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.

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.
Trong thí nghiệm 1, bán phản ứng xảy ra tại catot là
Trong thí nghiệm 1, bán phản ứng xảy ra tại catot là
Đáp án: C
Catot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng khử.
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-.
Trong thí nghiệm 1, phát biểu nào sau đây đúng khi nói về dung dịch X?
Trong thí nghiệm 1, phát biểu nào sau đây đúng khi nói về dung dịch X?
Đáp án: B
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.
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.
Trong thí nghiệm 2, số gam kim loại Cu bám lên điện cực trong bình (1) tại thời điểm t giây là
Trong thí nghiệm 2, số gam kim loại Cu bám lên điện cực trong bình (1) tại thời điểm t giây là
Đáp án: A
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
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
Sản phẩm thu được khi điện phân NaOH nóng chảy là gì ?
Trong quá trình điện phân dung dịch AgNO3, ở cực dương xảy ra phản ứng
Ở cực âm (catot) bình điện phân nào có xảy ra quá trình đầu tiên 2H2O + 2e →2OH- + H2 khi điện phân dung dịch ?
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
Phương trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trơ là
Điện phân dung dịch NaCl điện cực trơ, không có vách ngăn. Sản phấm thu được gồm
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:
Cho 4 dung dịch muối: CuSO4, K2SO4, NaCl, KNO3. Dung dịch nào sau điện phân cho ra một dung dịch axit ?
Điện phân NaCl nóng chảy bằng điện cực trơ, ở catot thu được
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
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
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:
Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl bằng điện cực trơ có màng ngăn xốp xảy ra phản ứng
lon Mg2+ bị khử trong trường hợp
Điện phân dung dịch X chứa hỗn hợp các muối sau: CaCl2, FeCl3, ZnCl2, CuCl2. Kim loại thoát ra đầu tiên ở catot là
Điện phân một dung dịch có chứa H2SO4, CuSO4. pH của dung dịch biến đối như thế nào theo thời gian điện phân?
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:
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
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:
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