SKKN Phân dạng và lựa chọn phương pháp giải phù hợp cho bài toán điện phân trong ôn thi đại học đạt hiệu quả cao tại trường THPT Cẩm Thủy 1

I – PHẦN MỞ ĐẦU
1/ Lí do chọn đề tài
Hóa học là môn khoa học nghiên cứu về cấu tạo và sự biến đổi chất. Một trong nhiệm vụ trọng tâm của hóa học là phải nắm vững các quá trình biến đổi chất, các định luật và vận dụng trong giải quyết bài tập qua đó để củng cố lại những kiến thức đã học cho người học
Trong chương trình thi đại học, cao đẳng những năm qua câu hỏi điện phân luôn là một câu hỏi thường xuyên xuất hiện trong đề thi và cũng trở thành một câu hỏi khó, gây khó khăn cho học sinh và luôn có những dạng mới lạ với những cách giải mới và hay. Tuy nhiên khi tham khảo và nghiên cứu các tài liệu Tôi nhận thấy các tài liệu mới đưa ra các bài tập chung chung chưa phân thành từng dạng bài, nhiều cách giải rườm ra, phức tạp, chưa phù hợp với đối tượng học sinh đặc biệt là học sinh khu vực miền núi, đồng thời khi giảng dạy chuyên đề này thì cái khó với học sinh đó là hiểu chưa đầy đủ và đúng về các quá trình điện cực, chưa biết phân tích đề bài nên khi gặp bài toán thường rất hay lúng túng và làm rối bài toán hay không định hướng được phương pháp giải
Dựa trên cơ sở thực tiễn dạy học tại trường THPT Cẩm Thủy 1 trong việc ôn tập định hướng học sinh thi đại học – cao đẳng Tôi nhận thấy bài toán điện phân thường có phương pháp giải chung từ đó Tôi đã phân dạng và lựa chọn phương pháp giải phù hợp nhóm bài tập này và đã áp dụng chuyên đề này trong năm học nhũng năm vừa qua và đã đạt được một số kết quả như mong muốn, do đó Tôi đã chọn nội dung này làm sáng kiến kinh nghiệm năm 2016 với tên đề tài là: “Phân dạng và lựa chọn phương pháp giải phù hợp cho bài toán điện phân trong ôn thi đại học đạt hiệu quả cao tại trường THPT Cẩm Thủy 1”
Trong đề tài này Tôi đã phân dạng bài toán thành 3 dạng, đúc rút một số kinh nghiệm và lựa chọn phương pháp giải phù hợp cho bài toán điện phân nhanh hơn, hiểu đúng, đầy đủ các quá trình điện cực đồng thời phát huy được trí tuệ của học sinh để học tập môn hóa học tốt hơn
2/ Mục đích nghiên cứu của đề tài 
- Đề tài tập trung nghiên cứu phân dạng và lựa chọn phương pháp giải bài toán điện phân trong dung dịch phù hợp với đối tượng học sinh tại trường THPT Cẩm Thủy 1
3/ Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Là học sinh khối 12, cụ thể là học sinh đang theo học chương trình nâng cao định hướng ôn thi đại học – cao đẳng tại trường THPT Cẩm Thủy 1
- Phân dạng và phương pháp giải bài toán điện phân trong dung dịch
4/ Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp quan sát: Quan sát thực tiễn dạy và học tại trường THPT Cẩm Thủy 1 trong những năm học vừa qua, Chất lượng ôn thi đại học và bồi dưỡng học sinh giỏi
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: nghiên cứu sách báo, giáo trình có liên qua đến ôn thi đại học và bồi dưỡng học sinh giỏi 
- Phương pháp tổng kết thực tiễn, xử lí số liệu
II – PHẦN NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1. Cơ sở lí luận của đề tài 
- Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra trên bề mặt điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li
- Cơ sở của phương pháp giải bài toán điện phân là vận dụng định luật Faraday cho các quá trình điện cực đồng thời người học cần nắm vững các quy tắc xảy ra tại anot và catot (bao gồm các ion bị điện phân, không bị điện phân, thứ tự điện phân các ion, và ion điện phân thay thế...) 
2. Thực trạng của đề tài trước khi áp dụng
 - Câu hỏi điện phân thường có trong đề thi đại học - cao đẳng 
- Chưa có sự phân dạng, phương pháp giải bài toán điện phân cụ thể
- Học sinh còn lúng túng, chưa định hình ra phương pháp giải như thế nào cho 1 bài điện phân lúc cho I, t, lúc không cho, rồi điện phân với nhiều chất, với thời gian khác nhau làm cho học sinh dễ bị nhầm lẫn
- Do đó để giúp học sinh hiểu rõ và định hình được phương pháp giải bài toán điện phân tôi đã phân loại và đưa ra các phương pháp giải phù hợp trong đề tài này
3. Giải quyết vấn đề
3.1- Khái niệm về sự điện phân
Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li
Cấu tạo bình điện phân gồm 2 điện cực
+ cực dương: gọi là anot
+ cực âm gọi là catot
 - Điện cực trơ: là điện cực là bằng than chì hoặc platin
 - Điện cực tan là điện cực được làm bằng kim loại: sắt, đồng ...
3.2 Phân loại và các quá trình điện cực
3.2.1 Điện phân nóng chảy
+ Điện phân nóng chảy oxit: Al2O3
 	2Al2O3 4Al + 3O2
+ Điện phân nóng chảy hydroxit kim loại kiềm:
 2MOH 2M + O2↑ + H2O↑ (M = Na, K,)
+ Điện phân muối clorua (thường dùng điều chế KL kiềm và kiềm thổ)
 2MClx 2M + xCl2 (x = 1,2)
3.2.2 Điện phân dung dịch với anot trơ 
* Các quá trình xảy ra tại catot: cực âm
+ gồm các ion mang điện tích dương (ion kim loại) và H2O
+ Xảy ra sự khử các ion kim loại và H2O: Mn+ + ne à M
+ Thứ tự điện phân các ion kim loại: ion có tính oxi hóa mạnh bị điện phân trước ion có tính oxi hóa yếu hơn điện phân sau
+ Các ion kim loại nhóm IA, IIA và Al3+ không bị điện phân mà H2O điện phân thay: H2O + 2e à H2 + 2OH-
* Các quá trình xảy ra tại anot: cực dương
+ gồm các ion mang điện tích âm (gốc axit) và H2O
+ Xảy ra sự oxi hóa các ion âm và H2O: Xn- + ne à X
+ Thứ tự điện phân tại anot: ion có tính khử mạnh bị điện phân trước ion có tính khử yếu hơn điện phân sau: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O
+ Các anion gốc axit có oxi như: NO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4– không bị oxi hóa mà H2O điện phân thay: 2H2O à O2 + 4H+ + 4e
* Các ví dụ về điện phân trong dung dịch
Ví dụ 1: điện phân dung dịch CuCl2
Catot:
Cu2+ + 2e à Cu
Sự khử Cu2+
Anot
2Cl- à Cl2 + 2e
Sự oxi hóa Cl-
PT điện phân: CuCl2 Cu + Cl2
Ví dụ 2: điện phân dung dịch CuSO4
Catot:
Cu2+ + 2e à Cu
Sự khử Cu2+
Anot: SO42- không điện phân
2H2O à O2 + 4H+ + 4e
Sự oxi hóa H2O
PT điện phân: 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4
Ví dụ 3: điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn
Catot: ion Na+ không bị điện phân
2H2O + 2e à H2 + 2OH- 
Sự khử H2O 
Anot
2Cl- à Cl2 + 2e
Sự oxi hóa Cl-
PT điện phân: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2
Ví dụ 4: điện phân dung dịch Na2SO4
Catot: ion Na+ không bị điện phân
2H2O + 2e à H2 + 2OH- 
Sự khử H2O
Anot: SO42- không điện phân
2H2O à O2 + 4H+ + 4e
Sự oxi hóa H2O
PT điện phân: 2H2O H2 + O2
3.2.3 Định luật Faraday: hay 
Trong đó: 
+ m: khối lượng chất giải phóng ở điện cực (gam) 
+ A: khối lượng mol của chất thu được ở điện cực 
+ n: số electron trao đổi ở điện cực 
+ I: cường độ dòng điện (A) 
+ t: thời gian điện phân 
+ F: hằng số Faraday (F = 96500 nếu thời gian tính theo giây; F = 26,8 nếu thời gian tính theo giờ
3.3. Phân dạng bài toán điện phân
3.3.1 Dạng bài toán điện phân cho I, t
Phương pháp chung: 
- Tính mol electron (ne) trao đổi ở 2 điện cực .
- Tính toán theo từng điện cực
- Độ giảm khối lượng rm = mKL + m khí
Bài toán tổng hợp: 
Ví dụ 1: Điện phân 200ml dung dịch hỗn hợp CuSO4 1M và NaCl 0,5M (điện cực trơ, màng ngăn xốp, H = 100%) với cường độ dòng điện I = 5A trong thời gian 2702 giây 
Tính khối lượng kim loại thu được ở catot
Tính thể tích khí thoát ra ở anot (đktc)
Tính độ giảm khối lượng của dung dịch
Tính PH của dung dịch sau điện phân
Dung dịch sau điện phân chứa những chất nào
Nêu điện phân đến khi catot bắt đầu điện phân nước với I = 5A thì thời gian điện phân là bao nhiêu? 
Hướng dẫn giải: 
 ne cho = ne nhận =
nCu2+ = 0,2 mol nCl- = 0,1 mol
Catot:
Cu2+ + 2e -----> Cu 
0,2mol 0,14 mol 
=> nCu2+ dư dừng điện phân 
=> nCu = 
Anot
2Cl- -----> Cl2 + 2e
0,1 mol 0,14 mol
=> ne dư = 0,14 – 0,1 = 0,04 mol
Tiếp tục điện phân nước
2H2O à O2 + 4H+ + 4e 
 0,01 ß 0,04 0,04mol
a). Khối lượng kim loại ở catot: mCu = 0,07 . 64 = 4,48 gam
b) anot khí gồm O2 và Cl2
nCl2 = => 
=> V khí = 0,06 . 22,4 = 1,344 lít
c) Tính độ giảm khối lượng của dung dịch
 	rm = mCu + m khí = 4,48 + 0,05 . 71 + 32 . 0,01 = 8,35 gam
d) Tính PH của dung dịch: 
 [H+] = => PH = -log 0,2 = 0,7
e) dung dịch sau điện phân gồm các ion: Cu2+ dư, H+, Na+ và SO42-
 Vậy chứa: CuSO4, Na2SO4, H2SO4
f). khi catot điện phân đến khi H2O bắt đầu điện phân thì Cu2+ vừa hết 
=> ne = 2nCu2+ = 0,4 mol
=> 
Ví dụ 2: Điện phân (với điện cực trơ, hiệu suất 100%) 500 ml dung dịch X chứa đồng thời CuCl2 0,1M và Fe2(SO4)3 0,1M với cường độ dòng điện không đổi 2,68A trong thời gian 1,5 giờ, thu được dung dịch Y. Khối lượng dung dịch Y giảm so với khối lượng dung dịch X là 
 A. 5,15 gam. B. 6,75 gam. C. 4,175 gam. D. 5,55 gam.
Hướng dẫn giải:
 ne cho = ne nhận =
nCu2+ = 0,05mol, nFe3+ = 0,1mol, nCl- = 0,1 mol
Catot:
Fe3+ + 1e -----> Fe2+
0,1 mol 0,15 mol 
ne dư = 0,05 mol => điện phân Cu2+
Cu2+ + 2e ------> Cu 
0,05mol 0,05 mol 
=> nCu2+ dư dừng điện phân 
=> nCu = 
Anot
2Cl- -----> Cl2 + 2e
0,1 mol 0,15 mol
=> ne dư = 0,15 – 0,1 = 0,05 mol
Tiếp tục điện phân nước
2H2O -----> O2 + 4H+ + 4e 
 0,0125 ß 0,05mol
Vậy m giảm = 64 . 0,025 + 71.0,05 + 32 . 0,0125 = 5,55 gam
Đáp án: D
Ví dụ 3: (Đại học-B-2009) Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2 0,1M và NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất điện phân 100%) với cường độ dòng điện 5A trong 3860 giây. Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng hoà tan m gam Al. Giá trị lớn nhất của m là
4,05. 	B. 2,70. 	C. 1,35. 	D. 5,40.
Hướng dẫn giải:
 ne cho = ne nhận =
nCu2+ = 0,05mol, nCl- = 0,35 mol
Catot:
Cu2+ + 2e ------> Cu 
0,05mol 0,2 mol 
=> ne dư = 0,1 mol
Vậy tiếp tục điện phân H2O
2H2O + 2e à H2 + 2OH- 
=> nOH- = ne dư = 0,1 mol
Anot
2Cl- -----> Cl2 + 2e
0,35 mol 0,2 mol
=> nCl– dừng điện 
Vậy Al tan trong OH-: Al + OH- + 3H2O -----> Al(OH)4- 
nAl = nOH- = 0,1 mol => mAl = 2,7 gam
Đáp án: B
3.3.2 Dạng bài toán điện phân không cho I, t
3.3.2.1 Điện phân dung dịch chứa một chất tan
-Phương pháp chung: Viết phương trình điện phân phân tử và tính toán theo phương trình
Ví dụ 1: (ĐHKB 2010) Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 gam so với dung dịch ban đầu. Cho 16,8 gam bột sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của x là
A. 1,50. 	B. 3,25. 	C. 2,25. 	D. 1,25.
Hướng dẫn giải:
PTđp : 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2
Pư a mol ® a mol ® a mol ® a/2 mol
 m giảm = mCu + mO2 ó 8 = 64a + 16a => a = 0,1 mol
Dung dich sau điện phân gồm Cu2+ dư (b mol) và H2SO4
 Fe + Cu2+ ----> Fe2+ + Cu
 b mol ¬ bmol ® b mol
 Fe + H2SO4 -----> FeSO4 + H2
 0,1 mol ¬0,1 mol
Khối lượng kim loại giảm = 16,8 – 12,4 = 4,4 gam
m giảm = mFe – mCu => 56(b + 0,1) – 64b = 4,4 => b = 0,15 mol
nCuSO4 = a + b = 0,25 mol => x = 1,25M
Đáp án: D
Ví dụ 2: Điện phân 200m dung dịch CuCl2 sau một thời gian thu được dung dịch X thấy khối lượng dung dịch giảm 13,5 gam. Nếu nhúng 1 thanh Mg vào dung dịch X thấy khối lượng thanh Mg tăng 12 gam. Tính nồng độ mol của dung dịch CuCl2
A. 1,50. 	B. 2,5. 	C. 2,0. 	D. 1,0.
Hướng dẫn giải:
 PTđp : CuCl2 Cu + Cl2
 Pư a mol ® a mol ® a mol 
 m giảm = mCu + mCl2 ó 13,5 = 64a + 71a => a = 0,1 mol
Dung dich sau điện phân gồm Cu2+ dư (x mol) 
 Mg + Cu2+ ----> Mg2+ + Cu
 1mol Cu2+ pư khối lượng tăng 40 gam
 x mol -----------------------------12 gam
=> x = 0,3 mol 
Vậy tổng mol CuCl2 = 0,1 + 0,3 = 0,4 mol 
CM CuCl2 = 
Đáp án: C
3.3.2.2 Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp chất tan
- Phương pháp giải chung:
+ Viết PT điện phân dạng ion thu gọn 
+ Dựa vào các dữ kiện trong bài toán như: độ giảm khối lượng của dung dịch, môi trường dung dịch sau điện phân) để tính toán 
+ Nếu điện phân hỗn hợp CuSO4 và NaCl (có màng ngăn)
Pt ion: Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2
Nếu Cu2+ dư: 2Cu2+ + 2H2O 2Cu + 4H+ + O2 => Môi trường axit
Nếu Cl- dư: 2H2O + 2Cl- 2OH- + H2 + Cl2 => Môi trường bazơ
Chú ý: quan trọng nhất trong bài toán hỗn hơp (Cu2+ và Cl-) đó là xác định được môi trương sau điện phân để biết được ion ban đầu nào còn dư)
Ví dụ 1: ĐH A- 2011 Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 10,75 gam thì ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay hơi không đnags kể). Tất cả các chất tan trong dung dịch sau điện phân là
A. KNO3 và Cu(NO3)2	B. KNO3, KCl và KOH
C. KNO3 và KOH 	D. KNO3, HNO3 và Cu(NO3)2
Hướng dẫn giải: 
 nCl- = 0,1 mol, nCu2+ = 0,15 mol
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2
Khi Cl- hết 0,05 ¬ 0,1® 0,05 ® 0,05 mol 
 m giảm = mCu + mCl2 = 0,05(64 + 71) = 6,75 gam < 10,75 gam
Vậy Cl- hết và tiếp tục điện phân Cu2+ và H2O
Giả sử Cu2+ điện phân = x mol (x 0,1 mol) 
 2Cu2+ + 2H2O 2Cu + 4H+ + O2
 x mol ® x mol ® x/2 mol
 m giảm = mCu + mO2 64x + 16x = 10,75 - 6,75 => x = 0,05 mol < 0,1 
Vậy sau điệp phân Cu2+ dư=> dung dịch sau điện phân gồm: Cu2+, K+, NO3-, H+ => chứa các chất: Cu(NO3)2, KNO3, HNO3
Đáp án: D
Ví dụ 2: (ĐHKA 2010) Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) một dung dịch gồm NaCl và CuSO4 có cùng số mol, đến khi ở catot xuất hiện bọt khí thì dừng điện phân. Trong cả quá trình điện phân trên, sản phẩm thu được ở anot là
 A. khí Cl2 và H2. B. khí Cl2 và O2. C. khí H2 và O2. D. chỉ có khí Cl2.
Hướng dẫn giải
nCu2+ = nCl- = amol
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2
Ban đầu amol amol => Cu2+ dư
 2Cu2+ + 2H2O 2Cu + 4H+ + O2
Vậy tại anot khí gồm Cl2 và O2
Đáp án B
Ví dụ 3: Tiến hành điện phân dung dich X chứa m gam CuSO4 và NaCl với điện cực trơ màng ngăn xốp đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng điện phân. Tại anot thu được 3,92 lít khí và dung dịch sau điện phân tác dụng với Fe thu được 3,36 lít khí đktc. Tính giá trị của m
	A. 45,85 	B. 51,70	C. 37,85	D. 42,35
Hướng dẫn giải
	nCuSO4 = x mol, nNaCl = 2y mol , nH2 = 0,15 mol, nKhí anot = 0,15 mol
	Vì dung dịch sau điện phân hòa tan được Fe nên dung dịch sau điên phân có môi trường axit hay Cu2+ dư so với Cl-
 Fe + 2H+ à Fe2+ + H2
 0,3 mol 0,15 mol
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2 (1)
 y mol 2y y mol
 2Cu2+ + 2H2O 2Cu + 4H+ + O2 (2)
 0,15 mol 0,3 mol 0,075 mol
 nkhi = y + 0,075 => y + 0,075 = 0,175 => y = 0,1 mol 
Theo PT 1,2 => nCu2+ = 0,1 + 0,15 = 0,25 mol 
=> m = 160 . 0,25 + 58,5 . 0,2 = 51,7 gam
Đáp án B
Ví dụ 4: Tiến hành điện phân dung dich X chứa m gam CuSO4 và KCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng điện phân. Sau phản ứng tại anot thu được 4,48 lít khí và dung dịch sau điện phân được trung hòa bởi 100ml dung dịch H2SO4 0,5M. Tính giá trị của m?
	A. 48,85 	B. 61,8	C. 53,8	D. 54,35
Hướng dẫn giải
	nCuSO4 = x mol, nKCl = 2y mol , nH2SO4 = 0,05 mol, nKhí anot = 0,2 mol
	Vì dung dịch sau điện phân hòa tác dụng với H2SO4 nên có môi trường bazơ hay Cl- dư so với Cu2+
 OH- + H+ à H2O
 0,1 mol 0,1 mol
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2 (1) 
 x mol 2x x mol
 2H2O + 2Cl- 2OH- + H2 + Cl2 (2)
 0,1mol 0,1 mol 0,05 mol
 nkhí = x + 0,05 => x + 0,05 = 0,2 => x = 0,15 mol 
Theo PT 1,2 => nCl- = 0,3 + 0,1 = 0,4 mol 
m = 160 . 0,15 + 74,5 . 0,4 = 53,8 gam
Đáp án C
Ví dụ 5: Điện phân 200ml hỗn hợp dung dịch Cu(NO3)2 aM và NaCl bM với điện cực trơ màng ngăn xốp đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì ngừng điện phân. Khi đó tại catot thu được 3,2 gam kim loại và dung dịch sau điện phân có PH = 1. Tính giá trị của a, b
Hướng dẫn giải
	nCuSO4 = 0,2a mol, nNaCl = 0,2b mol 
	Vì dung dịch sau điện phân có PH = 1 Môi trường axit hay Cu2+ dư so với Cl-
 PH = 1=> [H+] = 0,1M => nH+ = 0,02 mol 
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2 (1)
 0,1b mol 0,2b 0,1b 0,1b mol
 2Cu2+ + 2H2O 2Cu + 4H+ + O2 (2)
 0,01 mol 0,01 0,02 mol 
Tổng mol Cu ở catot = => 0,1b + 0,01 = 0,05 => b = 0,4M
Mặt khác ta có nCu2+ = 0,2a => 0,2a = 0,05 => a = 0,25M
Ví dụ 6: ĐH-A-2013 Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl (hiệu suất 100%, điện cực trơ, màng ngăn xốp), đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực thì ngừng điện phân, thu được dung dịch X và 6,72 lít khí (đktc) ở anot. Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4 gam Al2O3. Giá trị của m là
	A. 25,6.	B. 23,5	C. 51,1.	D. 50,4.
Hướng dẫn giải
	nCuSO4 = x mol, nNaCl = 2y mol , nAl2O3 = 0,2 mol
	Vì Al2O3 là chất lưỡng tính nên dung dich sau điện phân có thể là môi trường axit hay môi trường bazơ
+ Trường hợp 1: Môi trường axit (H+) => Cu2+ dư
 Al2O3 + 6H+ à 2Al3+ + 3H2O
 0,2 mol 1,2 mol
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2
 y mol 2y y mol
 2Cu2+ + 2H2O 2Cu + 4H+ + O2
 0,6 mol 1,2 mol 0,3 mol
 nkhi = y + 0,3 => y + 0,3 = 0,3 => y = 0 (Loại)
+ Trường hợp 2: Môi trường bazơ (OH-) => Cl- dư
 Al2O3 + 2OH- + 3H2O à 2Al(OH)4-
 0,2 mol 0,4 mol
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2
 x mol 2x x mol
 2H2O + 2Cl- 2OH- + H2 + Cl2
 0,4mol 0,4mol 0,2 mol
nkhi = x + 0,2 => x + 0,2 = 0,3 => x = 0,1 mol
nCl-=> 2x + 0,4 = 2y => y = 0,3 mol
m = 160. 0,1 + 58,5 . 0,6 = 51,1 gam
Đáp án: C
Ví dụ 7: Điện phân 200ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 xM, KCl yM ( điện cực trơ, màng ngăn) đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng lại. Dung dịch sau điện phân có khối lượng giảm 22,04(g) so với dung dịch ban đầu và dung dịch này hòa tan tối đa 7,92(g) Zn(OH)2. Biết thời gian điện phân là 19300 giây. Giá trị của x, y, cường độ dòng điện là:
	A.	0,5M; 1,2M; 2,5A	B.	0,6M; 2M; 2A	
	C.	1M; 2M; 2A	D.	1M; 1,5M; 1A
Hướng dẫn giải
	nCu(NO3)2 = 0,2x mol, nKCl = 0,2y mol , nZn(OH)2 = 0,08 mol
	Vì Zn(OH)2 là chất lưỡng tính nên dung dich sau điện phân có thể là môi trường axit hay môi trương bazơ
+ Trường hợp 1: Môi trường axit (H+) => Cu2+ dư
 Zn(OH)2 + 2H+ à Zn2+ + 2H2O
 0,08 mol 0,16 mol
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2 (1)
 0,1y 0,2y 0,1y 0,1y mol
 2Cu2+ + 2H2O 2Cu + 4H+ + O2 (2)
 0,08 mol 0,08 0,16 mol 0,04 mol
	mCu(1,2) + mCl2 + mO2 = m giảm 
64(0,1y + 0,08) + 71. 0,1y + 32 . 0,04 = 22,04 => y = 0,579
0,2x = 0,2y + 0,08 => x = 0,979 Không có giá trị phù hợp loại
+ Trường hợp 2: Môi trường bazơ (OH-) => Cl- dư
 Zn(OH)2 + 2OH- à Zn(OH)42-
 0,08 mol 0,16 mol
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2
 0,2x 0,4x 0,2x 0,2x mol
 2H2O + 2Cl- 2OH- + H2 + Cl2
 0,16mol 0,16 0,08 0,08 mol
	mCu(1) + mCl2(1,2) + mH2 = m giảm 
64. 0,2x + 71. (0,2x + 0,08) + 2. 0,08 = 22,04 => x = 0,6M
 0,2y = 0,2x + 0,16 => y = 2M
Mol electron trao đổi: ne = nCl- = 0,4mol => 
Đáp án: B
Ví dụ 8: Điện phân dung dịch chứa x mol NaCl và y mol CuSO4 với điện cực trơ, màng ngăn xốp đến khí nước bị điện phân ở 2 điện cực thì ngừng. Thể tích khí ở anot sinh ra gấp 1,5 lần thể tích khí ở catot ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Quan hệ giữa x và y là
	A. x = 6y	B. x = 3y	C. y = 1,5x	D. x =1,5y
Hướng dẫn giải
- Vì H2O điện phân ở cả 2 điện cực nên cả Cu2+ và Cl- hết
- catot đã có khí thoát ra nên Cu2+ hết so với Cl-
Xảy ra điện phân: Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2
 y 2y y mol
 2H2O + 2Cl- 2OH- + H2 + Cl2
 x-2y 
Ta có: + y = 1,5. => x = 6y
Đáp án A
Ví dụ 9: Hòa tan 8,96 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu (có tỉ lệ mol tương ứng 8 : 7) vào dung dịch chứa 0,28 mol HNO3 và 0,2 mol HCl thu được khí NO là sản phẩm khử duy nhất và m gam dung dịch A. Tiến hành điện phân m gam dung dịch A (với điện cực trơ, hiệu suất điện phân là 100%) với cường độ dòng điện 2,68A trong thời gian t giờ thu được (m – 15,18) gam dung dịch B. Giá trị của t bằng?
A. 3,50	B. 3,12	C. 3,02	D. 3,00
Hướng dẫn giải
nFe : nCu = 8:7 = 8x : 7x mol
56.8x + 64.7x = 8,96 => x = 0,01 mol
nH+ = 0,48 mol, nNO3- = 0,28 mol, nCl- = 0,2 mol
PT: Fe + 4H+ + NO3- à Fe3+ + NO + 2H2O
Pư: 0,08 ® 0,32 ® 0,08 ® 0,08 mol
PT: 3Cu + 8H+ + 2NO3- à 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Pư 0,06 ¬ 0,16® 0,04 ® 0,06 mol
nCu dư = 0,07 – 0,06 = 0,01 mol
Cu + 2Fe3+ à 2Fe2+ + Cu2+ 
0,01® 0,02 ® 0,02 ® 0,01 mol
Vậy dung dịch A chứa Fe2+ (0,02 mol), Fe3+ (0,06 mol), Cu2+ (0,07 mol), Cl- (0,2 mol), NO3- (0,16 mol)
PT điện phân: 2Fe3+ + 2Cl- 2Fe2+ + Cl2 (1)
 0,06® 0,06® 0,06 ® 0,03 mol
 Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2 (2)
 0,07® 0,14 ® 0,07 ®0,07 mol
Theo bài ra m giảm = 15,18
m giảm = 64.0,07 + 71 .0,1 = 11,58 Tiếp tục điện phân Fe2+ và H2O
 2Fe2+ + 2H2O 2Fe + 4H+ + O2
 Y ® y® y/2 mol
Ta có 56y + 16y = 15,18 – 11,58 => y = 0,05 mol < 0,08 Thỏa mãn
Xét tại anot: 2Cl- ® Cl2 + 2e
 2H2O ® 4H+ + O2 + 4e
ne = nCl- + 4nO2 =