GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

SỰ ĐIỆN PHÂN
I. Lý thuyết
1. Khái niệm:
Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi đó dòng điện
một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li.
2. Bản chất của sự điện phân:
Như vậy, theo khái niệm trên ta có thể kết luận bản chất của sự điện phân là quá trình
oxi hóa – khử xảy ra trên bề mặt điện cực.
-Năng lượng dùng cho phản ứng là điện năng dòng điện một chiều.
-Sự cho và nhận e không xảy ra trực tiếp giữa các ion tham gia phản ứng mà phải
truyền qua dây dẫn.
Chú ý:
-Về bản chất, quan điểm về anot, catot trong pin điện hóa và trong bình điện phân hoàn
toàn giống nhau:
+ Catot là nơi xảy ra sự khử
+ Anot là nơi xảy ra sự oxi hóa
_ Tuy nhiên, sự phát sinh dòng điện trong pin điện hóa và sự điện phân là hai quá trình
ngược nhau (một quá trình tạo ra dòng điện, một quá trình nhờ tác dụng của dòng
điện). Vì vậy, dấu của điện cực là ngược nhau.
+ Trong pin: anot là cực âm, catot là cực dương.
+ Trong bình điện phân: anot là cực dương, catot là cực âm.
* Các trường hợp điện phân
1. Điện phân nóng chảy:
Phương pháp điện phân nóng chảy chỉ áp dụng điều chế các kim loại hoạt động mạnh
như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al…
a) Điện phân nóng chảy oxit:
VD1 : Điện phân Al2O3
Quá trình điện phân:
Catot (-): 2Al3+ + 6e → 2Al

Anot (+): 6O2- → 3O2 + 12e
Phương trình sự điện phân: 2Al2O3 → 4Al + 3O2
Do điện cực làm bằng graphit (than chì) nên bị khí sinh ra ở anot ăn mòn:
2C + O2 → 2CO↑
2CO + O2 → 2CO2↑
Vì vậy, trong quá trình điện phân nóng chảy oxit, tại anot thường thu được hỗn hợp khí
CO, CO2, O2.
VD2 : Điện phân MgO
MgO n/c → Mg2+ + O2(-) : Mg2+ + 2e → Mg
(+) : 2O2Phương trình điện phân:

→ O2 + 4e
2MgO → 2Mg + O2


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

b) Điện phân nóng chảy hidroxit kim loại kiềm:
Quá trình điện phân:
_ Catot (-): 2M+ + 2e → 2M
_ Anot (+): 2OH- → O2↑ + H2O+ 2e
Phương trình điện phân (tổng quát): 2MOH → 2M + O2↑ + H2O↑
VD3 : Điện phân NaOH
NaOH n/c → Na+ + OH(-) : Na+ + 1e → Na
(+) : 2OH-

→ H2O + 1/2O2 + 2e

Phương trình điện phân: 2NaOH → 2Na + 1/2O2 + H2O
c) Điện phân muối clorua:

Quá trình điện phân:
_ Catot (-): Mx++ xe → M
_ Anot (+): 2Cl- → Cl2 + 2e
Phương trình điện phân (tổng quát):
VD4 : Điện phân NaCl

2MClx → 2M + xCl2

(x = 1,2)

NaCl n/c → Na+ + Cl(-) : Na+ + 1e → Na

(sự oxi hóa)

(+) : Cl-

(sự khử)

Phương trình điện phân:

→ Cl2 + 2e
2NaCl

→ 2Na + Cl2

2. Điện phân dung dịch
• Trong dung dịch quá trình cho nhận electron tại các điện cực phụ thuộc tính oxi hóa
và tính khử của các ion tại các điện cực đó.
• Áp dụng điều chế kim loại trung bình và yếu.
• Trong điện phân dung dịch, nước giữ vai trò quan trọng:

_ Là môi trường để các cation và anion di chuyển về 2 cực.
_ Đôi khi nước tham gia vào quá trình điện phân.
1
+ Ở catot: H2O + 2e → 2 H2 + OH1
+ Anot: H2O → 2 O2 + 2H+ + 2e

Về bản chất nước nguyên chất không bị điện phân do điện trở quá lớn (l = 0). Do vậy,
muốn điện phân nước cần hòa thêm các chất điện li mạnh như: muối tan, axit mạnh,
bazơ mạnh,…
Để viết được các phương trình điện li một cách đầy đủ và chính xác, chúng ta cần lưu
ý một số quy tắc, kinh nghiệm sau:
Quy tắc 1: Quá trình khử xảy ra ở catot:
_ Các ion kim loại từ Al trở về đầu dãy thực tế không bị khử tành ion kim loại khi điện
phân dung dịch.


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

_ Các ion sau Al thì bị khử thành kim loại, với thứ tự ưu tiên ngược từ dưới lên.
_Trong đó đặc biệt chú ý ion H+ luôn bị khử cuối cùng trong dãy ưu tiên trên (khi điện
phân dung dịch muối).
Quy tắc 2: Quá trình oxi hóa ở anot:
_ Các kim loại trung bình và yếu dùng làm điện cực.
_ Thứ tự: S2- > I- > Br- > Cl- > OH-.
+ Nếu khi điện phân ở anot chứa đồng thời kim loại và anion (ion âm) thì anion không
bị điện phân.
+ Các anion chứa oxi như: NO3-; SO42-; CO32-; SO32-; PO43-; ClO4-… không điện phân.
+ Điện phân với điện cực trơ (graphit)
* Điện phân dung dịch tạo bởi cation nhận e và anion cho e:
- VD 1: Điện phân dung dịch CuCl2

CuCl2 → Cu2+ + 2ClCatot (-) Cu2+, H2O :

Cu2+ + 2e → Cu

Anot (+) Cl-, H2O :

2Cl-

→ Cl2 + 2e
CuCl2 → Cu + Cl2

Phương trình điện phân:

* Điện phân dung dịch tạo bởi cation nhận e và anion không cho e:
- VD 2: Sơ đồ điện phân dung dịch CuSO4 điện cực trơ
CuSO4 → Cu2+ + SO42Catot (-): Cu2+, H2O:
Anot (+): SO42-, H2O:

Cu2+ + 2e → Cu
H2O

1
→ 2 O2 + 2H+ + 2e

1
Phương trình điện phân: CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + 2 O2↑

- VD 3: điện phân dung dịch AgNO3
AgNO3 → Ag+ + NO3Catot (-): Ag+, H2O:
Anot (+): NO3-, H2O:


Ag2+ + e → Ag
H2O

1
→ 2 O2 + 2H+ + 2e

1
Phương trình điện phân: 2AgNO3 + H2O → 2Ag + 2HNO3 + 2 O2↑

* Điện phân dung dịch tạo bởi cation không nhận e và anion cho e:
Sự điện phân dung dịch clorua kim loại kiềm xảy ra qua 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1:

2MCl + H2O → 2MOH + Cl2↑ + H2↑ (điện phân có màng ngăn)

Khi hết Cl-, chuyển sang giai đoạn 2: điện phân dung dịch MOH, thực chất là điện
phân nước:

1
H2O → H2 + 2 O2


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

Nếu điện phân không có màng ngăn, Cl2 tác dụng với MOH sinh ra hỗn hợp muối MCl
và MClO (nước Gia-ven)
- VD: điện phân dung dịch NaCl
NaCl → Na+ + ClCatot (-): Na+, H2O:


2H2O + 2e → H2 + 2OH-

Anot (+): Cl-, H2O:

Cl-

→ Cl2 + 2e

Phương trình điện phân: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2↑
* Điện phân dung dịch tạo bởi cation không nhận e và anion không cho e:
Ví dụ: Điện phân dung dịch Na2SO4
Catot (-)

Anot (+)
SO42-, H2O

Na+, H2O
2H2O + 4e → H2 + OH-

2H2O → O2 + 4H+ + 4e

+ Điện phân với điện cực tan
VD: điện phân dung dịch CuSO4 với anot đồng
ở anot (+): Cu bị oxi hoá thành Cu2+ đi vào dung dịch :
Cu (r) → Cu2+ (dd) + 2e
ở catot (-): ion Cu2+ bị khử thành Cu bám trên bề mặt catot:
Cu2+(dd) + 2e → Cu(r)
Phương trình điện phân: Cu (r) + Cu2+ (dd) → Cu2+ (dd) + Cu (r)
Anot


catot

=> nồng độ ion Cu2+ trong dung dịch không đổi, sự điện phân là sự chuyển kim loại
Cu từ anot về catot.
Định luật Faraday
Công thức Faraday:
Trong đó:

m=

AIt
nF

m: lượng chất thu được ở điện cực (g)
A: khối lượng mol nguyên tử / phân tử
I: cường độ dòng điện (A)
t: thời gian điện phân (s)
n: số e nguyên tử cho hoặc nhận
F = 96500: hằng số Faraday

* Phương pháp làm bài tập:
1. Cách làm bài tập điện phân nóng chảy chất điện phân:
_ Xác định các phản ứng oxi hóa khử xảy ra ở các điện cực.


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

_ Tương tác của sản phẩm điện phân thu được với điện cực (nếu có).
_ Nếu điện phân dung dịch muối hoặc hidroxit của các kim loại (Li, Na, Ba, Mg)
không bao giờ thu được các kim loại đó ở catot.

2. Trình tự khảo sát quá trình điện phân dung dịch chất điện li:
Bước 1: Viết phương trình điện li của tất cả các chất điện phân đồng thời kèm theo
phương trình điện li của nước.
Bước 2: Viết phương trình cho, nhận e của các ion tại các điện cực:
* Tại catot (cực âm): Các ion dương nhận e để thực hiện quá trình khử. Các ion dương
nhận e theo trình tự tính oxi hóa giảm dần, nghĩa là kim loại càng đứng sau (trong dãy
hoạt động hóa học) thì ion dương ưu tiên nhận e trước. Cụ thể là:
_ Thứ tự 1: Các cation từ Au3+ → Zn2+ theo nguyên tắc: Mn+ + ne → M
Đặc biệt:
• H+ của axit: 2H+ + 2e → H2
• Nếu dung dịch có chứa ion Fe3+ và một số ion dương khác thì Fe3+ sẽ nhận e theo
nguyên tắc sau:
Giai đọan 1: Fe3+ + 1e → Fe2+
Giai đọan 2: Fe2+ trở về đúng vị trí của nó Fe2+ + 2e → Fe
_Thứ tự 2: H+ của nước nhận e theo phương trình: 2H2O + 2e → 2OH- + H2
_Thứ tự 3: Các cation từ Al3+ → K+: không bao giờ nhận e tại catot mà thay vào đó H+
của nước sẽ nhận e theo phương trình như ở thứ tự 2.
* Tại anot (cực dương): Các anion sẽ đến cho e. Tại đây thực hiện quá trình oxi hóa
theo thứ tự tính khử của các anion giảm dần. Cụ thể là:
_ Thứ tự 1: S2- > I- > Br- > Cl- : S2- → S + 2e
_Thứ tự 2: RCOO-:

2X- → X2 + 2e
2RCOO- → R–R + 2CO2 + 2e

_Thứ tự 3: OH- của bazơ:

4OH- → 2H2O + O2 + 4e

_Thứ tự 4: H2O :


2H2O = 4H+ + O2 + 4e

_Thứ tự 5: Các gốc axit có oxi (trừ axit hữu cơ) như NO3-, SO42-, PO43-… và F-: không
bao giờ cho e tại anot mà thay vào đó là OH- của H2O sẽ cho e theo phương trình như
thứ tự 4.
Cần xác định hệ số các bán phương trình tại các điện cực sao cho số e cho nhận tại các
điện cực bao giờ cũng bằng nhau.
Bước 3: Cộng vế theo vế các bán phương trình đã xác định ở bước 2 để được phương
trình điện phân chung.
II. Bài tập ví dụ


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

Ví dụ 1: Khảo sát quá trình điện phân dung dịch (đpdd) NaCl
Bước 1: NaCl → Na+ + ClH2O → H+ + OHTại catot (-)

Tại anot (+)

Na+, H2O

Cl-, H2O

2H2O + 2e → 2OH- + H2
2Cl- → Cl2 + 2e
Phương trình điện phân:
2NaCl + H2O → 2NaOH + H2 + Cl2
(Chú ý: Nếu không có màng ngăn sẽ xảy ra phản ứng:
2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O

Ví dụ 2: Khảo sát quá trình điện phân dung dịch AgNO3
AgNO3 → Ag+ + NO3Tại catot (-)
Ag+, H2O
Ag+ + e → Ag

Tại anot (+)
NO3-, H2O
2H2O → 4H+ + O2 + 4e

Phương trình điện phân:
4AgNO3 + 2H2O → 4HNO3 + 4Ag + O2
Ví dụ 3: Khảo sát quá trình điện phân dung dịch Na2SO4
Bước 1: Na2SO4 → 2Na+ + SO42Bước 2: Tại catot (-)

Tại anot (+)

Na+, H2O
SO42-, H2O
2H2O + 2e → 2OH- + H2 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Bước 3: Phương trình điện phân: 2H2O → 2H2 + O2
Ví dụ 4: Khảo sát quá trình điện phân hỗn hợp dung dịch gồm FeSO4, CuSO4,
Fe2(SO4)3
Bước 1: FeSO4 → Fe2+ + SO42CuSO4 → Cu2+ + SO42Fe2(SO4)3 → 2Fe3+ + 3SO42Bước 2: Tại catot (-)
Fe2+, Cu2+, Fe3+, H2O
Fe3+ + e → Fe2+
Cu2+ + 2e → Cu
Fe2+ + 2e → Fe

Tại anot (+)
SO42-, H2O

2H2O → 4H+ + O2 + 4e

Phương trình điện phân:
2Fe2(SO4)3 + 2H2O → 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + 2H2SO4 + O2


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

2FeSO4 + 2H2O → 2Fe + 2H2SO4 + O2
Ví dụ 5: Khảo sát quá trình điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4, KCl
Bước 1: CuSO4 → Cu2+ + SO42KCl → K+ + ClBước 2: Tại catot (-)
Cu2+, K+, H2O
Cu2+ + 2e → Cu
2H2O + 2e → 2OH- + H2

Tại anot (+)
SO42-, Cl-, H2O
2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + O2 + 4e

Bước 3: Phương trình điện phân chung:
CuSO4 + 2KCl → Cu + K2SO4 + Cl2
• Nếu b < 2a, xảy ra thêm phương trình:
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + 2H2SO4 + O2
• Nếu b > 2a, xảy ra thêm phương trình:
2KCl + 2H2O → 2KOH + H2 + Cl2
3. Các trường hợp lưu ý:
+ Cần nắm dãy điện hóa kim loại:
+ Khi catot bắt đầu xuất hiện bọt khí hoặc khối lượng catot không đổi nghĩa là các ion

kim loại bị điện phân trong dung dịch đã bị điện phân hết, tại catot H2O bắt đầu bị điện
phân.
+ Khi pH của dung dịch không đổi có nghĩa là các ion âm hoặc dương (hay cả hai loại)
có thể bị điện phân đã bị điện phân hết. Khi đó tiếp tục điện phân sẽ là H 2O bị điện
phân.
+ Chất rằn thoát ra có thể là kim loại (có thể là kết tủa của một kim loại hay có cả hai).
+ Chất khí thoát ra sau điện phân gồm cả khí thoát ra ở catot và anot (trừ khí gây ra
phản ứng phụ, tạo sản phẩm tan trong dung dịch). Nếu đề yêu cầu tính lượng khí, phải
xác định rõ khí ở điện cực nào, hay khí thu được tất cả sau điện phân.
+ Với quá trình điện phân có sinh ra kết tủa hay giải phóng khí:
khối lượng dung dịch sau điện phân = khối lượng dung dịch trước điện phân – khối
lượng kết tủa – khối lượng khí
+ Nếu điện phân các bình nối tiếp nhau thì Q = I.t qua mỗi bình bằng nhau. Sự thu
hoặc nhường electron ở các cực cùng tên phải như nhau và các chất sinh ra ở các cực
cùng tên tỉ lệ mol với nhau.
+ Khi 2 bình điện phân mắc song song, nếu R1 = R2 thì I1 = I2
+ Nếu đề cho 2 yếu tố cường độ dòng điện, thời gian điện phân, thì trước tiên tính số
mol electron: Rồi biện luận tiếp theo trật tự điện phân, ngược lại cho lượng chất thoát
ra ở điện cực hay sự thay đổi về khối lượng dung dịch, khối lượng điện cực, pH,…thì
tìm cách tính cường độ dòng điện ne rồi thay ne vào công thức trên.


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

+ Trong nhiều trường hợp, có thể dùng định luật bảo toàn mol electron (số mol
electron thu được ở catot bằng số mol electron nhường ở anot) để giải cho nhanh.
Bài tập tự giải:
Bài 1: Điện phân dung dịch chứa muối nào sau đây sẽ điều chế được kim loại tương

ứng?

A. NaCl
Bài 2:

B. CaCl2

C. AgNO3

D.AlCl3

Trong trường hợp nào sau đây ion Na+ bị khử thành Na.

A. Điện phân dung dịch NaOH

B. Điện phân dung dịch Na2SO4

C. Điện phân NaOH nóng chảy

D. Điện phân dung dịch NaCl

Bài 3: (ĐH-A-08) Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại catot xảy ra:

A. sự oxi hoá ion Cl-

B. sự oxi hoá ion Na+

C. sự khử ion Cl-

D. sự khử ion Na+

Hướng dẫn:

NaCl n/c → Na+ + Cl(-) : Na+ + 1e → Na

(sự oxi hóa)

(+) : Cl-

(sự khử)

→ Cl2 + 2e

Bài 4: Phương trình điện phân:

2NaCl

→ 2Na + Cl2

Trong quá trình điện phân CaCl nóng chảy, ở anot xảy ra phản ứng:
2

A. oxi hóa ion clorua
B. Khử ion clorua

C. khử ion canxi
D. oxi hóa ion canxi

Bài 5: Điện phân Al2O3 nóng chảy . Tại catot xảy ra quá trình:

A. oxi hóa ion Al3+

B. khử ion Al3+


C. khử ion O2-

D. oxi hóa ion O2-

Bài 6: Điện phân dung dịch ZnSO4 ở anot xảy ra quá trình:

A. Zn2+ + 2e → Zn

B. SO42- → S + 2O2 + 2e

C. H2O + 2e → 2OH- + ½ H2

D. H2O → ½ O2 + 2H+ + 2e

Bài 7: Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn, ở catot thu được sản phẩm gì ?

A. Na

B. H

2

C. Cl

D. NaOH và H

2

2


Bài 8: Điện phân dung dịch NaCl, điện cực trơ, không có vách ngăn, sản phẩm thu

được gồm :
A. H2, Cl2, NaOH

B. H2, Cl, NaOH, nước javel


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

C. H2, Cl2, nước javel

D. H2, nước javel.

Bài 9: Điện phân với điện cực trơ, màng ngăn giữa 2 điện cực dung dịch nào sau đây

thì dung dịch sau điện phân có pH > 7 ?
A. Dung dịch NaCl

B. Dung dịch Na2SO4

C. Dung dịch CuSO4

D. Dung dịch AgNO3

Bài 10:

Dung dịch nào sau đây khi điện phân thực chất là điện phân nước :


A. NaCl

B. Na2SO4

C. CuSO4

D. HCl

Điện phân dung dịch hỗn hợp (CuSO4, KBr), trong đó nồng độ mol/l của
2 muối bằng nhau. Nếu thêm vài giọt quỳ tím vào dung dịch sau khi điện phân thì
màu của dung dịch thay đổi như thế nào?

Bài 11:

A. Không đổ i màu

B. Dung dịch có màu đỏ

C. Dung dịch có màu xanh

D. Dung dịch không màu

(ĐH-A-10) Các phản ứng điện phân dung dịch CuCl 2 (với điện cực trơ)
và phản ứng ăn mòn điện hoá xảy ra khi nhúng hợp kim Zn-Cu vào dung dịch HCl
có đặc điểm là:

Bài 12:

A. phản ứng ở cực dương đều là sự oxi hoá ClB. phản ứng ở cực âm có sự tham gia của kim loại hoặc ion kim loại
C. đều sinh ra Cu ở cực âm

D. phản ứng xảy ra luôn kèm theo sự phát sinh dòng điện
Khi điện phân dung dịch CuCl2 (dư) bằng điện cực trơ trong một giờ với
cường độ dòng điện 5 ampe. Lượng đồng giải phóng ở catot là:

Bài 13:

A. 5,97 gam

B. 5,5 gam

C. 7,5 gam

D. 7,9 gam

Hướng dẫn :
Điện phân dung dịch CuCl2
CuCl2 → Cu2+ + 2Cl(-) : Cu2+ + 2e → Cu
(+) : 2Cl-

→ Cl2 + 2e

Phương trình điện phân:

CuCl2 → Cu + Cl2

Áp dụng công thức Faraday:

m=

AIt

nF

t = 1 giờ = 3600 giây
=> mCu

64.5.3600
= 2.96500 = 5,97 gam

Cho dòng điện 3A đi qua dung dịch đồng (II) nitrat (dư) trong 1 giờ thì
lượng đồng kết tủa trên catot là:

Bài 14:


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

A. 18,2 gam

B. 3,58 gam

C. 31,8 gam

D. 7,12 gam

Hướng dẫn:
Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3Catot (-): Cu2+, H2O:

Cu2+ + 2e → Cu

Anot (+): NO3-, H2O: H2O


1
→ 2 O2 + 2H+ + 2e

1
Phương trình điện phân: Cu(NO3)2 + H2O → Cu + 2HNO3 + 2 O2↑

Áp dụng công thức Faraday:

m=

AIt
nF

t = 1 giờ = 3600 giây
=> mCu

64.3.3600
= 2.96500 = 3,58 gam

Điện phân có màng ngăn (điện cực trơ) 100ml dung dịch MgCl 2 0,15M
với cường độ dòng điện 0,1A trong 9650 giây. Nồng độ mol/l của dung dịch MgCl 2
sau khi điện phân là:

Bài 15:

A. 0,12M

B. 0,15M


C. 0,5M

D.0,1M

Điện phân bằng điện cực trơ dung dịch muối sunfat của kim loại hóa trị II
với dòng điện có cường độ 6A. Sau 29 phút thấy khối lượng catot tăng 3,46g. Kim
loại đó là:

Bài 16:

A . Zn

B. Cu

C. Ni

D. Sn

Điện phân hoàn toàn 1,9 gam muối MCl2 nóng chảy đuợc 0,48g kim loại
M ở catot. CTPT của muối là:

Bài 17:

A. ZnCl2

B. CaCl2

C. MgCl2

D. CuCl2


Điện phân dung dịch chứa 1,35g muối clorua của một kim loại M hóa trị
(II) đến khi catot có khí thoát ra thì ngưng , thu được 224 ml khí ở anot (đktc). M là
:

Bài 18:

A Zn

B. Cu

C. Mg

D.Fe

Điện phân muối clorua của 1 kim loại M nóng chảy thu được 6g kim loại
thoát ra ở catot và 3,36 lit khí (đktc). Công thức của muối đem điện phân là:

Bài 19:

A . NaCl

B . KCl

C. BaCl2

D. CaCl2

Điện phân 500g dung dịch NaCl 3,51% (điện cực trơ, có màng ngăn), khí
thu được ở catot là khí nào? có thể tích là bao nhiêu lit?


Bài 20:

A. Khí clo, 3,36 lit

B. Khí clo, 6,72 lit

C. Khí hidro, 3,36 lit

D. Khí hidro, 6,72 lit


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

(ĐH-A-10) Điện phân (với điện cực trơ) một dung dịch gồm NaCl và
CuSO4 có cùng số mol, đến khi ở catot xuất hiện bọt khí thì dừng điện phân. Trong
cả quá trình điện phân trên, sản phẩm thu được ở anot là:

Bài 21:

A. khí Cl2 và O2

B. khí Cl2 và H2

C. khí H2 và O2

D. chỉ có khí Cl2

Hướng dẫn:
Catot:


Anot:
Cu2+ + 2e → Cu
x

2Cl- → Cl2 + 2e

2x

x

2H+ + 2e → H2

x

2H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e
x

=> sản phẩm thu được ở anot là khí Cl2 và O2
(ĐH-B-07) Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO 4 và b mol NaCl (với
điện cực trơ, có màng ngăn xốp). Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein
chuyển sang màu hồng thì điều kiện của a và b là (biết ion SO 42- không bị điện phân
trong dung dịch):

Bài 22:

A. b = 2a

B. b > 2a


C. b < 2a

D. a = 2b

Hướng dẫn:
Catot:

Anot:
Cu2+ + 2e → Cu
a

Cl- → ½ Cl2 + e

2a

b

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

b

2H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e

Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng thì ở
catot phải xảy ra sự điện phân nước trước anot => 2a < b
(ĐH-A-07) Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau một thời
gian thu được 0,32 gam Cu ở catot và một lượng khí X ở anot. Hấp thụ hoàn toàn
khí X trên vào 200ml dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường. Sau phản ứng, nồng độ
NaOH còn lại là 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch không thay đổi). Nồng độ ban
đầu của NaOH là:


Bài 23:

A. 0,05M

B. 0,1M

C. 0,15 M

Hướng dẫn:
nCu = 0,005 mol => nCl2 = 0,005 mol
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

D. 0,2 M


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

=> nNaOH phản ứng = 0,01 mol
nNaOH còn lại = 0,05.0,2 = 0,01 mol
 nNaOH ban đầu = 0,02 mol
 Nồng độ NaOH ban đầu = 0,1 mol
(ĐH-B-12) Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol FeCl 3, 0,2 mol
CuCl2 và 0,1 mol HCl (điện cực trơ). Khi ở catot bắt đầu thoát khí thì ở anot thu
được V lit khí (đktc). Biết hiệu suất quá trình điện phân là 100%. Giá trị của V là:

Bài 24:

A. 4,48


B. 5,60

C. 11,2

D. 22,4

Hướng dẫn:
Catot:

Anot:
Fe3+ + e → Fe2+

2Cl- → Cl2 + 2e

Cu2+ + 2e → Cu
2H+ + 2e → H2
Fe2+ + 2e → Fe
ne = 0,1.1 + 0,2.2 = 0,5 mol
=> nCl2 = 0,25 mol => VCl2 = 5,6 lit
(ĐH-B-10) Điện phân (với điện cực trơ) 200ml dung dịch CuSO 4 nồng độ
x mol/l, sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng
giảm 8 gam so với dung dịch ban đầu. Cho 16,8 gam bột sắt vào Y. Khi các phản
ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của x là:

Bài 25:

A. 1,25

B. 1,50


C. 2,25

D. 3,25

Hướng dẫn:
Điện phân dung dịch CuSO4 sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn
màu xanh => Cu2+ vẫn còn
Catot:

Anot:
Cu2+ + 2e → Cu
a

2a

2H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e

a

khối lượng giảm 8 gam so với dung dịch ban đầu
 mCu + mO2 = 8 gam
 64a + 32.a/2 = 8 => a = 0,1
Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
a

2a

Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu

a/2


2a


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

b

b

=> 16,8 – 56(0,1 + b) + 64b = 12,4
=> b = 0,15
Tổng nCu = a + b = 0,25 mol
Nồng độ CuSO4 = 0,25/0,2 = 1,25
(ĐH-B-09) Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện
phân 100%) thu được m kg Al ở catot và 67,2 m 3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối
với hidro bằng 16. Lấy 2,24 lit (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi
trong (dư) thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của m là:

Bài 26:

A. 54,0

B. 67,5

C. 75,6

D. 108,0

Hướng dẫn:

Catot:

Anot:
Al3+ + 3e → Al

O2- → ½ O2 + 2e
C + O2 → CO2
CO2 + C → 2CO

Hỗn hợp X gồm CO2 , CO và O2 có M = 32
=> tỉ lệ mol CO2 : CO = 1 : 3
VX = 3.103 mol = 3 kmol
Lấy 0,1 mol X tác dụng với Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
=> nCO2 = nCaCO3 = 0,02 mol => nCO = 0,06 mol => nO2 = 0,02 mol
=> nO2 = 0,02 + 0,03 + 0,02 = 0,07 mol
=> tổng nO2 = 2,1 kmol
2Al2O3 → 4Al + 3O2
 nAl = 4/3.nO2 = 2,8 kmol
 mAl = 2,8.27 = 75,6 kg.
(ĐH-A-12) Điện phân 150ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ
trong t giờ, cường độ dòng điện 2,68A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%) thu
được chất rắn X, dung dịch Y và khí Z. Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau khi các phản
ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy
nhất). Giá trị của t là:

Bài 27:

A. 0,3


B. 0,8

C. 1,0

Hướng dẫn:
Catot:

Anot:

D. 1,2


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

Ag+ + e → Ag
a

a

2H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e

a

a/2

2a

2H2O + 2e → H2 + 2OHFe + 2H+ + NO3- → Fe2+ + NO + H2O
(ĐH-B-09) Điện phân có màng ngăn 500ml dung dịch hỗn hợp gồm
CuCl2 0,1M và NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ

dòng điện 5A trong 3860 giây. Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng hoà
tan m gam Al. Giá trị của m là:

Bài 28:

A. 1,35

B. 2,70

C. 4,05

D. 5,40

Hướng dẫn:
Catot:

Anot:
Cu2+ + 2e → Cu

2Cl- → Cl2 + 2e

2H2O + 2e → H2 + 2OHnCu2+ = 0,05 mol
Thời gian điện phân Cu2+: 1930 giây
=> thời gian điện phân H2O: 1930 giây
nOH- = 0,1 mol
2Al + 2OH- + 2H2O → 2AlO2- + 3H2
=> nAl = 0,1 mol => mAl = 2,7 lit
(ĐH-A-13) Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO 4
và NaCl (hiệu suất 100%, điện cực trơ, màng ngăn xốp), đến khi nước bắt đầu bị
điện phân ở cả hai điện cực thì ngừng điện phân, thu được dung dịch X và 6,72 lít

khí (đktc) ở anot. Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4 gam Al2O3. Giá trị của m là:

Bài 29:

A. 25,6.

B. 23,5

C. 51,1.

D. 50,4.

Hướng dẫn:
Catot:

Anot:
Cu2+ + 2e → Cu

2Cl- → Cl2 + 2e

2H2O + 2e → H2 + 2OH-

H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e

Dung dịch X hòa tan Al2O3
=> TH1: trong dung dịch X có H+
Al2O3 + 6H+ → 2Al3+ + 3H2O
nAl2O3 = 0,2 mol
 nH+ = 1,2 mol



GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

 H2O bị điện phân ở anot trước. Khi H 2O bắt đầu bị điện phân ở catot thì ngừng
điện phân, H+ thu được ở anot là 1,2 mol
 nO2 = ¼ nH+ = 0,3 mol
 nCl2 = 0,3 - 0,3 = 0 mol => nNaCl = 0 mol => loại
=> TH2: trong dung dịch X có OHAl2O3 + 2OH- → 2AlO2- + H2O
nAl2O3 = 0,2 mol
 nOH- = 0,4 mol
 nH2 = 0,2 mol
 anot chỉ có Cl2, 0,3 mol => nNaCl = 0,6 mol
gọi nCuSO4 = x mol
 ne = 2x + 0,4 = 2.0,3 mol
 nCu = 0,1 mol => nCuSO4 = 0,1 mol
 m = 0,1.160 + 0,6.58,5 = 51,1 gam
Câu 35 (THPTQG-2015): Điện phân dung dịch muối MSO4 (M là kim loại) với điện
cực trơ, cường độ dòng điện không đổi. Sau thời gian t giây, thu được a mol khí ở anot.
Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là
2,5a mol. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, khí sinh ra không tan trong nước. Phát
biểu nào sau đây sai?
A. Tại thời điểm 2t giây, có bọt khí ở catot.
B. Tại thời điểm t giây, ion M2+ chưa bị điện phân hết.
C. Dung dịch sau điện phân có pH < 7.
D. Khi thu được 1,8a mol khí ở anot thì vẫn chưa xuất hiện bọt khí ở catot.
Phương trình điện phân:
MSO4 + H2O → M + ½ O2 + H2SO4
Catot: M2+ + 2e → M
Anot: H2O → 2H+ + ½ O2
Sau t giây thu được a mol khí ở anot

Sau 2t giây, thu được tổng số mol khí ở cả 2 điện cực là 2,5a => ở catot thoát khí
=> kim loại đã bị điện phân hết
....


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn, thể tích dung dịch là 1 lit cho
đến khi được 1 dung dịch NaOH 8% (thể tích dung dịch không đổi). Dung dịch
NaOH có d = 1,2 g/ml.

Bài 30:

a) Tính thể tích mỗi khí thu được ở mỗi điện cực, nồng độ mol của NaOH, NaCl
còn lại sau khi đạt được kết quả trên biết rằng nồng độ mol của NaCl ban đầu là
4M.
b) Giả sử điện phân không màng ngăn, tính nồng độ mol của NaClO thu được
trong cùng điều kiện như trên.
Giải:
a) Catot: 2H2O + 2e → 2OH- + H2↑
Anot: 2Cl- → Cl2↑ + 2e
Ptđp: 2NaCl + H2O → 2NaOH + Cl2↑ + H2↑
1000.1,2.8
100
Khối lượng NaOH thu được:
= 96 gam

 nNaOH = 2,4 mol
Theo phản ứng trên:
nCl2 = nH2 = 1/2nNaOH = 1,2 mol => nCl2 = nH2 = 1,2.22,4 = 26,88 lit

nNaCl đp = nNaOH = 2,4 mol
nNaCl còn lại = 4 – 2,4 = 1,6 mol => CMNaCl = 1,2 M
b) Nếu điện phân không màng ngăn, có phương trình:
2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O
2,4mol 1,2mol

1,2 mol

=> CMNaClO = 1,2 M
Điện phân 1 lit dung dịch NaCl 0,1M với điện cực trơ, có màng ngăn với
cường độ dòng điện I = 19,3A.

Bài 31:

a) Tính thể tích khí thu được ở mỗi điện cực (đktc) với thời gian điện phân là 6
phút 40s. Tính pH của dung dịch và nồng độ mol các chất tan.
b) Tính thời gian điện phân để thu được 1,68 lit khí bên anot (đktc). Tính pH của
dung dịch và nồng độ mol chất tan. Thể tích dung dịch vẫn là 1 lit.
Giải:
a) Thời gian để điện phân hết Cl- là t
A.I .t 35,5.19,3.t
=
1.96500 => t = 500s
áp dụng CT: 0,1.35,5 = nF

VH2 = VCl2 = 1,12 lit
Với t = 6’40s = 400s < 500s => chưa điện phân hết Cl-


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An


Thể tích khí tỉ lệ với thời gian điện phân nên:
1,12.400
VH2 = VCl2 = 500 = 0,896 lit

nNaOH = nNaCl đp

0,1.400
= 500 = 0,08 mol

10 −14
[OH-] = 0,08M ( => pOH = 1,1) => [H+] = 0,08 => pH = 12,9

nNaCl còn lại = 0,1 - 0,08 = 0,02 mol => CMNaCl = 0,02M
b) Thể tích khí thu được ở anot = 1,68 lit > 1,12 lit
=> đã điện phân hết Cl- và xảy ra giai đoạn điện phân nước
Ptđp:

2NaCl + H2O → 2NaOH + Cl2↑ + H2↑
H2O → H2 + 1/2O2

1,68 lit khí gồm 1,12 lit khí Cl2 và 0,56 lit khí O2. => nO2 = 0,025 mol
Thời gian điện phân được 0,025 mol O2 là t’:
A.I .t 32.19,3.t '
=
4.96500 => t’ = 500s
áp dụng CT: 0,025.32 = nF

 tổng thời gian điện phân là 1000s
Vì trong giai đoạn 2 ta điện phân nước nên số mol NaOH không thay đổi (vẫn là 0,1

mol)
=> CMNaOH = 0,1M => [OH-] = 0,1 => [H+] = 10-13 => pH = 13
Trong dung dịch chỉ còn 1 chất tan là NaOH
Đem điện phân 200ml dung dịch NaCl 2M (d = 1,1 g/ml) với anot bằng
than, có màng ngăn xốp và dung dịch luôn luôn được khuấy đều. Thể tích khí thoát
ra ở catot là 22,4 lit (200C, 1atm) thì ngừng điện phân.

Bài 32:

a) Viết phương trình điện phân và các phản ứng xảy ra ở các điện cực
b) Hợp chất chứa trong dung dịch sau khi kết thúc quá trình điện phân là gì? Xác
định nồng độ % chất đó.
Giải:
a) khí thoát ra ở catot là H2
số mol H2 = 0,93 mol
nNaCl = 0,4 mol => hết giai đoạn 1, số mol Cl2 = số mol H2 = 0,2 mol < 0,93
=> xảy ra giai đoạn 2 (điện phân nước): H2O → H2 + 1/2O2
Số mol H2 thu được ở giai đoạn 2 là 0,93 – 0,2 = 0,73 mol
=>nO2 = 1/2nH2 = 0,365 mol


GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An

b) dung dịch sau điện phân chỉ có NaOH (0,4 mol)
mNaOH = 0,4.40 = 16 gam
áp dụng BTKL: mddsau = mddNaCl bđ - (mH2 + mCl2 + mO2) = 192,26 gam
C%NaOH = 8,32%.
Bài 33:

Điện phân 200ml dung dịch KCl 1M (d = 1,15 g/ml)


a) Tính nồng độ % các chất tan có trong dung dịch khi thể tích khí thu được ở catot
lần lượt là 1,12 lit và 4,48 lit.
b) Tính thể tích khí thu được ở anot trong 2 trường hợp trên
c) Tính thể tích dung dịch H2SO4 0,5M phải dùng để trung hoà lượng bazơ tạo ra
trong 2 trường hợp trên
Giải:
VH2 thu được khi điện phân xong giai đoạn 1 là 0,1.22,4 = 2,24 lit
=> TH1: thu được 1,12 lit khí ở catot: chưa điện phân xong giai đoạn 1
Dung dịch còn lại 0,1 mol KCl, n KOH = 0,1 mol => nH2SO4 = 0,05mol => VH2SO4 =
100ml
mdd = mdd bđ - mH2 – mCl2 = 22,56 gam
C%KCl = 3,29%; C%KOH = 2,47%.
=> TH2: thu được 4,48 lit khí ở catot: điện phân sang giai đoạn 2
nKOH = 0,2 mol => nH2SO4 = 0,1mol => VH2SO4 = 200ml
Trong giai đoạn 2, có 0,1mol H2 và 0,05mol O2 thoát ra ở 2 điện cực
Khối lượng dung dịch sau cùng: 220,9 gam
C%KOH = 5,07%