Dạng 7 : Bài tập điện phân
ĐIỆN PHÂN
1.Khái niệm
- Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li
- Trong quá trình điện phân, dưới tác dụng của điện trường các cation chạy về cực âm (catot) còn các anion chạy về điện cực dương (anot), tại đó xảy ra phản ứng trên các điện cực (sự phóng điện)
- Tại catot xảy ra quá trình khử cation (Mn+ + ne → M) còn tại anot xảy ra quá trình oxi hóa anion (Xn- → X + ne)
2.Sư điện phân các chất điện li
a. Điện phân nóng chảy
- Chỉ dùng điều chế các kim loại nhóm IA, IIA và Al.
+Đối với kim loại kiềm, kiềm thổ thì điện phân muối halogen hoặc hidroxit của chúng.
+Đối với nhôm thì điện phân nhôm oxit.
b. Điện phân dung dịch
- Catot (-): chứa các cation và nước. Tại đây xấy ra quá trình khử; các ion có tính oxi hóa mạnh sẽ bị điện phân trước.
- Anot (+): chứa các anion và nước. Tại đây xẩy ra quá trình oxi hóa, các ion có tính khử mạnh sẽ bị điện phân trước.
- Các ion như : Li+, Na+, K+, Ca2+, Ba2+, SO42-, NO3- sẽ không tham gia vào quá trình điện phân.
3.Định luật Faraday
-Khối lượng chất giải phóng ở mỗi điện cực tỉ lệ với điện lượng đi qua dung dịch và đương lượng của chất
\(m=\dfrac{AIt}{nF}\)
Trong đó:
+ m: khối lượng chất giải phóng ở điện cực (gam)
+ A: khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực
+ n: số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận
+ I: cường độ dòng điện (A)
+ t: thời gian điện phân (s)
+ F: hằng số Faraday F= 96500 C.mol-1
4.Ví dụ
Bài 1: Điện phân nóng chảy m gam NaCl, đến khi kết thúc quá trình điện phân thì ở anot thu được 2,24 lít khí (đktc). Xác định giá trị của m
A.11,7 gam B.5,85gam C.23,4gam D.8,775gam
Hướng dẫn giải:
Sơ đồ điện phân nóng chảy NaCl
|
Anot (+) |
Catot (-) |
|
2Cl- → Cl2 + 2e 0,2 0,1 |
2| Na+ + e → Na |
ð mNaCl = 0,2*58,5= 11,7 gam
Bài 2: Điện phân dung dịch CuSO4 với cường độ dòng điện I=3,574 A trong thời gian t=5400s. Hãy tính thể tích khí thu được ở catot.
A.1,12 lít B.2,24 lít C.3,36 lít D.4,48 lít
Hướng dẫn giải:
Sơ đồ biểu diễn quá trình điện phân dung dịch CuSO4
|
Anot (+) |
Catot (-) |
|
SO42-, H2O |
Cu2+, H2O |
|
2H2O → 4H+ + O2↑ + 4e 0,05 0,2 |
Cu2+ +2e → Cu 0,2 0,1 |
Áp dụng đinh luật Faraday
mCu = AIt/nF = 64*3,574*5400/2*96500=6,4 gam
nCu = 0,1 mol
ð VO2=0,05*22,4= 1,12 lít
Bài tập
Có thể bạn quan tâm
Có thể bạn quan tâm
