Chuyên đề: Điện phân - Ăn mòn điện hóa

CHUYÊN ĐỀ: ĐIỆN PHÂN- ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ 1. Điện phân Điện phân là gì? Là quá trình oxi hoá khử xảy ra ở bề mặt điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li Tips: Cực dương Anot | Cực âm Catot Dạng 1: Điện phân nóng chảy Quá trình điện phân ion đi về các cực Điện phân Phương trình Catot (Cực âm) Anot (Cực dương) Al3+ O2- Al3+ + 3e → Al 2O2- -2e → O2↑ Al2O3 → Al + O2↑ Điện phân tại anot 2Cl- -2e → Cl 4OH- -4e → O + 2H O 2O2- -2e → O2 Lưu ý: Nếu điện cực là than chì thì khí O2 sinh ra sẽ ăn mòn điện cực: C + O2 → CO2 (O2 dồi dào) C + CO2 → CO (O2 thiếu) VD1 Viết quá trình điện phân nóng chảy rắn NaOH, Ca(OH)2, BaCl2 _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Trung tâm luyện thi OLYMPIA | (Thầy Đỗ Kiên- 0948206996) Victory loves preparation 1 CHUYÊN ĐỀ: ĐIỆN PHÂN- ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Công thức sử dụng: Mol e trao đổi mỗi điện cực = 𝐼.𝑡 𝐹 , trong đó: I: cường độ dòng điện (A) t: thời gian (s) F: 96500 (hằng số) Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại catôt xảy ra VD2 A. sự khử ion Cl-. B. sự oxi hoá ion Cl-. C. sự oxi hoá ion Na+. D. sự khử ion Na+. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ĐHKB- 2009 Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu được m kg Al ở VD3 catot và 67,2 m (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro bằng 16. Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong (dư) thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của m là A. 54,0 B. 75,6 C. 67,5 D. 108,0 Hướng dẫn: 2,24 lít khí X giả sử số mol là: CO a CO2 0,02 →+𝐶𝑎(𝑂𝐻)2 𝑑ư ↓ (CaCO3: 0,02 mol) O2 dư: c Sơ đồ a(mol) CO (28) đường chéo 0,02(mol) CO2 (44) Suy ra: CO 0,06 2,24 lít X có: CO2 0,02 → O2 dư 0,02 Phương trình: 2Al2O3 → 4Al + 3O2 Số mol: 2800←2100 12 3 a 𝑀= 32 ---- = ---- = ---- → a= 0,06 4 1 0,02 CO 1800 Trong 67,2m3 có CO2 600 →�𝑇𝑁𝑇 𝑂 O2 b.đầu= 2100 O2 dư 600 mAl= 75,6 kg _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Trung tâm luyện thi OLYMPIA | (Thầy Đỗ Kiên- 0948206996) Victory loves preparation 2 CHUYÊN ĐỀ: ĐIỆN PHÂN- ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Phát biểu nào sau đấy đúng về sự điện phân A. Sự điện phân tạo ra dòng điện từ phản ứng hoá học ĐK 1 B. Phản ứng hoá học xảy ra trong điện phân là phản ứng trao đổi C. Sự điện phân dùng dòng điện để thực hiện các phản ứng hoá học D. Sự điện phân chỉ thực hiện trong dung dịch chất điện li Phát biểu nào sau đây là sai: A. Trong điện phân, cực âm là catot ĐK 2 B. Trong pin điện hoá cực dương là anot C. Trong pin điện hoá và trong điện phân ở anot đều xảy ra quá trình oxi hoá D. Trong điện phân cực âm xảy ra quá trình khử Khi điện phân Al O nóng chảy ở catot xảy ra: ĐK 3 A. Sự oxi hoá Al3+ C. Sự khử ion O2- B. Sự khử ion Al3+ D. Sự oxi hoá ion O2- Điện phân Al2O3 nóng chảy, anot làm bằng C (than chì), ở anot thoát ra hỗn hợp khí ĐK 4 (CO,CO2) có 𝑀= 42. Khi thu được 162 tấn nhôm thì khối lượng C ở anot bị cháy là A. 55,2 tân B. 57,6 tấn C. 49,2 tấn D. 46,8 tấn _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ĐHKB- 2013 Điện phân nóng chảy Al2O3 với các điện cực bằng than chì, thu được m kilogram Al ở catot và 89,6 m (đktc) hỗn hợp khí X ở anot. Tỉ khối của X so với H2 bằng 16,7. Cho 1,12 lít X (đktc) phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 1,5 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 115,2 B. 82,8 C. 144,0 D. 104,4 _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Trung tâm luyện thi OLYMPIA | (Thầy Đỗ Kiên- 0948206996) Victory loves preparation 3 CHUYÊN ĐỀ: ĐIỆN PHÂN- ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ Dạng 2: Điện phân dung dịch Điện phân dung dịch và điện phân nóng chảy có gì khác nhau? Điện phân nóng chảy: điện phân thể rắn. Điện phân dung dịch: điện phân thể lỏng (có H2O) Quá trình H2O bị khử và bị oxi hoá ở các điện cực Catot (Cực âm) Anot (Cực âm) nOH- = 2nH2 2H2O +2e → H2 + 2OH- 2H2O -4e → O2 + 4H+ nH+ = 4nO2 Tips: Mol e trao đổi mỗi cực Catot: Mol e nhận= 2(nCu + nH2 + 0,5nAg) Anot: Mol e cho = 2(nCl2 + 2nO2) Viết quá trình điện phân các dung dịch sau: a) Dung dịch NaCl (điện cực trơ) b) Dung dịch CuSO4 (điện cực trơ) c) Dung dịch hỗn hợp NaCl, CuSO4 (điện cực trơ) d) Dung dịch FeCl3, CuCl2, HCl (điện cực trơ) e) Dung dịch NiSO4 (điện cực anot bằng Cu) a) Điện phân dung dịch NaCl Catot (Cực âm) Anot (Cực dương) Ion đi về các cực Na+, H O Cl-, H O Điện phân 2H2O +2e → H2↑ + 2OH- 2Cl- -2e → Cl2↑ Phương trình 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ b) Điện phân dung dịch CuSO4 Catot (Cực âm) Anot (Cực dương) Ion đi về các cực Cu2+, H2O SO42-, H2O Điện phân Cu +2e Cu 2H2O -4e → O2 + 4H Phương trình CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + 2O2↑ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Trung tâm luyện thi OLYMPIA | (Thầy Đỗ Kiên- 0948206996) Victory loves preparation 4 CHUYÊN ĐỀ: ĐIỆN PHÂN- ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ VD5 Khi điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trơ, màng ngăn xốp thì giá trị pH của dung dịch A. Tăng lên B. Giảm đi C. Không đổi D. Tăng rồi giảm _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Điện phân dung dịch chứa các ion: Cu2+, Fe3+, H+, NO3-. Trên catot xảy ra quá trình khử các VD6 ion theo thứ tự nào sau đây A. Cu2+, Fe3+, H+ B. Fe3+, Cu2+, H+ C. Fe3, H+, Cu2+ D. Cu2+, H+, Fe3+ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Điện phân dung dịch chứa các ion: Al3+, Zn2+, Cu2+, Zn2+, Ag+, NO3-. Ion bị điện phân sau VD7 cùng bên điện cực catot là A. Al3+ B. Zn2+ C. Cu2+ D. Ag+ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Điện phân dung dịch chứa các ion: Na+, Cl-, I-. Bên điện cực anot, ion nào bị điện phân đầu VD8 tiên là A. Cl- B. I- C. Na+ D. H2O _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ VD9 Điện phân hoàn toàn dung dịch hỗn hợp CuSO4 và NaCl (điện cực trơ), trong đó nồng độ mol của hai muối bằng nhau. Nếu thêm vài giọt quì tím vào trong dung dịch sau điện phân thì màu của dung dịch là A. Màu tím B. Màu xanh C. Màu đỏ D. Không đổi màu _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Trung tâm luyện thi OLYMPIA | (Thầy Đỗ Kiên- 0948206996) Victory loves preparation 5 ... - tailieumienphi.vn