Đánh giá năng lực Hà Nội
Đánh giá năng lực Hà Nội
Sự điện phân là quá trình oxi hóa - khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện
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.
+ Gốc axit có chứa oxi không bị điện phân (ví dụ: NO3-, SO42-, PO43-, CO32-, ClO4-,...).
Khi đó nước bị điện phân theo bán phản ứng: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
+ Thứ tự anion bị điện phân: S2- > I- > Br- > Cl- > RCOO- > OH- > H2O
* Catot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng khử. Catot được nối với cực âm của nguồn điện một chiều.
+ Nếu dung dịch có chứa nhiều cation thì cation nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ bị điện phân trước.
+ Một số cation không bị điện phân như K+, Na+, Ca2+, Ba2+, Mg2+, Al3+,...
Khi đó nước bị điện phân theo bán phản ứng: 2H2O + 2e → H2 + 2OH-
Cho dãy điện hóa sau:
Thí nghiệm 1: Một sinh viên thực hiện quá trình điện phân dung dịch X chứa đồng thời AgNO3, Cu(NO3)2, Fe(NO3)2, Al(NO3)3 bằng hệ điện phân sử dụng các điện cực than chì.
Thí nghiệm 2: Sinh viên đó tiếp tục thực hiện điện phân dung dịch CuSO4. Sau một thời gian sinh viên quan sát thấy có 6,4 gam kim loại bám vào catot. Biết Cu = 64; S = 32 và O = 16.
Trả lời cho các câu 1, 2, 3 dưới đây:
Trong thí nghiệm 1, thứ tự điện phân tại catot là
Đáp án đúng là: A
Khi điện phân dung dịch, ở điện cực catot:
+ Nếu dung dịch có chứa nhiều cation thì cation nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ bị điện phân trước.
+ Một số cation không bị điện phân như K+, Na+, Ca2+, Ba2+, Mg2+, Al3+,...
Khi đó nước bị điện phân theo bán phản ứng: 2H2O + 2e → H2 + 2OH-
Khi điện phân dung dịch, ở điện cực catot:
+ Nếu dung dịch có chứa nhiều cation thì cation nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ bị điện phân trước.
+ Một số cation không bị điện phân như K+, Na+, Ca2+, Ba2+, Mg2+, Al3+,...
Khi đó nước bị điện phân theo bán phản ứng: 2H2O + 2e → H2 + 2OH-
- Ta thấy, ion Al3+ không bị điện phân.
- Mặt khác, dựa vào dãy điện hóa ta có tính oxi hóa của các cation kim loại: Ag+ > Cu2+ > Fe2+.
Vậy thứ tự điện phân tại catot là: Ag+, Cu2+, Fe2+, H2O.
Khi bắt đầu xuất hiện khí ở catot thì dừng điện phân. Chất tan có trong dung dịch sau điện phân là
Đáp án đúng là: B
- Khi bắt đầu xuất hiện khí ở catot tức là H2O vừa điện phân tại catot thì ta dừng lại nên coi như H2O chưa bị điện phân.
- Viết các bán phản ứng xảy ra tại catot và anot.
- Xác định chất tan có trong dung dịch sau điện phân.
- Khi bắt đầu xuất hiện khí ở catot tức là H2O vừa điện phân tại catot thì ta dừng lại nên coi như H2O chưa bị điện phân.
- Bán phản ứng điện phân:
* Tại catot:
Ag+ + 1e → Ag
Cu2+ + 2e → Cu
Fe2+ + 2e → Fe
⟹ Al3+ không bị điện phân nên còn nguyên trong dung dịch.
* Tại anot:
Ion NO3- không bị điện phân nên nước điện phân:
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Vậy dung dịch sau phản ứng có chứa: Al3+, NO3-, H+
Vậy chất tan có trong dung dịch sau điện phân là Al(NO3)3 và HNO3.
Trong thí nghiệm 2, thể tích khí thoát ra tại anot ở điều kiện tiêu chuẩn là
Đáp án đúng là: D
- Viết bán phản ứng điện phân tại catot và anot.
- Từ khối lượng kim loại bám trên catot tính được số mol Cu.
- Áp dụng định luật bảo toàn electron tính được số mol O2.
- Tính thể tích khí thoát ra ở anot (đktc).
Các bán phản ứng điện phân tại catot và anot:
+ Tại catot: Cu2+ + 2e → Cu
+ Tại anot: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Ta có: \({n_{Cu}} = \dfrac{{6,4}}{{64}} = 0,1\,\,mol\)
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
ne(catot) = ne(anot) ⟺ \(2{n_{Cu}} = 4{n_{{O_2}}} \to {n_{{O_2}}} = \dfrac{1}{2}{n_{Cu}} = \dfrac{1}{2}.0,1 = 0,05\left( {mol} \right)\)
⟹ \({V_{{O_2}}} = 0,05.22,4 = 1,12\) (lít)
Vậy thể tích khí thoát ra ở anot là 1,12 lít.
Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD
>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
