Đối với quá trình điện phân dung dịch NaCl bão hòa không có màng ngăn:
a) Hãy viết các quá trình oxi hóa và quá trình khử tại mỗi điện cực. Viết phương trình hóa học của quá trình điện phân.
b) Vì sao sản phẩm thu được trong Thí nghiệm 1 là nước Javel (chứa NaOCl) mà không phải NaOH. Giải thích.
Điện phân dung dịch copper(II) sulfate
Chuẩn bị
- Hóa chất: Dung dịch CuSO4 0,5M
- Dụng cụ: Cốc thủy tinh loại 100ml, hai điện cực than chì, nguồn điện một chiều 6V (hoặc pin 6V), dây dẫn điện.
Tiến hành: Nhúng hai điện cực vào cốc đựng khoảng 60ml dung dịch CuSO4 0,5M rồi nối hai điện cực với nguồn điện để tiến hành điện phân. Thời gian điện phân tối thiểu là 5 phút.
Yêu cầu: Quan sát và mô tả hiện tượng xảy ra
Chú ý: Không để hai điện cực đã nối nguồn điện chạm vào nhau.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Ở cực dương (anode) có khí thoát ra. Ở anode xảy ra sự oxi hoá phân tử H2O, tạo thành sản phẩm là khí O2.
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
- Ở cực âm (cathode) có lớp kim loại màu đỏ bám trên cathode. Ở cathode xảy ra sự khử ion Cu2+ hoặc phân tử, tạo thành ion kim loại Cu bám trên cathode.
Cu2+ + 2e → Cu
- Dung dịch trong cốc nhạt màu dần.
(Trả lời bởi Nguyen Phuong Thao)
Hãy tìm hiểu và cho biết vì sao không điện phân nóng chảy AlCl3 trong sản xuất nhôm.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiKhông điện phân nóng chảy AlCl3 trong sản xuất nhôm vì AlCl3 là chất thăng hoa nên khi đun nóng đến nhiệt độ nhất định AlCl3 sẽ bốc hơi.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Tìm hiểu ứng dụng của nước Javel. Đề xuất thí nghiệm đơn giản để chứng minh rằng dung dịch nước Javel có tính tẩy màu.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Ứng dụng của nước Javel:
+ Tẩy các vết bẩn trên quần áo, vải.
+ Khử trùng toilet, bồn cầu.
+ Khử trùng đồ gia dụng.
+ Vệ sinh nhà cửa.
+ Khử trùng hồ bơi.
+ Tẩy sạch sàn nhà
+ Tẩy vết bẩn trên áo, ga, thảm.
+ Khử trùng môi trường lỏng (khử trùng nguồn nước bị bẩn hay ô uế).
- Thí nghiệm đơn giản để chứng minh rằng dung dịch nước Javel có tính tẩy màu là sử dụng cánh hoa hồng, dung dịch nước Javel làm mất màu cánh hoa hồng.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Hãy sắp xếp thứ tự điện phân các ion dương ở cực âm khi tiến hành điện phân dung dịch gồm: FeCl2 1M, CuCl2 1M và HCl 1M.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải* Ở cực âm, chất có tính oxi hóa mạnh hơn (dễ nhận electron hơn) được ưu tiên điện phân trước.
Sắp xếp thứ tự điện phân các ion dương ở cực âm: Cu2+, H+, Fe2+
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Trong sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân, điện cực than chì được sử dụng ở cả cực dương và cực âm. Người ta nhận thấy, trong quá trình điện phân, điện cực dương bị hao mòn nhanh hơn điện cực âm. Hãy tìm hiểu và giải thích hiện tượng trên.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiỞ điện cực dương (anode), khí O2 tạo thành ở nhiệt độ cao, đốt cháy dần điện cực anode than chì thành CO và CO2. Do vậy trong quá trình điện phân, điện cực dương bị hao mòn nhanh hơn điện cực âm.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Chọn những phát biểu đúng:
(a) Phản ứng xảy ra trong pin điện hóa là tự diễn biến, trong bình điện phân là không tự diễn biến.
(b) Phản ứng xảy ra trong pin điện hóa là không tự diễn biến, trong bình điện phân là tự diễn biến.
(c) Cực dương của bình điện phân được gọi là anode, của pin điện hóa được gọi là cathode.
(d) Cực dương của bình điện phân được gọi là cathode, của pin điện hóa được gọi là anode.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiNhững phát biểu đúng là: (a), (c)
- Trong pin điện hóa, điện năng được sinh ra từ phản ứng oxi hóa - khử tự diễn biến.
- Trong bình điện phân, phản ứng oxi hóa – khử không tự diễn biến, phản ứng oxi hóa khử xảy ra dưới tác dụng của dòng điện.
- Trong pin điện hóa: Cực âm (anode), cực dương (cathode)
- Trong bình điện phân: Cực âm (cathode), cực dương (anode).
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Xét quá trình sản xuất nhôm được thực hiện theo phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy với điện cực than chì
a) Giải thích vì sao thực tế thành phần thể tích khí bay ra ở cực dương gồm CO (30% - 50%) và CO2 (50% - 70%) mà không phải là O2
b) Trung bình để sản xuất được 1 tấn Al thì lượng điện cực than chì bị tiêu hao do phản ứng oxi hóa là bao nhiêu? Giả thiết thành phần khí bay ra ở cực dương gồm 50% CO và 50% CO2 về thể tích.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Ở điện cực dương (anode), khí O2 tạo thành ở nhiệt độ cao, đốt cháy dần điện cực anode than chì thành CO và CO2. Do vậy trong quá trình điện phân khí O2 đã bị phản ứng hết và điện cực than chì bị mòn dần.
b) Đổi 1 tấn = 1000000 g
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Tìm hiểu trong thực tế và chỉ ra những ví dụ về việc sử dụng mạ điện với mục đích bảo vệ, mạ điện với mục đích trang trí.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Mạ điện với mục đích bảo vệ: trong sản xuất vỏ hộp người ta mạ thiếc lên bề mặt thép để chống gỉ.
- Mạ điện với mục đích trang trí: mạ đồng hồ vàng, ấm trà mạ bạc, vòi nước mạ chromium…
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Cho biết trong Thí nghiệm 2, tại điện cực dương, H2O điện phân trước ion SO42- theo quá trình sau:
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Xác định các sản phẩm thu được trong Thí nghiệm 2. Viết phương trình hóa học của các quá trình điện phân.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Sản phẩm thu được trong thí nghiệm 2: dung dịch H2SO4, khí không màu (O2) thoát ra ở anode, kim loại màu đỏ được sinh ra bám vào cathode.
- Phương trình hoá học của quá trình điện phân:
CuSO4(aq) + H2O(aq) ⟶ Cu(s) + \(\dfrac{1}{2}\)O2(g) + H2SO4
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)