Sự điện phân –

Biết khái niệm sự điện phân, các trường hợp điện phân chất điện lị nóng chảy và dung dịch nước của chất điện li. Hiểu những phản ứng oxi hoá – khử xảy ra ở các điện cực trong quá trình điện phân. Biết ứng dụng của sự điện phân.1 – KHÁI NIÊMThí dụ Khi cho dòng điện một chiều đi qua muối NaCl nóng chảy, ở điện cực dương (nối với cực dương của nguồn điện) có khí clo thoát ra, còn ở cực âm (nối với cực âm của nguồn) người ta thu được kim loại natri. Quá trình này được gọi là sự điện phân muối NaCl nóng chảy, trong đó đã xảy ra các phản ứng sau đây :1– NaCl nóng chảy phân li thành ion: NaCl → Na” + Cl” Dưới tác dụng của điện trường, ion âm chuyển về điện cực dương, ion dương chuyển về cực âm. – Ở cực dương (anot) xảy ra sự oxi hoá ion Cl”:2CI” (l) → Cl (k) +2e. Khi nghiên cứu pin điện hoá, chúng ta đã biết rằng trên anot xảy ra sự oxi hoá. Vì thế mà cực dương của thiết bị điện phân được gọi là anot’. – Ở cực âm (catot) xảy ra sự khử ion Na”:2Na” (1) + 2e → 2Na (I) Sự điện phân NaCl nóng chảy có thể biểu diễn ngắn gọn bằng sơ đồ: Catot See e– NaCl —> Anot GÐ 2Nat +2e – 2Na – 2CI” —» Cl, + 2ePhương trình của sự điện phân là: 2NaCl – M. 2Na+ Cl”’ Như thế, quan niệm về anot, catot trong pin điện hoá và trong bình điện phân hoàn toàn giống nhau về bản chất (anot là nơi xảy ra sự oxi hoá, catot là nơi xảy ra sự khử), nhưng ngược nhau về dấu của điện cực. Trong pin anot là cực âm, catot là cực dương, còn trong bình điện phân thì ngược lại. Sự trái ngược ấy là dĩ nhiên, vì sự phát sinh dòng điệ in điện hoá và sự điện phân là hai quá trình trái ngược nhau.127 2. Khải niệm Sự diện phân là quá trình oxi hoá – khử xảy ra. Ở bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện lị nóng chảy hoặc dung dịch chất điện lịNhư vậy, sự điện phân là quá trình sử dụng điện năng để tạo ra sự biến đổi oá học.Nạp NaCl/三一。 CL (k)NaCl mỏng chảy Na (i) 1.3 V giữa hai điện cực (thí nghiệm ở hình 5.11), thấy kim loại Cu bám trên catot và khí oxi thoát Ta. O anOl.Hình 5.11. Điện phản dung dịch CuSO4, điện cực graphit128 b)Giải thích : Khi có dòng điện đi vào dung dịch, ion SO di chuyển về anot, ion Cuo” di chuyển về catot, – Ở anot (cực +) có thể xảy ra sự oxi hoáion SO hoặc phân tử H2O, vì H2O dễ bị oxi hoá hơn, sản phẩm là khí oxi :2H2O(l) → O3(k) + 4H”(dd) + 4e – Ở catot (cực –) có thể xảy ra sự khử ion Cuo” hoặc phân tử H2O. Vì ion Cuo” dễ bị khử hơn H2O, nên ion Cuo” bị khử thành kim loại Cu bám trên catot:Cu + 2e – Cu Sơ đồ điện phân :Catot (-) e— CuSO4 —» Anot (+)Cu?”, H.O (HO) HO, SOCult 4-2e – Cu 2HO – O + 4H +4e Phương trình điện phân : 2CuSO, +2H.O — 2Cu + O., +2H,SO,Điện phân dung dịch CuSO4 với anot đồng (anot tan) Khi điện phân dung dịch CuSO4, nếu dùng anot bằng một đoạn dây đồng mảnh(hình 5.12) thì sau một thời gian điện phân, đoạn dây đồng nhúng trong dung dịch CuSO4 bị tan hết và có kim loại Cu bám trên bề mặt catot,Giải thích : Ở anot (cực +), các nguyên tử Cu bị oxi hoá thành Cuo” đi vào dung dịch: Cu(r) – Cult (dd) + 2e Trong sự điện phân này, anot dần dần bị hoà tan. Ở catot (cực -), ion Cuo” bị khử thành nguyên tử Cu bám trên bề mặt catot: Cu?t (dd) + 2e —» Cu (r) Phương trình điện phân : Cu (e) + Cuo” (dd) → Cuo” (dd) + Çu (e) Anot ————————- * Catot9.HOA HOC 12 NC-A 12915.130Phương trình điện phân cho thấy nồng độcủa ion Cuo” trong dung dịch là không đổi. Θ ΘSự điện phân này được coi như là sự chuyển Đồng bám trêndời kim loại Cu từ anot về catot, Anot Catot sợi dây đồng Dd CuSO, rất mảnhHình 5.12. Thí nghiệm điện phản dung dịch CuSO4 với các điện cực bằng Cừ (anof fan)- ỨNG DUNG CỦA SU DIÊN PHÂNSự điện phân có nhiều ứng dụng trong công nghiệp.Điều chế các kim loại Một số kim loại, dù có thế điện cực chuẩn âm nhưng vẫn có thể điều chế bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng. Thí dụ : Hơn 50% sản lượng Zn của thế giới được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch ZnSO4. Những kim loại có thế điện cực chuẩn rất âm như các kim loại kiềm (Na, K….)Diều chế một số phi kim, như H2; O2, F, Cl2. Điều chế một số họp chất, như KMnO4, NaOH, H2O2, nước Gia-ven,… Tỉnh chế một số kim loại, như Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au. Phương pháp điện phân với anot tan được dùng để tinh chế kim loại. Thí dụ, để có vàng tinh khiết, người ta dùng anot tan là vàng thÔ, ở catot thu được vàng ròng có độ tinh khiết 99,99%.Ma diiên Điện phân với anot tan cũng được dùng trong kĩ thuật mạ điện, nhằm bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn và tạo vẻ đẹp cho vật mạ. Trong mạ điện, anot là kim loại dùng để mạ, như Cu, Ag, Au, Cr, Ni,… catot là vật cần mạ. Lớp mạ thường rất mỏng, có độ dày từ 5.10° đến 1.10°cm. Thí dụ : mạ kẽm, thiếc, niken, bạc, vàng,…OA – C –Phản ứng nào xảy ra ở Catot trong quá trình điện phân MgCl2 nóng chảy ? A. Sự oxi hoá ion Mg? B. Sự khử ion Mg? C. Sự oxi hoá ion Cl D. Sự khử ion . Trong quá trình điện phân KBr nóng chảy, phản ứng nào xảy ra ở điện cực dương (anot) ? A. lon Br bị khử B. lon Br bị oxi hoá C. lon K” bị oxi hoá D. lon K” bị khử. Những bán phản ứng nào sau đây xảy ra ở Catot trong quá trình điện phân dung dịch CuBr 2 a) Cu?” (dd) + 2e —» Cu (r)b) Cu (r) —» Cu?”(dd) + 2e C) 2H2O + 2e —> H2 + 2OH- (dd) d) 2H2O – O + 4H +4e e) 2Br (dd) —> Br2(dd) + 2eHãy giải thích:Lata 1ܓܝ A – LVܓܝ 1¬ܐAܬ شرح ܓ݁ܳ Lܓܝܬܝ : fܓܝܐ ܚܶܘܳAܬ ܓܐܓܝ؛ܜܚ ܛܝ ܓܝ i el டエー – -là khác nhau. b) Khi điện phân dung dịch KNO3, dung dịch H2SO4 thì sản phẩm thu được là giống nhau. Điện phân một dung dịch chứa anion NO3 và các cation kim loại có cùng nồng độ mol: Cu?”, Ag”, Pb?”. Hãy cho biết trình tự xảy ra sự khử của những ion kim loại này trên bề mặt Catot. Giải thích. Sau một thời gian điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 với điện cực graphit, khối lượng dung dịch giảm 8 gam. Để làm kết tủa hếtion Cuo” còn lại trong dung dịch sau điện phân, cần dùng 100 ml dung dịch H2S. 0,5M. Hãy xác định nồng độ mol và nồng độ phần trăm của dung dịch CuSO4 trước điệnphân. Biết dung dịch CuSO4 ban đầu Có khối lượng riêng là 1,25 g/ml.131

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Sự điện phân

--Chọn Bài--

↡

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!