Giải Hóa học 12 Cánh diều bài 12: Điện phân

Giải bài 12: Điện phân sách Hóa học 12 Cánh diều. Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức môn Hóa học 12 Cánh diều chương trình mới

B. Bài tập và hướng dẫn giải

MỞ ĐẦU

Hình 12.1 mô tả sự chuyển động của các ion về các điện cực trong bình điện phân. 

  1. Giải thích sự chuyển động của các ion về các điện cực.
  2. Dự đoán quá trình oxi hóa, quá trình khử xảy ra ở điện cực nào.

I. KHÁI NIỆM VÀ THỨ TỰ ĐIỆN PHÂN

Câu hỏi 1: Vì sao phải điện phân NaCl ở trạng thái nóng chảy để điều chế Na? Có thể điện phân NaCl rắn được không?

Luyện tập 1: 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).

Thí nghiệm 1: 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 100 mL, 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 60 mL dung dịch NaCl bão hòa, rồi nối hai cực với nguồn điện bằng dây dẫn điện để tiến hành điện phân. Thời gian tiến hành 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; đeo khẩu trang và thực hiện thí nghiệm ở nơi thoáng khí hoặc trong tủ hút.

Thí nghiệm 2: Điện phân dung dịch copper(II) sulfate.

Chuẩn bị: 

  • Hóa chất: Dung dịch CuSO4 0,5 M.
  • Dụng cụ: Cốc thủy tinh loại 100 mL, hai điện cực than chì, nguồn điện một chiều 6 V (hoặc pin 6V), dây dẫn điện.

Tiến hành: Nhúng hai điện cực vào cốc đựng khoảng 60 mL dung dịch CuSO4 0,5 M rồi nối hai điện cực với nguồn điện để tiến hành điện phân. Thời gian tiến hành 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.

Câu hỏi 2: Đối với quá trình điện phân dung dịch NaCl bão hòa không có màng ngăn:

  1. 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.
  2. Vì sao sản phẩm thu được trong Thí nghiệm 1 là nước Javel (chứa NaOCl) mà không phải là NaOH? Giải thích.

Vận dụng 1: Tìm hiểu ứng dụng của Javel. Đề xuất thí nghiệm đơn giản để chứng minh rằng dung dịch nước Javel có tính tẩy màu.

Câu hỏi 3: Cho biết trong Thí nghiệm 2, tại điện cực dương, H2O điện phân trước ion SO42- theo quá trình sau:

Xác định các sản phẩm thu được trong Thí nghiệm 2. Viết phương trình hóa học của quá trình điện phân.

Luyện tập 2: Hãy sắp xếp thứ tự điện phân các ion dương ở cực âm khi tiến hành điện phân dung dịch gồm: FeCl2 1 M, CuCl2 1 M và HCl 1 M.

II. ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN PHÂN TRONG THỰC TIỄN

Vận dụng 2: Hãy tìm hiểu và cho biết vì sao không điện phân nóng chảy AlCl3 trong sản xuất nhôm.

Vận dụng 3: 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.

Vận dụng 4: 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.

BÀI TẬP

Bài 1: Chọn những phát biểu đúng:

  1. Phản ứng xảy ra trong pin điện hóa là tự diễn biến, trong bình điện phân là không tự diễn biến.
  2. Phản ứng xảy ra trong pin điện hóa là không tự diễn biến, trong bình điện phân là tự diễn biến.
  3. Cực dương của bình điện phân được gọi là anode, của pin điện hóa được gọi là cathode.
  4. Cực dương của bình điện phân được gọi là cathode, của pin điện hóa được gọi là anode.

Bài 2: Xét quá trình sản xuất nhôm được thực hiện theo phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy với điện cực than chì.

  1. Giải thích vì sao thực tế thành phần thể tích khí bay ra ở cực dương gồm CO (30% – 50%) và CO2 (70% – 50%) mà không phải là O2.
  2. 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.

Nội dung quan tâm khác

Thêm kiến thức môn học

Từ khóa tìm kiếm:

Giải SGK Hóa học 12 Cánh diều, Giải chi tiết Hóa học 12 Cánh diều mới, Giải Hóa học 12 Cánh diều bài 12: Điện phân

Bình luận

Giải bài tập những môn khác