Đề bài

Sự điện phân là quá trình oxi hóa - khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li nhằm thúc đẩy một phản ứng hóa học mà nếu không có dòng điện, phản ứng sẽ không tự xảy ra. Trong thiết bị điện phân khi điện phân dung dịch:

+ Anot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng oxi hóa. Anot được nối với cực dương của nguồn điện một chiều.

+ Catot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng khử. Catot được nối với cực âm của nguồn điện một chiều.

Cho dãy điện hóa sau:

Thí nghiệm 1: Một sinh viên thực hiện quá trình điện phân dung dịch NaCl bão hòa bằng hệ điện phân sử dụng các điện cực than chì và có màng ngăn xốp. Sau một thời gian bạn sinh viên ngắt dòng điện và thu được dung dịch X.

Thí nghiệm 2: Sinh viên đó tiếp tục thực hiện điện phân theo sơ đồ như hình bên.

- Bình (1) chứa 100 ml dung dịch CuSO4 1M.

- Bình (2) chứa 100 ml dung dịch AgNO3 1M.

Sau thời gian t giây, sinh viên quan sát thấy ở bình (2) bắt đầu xuất hiện khí. Biết trong hệ điện phân nối tiếp, số điện tử truyền dẫn trong các bình là như nhau. Nguyên tử khối của Cu và Ag lần lượt là 64 và 108 đvC.

Câu 1

Trong thí nghiệm 1, bán phản ứng xảy ra tại catot là

    A.
    Na+ + 1e → Na.
    B.
    Na → Na+ + 1e.
    C.
    2H2O + 2e → H2 + 2OH-.
    D.
    2H2O → 4H+ + O2 + 4e.

Đáp án: C

Phương pháp giải

Catot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng khử.

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Khi điện phân dung dịch, tại catot ion Na+ không bị điện phân nên xảy ra sự điện phân H2O.

Bán phản ứng xảy ra tại catot là 2H2O + 2e → H2 + 2OH-.

Xem thêm các câu hỏi cùng đoạn
Câu 2

Trong thí nghiệm 1, phát biểu nào sau đây đúng khi nói về dung dịch X?

    A.
    Dung dịch X làm phenolphtalein chuyển sang màu xanh.
    B.
    Dung dịch X làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng.
    C.
    Dung dịch X làm quỳ tím chuyển sang màu hồng.
    D.
    Dung dịch X không làm phenolphtalein hay quỳ tím đổi màu.

Đáp án: B

Phương pháp giải

Bước 1: Viết các quá trình điện phân ở hai cực của thiết bị.

Bước 2: Đánh giá môi trường của dung dịch sau điện phân.

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Bước 1: Viết các quá trình điện phân ở hai cực của thiết bị.

Bán phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực:

+ Tại catot (-): 2H2O + 2e → 2OH- + H2

+ Tại anot (+): 2Cl- → Cl2 + 2e

Bước 2: Đánh giá môi trường của dung dịch sau điện phân.

Do đó dung dịch thu được có môi trường kiềm nên làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng.


Câu 3

Trong thí nghiệm 2, số gam kim loại Cu bám lên điện cực trong bình (1) tại thời điểm t giây là

    A.
    3,2 gam.
    B.
    4,8 gam.
    C.
    6,4 gam.
    D.
    12,8 gam.

Đáp án: A

Phương pháp giải

Bước 1: Tính số mol e trao đổi của bình 1

- Khi bắt đầu xuất hiện khí ở catot tức là H2O vừa điện phân tại catot thì ta dừng lại nên coi như Ag+ bị điện phân vừa hết và H2O chưa bị điện phân.

- Viết bán phản ứng điện phân tại catot. Từ số mol Ag+ tính được số mol e trao đổi của bình (2).

- Do 2 bình điện phân mắc nối tiếp nên mol electron trao đổi như nhau nên ⟹ ne (bình 1) = ne (bình 2).

Bước 2: Tính khối lượng Cu thu được

- So sánh \({n_{e(binh\,1)}} và 2{n_{C{u^{2 + }}}}\)

+ Nếu  \({n_{e(binh\,1)}} < 2{n_{C{u^{2 + }}}}\) thì Cu2+ chưa bị điện phân hết

+ Nếu  \({n_{e(binh\,1)}} = 2{n_{C{u^{2 + }}}}\) thì Cu2+ đã điện phân hết

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Bước 1: Tính số mol e trao đổi của bình 1

- Khi bắt đầu xuất hiện khí ở catot tức là H2O vừa điện phân tại catot thì ta dừng lại nên coi như Ag+ bị điện phân vừa hết và H2O chưa bị điện phân.

\({n_{AgN{O_3}}} = 0,1.1 = 0,1\left( {mol} \right)\)

- Tại catot (-) của bình 2:

  Ag+  +  1e → Ag

  0,1 →  0,1            (mol)

⟹ ne (bình 2) = 0,1 mol.

Do 2 bình điện phân mắc nối tiếp nên mol electron trao đổi như nhau nên ⟹ ne (bình 1) = ne (bình 2) = 0,1 mol.

Bước 3: Tính khối lượng Cu thu được

- Bình (1): \({n_{CuS{O_4}}} = 0,1.1 = 0,1\left( {mol} \right)\)

- Ta thấy: \({n_{e(binh\,1)}} < 2{n_{C{u^{2 + }}}}\) nên Cu2+ chưa bị điện phân hết

Tại catot (-):   Cu2+ + 2e → Cu

                                  0,1 → 0,05 (mol)

- Khối lượng Cu bám lên điện cực trong bình (1) là mCu = 0,05.64 = 3,2 (g)


Các bài tập cùng chuyên đề

Bài 1 :

Sản phẩm thu được khi điện phân NaOH nóng chảy là gì ?

Xem lời giải >>
Bài 2 :

Trong quá trình điện phân dung dịch AgNO3, ở cực dương xảy ra phản ứng

Xem lời giải >>
Bài 3 :

Ở cực âm (catot) bình điện phân nào có xảy ra quá trình đầu tiên 2H2O + 2e →2OH- + H2 khi điện phân dung dịch ?

Xem lời giải >>
Bài 4 :

Điện phân với điện cực trơ, màng ngăn xốp một dung dịch chứa các ion Fe2+, Fe3+, Cu2+ và Cl-. Thứ tự điện phân xảy ra ở catot (theo chiều từ trái sang phải) là

Xem lời giải >>
Bài 5 :

Phương trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trơ là

Xem lời giải >>
Bài 6 :

Điện phân dung dịch NaCl điện cực trơ, không có vách ngăn. Sản phấm thu được gồm

Xem lời giải >>
Bài 7 :

Cho dung dịch chứa các ion: Na+, Al3+, Cu2+, Cl-, SO42-, NO3- . Các ion không bị điện phân khi ở trạng thái dung dịch là:

Xem lời giải >>
Bài 8 :

Cho 4 dung dịch muối: CuSO4, K2SO4, NaCl, KNO3. Dung dịch nào sau điện phân cho ra một dung dịch axit ?

Xem lời giải >>
Bài 9 :

Điện phân NaCl nóng chảy bằng điện cực trơ, ở catot thu được

Xem lời giải >>
Bài 10 :

Khi điện phân dung dịch KCl và dung dịch CuCl2 bằng điện cực trơ, ở cực dương đều xảy ra quá trình đầu tiên là

Xem lời giải >>
Bài 11 :

Khi điện phân điện cực trơ có màng ngăn dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuSO4 đến khi NaCl và CuSO4 đều hết nếu dung dịch sau điện phân hoà tan được Fe và sinh khí thì dung dịch sau điện phân chắc chắn chứa

Xem lời giải >>
Bài 12 :

Trong bình điện phân với điện cực trơ có xảy ra quá trình: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e ở cực dương (anot) khi điện phân dung dịch:

Xem lời giải >>
Bài 13 :

Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl bằng điện cực trơ có màng ngăn xốp xảy ra phản ứng

Xem lời giải >>
Bài 14 :

lon Mg2+ bị khử trong trường hợp

Xem lời giải >>
Bài 15 :

Điện phân dung dịch X chứa hỗn hợp các muối sau: CaCl2, FeCl3, ZnCl2, CuCl2. Kim loại thoát ra đầu tiên ở catot là

Xem lời giải >>
Bài 16 :

Điện phân một dung dịch có chứa H2SO4, CuSO4. pH của dung dịch biến đối như thế nào theo thời gian điện phân?

Xem lời giải >>
Bài 17 :

Muốn mạ niken (mạ kền) một vật bằng sắt người ta phải dùng catot là vật bằng sắt, anôt làm bằng Ni, dung dịch điện li là dung dịch muối niken (NiSO4 chẳng hạn). Phương trình hoá học của phản ứng xảy ra ở điện cực âm là:

Xem lời giải >>
Bài 18 :

Có các bán phản ứng sau:

(1) Cu2+(dd) + 2e → Cu(r)                    (2) Cu(r) → Cu2+(dd) + 2e

(3) 2H2O + 2e → H2 + 2OH-(dd)         (4) 2H2O→ O2 + 4H+ + 4e

(5) 2Br-(dd) → Br2(dd) + 2e                    (6) 2H+(dd) + 2e →H2

Những bán phản ứng xảy ra ở catot trong quá trình điện phân là

Xem lời giải >>
Bài 19 :

Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl với 2a < b (điện cực trơ). Cho vài giọt quì vào dung dịch, màu của dung dịch sẽ biến đổi thế nào trong quá trình điện phân:

Xem lời giải >>
Bài 20 :

Điện phân nóng chảy Al2O3 với điện cực anot than chì và hiệu suất phản ứng bằng 100%, cường độ dòng điện là 150000A trong thời gian t giờ thì thu được 252 kg Al tại catot. Giá trị t gần nhất với giá trị nào

Xem lời giải >>