DẠNG 17 ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH PHƯƠNG PHÁP GIẢI Q trình oxi hóa/khử xảy điện cực trơ trình điện phân dung dịch chất điện li nước thứ tự ưu tiên: - Tại catot (cực âm) xảy trình khử: Mn+, H+ (axit), H2O theo quy tắc: + Các ion kim loại từ Al3+ trở đầu dãy dãy điện hóa không bị khử Các ion kim loại khác ion H+ (axit) bị khử theo thứ tự ion có tính oxi hóa mạnh dãy điện hóa bị khử trước + H2O bị khử sau M n + + ne →M 2H O + 2e → H + 2OH − - Tại anot (cực dương) xảy q trình oxi hóa: anion gốc axit, OH − (bazơ kiềm), H2O theo quy tắc: − 2− + Các anion gốc axit có oxi như: NO3 ,SO , khơng bị oxi hóa + Các trường hợp khác thường gặp bị oxi hóa theo thứ tự S2− > I− > Br − > Cl− > OH − > H 2O 2Cl− → Cl + 2e 2H O → O + 4H + + 4e Lưu ý làm tập điện phân dung dịch: - Cần xác định thứ tự chất/ion bị oxi hóa/khử điện cực - Áp dụng linh hoạt phương pháp/định luật: bảo toàn electron, tăng giảm khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo tồn khối lượng,… để giải tập - Có thể tính lượng chất thu điện cực dựa vào công thức biểu diễn định luật Farađây: m = AIt nF , m: Khối lượng chất thu 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 (ampe) t: Thời gian điện phân (giây) F: Hằng số Farađây (F=96500) Ví dụ Điện phân đến hết 0,1 mol Cu(NO 3)2 dung dịch với điện cực trơ, sau điện phân khối lượng dung dịch giảm A 1,6 gam B 6,4 gam C 8,0 gam D 18,8 gam Hướng dẫn giải dpdd 2Cu ( NO3 ) + 2H O → 2Cu + 4HNO3 + O 0,1 → 0,1 → 0, → 0, 05 (mol) Trang m Cu = 0,1.64 = 6, 4(gam) m O2 = 0, 05.32 = 1, 6(gam) m giaûm = m Cu + m O2 = 8(gam) Đáp án C Ví dụ Điện phân có màng ngăn với điện cực trơ lít dung dịch chứa 0,2 mol CuCl 0,4 mol BaCl2 đến dung dịch có pH = 13 ngừng điện phân Biết thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể q trình điện phân Thể tích khí (đktc) catot anot A 6,72 2,24 lít B 2,24 6,72 lít C 4,48 2,24 lít D 2,24 4,48 lít Hướng dẫn giải n CuCl2 = 0, 2mol; n BaCl2 = 0, 4mol pH = 13 → H + = 10−13 M → OH − = 10−14 = 0,1M → n OH− = 0, 2mol 10−13 Quá trình điện phân: Catot (-) CuCl2, BaCl2, H2O Anot (+) Cl− , H2O Cu2+, Ba2+, H2O 2Cl− → Cl + 2e 2+ Cu + 2e → Cu 0,3 ¬ 0, (mol) VCl2 = 0,3.22, = 6, 72( lít) 0, → 0, → 0, (mol) 2H O + 2e → H + 2OH − 0, ¬ 0,1¬ 0, (mol) → VH = 0,1.22, = 2, 24(lít) Đáp án B Ví dụ (Đại học – 2011 – Khối A) Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl 28,2 gam Cu(NO 3)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 KOH B KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 C KNO3, KCl KOH D KNO3 Cu(NO3)2 Hướng dẫn giải Ta có n KCl = 0,1mol; n Cu ( NO3 )2 = 0,15mol điệ n phâ n dung dòch Cu ( NO3 ) + 2KCl → Cu + Cl + 2KNO3 mà ng ngă n xố p 0, 05 ¬ 0,1 → 0, 05 → 0, 05 m dung dịch giảm = m Cu + m Cl2 = 6, 75 gam < 10, 75 gam → Cu(NO3)2 tiếp tục bị điện phân Trang Cu ( NO3 ) + H 2O → Cu + O + 2HNO3 a → a → 0,5a m dung dịch giảm = 6, 75 + 64a + 16a = 10, 75 → a = 0, 05 Vậy n Cu ( NO3 ) điện phân = 0,1 mol nên Cu(NO3)2 dư dung dịch sau điện phân → Các chất tan dung dịch sau điện phân là: KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 Đáp án B Trang ... dụ Điện phân có màng ngăn với điện cực trơ lít dung dịch chứa 0,2 mol CuCl 0,4 mol BaCl2 đến dung dịch có pH = 13 ngừng điện phân Biết thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể q trình điện phân. .. 64a + 16a = 10, 75 → a = 0, 05 Vậy n Cu ( NO3 ) điện phân = 0,1 mol nên Cu(NO3)2 dư dung dịch sau điện phân → Các chất tan dung dịch sau điện phân là: KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 Đáp án B Trang ... dụ (Đại học – 2011 – Khối A) Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl 28,2 gam Cu(NO 3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khối lượng dung dịch giảm 10,75 gam ngừng điện phân (giả thiết lượng nước