Điện phân nóng chảy NaOH thu được gì?

Đáp án và lời giải chuẩn xác cho nghi vấn: “Điện phân nóng chảy NaOH thu được gì?” cùng với tri thức mở rộng do Top Tài Liệu tổng hợp, soạn về điện phân là tài liệu học tập hữu dụng dành cho thầy cô và những bạn học trò tham khảo.

Trả lời nghi vấn: Sản phẩm thu được lúc điện phân NaOH nóng chảy là gì?

A. Ở catot (-): Na2O và ở anot (+): O2 và H2.

B. Ở catot (-): Na2O và ở anot (+): O2 và H2O.

C. Ở catot (-): Na và ở anot (+): O2 và H2O.

D. Ở catot (-): Na và ở anot (+): O2 và H2.

Trả lời

Đáp án đúng C. Ở catot (-): Na và ở anot (+): O2 và H2O.

Tri thức mở rộng về quá trình điện phân.

I. Điện phân là gì?

– Trong hóa học và sản xuất chế tạo, điện phân là một phương thức sử dụng một dòng điện một chiều để xúc tiến một phản ứng hóa học mà nếu ko với dòng điện nó ko tự xảy ra. Điện phân với tầm quan yếu cao về mặt thương nghiệp do nó là một khâu trong việc tách riêng những yếu tố hóa học từ những nguồn tài nguyên trong tự nhiên như quặng.

Điện áp cần thiết để hiện tượng điện phân xảy ra được gọi là thế điện phân. Quá trình điện phân về thực chất là quá trình ngược với pin điện hóa.

II. Qúa trình điện phân xảy ra tại Catot

– Tại catot xảy ra quá trình khử cation

Mn+ + ne → M

K  Ca  Na  Mg  Al      Zn  Fe ….. Pt Au

điện phân nóng chảy  điện phân dung dịch

1. Điện phân chất điện li nóng chảy

– Điều chế được hầu hết những kim loại. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ sử dụng điều chế những kim loại như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al. 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 những kim loại trung bình, yếu (sau Al).

Mn +  ne → M

* Lưu ý:

– Nếu điện phân dung dịch mà với những ion K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+ thì nước sẽ tham gia điện phân.

2H2O + 2e → H2 + 2OH– 

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

Ví dụ: Điện phân dung dịch mà catot với chứa những 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– 

– Những ion H+ của axit dễ bị khử hơn những ion H+ của nước

a) Quá trình điện phân ở anot:

– Tại anot xảy ra quá trình oxi hóa anion:  Xn → X + ne

* Gốc axit ko chứa oxi như Cl, S2… hoặc ion OH của bazơ kiềm hoặc nước thì tham gia điện phân.

Ví dụ: 2Cl  → Cl+ 2e

4OH → O2 + 2H2O + 4e

* Gốc axit với chứa oxi NO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–… thì nước tham gia điện phân :  2H2O → O2 + 4H+ 4e

– Nếu điện phân ko sử dụng những anot trơ (graphit, platin) mà sử dụng những kim loại như Ni, Cu, Ag…thì những kim loại này dễ bị oxi hóa hơn những anion (thế oxi hóa – khử của chúng thấp hơn), và do đó chúng tan vào dung dịch (anot tan).

b) Một số ví dụ:

– Điện phân dung dịch CuCl2 với anot trơ với thể trình diễn bằng sơ đồ:

Catot (–)     ←     CuCl2      →      Anot (+)

Cu2+ + 2e → Cu                            2Cl → Cl2 + 2e

Phương trình điện phân: CuCl2 → Cu + Cl2

– Điện phân dung dịch NaCl bão hòa với điện cực trơ với màng ngăn với thể trình diễn bằng sơ đồ:

Catot (–)       ←     NaCl       →       Anot (+)

H2O, Na+               (H2O)                 Cl, H2O

2H2O + 2e → H2 + 2OH–                 2Cl  → Cl2 + 2e

Phương trình điện phân: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2

Nếu ko với màng ngăn thì: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

– Điện phân dung dịch NiSO4 với anot trơ với thể trình diễn bằng sơ đồ:

Catot (–)      ←      NiSO4    →    Anot (+)

Ni2+, H2O               (H2O)            H2O, SO42-

Ni2+ + 2e → Ni                            2H2O → O2 + 4H+ + 4e

Phương trình điện phân là: 2NiSO4 + 2H2O → 2Ni + 2H2SO4 + O2

– Điện phân dung dịch NiSO4 với anot bằng Cu với thể trình diễn bằng sơ đồ:

Catot (–)       ←         NiSO4      →      Cu (+)

Ni2+, H2O                  (H2O)                H2O, SO42-

Ni2+ + 2e → Ni                                   Cu → Cu2+ + 2e

Phương trình điện phân là: NiSO4 + Cu → CuSO4 + Ni

3. Định luật Fraday

Định Luật Điện phân Faraday:

Khối lượng chất phóng thích ở mỗi điện cực tỉ lệ với điện lượng đi qua dung dịch và đương lượng của chất: n = A.I.t/ n.F

Trong đó:

+ m: khối lượng chất phóng thích 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 kì điện phân (s)

+ F: hằng số Faraday (F = 1,602.10−19.6,022.1023 ≈ 96500 C.mol−1)

Biểu thức liên hệ: n =  I.t/F

4. Ứng dụng của hiện tượng điện phân

Một số ứng dụng của hiện tượng điện phân:

– Điều chế hoá chất: điều chế clo, hiđrô và xút trong công nghiệp hoá chất.

– Luyện kim: người ta dựa vào hiện tượng dương cực tan để tinh luyện kim loại. Những kim loại như đồng, nhôm, magiê và nhiều hoá chất được điều trực tiếp bằng phương pháp điện phân

– Mạ điện: người ta sử dụng phương pháp điện phân để phủ một lớp kim loại ko gỉ như crôm, niken, vàng, bạc… lên những vật dụng bằng kim loại khác.

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *