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:
Các ion không bị điện phân khi ở trạng thái dung dịch là: Na+, Al3+ , SO42-, NO3-
Cho 4 dung dịch muối: CuSO4, K2SO4, NaCl, KNO3. Dung dịch nào sau điện phân cho ra một dung dịch axit ?
Dung dịch điện phân cho ra axit => cation bị điện phân => dung dịch CuSO4
Phương trình điện phân : 2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + 2H2SO4 + O2
Điện phân NaCl nóng chảy bằng điện cực trơ, ở catot thu được
Catot là cực (-) có ion Na+ => thu được Na
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
Cực (+) có ion Cl- đi về, xảy ra phản ứng: 2Cl- → Cl2 + 2e.
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
Ta thấy khi điện phân hết NaCl và CuSO4 thì chỉ có Cu2+ và Cl- bị điện phân hết tạo Cu và Cl2 .Mà dung dịch sau điện phân hòa tan được Fe và sinh khí => dung dịch sau điện phân chứa axit
=> dung dịch chắc chắn chứa H2SO4 (vì SO42- không bị điện phân)
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:
H2O bị điện phân ở cực dương => anion của muối không bị điện phân
=> muối đó là Na2SO4
Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl bằng điện cực trơ có màng ngăn xốp xảy ra phản ứng
Ở catot (-) 2H2O + 2e → H2 + 2OH-
Ở anot (+) 2Cl- → Cl2 + 2e
=> phân tử H2O bị khử ở catot.
lon Mg2+ bị khử trong trường hợp
lon Mg2+ bị khử trong trường hợp : Điện phân MgCl2 nóng chảy.
Điện phân dung dịch X chứa hỗn hợp các muối sau: CaCl2, FeCl3, ZnCl2, CuCl2. Kim loại thoát ra đầu tiên ở catot là
Thứ tự điện phân: Fe3+ , Cu2+, Fe2+, Zn2+ => kim loại thu được đầu tiên là Cu
Điện phân một dung dịch có chứa H2SO4, CuSO4. pH của dung dịch biến đối như thế nào theo thời gian điện phân?
Ở catot: Cu2+ + 2e → Cu
2H+ + 2e → H2
Ở anot: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
=> Lượng H+ luôn sinh ra làm pH giảm dần
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:
Điện cực âm (catot) xảy ra phản ứng: Ni2+ + 2e → Ni
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
Những bán phản ứng xảy ra ở catot trong quá trình điện phân là điện phân cation và nước
(1) Cu2+(dd) + 2e →Cu(r)
(3) 2H2O + 2e → H2 + 2OH-(dd)
(6) 2H+(dd) + 2e →H2
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:
Ở catot: Cu2+ + 2e → Cu
a 2a
2H2O + 2e → H2 + 2OH-
Ở anot: 2Cl- + 2e → Cl2
b b
Vì 2a < b => khi chưa điện phân hết Cl- ở anot thì ở catot nước đã bị điện phân tạo OH-
=> màu của dung dịch chuyển từ đỏ sang tím sang xanh
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
Ta có tại A thì Al+3 +3e → Al
nAl = 9,33 kmol = 93333 mol
→ ne = 28000 = \(\dfrac{{150000.t}}{{96500}}\)→ t = 18013s = 5 giờ
Phát biểu nào sau đây là sai?
Đáp án D sai, do một số dung dịch có chứa ion không điện phân được trong dung dịch như: NaCl, K2SO4, MgCl2,... (ion kim loại đứng trước Zn trong dãy hoạt động hóa học) thì khi đó catot sẽ không xuất hiện kim loại mà là khí H2 (nước bị điện phân)
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.
Trong thí nghiệm 1, thứ tự điện phân tại catot là
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.
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.
Khi bắt đầu xuất hiện khí ở catot thì dừng điện phân. Chất tan có trong dung dịch sau điện phân là
- 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.
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.
Trong thí nghiệm 2, thể tích khí thoát ra tại anot ở điều kiện tiêu chuẩn là
Bước 1: Viết các bán phản ứng xảy ra ở catot và anot
- Tại catot: Cu2+ + 2e → Cu
- Tại anot: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Bước 2: Tính thể tích khí thu được
- Ta có: \({n_{Cu}} = \dfrac{{6,4}}{{64}} = 0,1\,\,mol\)
- Bảo toàn e: 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.
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:
- 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.
Một sinh viên thực hiện thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO4 với một điện cực bằng graphit và một điện cực bằng đồng.
Thí nghiệm 1: Sinh viên nối điện cực graphit với cực (+) và điện cực đồng với cực (-) của nguồn điện.
Thí nghiệm 2: Đảo lại, sinh viên nối điện cực graphit với cực (-) và điện cực đồng với cực (+) của nguồn điện.
Trong Thí nghiệm 1, bán phản ứng xảy ra tại catot (-) là
Điện phân dung dịch CuSO4 với catot (-) làm bằng graphit, anot (+) làm bằng Cu:
Catot (-): Cu2+ + 2e → Cu
Anot (+): 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
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:
- 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.
Một sinh viên thực hiện thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO4 với một điện cực bằng graphit và một điện cực bằng đồng.
Thí nghiệm 1: Sinh viên nối điện cực graphit với cực (+) và điện cực đồng với cực (-) của nguồn điện.
Thí nghiệm 2: Đảo lại, sinh viên nối điện cực graphit với cực (-) và điện cực đồng với cực (+) của nguồn điện.
Sau khi kết thúc Thí nghiệm 1, bạn sinh viên rửa sạch catot bằng nước cất sau đó sấy khô và đem cân thấy khối lượng catot tăng lên 28,80 gam so với ban đầu. Biết trong suốt quá trình điện phân không thấy khí thoát ra tại catot. Thể tích khí thoát ra ở anot (đktc) là
Bước 1: Tính số mol Cu
Khối lượng catot tăng là khối lượng của Cu bám vào
\(\to {n_{Cu}} = \dfrac{{28,8}}{{64}} = 0,45\left({mol} \right)\)
Bước 2: Tính thể tích khí thu được
- Catot (-): Do trong quá trình điện phân không thấy khí thoát ra ở catot nên H2O không bị điện phân tại catot.
Cu2+ + 2e → Cu
- Anot (+): Ion SO42- không bị điện phân nên H2O bị điện phân.
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
- BT e: \({n_{e(cat{\rm{o}}t)}} = {n_{e(an{\rm{o}}t)}} \Leftrightarrow 2{n_{Cu}} = 4{n_{{O_2}}}\)
\(\Rightarrow {n_{{O_2}}} = \dfrac{1}{2}{n_{Cu}} = \dfrac{1}{2}.0,45 = 0,225\left({mol} \right)\)
\({V_{{O_2}}} = 0,225.22,4 = 5,04\left(l \right)\).
