Giáo án điện tử Hóa học 12 cánh diều Bài 12: Điện phân

BÀI 12: ĐIỆN PHÂN

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

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

- 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).

- Hãy nêu nguyên tắc hoạt động của pin Galvani Zn-Ag và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra trong pin.

- 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.

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

- Cho biết trong Thí nghiệm 2, tại điện cực dương, H₂O điện phân trước ion SO₄^2- 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.

- 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

- Hãy tìm hiểu và cho biết vì sao không điện phân nóng chảy AlCl₃ trong sản xuất nhôm.

- 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.

- 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.

- Liệt kê một số đồ vật được mạ kim loại và nêu tác dụng của việc mạ đó.

III. LUYỆN 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.