Giải Hóa học 12 trang 83

🔍 Kiến thức cần nhớ

Điện phân dung dịch NaCl với điện cực trơ:

• Tại anode (cực dương): xảy ra quá trình oxi hóa Cl⁻ → Cl₂
• Tại cathode (cực âm): xảy ra quá trình khử H₂O → H₂ + OH⁻
• Dung dịch sau điện phân chứa NaOH và Cl₂ hòa tan → tạo nước Javel (NaClO + NaCl)

Thứ tự điện phân:

• Tại anode: chất khử mạnh hơn bị oxi hóa trước (I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > H₂O)
• Tại cathode: chất oxi hóa mạnh hơn bị khử trước (Au³⁺ > Ag⁺ > Hg²⁺ > Cu²⁺ > H⁺ > H₂O)
• Các anion như CO₃²⁻, NO₃⁻, PO₄³⁻, SO₄²⁻, F⁻, ClO₄⁻ coi như không bị điện phân.

---

⚙️ Bài tập

Trang 81 có phần Thí nghiệm: Điện phân dung dịch NaCl với 3 câu hỏi yêu cầu quan sát và giải thích.

---

Câu 1

Đề bài: Giải thích hiện tượng quan sát được ở mỗi điện cực.

Cách 1 — Phân tích theo quá trình điện phân

Dung dịch NaCl bão hòa chứa: Na⁺, Cl⁻, H₂O

Tại anode (cực dương – điện cực trơ than chì):

• Các chất có mặt: Cl⁻ và H₂O
• Theo thứ tự điện phân tại anode, Cl⁻ bị oxi hóa trước H₂O (vì Cl⁻ là chất khử mạnh hơn trong dung dịch đậm đặc)
• Phương trình: 2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e

Hiện tượng: Có bọt khí màu vàng lục (Cl₂) thoát ra ở anode, có mùi hắc đặc trưng của clo.

Tại cathode (cực âm – điện cực trơ than chì):

• Các chất có mặt: Na⁺ và H₂O
• Na⁺ không bị khử trong dung dịch (vì Na là kim loại rất mạnh), nên H₂O bị khử
• Phương trình: 2H₂O + 2e → H₂↑ + 2OH⁻

Hiện tượng: Có bọt khí không màu (H₂) thoát ra ở cathode.

Cách 2 — Giải thích tổng quát bằng phương trình tổng

Phương trình điện phân tổng quát:

2NaCl + 2H₂O → (đpdd) → Cl₂↑ (anode) + H₂↑ (cathode) + 2NaOH

• Anode: khí Cl₂ vàng lục, mùi hắc sủi bọt
• Cathode: khí H₂ không màu sủi bọt

---

Câu 2

Đề bài: Giải thích khả năng tẩy màu của dung dịch sau điện phân.

Cách 1 — Giải thích dựa trên sản phẩm phản ứng

Sau điện phân, dung dịch chứa:

• NaOH (sinh ra ở cathode)
• Cl₂ hòa tan trong dung dịch

Vì thí nghiệm dùng cốc không có màng ngăn, khí Cl₂ sinh ra ở anode tan một phần vào dung dịch và phản ứng với NaOH:

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

NaClO (sodium hypochlorite) là chất oxi hóa mạnh, có khả năng tẩy màu. Đây chính là thành phần chính của nước Javel.

→ Khi cho cánh hoa màu hồng vào dung dịch sau điện phân, NaClO oxi hóa chất màu hữu cơ trong cánh hoa, làm cánh hoa mất màu (bị tẩy trắng).

Cách 2 — Giải thích ngắn gọn theo tính chất nước Javel

Dung dịch sau điện phân thực chất là nước Javel (hỗn hợp NaCl + NaClO). Ion ClO⁻ có tính oxi hóa mạnh trong môi trường trung tính và kiềm, phá hủy liên kết trong phân tử chất màu hữu cơ → cánh hoa bị tẩy trắng.

---

Câu 3

Đề bài: Tại sao nên dùng nắp đậy trong quá trình điện phân?

Cách 1 — Phân tích theo tính chất sản phẩm

Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl:

• Tại anode sinh ra khí Cl₂ (clo) – đây là khí độc, có mùi hắc, gây kích ứng đường hô hấp
• Nếu không đậy nắp, Cl₂ thoát ra ngoài không khí gây nguy hiểm cho người thực hiện thí nghiệm

Lý do dùng nắp đậy:

1. An toàn: Hạn chế khí Cl₂ độc thoát ra môi trường xung quanh
2. Hiệu quả: Giữ Cl₂ hòa tan trong dung dịch để phản ứng với NaOH tạo nước Javel (NaClO), tăng hiệu suất điều chế

Cách 2 — Trả lời ngắn gọn

Đậy nắp để:

• Ngăn khí Cl₂ độc bay ra gây hại sức khỏe
• Tăng lượng Cl₂ hòa tan trong dung dịch, giúp tạo nhiều NaClO (nước Javel) hơn

---

⚠️ Lưu ý thi: Phân biệt rõ điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn (sản xuất NaOH, Cl₂, H₂ riêng biệt) và không có màng ngăn (tạo nước Javel). Đề thi thường hỏi sản phẩm tại mỗi điện cực và ứng dụng.

💡 Mẹo nhớ: Thứ tự điện phân tại cathode nhớ câu: "Au Ag Hg Cu H H₂O" – kim loại quý khử trước, nước khử sau cùng. Tại anode: "I Br Cl H₂O" – halide nặng oxi hóa trước.

---

🎯 Ghi nhớ: - Điện phân dung dịch NaCl không màng ngăn → nước Javel (NaClO có tính tẩy màu) - Anode: Cl⁻ bị oxi hóa → Cl₂; Cathode: H₂O bị khử → H₂ + OH⁻ - Luôn đậy nắp khi điện phân có sinh khí độc (Cl₂, NO₂...)