SKKN Rèn luyện kỹ năng viết phương trình xảy ra trên các điện cực để giúp học sinh rút ra bản chất của cách giải bài tập điện phân trong dung dịch

Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài:
Trong quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THPT, đặc biệt là trong quá trình ôn luyện cho học sinh thi ở kì thi THPT quốc gia, chuyên đề điện phân dung dịch là một chuyên đề hay và khá quan trọng nên các bài tập về điện phân thường có mặt trong các kì thi lớn của quốc gia.
Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán Hóa học là yêu cầu hàng đầu của người học; yêu cầu tìm ra được phương pháp giải toán một cách nhanh nhất, đi bằng con đường ngắn nhất không những giúp người học tiết kiệm được thời gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiện vấn đề của người học.
Qua quá trình tìm tòi, nghiên cứu trong nhiều năm tôi đã hệ thống hóa các dạng bài tập điện phân dung dịch và phương pháp giải các dạng bài tập đó cho học sinh một cách dễ hiểu, dễ vận dụng, tránh được những lúng túng, sai lầm và nâng cao kết quả trong các kỳ thi. Trên cơ sở đó, tôi mạnh dạn chọn đề tài “ Rèn luyện kỹ năng viết phương trình xảy ra trên các điện cực để giúp học sinh rút ra bản chất của cách giải bài tập điện phân trong dung dịch” làm sáng kiến kinh nghiệm cho mình. Với hy vọng đề tài này sẽ là một tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập của các em học sinh 12 và cho công tác giảng dạy của các bạn đồng nghiệp.
 1.2. Mục đích nghiên cứu:
Trong thực tế tài liệu viết về điện phân dung dịch còn ít nên nguồn tư liệu để giáo viên nghiên cứu còn hạn chế do đó nội dung kiến thức và kĩ năng giải các bài tập điện phân cung cấp cho học sinh chưa được nhiều. Vì vậy, khi gặp các bài toán điện phân các em thường lúng túng trong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp. Do vậy tôi đã chọn đề tài này để nghiên cứu.
 1.3. Đối tượng nghiên cứu:
Trong phạm vi đề tài này – như tên gọi của nó, tôi tập trung “Rèn luyện kỹ năng viết phương trình xảy ra trên các điện cực cho học sinh” Từ đó rút ra cách giải các bài tập điện phân dựa trên các phản ứng xẩy ra trên các điện cực.
 1.4. Phương pháp nghiên cứu:
 Tham khảo các tài liệu và rút ra cách giải riêng.
- Cụ thể là: 
+ Dựa vào các phản ứng xảy ra trên các điện cực.
+ Dựa vào số electron nhường ở anot = số electron nhận ở anot.
+ Kết hợp thêm các giả thiết của đề bài để giải bài tập.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
 2.1. Cơ sở lí luận:
 2.1.1.Cơ sở lí thuyết về điện phân:
- Khái niệm về sự điện phân: Là quá trình oxi hóa-khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi cho dòng điện một chiều đi qua hợp chất nóng chảy, hoặc dung dịch chất điện li.
- Trong thiết bị điện phân :
- Anot (A) được nối với cực dương của nguồn điện một chiều,ở đây xảy ra sự oxi hóa .
- Catot (K) được nối với cực âm của nguồn điện một chiều , ở đây xảy ra sự khử
 2.1.2.Các quy tắc điện phân (với điện cực trơ):
 Điện phân dung dịch muối: 
+)Ở catot (cực âm)
 - Các cation kim loại bị khử theo thứ tự trong dãy thế điện cực chuẩn (ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị khử trước): Mn+ + ne → M
-Các ion kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và ion Nhôm không bị điện phân vì chúng có tính oxi hóa yếu hơn H2O; H2O bị điện phân trước chúng theo phương trình: 
Phương trình điện phân tổng quát: 
Mn+ + ne → M
2H2O + 2e → H2 + 2OH–.
+) Ở anot (cực dương):
- Nếu là S2-, Cl-, Br-, I- thì chúng bị điện phân trước H2O theo thứ tự tính khử: 
 S2->I- > Br- > Cl- > OH- > H2O (F- không bị điện phân )
Phương trình điện phân tổng quát: 
S2- → S + 2e 
2X- → X2 + 2e
4OH- → 2H2O + O2 + 4e 
Sau khi hết các ion đó, nếu tiếp tục điện phân thì H2O sẽ điện phân theo phương trình: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
- Nếu là các ion: NO3-, SO42-, CO32-, PO43-...thì chúng không bị điện phân mà H2O bị điện phân.
2.1.3. Định luật Faraday
m=
 Trong đó: m - khối lượng chất (rắn, lỏng, khí) thoát ra ở điện cực (gam).
 A - Khối lượng nguyên tử (đối với kim loại) hoặc khối lượng phân tử (đối với chất khí) 
 n - số electron trao đổi
 I - Cường độ dòng điện ( A)
 t - Thời gian điện phân (s)
F - Hằng số Faraday F= 96500C 
- Số mol e trao đổi ở mỗi điện cực : n= 
2.1.4. Một số lưu ý: 
- Môi trường dung dịch sau điện phân:
- Dung dịch sau điện phân có môi trường axit nếu điện phân muối tạo bởi kim loại sau Al (trong dãy điện hóa) và gốc axit có oxi như: CuSO4, FeSO4, Cu(NO3)2.....
- Dung dịch sau điện phân có môi trường bazơ nếu điện phân muối tạo bởi kim loại đứng trước Al (Al, Kim loại kiềm, kiềm thổ) và gốc axit không có oxi như: NaCl, AlCl3, KBr.... 
- Dung dịch sau điện phân có môi trường trung tính: điện phân các dung dịch điện li còn lại như : HCl, H2SO4, Na2SO4....
- Các loại điện cực:
* Điện cực trơ: (ví dụ : platin...) 
* Điện cực tan: ( ví dụ: bạc, đồng...) Chính anot bị oxi hóa, ăn mòn dần (tan dần). Các ion khác có mặt trong dung dịch hầu như còn nguyên vẹn, không bị oxi hóa.
 Ví dụ: Điện phân dung dịch CuSO4 với bình điện phân có anot làm bằng kim loại Cu:
 Phương trình điện phân: Cu2+ + Cu → Cu(r) + Cu2+ 
- Ý nghĩa sự điện phân: phương pháp điện phân được ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất và trong phòng thí nghiệm nghiên cứu như dùng để điều chế kim loại tinh khiết; điều chế một số phi kim và một số hợp chất; tinh chế một số kin loại hoặc trong lĩnh vực mạ điện...
2.1.5. Một số kinh nghiệm để giải các bài tập điện phân dung dịch
 (1) Trong nhiều trường hợp có thể dùng định luật bảo toàn mol electron (số mol electron thu được ở catot = số mol electron nhường ở anot) để giải cho nhanh.
 (2) Khi điện phân các dung dịch:
       + Hiđroxit của kim loại hoạt động hóa học mạnh (KOH, NaOH, Ba(OH)2,) 
       + Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,) 
      + Muối tạo bởi axit có oxi và bazơ kiềm (KNO3, Na2SO4,)→ Thực tế là điện phân H2O để cho H2 (ở catot) và O2 (ở anot).
 (3) Khi điện phân dung dịch với anot là một kim loại không trơ (không phải Pt hay điện cực than chì) thì tại anot chỉ xảy ra quá trình oxi hóa điện cực. 
 (4) H2O bắt đầu điện phân tại các điện cực khi:
+ Ở catot: bắt đầu xuất hiện bọt khí hoặc khối lượng catot không đổi nũa nghĩa là các ion kim loại bị điện phân trong dung dịch đã bị điện phân hết.
 + Khi pH của dung dịch không đổi nữa có nghĩa là các ion âm hoặc dương (hay cả hai loại) có thể bị điện phân đã bị điện phân hết. Khi đó tiếp tục điện phân sẽ là H2O bị điện phân.
 (5) Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám vào 
 - Độ giảm khối lượng của dung dịch: Δm = (mkết tủa + mkhí) 
 (6) Viết bán phản ứng (thu hoặc nhường electron) xảy ra ở các điện cực theo đúng thứ tự, không cần viết phương trình điện phân tổng quát và sử dụng công thức 
 - Viết phương trình điện phân tổng quát (như những phương trình hóa học thông thường) để tính toán khi cần thiết. 
 (7) Từ công thức Faraday → số mol chất thu được ở điện cực .
 - Nếu đề bài cho I và t thì trước hết tính số mol electron trao đổi ở từng điện cực (ne) theo công thức: (*) (với F = 96500 khi t = giây và F = 26,8 khi t = giờ). Sau đó dựa vào thứ tự điện phân, so sánh tổng số mol electron nhường hoặc nhận với ne để biết mức độ điện phân xảy ra. 
 (8) Nếu đề bài cho lượng khí thoát ra ở điện cực hoặc sự thay đổi về khối lượng dung dịch, khối lượng điện cực, pH,thì dựa vào các bán phản ứng để tính số mol electron thu hoặc nhường ở mỗi điện cực rồi thay vào công thức (*)để tính I hoặc t.
 (9) Có thể tính thời gian t’ cần điện phân hết một lượng ion mà đề bài đã cho rồi so sánh với thời gian t trong đề bài. Nếu t’ t thì lượng ion đó chưa bị điện phân hết. 
 (10) Khi điện phân các dung dịch trong các bình điện phân mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện và thời gian điện phân ở mỗi bình là như nhau → sự thu hoặc nhường electron ở các điện cực cùng tên phải như nhau và các chất sinh ra ở các điện cực cùng tên tỉ lệ mol với nhau. 
 2.2. Thực trạng của vấn đề. 
+) Thuận lợi:
- HS viết được các bán phản ứng xảy ra ở các điện cực.
- HS biết áp dụng công thức Faraday vào giải các bài tập điện phân .
+) Khó khăn:
- Đa số giáo viên thường hướng dẫn học sinh giải theo cách viết phương trình tổng quát, vì vậy các em học sinh thường khó viết được phương trình nên các em khó hiểu về các bài tập điện phân.
 - Đa số học sinh chưa biết vận dụng định luật bảo toàn mol electron (số mol electron thu được ở catot = số mol electron nhường ở anot) để giải cho nhanh.
- Đa số các bài tập điện phân thường tính toán theo các bán phản ứng ở các điện cực nhưng học sinh thường chỉ viết phương trình điện phân tổng quát và giải theo nó.
- Học sinh thường lúng túng khi xác định trường hợp H2O bắt đầu điện phân ở các điện cực (khi bắt đầu sủi bọt khí ở catot hoặc khi pH của dung dịch không đổi).
- Học sinh nhầm lẫn quá trình xảy ra ở các điện cực.
- Học sinh viết sai thứ tự các bán phản ứng xảy ra ở các điện cực →tính 
toán sai.
 Do vậy, với đề tài này sẽ giúp học sinh không cần phải viết phương trình tổng quát, chỉ cần viết các phản ứng xảy ra trên các điện cực kết hợp với định luật bảo toàn electron là có thể giải được các bài tập điện phân trong dung dịch, đặc biệt là các bài tập điện phân trong các đề thi Đại học và THPT quốc gia .
 2.3. Các biện pháp, giải pháp thực hiện: 
 2.3.1. Các ví dụ điện phân các dung dịch chứa 1 muối
Ví dụ 1:Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch NaCl : 
 NaCl → Na+ + Cl- 
 Catot (-) Anot (+) 
 Na+ không bị điện phân 2Cl- → Cl2 + 2e
 2H2O + 2e → H2 + 2OH- 
→ Phương trình : 2Cl- + 2H2O → Cl2 + H2 + 2OH-
 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2 
* Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch : NaCl , CaCl2 , MgCl2 , BaCl2 , AlCl3
→ Không thể điều chế kim loại từ : Na → Al bằng phương pháp điện phân dung dịch . 
Ví dụ 2 : Viết PTHH xảy ra khi điện phân dung dịch Na2SO4 :
 Na2SO4 → 2Na+ + SO42-
 Catot(-):Na+, H2O Anot (+):SO42-, H2O
 Na+ không bị điện phân SO42-không bị điện phân 
 2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
→ Phương trình điện phân: 2H2O→ 2H2 + O2
* Xảy ra tương tự khi điện phân các dung dịch: NaNO3, K2SO4 , Na2CO3 , MgSO4 , Al2(SO4)3....
 Ví dụ 3: (Trích Đề thi THPT - 2015)Điện phân dung dịch muối MSO4 (M là kim loại) với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi. Sau thời gian t giây, thu được a mol khí ở anot. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 2,5a mol. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, khí sinh ra không tan trong nước. Phát biểu nào sau đây là sai?
	A. Khi thu được 1,8a mol khí ở anot thì vẫn chưa xuất hiện bọt khí ở catot.
	B. Tại thời điểm 2t giây, có bọt khí ở catot.
	C. Dung dịch sau điện phân có pH<7
	D. Tại thời điểm t giây, ion M2+ chưa bị điện phân hết.
Hướng dẫn giải
 Anot (+)	Catot (-)
t(s) 2H2O ® O2↑ + 4H+ + 4e	M2+ + 2e ® M
	a®	4a	 2a	¬ 4a
2t(s)
	2H2O ® O2↑ + 4H+ + 4e	M2+ + 2e ® M
	 2a¬	8a	3,5a¬	7a
	Khi 	1,8a®	7,2a	2H2O + 2e ® 2OH- + H2↑
Vì 7,2a > 7a => có bọt khí thoát ra ở cactot.	a¬	0,5a
Số mol H2O bị điện phân =2,5a-2a=0,5a
Thời điểm điện phân hết MSO4 có 2,5a-0,5a*1,5=1,75a mol khí thoát ở anot
→ Chọn đáp án A
Ví dụ 4: Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0,1M với các điện cực trơ cho đến khi vừa bắt đầu sủi bọt bên catot thì ngừng điện phân. Tính pH dung dịch ngay khi ấy với hiệu suất là 100%. Thể tích dung dịch được xem như không đổi. Lấy lg2 = 0,3
 A. pH = 0,1 B.pH = 0,7 C.pH = 2,0 D. pH = 1,3
 Hướng dẫn giải
Đến khi vừa bắt đầu sủi bọt khí bên catot thì Cu2+ vừa hết . 
Điện phân dung dịch : CuSO4 :
 CuSO4 → Cu2+ + SO42- 
 Catot(-) Anot (+)
 SO42- không bị điện phân 
Cu2+ + 2e → Cu 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
0,01→ 0,02 0,02 ← 0,02 
→ Số mol e cho ở anot = số mol e nhận ở catot → n H+ = 0,02 mol 
→ [H+] = 0,02/0,1 = 0,2 → pH = -lg0,2 = 0,7 → Chọn đáp án B
 2.3.2. Các ví dụ điện phân các dung dịch chứa nhiều muối
Ví dụ 1: (Trích Đại học khối A- 2010)
Điện phân (với điện cực trơ) 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 O2. B. khí H2 và O2. C. chỉ có khí Cl2. D. khí Cl 2 và H2.
 Hướng dẫn giải
 Catot(-): Anot(+)
Na+, a(mol) Cu2+, H2O NO3-, a (mol)Cl-, H2O
 Na+ không bị điện phân SO42- không bị điện phân 
 Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e 
 a → 2a a → a
 → H2O bị điện phân ở anot 2H2O → 4H+ + O2 + 4e 
 Vậy anot thu được Cl2 và O2 → Chọn đáp án: A
 Ví dụ 2: (Trích Đại học khối 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. 51,1.	C. 50,4.	D. 23,5. 
 Hướng dẫn giải
 CuSO4 → Cu2+ + SO2- 
 a a
 NaCl → Na+ + Cl- 
 b b 
 Catot(-) Anot (+)
 Na+ không bị điện phân SO2- không bị điện phân .
 Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
 a → 2a b → b
+) Nếu 2a=b thì dung dịch sau điện phân là trung tính không hòa tan được Al2O3
 → không thỏa mãn.
+) Nếu 2a>b
 Khi đó ở catot điện phân Cu.
 Anot điện phân H2O
 2H2O → 4H+ + O2 + 4e 
 1,2→0,3(mol)
 Al2O3 + 6 H+ → 2Al3+ + 3H2O
 0,2 →1,2(mol)
 →+ 0,3 = 0,3→b=0 →(loại)
+) Nếu 2a<b 
 Anot điện phân Cl- → Khí thoát ra ở anot là Cl2 →=0,3 mol→ =0,6mol
→ b= 0,6
Khi đó ở catot điện phân H2O
 2H2O + 2e → H2 + 2OH– 
 0,4 ← 0,4 
 Al2O3 + 2OH- → 2AlO2- + H2O 
 0,2 → 0,4 
 Theo bảo toàn e : ta có 2a + 0,4 = 0,6 → a = 0,1mol 
→ m = 51,1 → Chọn đáp án B .
 Ví dụ 3: (Trích Đại học khối A- 2010) 
 Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl bằng dòng điện có cường độ 2A. Thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot sau 9650 giây điện phân là
A.2,240 lít. B.2,912 lít. C.1,792 lít. D.1,344 lít.
 Hướng dẫn giải
 NaCl → Na+ + Cl- 
 CuSO4 → Cu2+ + SO42-
 n e trao đổi) = = 0,2 mol
 Catot (-) Anot (+) 
 (Cu2+; Na+, H2O) (SO42-, Cl-, H2O)
 Na+ không điện phân SO42- không điện phân
 Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
 0,2 0,12 0,06 ← 0,12
 2H2O → 4H+ +O2 + 4e 
 0,02 ←0,08
 Vkhí = (0,06 + 0,02). 22,4 = 1,792 lít → Đáp án C
 Ví dụ 4: (Trích Đại học khối A- 2014) 
 Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 2,464 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 5,824 lít (đktc). Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là
	A. 0,26	B. 0,24	C. 0,18	D. 0,15
 Hướng dẫn giải
 KCl → Na+ + Cl- 
 CuSO4 → Cu2+ + SO42-
 ne (trao đổi) = (1) 
Trong thời gian là t giây thì số mol khí ở anot thu được = 0,11>0,1 → H2O đã điện phân→ =0.01mol .
 Catot (-) Anot (+) 
 (Cu2+; Na+, H2O) (SO42-, Cl-, H2O)
 K+ không điện phân SO42- không điện phân
 Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
 2a ← a 0,2 → 0,1 → 0,2
 2H2O + 2e → H2 + 2OH– 2H2O → 4H+ +O2 + 4e 
 0,18 ← 0.09 0,01→0,04
→ trong thời gian là t giây thì số ne (trao đổi)=0,24 mol electron
Vậy trong thời gian là 2t giây thì số ne (trao đổi)=0,48 mol electron
Trong thời gian là 2t giây thì số mol khí oxi thu được ở anot: 4*+ 0,2 =0,48→ =0,07 mol
Mà trong thời gian là 2t giây thì tổng số mol khí ở cả 2 điện cực thu được = 0,26 mol 
→= 0,26-0,1-0,07=0,09mol→2a+0,18=0,48→a=0,15mol→ Chon D
 Ví dụ 5: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M và AgNO3 0.1M với cường độ dòng điện I = 3.86A.Tính thời gian điện phân để được một khối lượng kim loại bám bên catot là 1.72g ?
A. 250s B.1000s C.500s D. 750s
 Hướng dẫn giải
Số gam kim loại Ag tối đa được tạo thành : 0,01.108 = 1,08 gam
Số gam Cu tối đa tạo thành : 0,02.64 = 1,28 gam 
Vì 1,08 < 1,72 < 1,08 + 1,28 → Điện phân hết AgNO3 , 
Và còn dư một phần CuSO4 
→ Khối lượng Cu được tạo thành : 1,72 – 1,08 = 0,64 gam → n Cu = 0,01 mol
Áp dụng công thức Faraday : 
Cho Ag : 0,01 = 3,86.t1 / 96500.1 → t1 = 250s 
Cho Cu : 0,01 = 3,86.t2 / 96500.2 → t2 = 500 s 
→ Tổng thời gian : 250 + 500 = 750 s → Chọn Đáp án D .
 Ví dụ 6: (Trích Đại học khối 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 
A. 4,05	 B. 2,70	 C. 1,35	 D. 5,40
 Hướng dẫn giải
Số mol e trao đổi khi điện phân : mol 
n CuCl2 = 0,1.0,5 = 0,05 mol ; n NaCl = 0,5.0,5 = 0,25 mol 
→ n Cu2+ = 0,05 mol , n Cl- = 0,25 + 0,05.2 = 0,35 mol → Vậy Cl- dư , Cu2+ hết , nên tại catot sẽ có phản ứng điện phân nước (sao cho đủ số mol e nhận ở catot là 0,2)
Tại catot : 	Tại anot :
Cu2+ + 2e → Cu 	 2Cl- → Cl2 + 2e
0,05→ 0,1 	 0,2 ← 0,2	
2H2O + 2e → H2 + 2OH-
 0,1 →(0,2-0,1)→ 0,1
Dung dịch sau khi điện phân có 0,1 mol OH- có khả năng phản ứng với Al theo phương trình : Al + OH- + H2O → AlO2- + 3/2 H2 
 0,1← 0,1
 mAl max = 0,1.27= 2,7 (g) → Chọn Đáp án B
 2.3.3. Các ví dụ điện phân các dung dịch axit
Ví dụ 1: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dich HCl:
 HCl → H+ + Cl-
 Catot(-) Anot (+)
 2H+ + 2e → H2 2Cl- → Cl2 + 2e
Phương trình điện phân: HCl → H2 + Cl2
Ví dụ 2: Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch H2SO4
 H2SO4 → 2H+ + SO42-
 Catot(-) Anot (+)
 2H+ + 2e → H2 SO42- Không điện phân
 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
→ Phương trình điện phân: H2O → H2 + ½ O2 
2.3.4. Các ví dụ điện phân các dung dịch bazo
Ví dụ 1 : Viết PTHH xảy ra điện phân dung dịch NaOH:
 NaOH → Na+ + OH-
 Catot(-) Anot (+)
 Na+ không bị điện phân 
 2H2O + 2e → H2 + 2OH– 4OH- → 2H2O + O2 + 4e 
 → Phương trình điện phân: H2O → H2 + ½ O2 
Ví dụ 2: Tiến hành điện phân (với điện cực Pt) 200 gam dung dịch NaOH 10 % đến khi dung dịch NaOH trong bình có nồng độ 25 % thì ngừng điện phân. Thể tích khí (ở đktc) thoát ra ở anot và catot lần lượt là: 
A.149,3 lít và 74,7 lít                    B. 156,8 lít và 78,4 lít 
C. 78,4 lít và 156,8 lít                  D. 74,7 lít và 149,3 lít 
Hướng dẫn giải:
mNaOH (trước điện phân) = 20 gam 
Điện phân dung dịch NaOH thực chất là điện phân nước
Phương trình điện phân: : H2O → 1/2 O2 (anot) + H2 (catot) 
→ mNaOH không đổi → mdd sau điện phân = 80 gam → mH2O bị điện phân = 200 – 80 = 120 gam 
→ nH2O điện phân = 20/3 mol → VO2 = 74,7 lít và VH2 = 149,3 lít → Chọn đáp án D 
2.3.5. Các ví dụ điện phân các dung dịch chứa nhiều chất tan
Ví dụ 1: Điện phân hỗn hợp các dung dịch: HCl, CuCl2, NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn. Giá trị pH của dung dịch thay đổi như thế nào trong quá trình điện phân:
A. Không đổi rồi tăng B.Giảm C.Tăng rồi giảm D.Giảm rồi tăng
 Hướng dẫn giải
 -Khi điện phân CuCl2 thì pH gần như không thay đổi.
-Khi điện phân HCl thì pH của dung dịch tăng.
-Khi điện phân CuCl2 thì pH của dung dịch tăng.
→ Chọn đáp án A
Ví dụ 2 : Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,1M và CuSO4 0,5M bằng điện cực trơ . Khi ở catot có 3,2 gam Cu thì thể tích khí thoát ra ở Anot là 
A.0,56 lít B.0,84 lít C.0,672 lít D.0,448 lít
Hướng dẫn giải
 CuSO4 → Cu2+ + SO42- 
 0,1 0,1
 HCl → H+ + Cl- 
 0,02 0,02
 Catot(-) Anot (+)
 SO42- không bị điện phân .
 Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
 0,1 ← 0,05 0,02 → 0,01
 2H2O → 4H++ O2 + 4e 	
 0,02 ←0,08 mol 
Khi ở catot thoát ra 3,2 gam Cu tức là 0,05 mol → Số mol Cu2+ nhận 0,1 mol , mà Cl- cho tối đa 0,02 mol → 0,08 mol còn lại là H2O cho 
→ Từ sơ đồ điện phân khí thoát ra tại anot là : Cl2 0,01mol ; O2 0,02 mol 
→ Tổng thể tích : 0,03.22,4 = 0,672 lít
→ Chọn đáp án C .
Ví dụ 3: Điện phân 100 ml hỗn hợp dung dịch gồm FeCl3 1M , FeCl2 2M , CuCl2 1M và HCl 2M với điện cực trơ có màng ngăn xốp cường độ dòng điện là 5A trong 2 giờ 40 phút 50 giây ở catot thu được: 
A.5,6 g Fe B.2,8 g Fe C.6,4 g Cu D.4,6 g Cu 
 Hướng dẫn giải
Theo : n Fe3+ = 0,1 mol ; n Fe2+ = 0,2 mol ; n Cu2+ = 0,1 mol ;
 n HCl = 0,2 mol 
Sắp xếp tính oxi hóa của các ion theo chiều tăng dần : 
 Fe2+ < H+ < Cu2+ < Fe3+ 
→ Thứ tự bị điện phân ở catot (-) : 
Fe3+ + 1e → Fe2+ (1)
0,1 → 0,1→ 0,1
Cu2+ + 2e → Cu (2)
0,1 → 0,2→ 0,1
H+ + 1e → Ho (3)
0,2→ 0,2
Fe2+ + 2e → Fe (4) 
Theo công thức Faraday số mol e trao đổi ở hai điện cực : 
 n = It/96500 = 5.9650/96500 = 0,5 mol