Giải Hóa học 12 trang 85 Cánh diều

Trang trước Trang sau

Với Giải Hóa học 12 trang 85 trong Bài 12: Điện phân Hóa 12 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Hóa 12 trang 85.

Câu hỏi 2 trang 85 Hóa học 12: Đối với quá trình điện phân dung dịch NaCl bão hoà không có màng ngăn:

a) Hãy viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử tại mỗi điện cực. Viết phương trình hoá học của quá trình điện phân.

b) Vì sao sản phẩm thu được trong Thí nghiệm 1 là nước Javel (chứa NaOCl) mà không phải là NaOH? Giải thích.

Lời giải:

a) Điện cực âm (cathode), quá trình oxi hóa: 2H2O(l) + 2e ⟶ H2(g) + 2OH−(aq)

Điện cực dương(anode), quá trình khử: 2Cl−(aq) ⟶ Cl2(g) + 2e

Phương trình hoá học của quá trình điện phân:

2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + Cl2(g) + H2(g)

b) Khí Cl2 sinh ra nhưng vì không có màng ngăn nên Cl2 phản ứng với NaOH (sinh ra ở cathode) thu được nước Javel (chứa NaOCl).

2NaOH(aq) + Cl2(aq) ⟶ NaOCl(aq) + NaCl(aq) + H2O(l)

Thí nghiệm 1 trang 85 Hóa học 12: Điện phân dung dịch sodium chloride không màng ngăn để điều chế nước Javel

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Dung dịch NaCl bão hoà.

- Dụng cụ: Cốc thuỷ tinh loại 100 mL, hai điện cực than chì, nguồn điện một chiều 6 V (hoặc pin 6 V), dây dẫn điện.

Tiến hành: Nhúng hai điện cực vào cốc đựng khoảng 60 mL dung dịch NaCl bão hoà, rồi nối hai điện cực với nguồn điện bằng dây dẫn điện để tiến hành điện phân. Thời gian điện phân tối thiểu là 5 phút.

Yêu cầu: Quan sát và mô tả hiện tượng xảy ra.

Chú ý: Không để hai điện cực đã nối nguồn điện chạm vào nhau; đeo khẩu trang và thực hiện thí nghiệm ở nơi thoáng khí hoặc trong tủ hút.

Lời giải:

Tại điện cực âm (cathode) có khí H2 không màu sinh ra đồng thời tại điện cực dương (anode) có khí Cl2 sinh ra nhưng vì không có màng ngăn nên Cl2 phản ứng với NaOH sinh ra ở cathode thu được nước Javel.

2NaCl(aq) + 2H2O(l) ⟶ H2(g) + Cl2(g) + 2NaOH(aq)

2NaOH(aq) + Cl2(aq) ⟶ NaOCl(aq) + NaCl(aq) + H2O(l)

Thí nghiệm 2 trang 85 Hóa học 12: Điện phân dung dịch copper(II) sulfate

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Dung dịch CuSO4 0,5 M.

- Dụng cụ: Cốc thuỷ tinh loại 100 mL, hai điện cực than chì, nguồn điện một chiều 6 V (hoặc pin 6V), dây dẫn điện.

Tiến hành: Nhúng hai điện cực vào cốc đựng khoảng 60 mL dung dịch CuSO4 0,5M rồi nối hai điện cực với nguồn điện để tiến hành điện phân. Thời gian điện phân tối thiểu là 5 phút.

Yêu cầu: Quan sát và mô tả hiện tượng xảy ra.

Chú ý: Không để hai điện cực đã nối nguồn điện chạm vào nhau.

Lời giải:

Hiện tượng: Màu xanh lam của dung dịch CuSO4 nhạt dần, có khí không màu (O2) thoát ra ở anode, kim loại màu đỏ được sinh ra bám vào cathode.

Giải thích:

Trong dung dịch nước CuSO4 điện li thành Cu2+ và SO42-

CuSO4(aq) ⟶ Cu2+(aq) + SO42-(aq)

Tại điện cực âm (cathode) có ion Cu2+ và H2O. Vì Cu2+ dễ nhận electron hơn H2O (bản chất là H+ của phân tử H2O) nên ưu tiên xảy ra quá trình:

Cu2+(aq) + 2e ⟶ Cu(s)

Tại điện cực dương (anode) có SO42- và H2O. Trong điều kiện này, H2O được ưu tiên điện phân trước theo quá trình:

H2O(aq) ⟶ 12O2(g) + 2H+ + 2e

Phương trình hóa học của phản ứng điện phân:

CuSO4(aq) + H2O(aq) ⟶ Cu(s) + 12O2(g) + H2SO4

Vận dụng 1 trang 85 Hóa học 12: Tìm hiểu ứng dụng của nước Javel. Đề xuất thí nghiệm đơn giản để chứng minh rằng dung dịch nước Javel có tính tẩy màu.

Lời giải:

- Ứng dụng của nước Javel:

+ Tẩy các vết bẩn trên quần áo, vải.

+ Khử trùng toilet, bồn cầu.

+ Khử trùng đồ gia dụng.

+ Vệ sinh nhà cửa.

+ Khử trùng hồ bơi.

+ Tẩy sạch sàn nhà

+ Tẩy vết bẩn trên áo, ga, thảm.

+ Khử trùng môi trường lỏng (khử trùng nguồn nước bị bẩn hay ô uế).

- Thí nghiệm đơn giản để chứng minh rằng dung dịch nước Javel có tính tẩy màu là sử dụng cánh hoa hồng, dung dịch nước Javel làm mất màu cánh hoa hồng.

Câu hỏi 3 trang 85 Hóa học 12: Cho biết trong Thí nghiệm 2, tại điện cực dương, H2O điện phân trước ion SO42- theo quá trình sau: 2H2O ⟶ O2 + 4H+ + 4e

Xác định các sản phẩm thu được trong Thí nghiệm 2. Viết phương trình hoá học của quá trình điện phân.

Lời giải:

- Sản phẩm thu được trong thí nghiệm 2: dung dịch H2SO4, khí không màu (O2) thoát ra ở anode, kim loại màu đỏ được sinh ra bám vào cathode.

- Phương trình hoá học của quá trình điện phân:

CuSO4(aq) + H2O(aq) ⟶ Cu(s) + 12O2(g) + H2SO4

Luyện tập 2 trang 85 Hóa học 12: 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 1M.

Lời giải:

* Ở cực âm, chất có tính oxi hóa mạnh hơn (dễ nhận electron hơn) được ưu tiên điện phân trước.

Sắp xếp thứ tự điện phân các ion dương ở cực âm: Cu2+, H+, Fe2+

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

Xem thêm lời giải bài tập Hóa học lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

Trang trước Trang sau
Giải bài tập lớp 12 Cánh diều khác