ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH NAOH

     

Câu hỏi:Sản phẩm thu được khi điện phân NaOH nóng chảy là gì?

A.Ởcatot (-): Na2O và ở anot (+): O2và H2.

Bạn đang xem: điện phân dung dịch naoh

B.Ởcatot (-): Na2O và ở anot (+): O2và H2O.

C.Ởcatot (-): Na và ở anot (+): O2và H2O.

D.Ở catot (-): Na và ở anot (+): O2và H2.

Lời giải:

Đáp án đúng:C.

- Sản phẩm thu được khi điện phân NaOH nóng chảy là Ởcatot (-): Na và ở anot (+): O2và H2O

Giải thích:

- Khi điện phân NaOH nóng chảy thì ở catot (-) xảy ra quá trình khử Na+ thành Na, ở anot (+) xảy ra quá trình oxi hóa OH- thành O2 và H2O

4NaOH 4Na + O2 + 2H2O

Cùng Top lời giải đi tìm hiểu về quá trình điện phân qua bài viết dưới đây nhé.

I. KHÁI NIỆM

- Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li.

* Lưu ý:Khác với phản ứng oxi hóa – khử thông thường, phản ứng điện phân do tác dụng của điện năng và các chất trong môi trường điện phân không trực tiếp cho nhau electron mà phải truyền qua dây dẫn.

Xem thêm: Hướng Dẫn Cách Chỉnh Remote Máy Lạnh Samsung, Hướng Dẫn Sử Dụng Remote Máy Lạnh Samsung

- Cực âm ( catot) luôn xảy ra quá trình ( sự; bị ) khử ( nhận e)

- Cực dương ( anot) luôn xảy ra quá trình ( sự; bị ) oxi hóa ( nhường e)

II. QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN XẢY RA TẠI CATOT


- Nếu trên catot ion dương sau Al thì ion dương bị khử : Mn++ ne→M

- Nếu catot ion dương từ Li đến Al thì H2O bị khử : H2O + 2e→2OH– + H2­

- Nếu trên catot có nhiều ion dương thì thứ tự bị khử ngược chiều dãy điện hóa Ag+> Fe3+> Cu2+>H+>Fe2+

1. Điện phân chất điện li nóng chảy

- Thường điện phân muối clorua của kim loại mạnh, bazơ của kim loại kiềm, hoặc oxit nhôm. Vì phương pháp này tốn kém hơn so với phương pháp điện phân dung dịch.

2. Điện phân dung dịch chất điện li trong nước

- Điều chế các kim loại trung bình, yếu (sau Al).

Mn++ ne → M

* Lưu ý:

-Nếu điện phân dung dịch mà có các ion K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+thì nước sẽ tham gia điện phân.

2H2O + 2e →H2+ 2OH–

- Nếu trong dung dịch có nhiều cation thì cation nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ bị khử trước.

Ví dụ: Điện phân dung dịch mà catot có chứa các ion Na+, Fe2+, Cu2+, Ag+và Zn2+thì thứ tự điện phân sẽ là

Ag++ 1e→ Ag

Cu2++ 2e→ Cu

Fe2++ 2e→ Fe

Zn2++ 2e→ Zn

2H2O + 2e → H2+ 2OH–

- Các ion H+của axit dễ bị khử hơn các ion H+của nước

III. QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN XẢY RA TẠI ANOT

- Tại anot xảy ra quá trình oxi hóa anion

Xn-→ X + ne

- Nếu trên anot ion âm không có oxi thì ion âm bị oxi hóa:

- Nếu trên anot ion âm có oxi thì nước bị oxi hóa: H2O→ 4H+ + O2­ + 4e

- Nếu trên anot có nhiều ion âm thì thứ tự bị oxi hóa là:

S2- > I- > Br- > Cl- > OH-

1. Anot trơ (điện cực được làm bằng than chì)

a. Gốc axit không chứa oxi như halogenua X-, sunfua S2-... thì gốc axit tham gia điện phân

- Thứ tự anion bị oxi hóa: S2–> I–> Br–> Cl–> RCOO–> OH–> H2O

b. Gốc axit có chứa oxiNO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–… thì nước tham gia điện phân.

2H2O → O2+ 4H++ 4e

2. Anot tan:Anot tham gia điện phân được ứng dụng để mạ điện

* Lưu ý:

- Trong điện phân dung dịch nước giữ một vai trò quan trọng:

+ Là môi trường để các cation và anion di chuyển về 2 cực.

Xem thêm: Mẹo Cược Bóng Đá Tỷ Lệ Kèo,Tìm Ra Quy Luật Tài Xỉu685271, Công Thức Tính Trọng Lượng Nhôm

+ Có thể tham gia vào quá trình điện phân:

Tại catot (-) H2O bị khử:

2H2O + 2e →H2+ 2OH–

Tại anot (+) H2O bị oxi hóa:

2H2O → O2+ 4H++ 4e

- Về bản chất nước nguyên chất không bị điện phân do điện ở quá lớn (I=0). Do vậy muốn điện phân nước cần hoà thêm các chất điện li mạnh như: muối tan, axit mạnh, bazơ mạnh.

Bảng tổng hợp

Điện phân dd muối

Môi trường , pH

Nồng độ % muối sau pứ

KL mạnh-Gốc axit không có oxi ( VD: NaCl)Bazo; pH >7Giảm
KL trung bình yếu -Gốc axit có oxi ( VD: CuSO4)Axit ; pH 2SO4)Trung tính pH = 7tăng
KL trung bình yếu -Gốc axit không có oxi ( VD: CuCl2)Trung tính pH = 7Giảm

Ví dụ 1:Viết sơ đồ điện phânnóng chảyNaCl

Catot ( – ) NaCl Anot ( + )

2 Na++ e → Na 2Cl-→ Cl2+ 2e

Phương trình điện phân là:

2NaCl→2Na + Cl2

*
Điện phân nóng chảy NaOH thu được sản phẩm gì" width="814">

Ví dụ 2:Viết sơ đồ điện phânnóng chảyNaOH

Catot (–) NaOHAnot (+)Na++ 1e → Na 4OH-→ O2+ 2H2O + 4e

Phương trình điện phân là:

4NaOH→4Na + O2+ 2H2O

Ví dụ 3:Điện phân Al2O3nóng chảy pha thêm criolit (Na3AlF6) có thể biểu diễn bằng sơ đồ:

Catot (–)Al2O3 Anot (+)Al3++ 3e → Al 2O2-→ O2+ 4e

Phương trình điện phân là:

2Al2O3→4Al + 3O2

Ví dụ 4: Viết sơ đồ điện phân dung dịch CuCl2

Catot (–)CuCl2 Anot (+)

Cu2++ 2e→Cu 2Cl-→Cl2+ 2e

Phương trình điện phân là:

CuCl2→Cu + Cl2

Ví dụ 5: Viết sơ đồ điện phân dung dịch NaCl

Catot (–) NaCl Anot (+)

H2O, Na+ (H2O) Cl-, H2O

2H2O + 2e→H2+ 2OH- 2Cl-→Cl2+ 2e

Phương trình điện phân là:

2NaCl + 2H2O→2NaOH + H2+ Cl2

Nếu không có màng ngăn thì:

Cl2+ 2NaOH→NaCl + NaClO + H2O

Nên phương trình điện phân là:

NaCl + H2O→NaClO + H2

*
Điện phân nóng chảy NaOH thu được sản phẩm gì(ảnh 2)" width="450">

Ví dụ 6: Viết sơ đồ điện phân dung dịch CuSO4

Catot (–) CuSO4 Anot (+)

Cu2+, H2O (H2O) H2O, SO42-

Cu2++ 2e→Ni 2H2O→O2+ 4H++ 4e

Phương trình điện phân là:

2CuSO4+ 2H2O→2Cu + 2H2SO4+ O2

IV. ĐỊNH LUẬT FARADAY

- Khối lượng chất giải phóng ở mỗi điện cực tỉ lệ với điện lượng đi qua dung dịch và đương lượng của chất

*
Điện phân nóng chảy NaOH thu được sản phẩm gì(ảnh 3)" width="155">

Trong đó:

- m: khối lượng chất giải phóng ở điện cực (gam)

- A: khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực

- n: số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận

- I: cường độ dòng điện (A)

- t: thời gian điện phân (s)

- F: hằng số Faraday là điện tích của 1 mol electron hay điện lượng cần thiết để 1 mol electron chuyển dời trong mạch ở catot hoặc ở anot (F = 1,602.10-19.6,022.1023≈ 96500 C.mol-1)