Hình 12.1 mô tả sự chuyển động của các ion về các điện cực trong bình điện phân
a) Giải thích sự chuyển động của các ion về các điện cực.
b) Dự đoán quá trình oxi hóa, quá trình khử xảy ra ở điện cực nào.
Hình 12.1 mô tả sự chuyển động của các ion về các điện cực trong bình điện phân
a) Giải thích sự chuyển động của các ion về các điện cực.
b) Dự đoán quá trình oxi hóa, quá trình khử xảy ra ở điện cực nào.
Vì sao phải điện phân NaCl ở trạng thái nóng chảy để điều chế Na? Có thể điện phân NaCl rắn được không?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiPhải điện phân NaCl ở trạng thái nóng chảy vì ở trạng thái nóng chảy NaCl mới điện li thành các ion Na+ và Cl-. Ở trạng thái rắn NaCl là chất không điện li.
(Trả lời bởi datcoder)
Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng điện phân xảy ra khi điện phân dung dịch CuCl2 bằng điện cực trơ (than chì).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTrong dung dịch nước CuCl2 điện li thành Cu2+ và Cl−
CuCl2(aq) ⟶ Cu2+(aq) + 2Cl−(aq)
(Trả lời bởi datcoder)
Tại điện cực âm (cathode) có ion Cu2+ và H2O. Vì Cu2+ dễ nhận electron hơn H2O (bản chất là H+ của phân tử H2O) nên ưu tiên xảy ra quá trình:
Cu2+(aq) + 2e ⟶ Cu(s)
Tại điện cực dương (anode) có Cl- và H2O. Trong điều kiện này, Cl- được ưu tiên điện phân trước theo quá trình:
2Cl−(aq) ⟶ Cl2(g) + 2e
Điện phân dung dịch sodium chloride không màng ngăn để điều chế nước Javel
Chuẩn bị:
- Hóa chất: Dung dịch NaCl bão hòa.
- 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 NaCl bão hòa, rồi nối hai điện cực với nguồn điện bằng dây dẫn 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 để nối nguồn điện chạm vào nhau; đeo khẩu trang và thực hiện thí nghiệm ở nơi thoáng khí hoặc trong tủ hút.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTại điện cực âm (cathode) có khí H2 không màu sinh ra đồng thời tại điện cực dương (anode) có khí Cl2 sinh ra nhưng vì không có màng ngăn nên Cl2 phản ứng với NaOH sinh ra ở cathode thu được nước Javel.
2NaCl(aq) + 2H2O(l) ⟶ H2(g) + Cl2(g) + 2NaOH(aq)
2NaOH(aq) + Cl2(aq) ⟶ NaOCl(aq) + NaCl(aq) + H2O(l)
(Trả lời bởi datcoder)
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.
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.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Điện cực âm (cathode), quá trình oxi hóa: 2H2O(l) + 2e ⟶ H2(g) + 2OH−(aq)
Điện cực dương(anode), quá trình khử: 2Cl−(aq) ⟶ Cl2(g) + 2e
Phương trình hoá học của quá trình điện phân:
2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + Cl2(g) + H2(g)
b) Khí Cl2 sinh ra nhưng vì không có màng ngăn nên Cl2 phản ứng với NaOH (sinh ra ở cathode) thu được nước Javel (chứa NaOCl).
2NaOH(aq) + Cl2(aq) ⟶ NaOCl(aq) + NaCl(aq) + H2O(l)
(Trả lời bởi datcoder)
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 datcoder)
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 datcoder)
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 datcoder)
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 datcoder)