Ứng dụng của sự điện phõn

CHƯƠNG 4 : PHẢN ỨNG OXY HểA – KHỬ VÀ DềNG ĐIỆN

3. Sự điện phõn

3.2. Ứng dụng của sự điện phõn

- Điều chế cỏc kim loại

- Điều chế một số phi kim như: H2, O2, F2, Cl2.

- Điều chế một số hợp chất: KMnO4, NaOH, H2O2, nước javen. - Tinh chế một số kim loại

- Mạ điện (1, 2, 7)

TểM TẮT CHƯƠNG 4

Phản ứng oxi húa – khử là một trong những quỏ trỡnh quan trọng nhất của thiờn nhiờn. Sự hụ hấp, quỏ trỡnh thực vật hấp thụ khớ CO2 giải phúng O2, sự trao đổi chất và hàng loạt quỏ trỡnh sinh học khỏc đều cú cơ sở là cỏc phản ứng oxi húa – khử.

Trong pin điện húa núi trờn, nếu kim loại đúng vai trũ cực õm, thỡ thế điện cực chuẩn của kim loại cú giỏ trị õm. Cũn nếu kim loại đúng vai trũ cực dương, thỡ thế điện cực chuẩn của kim loại cú giỏ trị dương.

Trong dung mụi nước, thế điện cực chuẩn của kim loại 0

n

M M

E  càng lớn thỡ tớnh oxi húa của cation Mn+ càng mạnh và tớnh khử của kim loại M càng yếu. Ngược lại, 0

n

M M

E  càng nhỏ thỡ tớnh oxi húa của cation Mn+ càng yếu và tớnh khử của kim loại M càng mạnh.

BÀI TẬP

1. Thế nào là chất oxi húa, chất khử, phản ứng oxi húa khử?

2. Trỡnh bày khỏi niệm về pin điện húa, thế điện cực và suất điện động. 3. Mụ tả cơ chế phỏt sinh dũng điện trong pin điện húa.

4. So sỏnh thế điện cực chuẩn của kim loại.

5. Trỡnh bày ý nghĩa dóy thế điện cực chuẩn của kim loại. 6. Trong pin điện húa, sự oxi húa

a) khụng xảy ra ở cực õm và cực dương b) chỉ xảy ra ở cực dương c) Xảy ra ở cực õm và cực dương d) chỉ xảy ra ở cực õm

7. Trong pin điện húa Zn-Cu cặp chất nào sau đõy phản ứng được với nhau?

a) Zn2+ + Cu2+ b) Zn2+ + Cu c) Cu2+ + Zn d) Cu + Zn 8. Cho cỏc kim loại: Na, Mg, Al, Cu, Ag. Hóy viết cỏc cặp oxi húa – khử tạo bởi cỏc kim loại đú và sắp xếp chỳng theo thứ tự giảm dần tớnh oxi húa.

9. Cõn bằng cỏc phương trỡnh phản ứng húa học dưới đõy và cho biết vai trũ của từng chất trong phản ứng.

a) Na SO2 3KMnO4H O2 Na SO2 4MnO2KOH

b) FeSO4K Cr O2 2 7H SO2 4 Fe SO2( 4 3) Cr SO2( 4 3) K SO2 4H O2

c) CuHNO3Cu NO( 3 2) NO2H O2

d) CuHNO3 Cu NO( 3 2) NO H O 2

e) Fe O3 4HNO3Fe NO( 3 3) NO H O 2

g) FeH SO2 4t0 Fe SO2( 4 3) SO2H O2

h) Cl2NaOHNaClNaClO H O 2

THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH 1. Mục đớch, yờu cầu

a) Mục đớch

- Lấy được chớnh xỏc thể tớch, khối lượng cỏc dung dịch đem phản ứng. - Mụ tả được cỏch tiến hành làm cỏc thớ nghiệm.

- Quan sỏt và giải thớch được cỏc hiện tượng thớ nghiệm.

- Rốn luyện được tớnh cẩn thận, tỷ mỉ, chớnh xỏc, trung thực, an toàn lao động, vệ sinh mụi trường.

b) Yờu cầu

- Trước khi thớ nghiệm:

SV đọc kỹ cỏc thớ nghiệm trong giỏo trỡnh, chuẩn bị tường trỡnh thực hành, dụng cụ, vật liệu theo yờu cầu của GV.

- Trong khi thớ nghiệm:

SV chăm chỳ nghe GV chỉ dẫn, thực hiện đỳng và theo thứ tự cỏc thao tỏc đó chỉ dẫn, ghi chộp lại những thụng tin quan trọng, tớch cực tham gia thực hành, đảm bảo an toàn, đỳng kỹ thuật.

- Sau khi thớ nghiệm:

SV nộp bảng tường trỡnh thớ nghiệm, sử dụng thành thạo cỏc dụng cụ và vật liệu thực hành, ỏp dụng được vào thực tiễn. Dọn dẹp sạch sẽ nơi thớ nghiệm, tắt điện, nước,... trước khi ra khỏi phũng thớ nghiệm.

2. Phương tiện thực hành - Thiết bị:

Cõn phõn tớch, ổ cắm điện, mỏy cất nước, bếp điện.

- Dụng cụ:

Ống nghiệm, cặp gỗ, pipet, búp cao su, bỡnh định mức 100ml, bỡnh tam giỏc 250ml, cốc thủy tinh.

- Húa chất:

H2O2, NaNO2, KMnO4 0,1M, H2SO4 loóng, CuSO4 1M, đinh sắt, FeSO4 1M,

KMnO4 0,5M, NaNO2 1M.

3. Nội dung thực hành

Tỏc dụng của H2O2 với dung dịch KMnO4 Phản ứng giữa kim loại với dung dịch muối Phản ứng oxi húa khử trong mụi trường axit Tỏc dụng của NaNO2 với KMnO4

4. Cỏch tiến hành (8)

Thớ nghiệm 1: Tỏc dụng của H2O2 với dung dịch KMnO4

Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch KMnO4 0,1M, cho thờm vài giọt H2SO4 loóng để tạo mụi trường axit. Nhỏ giọt từ từ khoảng 1ml dung dịch H2O2 vào dung dịch KMnO4. Theo dừi sự thay đổi màu sắc của dung dịch. Giải thớch, viết PTPƯ. Cho biết vai trũ của H2O2 trong thớ nghiệm này?

Rút vào ống nghiệm sạch 2 ml dung dịch CuSO4 1M. Cho vào ống nghiệm một đinh sắt đó được làm sạch bề mặt. Để yờn ống nghiệm khoảng 10 phỳt. Quan sỏt và giải thớch hiện tượng xảy ra. Viết PTPU và cho biết vai trũ của từng chất trong phản ứng.

Thớ nghiệm 3: Phản ứng oxi húa khử trong mụi trường axit

Rút vào ống nghiệm sạch 2 ml dung dịch FeSO4 1M và 1ml dung dịch H2SO4 loóng. Nhỏ từng giọt dung dịch KMnO4 0,5M (1ml) vào ống nghiệm trờn. Quan sỏt và giải thớch hiện tượng xảy ra. Viết PTPU và cho biết vai trũ của từng chất trong phản ứng.

Thớ nghiệm 4: Tỏc dụng của NaNO2 với KMnO4

Cho vào ống nghiệm 3 giọt KMnO4, 2 giọt axit H2SO4 loóng và thờm vào 2 giọt NaNO2 1M. Quan sỏt sự thay đổi màu sắc của dung dịch. Viết PTPƯ.

5. Bỏo cỏo kết quả và đỏnh giỏ

- Nộp cỏc sản phẩm thớ nghiệm. - Nộp bảng tường trỡnh thớ nghiệm.

- GV theo dừi thao tỏc thực hiện, kết quả thớ nghiệm và tường trỡnh của SV.