Với giải bài tập Hóa 12 Bài 13: Điện phân sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Hóa học 12 Bài 13.

Giải Hóa học 12 Chân trời sáng tạo Bài 13: Điện phân

Giải Hóa học 12 trang 70

Pin điện hoá hoạt động dựa trên các phản ứng oxi hoá – khử tự xảy ra trong pin

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Mở đầu trang 70 Hóa học 12: Pin điện hoá hoạt động dựa trên các phản ứng oxi hoá – khử tự xảy ra trong pin (hoá năng chuyển thành điện năng). Tuy nhiên, một số phản ứng oxi hoá – khử chỉ có thể xảy ra nhờ năng lượng dòng điện, được gọi là phản ứng điện phân (điện năng chuyển thành hoá năng).

Khi điện phân, các quá trình trên bề mặt điện cực xảy ra theo nguyên tắc nào? Điện phân có ứng dụng gì trong đời sống, sản xuất?

Lời giải:

* Nguyên tắc điện phân nóng chảy:

- Tại cathode (điện cực âm): xảy ra quá trình khử ion dương.

- Tại anode (điện cực dương): xảy ra quá trình oxi hoá ion âm.

* Nguyên tắc điện phân dung dịch: ở cathode, ưu tiên điện phân chất có tính oxi hoá mạnh hơn; ở anode, ưu tiên điện phân chất có tính khử mạnh hơn.

* Phương pháp điện phân có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, đặc biệt là điều chế, tinh chế một số kim loại, mạ điện …

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Xác định sản phẩm tạo thành ở hai điện cực khi điện phân NaCl nóng chảy

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Thảo luận 1 trang 70 Hóa học 12: Xác định sản phẩm tạo thành ở hai điện cực khi điện phân NaCl nóng chảy.

Lời giải:

Quá trình xảy ra ở mỗi điện cực:

Cực dương (anode): $2C{l}^{-}\to C{l}_2+2e$

Cực âm (cathode): $N{a}^{+}+1e\to Na.$

Như vậy, khi điện phân NaCl nóng chảy ở cực dương thu được khí Cl₂ và ở cực âm thu được kim loại Na.

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Viết phương trình hoá học của quá trình điện phân nóng chảy các chất: MgCl2, Al2O3

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Luyện tập trang 70 Hóa học 12: Viết phương trình hoá học của quá trình điện phân nóng chảy các chất: MgCl₂, Al₂O₃.

Lời giải:

Phương trình hoá học:

$MgC{l}_2\stackrel{đpnc}{\to }Mg+C{l}_2$

$2A{l}_2{O}_3\stackrel{đpnc}{\to }4Al+3O_2$

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Tiến hành Thí nghiệm 1 Điện phân dung dịch CuSO4, điện cực graphite (than chì) và nêu hiện tượng quan sát được

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Thảo luận 2 trang 71 Hóa học 12: Tiến hành Thí nghiệm 1 và nêu hiện tượng quan sát được.

Lời giải:

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Cho biết khi điện phân dung dịch CuSO4, ion Cu2+ và (SO4)2- di chuyển về điện cực nào

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Thảo luận 3 trang 71 Hóa học 12: Cho biết khi điện phân dung dịch CuSO₄, ion Cu²⁺ và $S{O}_4^{2-}$  di chuyển về điện cực nào.

Lời giải:

Trong thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO₄, khi có dòng điện chạy qua dung dịch, ion sulfate $\left(S{O}_4^{2-}\right)$ di chuyển về phía anode, ion Cu²⁺ di chuyển về phía cathode.

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Xác định sản phẩm sinh ra ở điện cực khi điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trơ

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Thảo luận 4 trang 71 Hóa học 12: Xác định sản phẩm sinh ra ở điện cực khi điện phân dung dịch CuSO₄ với điện cực trơ.

Lời giải:

Ta có sơ đồ điện phân:

Vậy sản phẩm thu được ở điện cực âm (cathode) là kim loại Cu; sản phẩm thu được ở điện cực dương (anode) là khí O₂ và acid H₂SO₄.

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Tiến hành Thí nghiệm 2 và nêu hiện tượng xảy ra. Giải thích

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Thảo luận 5 trang 72 Hóa học 12: Tiến hành Thí nghiệm 2 và nêu hiện tượng xảy ra. Giải thích.

Lời giải:

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Viết quá trình xảy ra ở mỗi điện cực và phương trình hoá học của phản ứng điện phân

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Luyện tập trang 72 Hóa học 12: Viết quá trình xảy ra ở mỗi điện cực và phương trình hoá học của phản ứng điện phân khi điện phân dung dịch AgNO₃; CuCl₂ với điện cực graphite.

Lời giải:

* Điện phân dung dịch AgNO₃:

Tại anode (cực dương): $2H_{2}O\to O_2+4H^{+}+4e$

Tại cathode (cực âm): $A{g}^{+}+1e\to Ag$

Phương trình hoá học của phản ứng điện phân:

$4AgN{O}_3+2H_{2}O\stackrel{đpdd}{\to }4Ag+O_2+4HN{O}_3$

* Điện phân dung dịch CuCl₂:

Tại anode (cực dương): $2C{l}^{-}\to C{l}_2+2e$

Tại cathode (cực âm): $C{u}^{2+}+2e\to Cu$

Phương trình hoá học của phản ứng điện phân:

$CuC{l}_2\stackrel{đpdd}{\to }Cu+C{l}_2$

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Em hãy tìm hiểu và nêu một số ứng dụng của phương pháp điện phân trong thực tiễn

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Thảo luận 6 trang 73 Hóa học 12: Em hãy tìm hiểu và nêu một số ứng dụng của phương pháp điện phân trong thực tiễn.

Lời giải:

Điện phân có nhiều ứng dụng quan trọng trong thực tiễn như: sản xuất kim loại mạnh, mạ điện, tinh chế kim loại …

Ví dụ tinh luyện đồng bằng phương pháp điện phân: Đồng có độ tinh khiết cao có khả năng dẫn điện tốt, bền về mặt hoá học nên được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử. Đồng có độ tinh khiết cao có thể thu được từ đồng có độ tinh khiết thấp qua quá trình tỉnh luyện bằng phương pháp điện phân, trong đó:

- Dung dịch chất điện li là dung dịch CuSO₄.

- Cực dương làm bằng tấm đồng có độ tinh khiết thấp.

- Cực âm làm bằng tấm đồng có độ tinh khiết cao.

Khi dòng diện chạy qua dung dịch, các ion đồng bị diện phân bám lên cực âm tạo lớp đồng tinh khiết. Đồng trong cực dương bị tan ra, các tạp chất lắng xuống đáy bể dưới dạng "bùn dương cực".

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Điện phân CaCl2 nóng chảy, ở cathode xảy ra quá trình nào

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Bài tập 1 trang 74 Hóa học 12: Điện phân CaCl₂ nóng chảy, ở cathode xảy ra quá trình nào?

A. Oxi hoá ion Ca²⁺.

B. Khử ion Ca²⁺.

C. Oxi hoá ion Cl⁻.

D. Khử ion Cl⁻.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Cực âm (cathode): $C{a}^{2+}+2e\to Ca.$

Như vậy, ở cực âm xảy ra sự khử ion Ca²⁺.

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Điện phân dung dịch Cu(NO3)2 với điện cực trơ, ở anode xảy ra quá trình nào

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Bài tập 2 trang 74 Hóa học 12: Điện phân dung dịch Cu(NO₃)₂ với điện cực trơ, ở anode xảy ra quá trình nào?

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Tại anode (cực dương): $H_{2}O\to \frac{1}{2}{O}_2+2H^{+}+2e.$

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Viết phương trình hoá học của phản ứng điện phân khi điện phân KCl nóng chảy

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Bài tập 3 trang 74 Hóa học 12: Viết phương trình hoá học của phản ứng điện phân khi điện phân KCl nóng chảy.

Lời giải:

Phương trình hoá học: $2KCl\stackrel{đpnc}{\to }2K+C{l}_2$

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác:

Hãy đề xuất và trình bày cách mạ đồng (Cu) lên một đồ vật làm từ sắt (Fe)

Giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân - Chân trời sáng tạo

Bài tập 4 trang 74 Hóa học 12: Hãy đề xuất và trình bày cách mạ đồng (Cu) lên một đồ vật làm từ sắt (Fe) bằng phương pháp điện phân.

Lời giải:

Mạ đồng (Cu) lên một đồ vật làm từ sắt (Fe) bằng phương pháp điện phân với anode làm bằng đồng và cathode là vật bằng sắt cần được mạ và cùng được nhúng trong dung dịch Cu²⁺ (dung dịch muối của đồng, ví dụ CuSO₄).

- Ở anode: Cu → Cu²⁺ + 2e (điện cực đồng tan ra).

- Ở cathode: Cu²⁺ + 2e → Cu (đồng sinh ra bám vào vật cần mạ).

Hai quá trình này giữ cho nồng độ CuSO₄ trong bình điện phân không đổi.

Lời giải Hóa 12 Bài 13: Điện phân hay khác: