + 0,03 = 0,09 (2) Giải hệ phương trình (1), (2) ta được: x = 0,03; y = 0,03 Ta có ne = 0,12 + 2x = 0,12 + 0,03 = 0,18 mol Bước 3: Tính theo yêu cầu toán ⇒ t= 0,18.96500 = 8685 (giây) ⇒ Đáp án B Dạng 3: Một số toán điện phân khác Ví dụ 5: Điện phân dung dịch X gồm Cu(NO 3)2 NaCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dịng điện khơng đổi I=2,5A Sau t giây, thu 7,68 gam Trang 1616 kim loại catot, dung dịch Y ( màu xanh) hỗn hợp khí anot có tỉ khối so với H2 25,75 Mặt khác, điện phân X thời gian 12352 giây tổng số mol khí thu điện cực 0,11 mol Giả thiết hiệu suất điện phân 100%, khí sinh không tan nước nước không bay trình điện phân Số mol Cu2+ Y A 0,01 B 0,02 C 0,03 D 0,04 Hướng dẫn giải: - Tại thời điểm điện phân t giây : dung dịch Y cịn màu xanh M khí ⇒ Cu2+ dư = 25,75 = 51,5 Ta có: Cl2 71 19,5 ⇒ 51,5 O2 32 19,5 n Cl2 = n H = amol → Có q trình xảy điện cực sau: Cato (-) Cu2+ + 2e 0,12 0,24 → Cu 0,12 Áp dụng ĐLBT e ta có: 6a = 0,24 ⇒ a = 0,04 - Tại thời điểm điện phân 12352 giây: Ta có: n e = 12352.2,5 = 0,32mol 96500 Trang 1717 Đặt n Cu 2+ (ban đầu) = x mol; n H2 = y mol; n O2 = z mol → Trật tự trình xảy điện cực sau: Cato (-) → Cu2+ + 2e x 2x 2H2O +2e 2y Cu x → H2 + OHy Áp dụng ĐLBTe ta có: 2x + 2y - 4z = 0,08 (*) Tổng số mol khí : y + z + 0,04 = 0,11 Tổng số mol e trao đổi: 0,08 + 4z = 0,32 (**) (***) Giải hệ phương trình (*,**,***) ta được: x = 0,15; y = 0,01; z = 0,06 Số mol Cu2+ có Y là: 0,15 - 0,12 = 0,03 mol ⇒ Đáp án C Ví dụ 6: Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl 0,4M Cu(NO 3)2 0,5M điện cực trơ, màng ngăn xốp với I = 5A, t = 8492 giây dừng điện phân, anot 3,36 lít khí (đktc) Cho m gam bột Fe vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng thấy khí NO (sản phẩm khử nhất) 0,8m gam rắn không tan Giá trị m A 29,4 B 25,2 C 16,8 D 19,6 * Vướng mắc HS: Ở anot nước bị điện phân hay chưa? * Hướng dẫn giải: Fe tác dụng với dung dịch sau điện phân thu khí NO có chứa H+ ⇒ ⇒ dd sau điện phân anot H2O bị điện phân ne = 0,44 mol anot 0,15 mol khí thu gồm Cl2 O2 Trang 1818 → Các trình xảy điện cực: Anot (+) → 2Cl- Cl2 + 2e 2a a → 2H2O 2a O2 + 4H+ b + 4e 4b 4b Áp dụng ĐLBT e ta có : 2a + 4b = 0,44 (*) Tổng số mol khí anot: a + b = 0,15 (**) Giải hệ phương trình (*,**) ta a = 0,08 ; b = 0,07 Vì tỉ lệ nồng độ mol/l NaCl Cu(NO3)2 0,4 : 0,5 = : nNaCl = 0,16 mol ⇒ ⇒ n Cu(NO3 )2 = 0, 2mol dd sau điện phân chứa Như vậy, catot nước bị điện phân  Na + : 0,16mol  −  NO3 : 0, 4mol  + H : 4b − 0, 04 = 0, 24mol tác dụng với m (g) Fe Sau phản ứng thu chất rắn (Fe dư 0,8m gam) muối sắt (II) Fe phản ứng 0,2m gam ⇒ muối sắt tạo thành Các trình nhường nhận e sau: Fe → Fe2+ + 2e 0, 2m 0, 4m → 2+ 56 Fe Fe + 2e56 NO3- + 4H+ + 3e 0,24 → NO + 2H2O 0,18 Trang 1919 Áp dụng ĐLBT e ta có: 0, 4m = 0,18 ⇒ 56 m = 25,2(g) ⇒ Đáp án B II HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm hai lớp 12A6 12A3 trường THPT Lê Hoàn năm học 2019 – 2020 Lớp 12A6 (ĐC): Tiến hành dạy theo giáo án cũ (không áp dụng sáng kiến kinh nghiệm) Lớp 12A3 (TN): Tiến hành dạy theo giáo án áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Bài kiểm tra 15 phút Câu 1: Điện phân (với điện cực trơ) dung dịch gồm NaCl CuSO4 có số mol, đến catot xuất bọt khí dừng điện phân Trong q trình điện phân trên, sản phẩm khí thu anot A khí Cl2 H2 B khí Cl2 O2 C có khí Cl2 D khí H2 O2 Câu 2: Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm MgCl2 1M NaCl 1M, với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện 2,68A, thời gian Sau kết thúc điện phân, thấy khối lượng dung dịch giảm m gam so với khối lượng dung dịch ban đầu Giả sử hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua bay nước Giá trị m A 10,65 B 14,25 C 10,95 D 21,90 Câu 3: Điện phân dung dịch hỗn hợp chứa 0,04 mol AgNO 0,05 mol Cu(NO3)2, điện cực trơ, cường độ dòng điện 5A, 32 phút 10 giây Khối lượng kim loại bám vào catot A 3,12 gam gam B 6,5 gam C 7,24 gam D 6,24 Câu 4: Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm CuSO 0,3M NaCl 1M, điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dịng điện 5A Dung dịch sau điện phân có khối lượng giảm 9,56 gam so với khối lượng dung dịch ban đầu Giá trị t Trang 2020 A 2702 giây B 3088 giây C 3474 giây D 2895 giây Câu 5: Hịa tan hồn tồn m(g) hỗn hợp gồm CuSO4 NaCl vào nước, thu dung dịch X Tiến hành điện phân X với điện cực trơ, màng ngăn xốp, dịng điện có cường độ khơng đổi Tổng số mol khí thu điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) mơ tả đồ bên (đồ thị gấp khúc điểm M, N) Giả sử hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua bay n(mol) nước Giá trị m là? A 23,64 B 16,62 C 20,13 D 26,22 0,288 N M 0,060 a Đáp án: Câu Đáp án B Kết khảo sát sau: Mức điểm Lớp 10 điểm C % 3,2a D điểm % t(giây) B -6 điểm % A 0-2 điểm % Lớp12a6 2,32 16,2 25 58,1 10 23,26 (ĐC) sĩ số 43 Lớp12a3(TN) 18,1 13 29,5 18 40,9 11,36 sĩ số 44 Từ số liệu thấy kĩ giải tập HS lớp TN đạt kết cao lớp ĐC Ngoài ra, theo quan sát tơi thấy HS lớp TN hứng thú hơn, tích cực giải tập điện phân PHẦN 3: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận Trang 2121 Qua Thực tế giảng dạy, thấy để giúp học sinh chủ động, tích cực hứng thú q trình lĩnh hội kiến thức giải nhanh toán điện phân dung dịch hỗn hợp giáo viên cần có đầu tư Điều thể hiện: + Việc chuẩn bị giáo án: Địi hỏi nhiều cơng phu, từ việc xây dựng, lựa chọn hệ thống tập cho cho phù hợp với đối tượng học sinh để em có tài liệu học lớp tự học nhà + Chuẩn bị phương tiện: Trang bị dụng cụ điện phân hóa chất cho phịng thí nghiệm tạo điều kiện cho học sinh thực hành điện phân nhằm khắc sâu kiến thức, phát triển lực thực hành tạo hứng thú cho học sinh + Bên cạnh giáo viên phải biết nắm bắt, hiểu vận dụng linh hoạt phương pháp dạy học mới, tiến bộ: phương pháp hoạt động nhóm, nêu vấn đề dạy học điện phân giúp HS khắc sâu kiến thức kĩ giải tập Với thời gian nghiên cứu hạn chế, đưa phương pháp giải tập điện phân dung dịch hỗn hợp muối với điện cực trơ Rất mong đồng nghiệp mở rộng đề tài góp phần vào việc nâng cao chất lượng học tập học sinh 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 Kiến nghị - Đề nghị cấp lãnh đạo tạo điều kiện giúp đỡ học sinh giáo viên có nhiều tài liệu, sách tham khảo điện phân nhà trường Các sáng kiến kinh nghiệm đạt giải A, B, C hàng năm công bố rộng rãi đến gmail nhà trường để giáo viên học sinh có điều kiện tham khảo - Sở Giáo dục Đào tạo, lãnh đạo nhà trường tiếp tục tạo điều kiện thuận lợi để tất giáo viên tham gia lớp tập huấn, bồi dưỡng thường xuyên chuyên môn, nghiệp vụ XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 27 tháng năm2020 Tơi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung Trang 2222 người khác (Ký ghi rõ họ tên) Đỗ Thị Bích TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Hóa học 12 – Nguyễn Xuân Trường chủ biên - Nhà xuất giáo dục, 2006 Đề thi THPTQG năm 2016, 2017, 2018, 2019 Phản ứng oxi hóa – khử điện phân - Ngô Ngọc An – Nhà xuất giáo dục Hà Nội 2006 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Đỗ Thị Bích Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên – THPT Lê Hoàn TT Tên đề tài SKKN Kết Cấp đánh đánh giá Năm học giá xếp loại xếp loại đánh giá xếp (Phòng, Sở, (A, B, loại Tỉnh ) C) Giáo dục bảo vệ môi trường thông qua giảng Hóa THPT Sở C 2010-2011 Dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh qua axit sunfuric- muối sunfat ( hóa học lớp 10 – Sở C 2017-2018 Trang 2323 chương trình bản) PHỤ LỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT THPTQG: Trung học phổ thông quốc gia THPT: Trung học phổ thông ĐLBT : Định luật bảo toàn e: Electron dd: Dung dịch TH: Trường hợp HS: Học sinh ĐC: Đối chứng TN: Thực nghiệm Trang 2424 Trang 2525 ... cao kĩ giải tập điện phân dung dịch hỗn hợp cho học sinh chọn đề tài: “ Kinh nghiệm giải nhanh tập điện phân dung dịch hỗn hợp, chương trình hóa học 12 ” Tôi hi vọng tài liệu bổ ích cho học sinh... tập điện phân dung dịch hỗn hợp, đặc biệt tập điện phân dung dịch có kèm đồ thị I.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Bài tập điện phân dung dịch hỗn hợp thuộc chương trình hóa học 12 I.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN... lớp 12, nhằm nâng cao kỹ giải toán điện phân để chuẩn bị cho kì thi THPTQG đạt kết tốt I.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Giới thiệu lí thuyết điện phân dung dịch đưa cách giải nhanh tập điện phân dung dịch