Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc cuối HK1 lớp 10, 11, 12 tất cả các môn - Trạm số 2 - Ngày 27-28/12/2025 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi

Sự điện phân là quá trình oxi hoá – khử xảy ra trên bề mặt

Câu hỏi số 838375:
Vận dụng

Sự điện phân là quá trình oxi hoá – 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 hoá học mà nếu không có dòng điện, phản ứng sẽ không tự xảy ra. Trong thiết bị điện phân:

Anode của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng oxi hoá, anode nối với cực dương của nguồn điện một chiều.

Gốc acid có chứa oxygen không bị điện phân (VD: NO₃⁻, SO₄²⁻, PO₃³⁻, CO₄²⁻, ClO⁻ …). Khi đốt 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

Cathode của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng khử, cathode nối với cực âm của nguồn điện một chiều.

+) Nếu dung dịch có chứa nhiều cation, cation nào có tính oxi hoá 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 $\rightarrow$ H2 + 2OH-

Cho dãy điện hoá sau:

A diagram of chemical formulas

AI-generated content may be incorrect.

Thí nghiệm 1:

Một sinh viên thực hiện quá trình điện phân dung dịch chứa đồng thời CuSO₄, Fe₂(SO₄)₃, HNO₃, Al(NO₃)₃ bằng hệ điện phân sử dụng các điện cực than chì cho đến khi bắt đầu thấy xuất hiện khí ở cathode thì dừng điện phân.

1. Viết phương trình bán phản ứng xảy ra ở anode.

2. Kim loại bám vào cathode khi dừng điện phân.

Thí nghiệm 2:

Sinh viên đó tiếp tục điện phân dung dịch (với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) dung dịch muối nitrate của một kim loại M (có hoá trị không đổi). Sau thời gian t giây, khối lượng dung dịch giảm 6,96 gam và tại cathode chỉ thu được a gam kim loại M.

Sau thời gian 2t giây, khối lượng dung dịch giảm 11,78 gam và tại cathode thoát ra 0,2479 L khí (đkc).

Tính a. Biết thời gian tỉ lệ thuận với điện lượng sử dụng (hay tỉ lệ thuận với số mol electron)

Quảng cáo

Câu hỏi:838375
Phương pháp giải

Các quá trình xảy ra trong bình điện phân:

Cathode: xảy ra quá trình khử

Anode: xảy ra quá trình oxi hoá

Giải chi tiết

1. Bán phản ứng xảy ra tại anode: $2{{H}_{2}}O\xrightarrow{{}}{{O}_{2}}+4{{H}^{+}}+4e$

2. Thứ tự điện phân tại điện cực cathode

$F{{e}^{3+}}+1e\xrightarrow{{}}F{{e}^{2+}}$

$C{{u}^{2+}}+2e\xrightarrow{{}}C{{u}^{o}}$

$2H+2e\xrightarrow{{}}{{H}_{2}}$ ⟹ Xuất hiện khí thoát ra

⟹ Kim loại bám vào cathode khi dừng điện phân là Cu.

Thí nghiệm 2: sau thời gian (t) giây ⟹ mdd giảm = 6,96 gam

2t giây ⟹ mdd giảm = 11,78 gam

$2M(N{{O}_{3}})+n{{H}_{2}}O\xrightarrow{dpdd}2M+2nHN{{O}_{3}}+\dfrac{n}{2}{{O}_{2}}$

                                                  $\dfrac{4x}{n}$ ⟵                     x

⟹ Thời gian tăng gấp đôi, nhưng khối lượng dung dịch giảm không gấp đôi nên muối bị điện phân hết và nước có tham gia vào quá trình điện phân

$H_{2}O\overset{dp}{\rightarrow}H_{2} + \dfrac{1}{2}O_{2}$

Vkhí cathode = 0,01 mol

⟹ Tổng khối lượng dung dịch giảm = $\left. 32x + \dfrac{4x}{n}.M + 0,01.18 = 11,78\Rightarrow x.\left( {32 + \dfrac{4}{n}.M} \right) = 11,6 \right.$ (1)

Thời gian điện phân t (g):

$2M(N{{O}_{3}})+n{{H}_{2}}O\xrightarrow{dpdd}2M+2nHN{{O}_{3}}+\dfrac{n}{2}{{O}_{2}}$

                                               $\dfrac{4y}{n}$ ⟵                      y

mdd giảm = $\left. 32y + \dfrac{4y}{n}.M = 6,96\Rightarrow y.\left( {32 + \dfrac{4}{n}.M} \right) = 6,96 \right.$ (2)

Số mol e trong 2 thí nghiệm: 4x + 0,02 = 8y (3)

$\xrightarrow{\dfrac{(1)}{(2)}}\dfrac{x}{y}=\dfrac{11,6}{6,96}$

$\left. \Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {x = 0,025} \\ {y = 0,015} \\ {M = 108} \end{array} \right.\Rightarrow a = \dfrac{4y}{n}.M = \dfrac{4.0,015}{1}.108 = 6,48(g) \right.$

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: 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 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com