Dua belas soalan ini bergerak daripada mudah kepada lebih sukar. Ia melatih lima pelajaran dalam penaakulan elektrolisis: peranan elektrod, hasil lebur, persamaan setengah, kes akueus dan penyaduran elektrik.
Tulis jawapan anda dahulu, kemudian buka penjelasan. Semua data berangka di bawah ialah data rekaan untuk latihan. Gunakan Ar: Cu = 64, Al = 27, dan 24 dm³ bagi satu mol gas pada suhu dan tekanan bilik.
Soalan
1. Satu elektrod disambung kepada terminal positif bekalan. Namakannya dan nyatakan ion yang bergerak ke arahnya.
Lihat jawapan
Ia ialah anod. Ion negatif (anion) bergerak ke arahnya, kerana cas berlawanan menarik. Lihat peranan elektrod.
2. Terangkan mengapa plumbum(II) bromida pepejal tidak mengalirkan arus tetapi sebatian lebur boleh.
Lihat jawapan
Dalam pepejal, ion Pb²⁺ dan Br⁻ terikat dalam kekisi. Apabila lebur, ion bebas bergerak dan membawa arus melalui cecair.
3. Plumbum(II) bromida lebur dielektrolisiskan dengan elektrod lengai. Nyatakan hasil di setiap elektrod.
Lihat jawapan
Ion: Pb²⁺ dan Br⁻. Plumbum di katod, bromin di anod. Lihat hasil lebur.
4. Magnesium klorida lebur, MgCl₂, dielektrolisiskan. Berikan hasil dan persamaan keseluruhan.
Lihat jawapan
Mg²⁺ ke katod, Cl⁻ ke anod. Hasil: magnesium dan klorin. Keseluruhan: MgCl₂ → Mg + Cl₂. Semakan atom: 1 Mg dan 2 Cl pada kedua-dua belah.
5. Tulis persamaan setengah di setiap elektrod bagi soalan 4 dan nyatakan yang mana pengoksidaan dan yang mana penurunan.
Lihat jawapan
Katod: Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg, penurunan (elektron diterima). Anod: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻, pengoksidaan (elektron dilepaskan). Kedua-duanya melibatkan 2 elektron, jadi hasil tambahnya ialah MgCl₂ → Mg + Cl₂. Lihat persamaan setengah.
6. Aluminium oksida lebur mempunyai persamaan setengah Al³⁺ + 3e⁻ → Al dan 2O²⁻ → O₂ + 4e⁻. Gabungkannya menjadi satu persamaan keseluruhan.
Lihat jawapan
Samakan elektron. Gandaan sepunya terkecil bagi 3 dan 4 ialah 12. Darabkan yang pertama dengan 4: 4Al³⁺ + 12e⁻ → 4Al. Darabkan yang kedua dengan 3: 6O²⁻ → 3O₂ + 12e⁻. Tambah dan batalkan elektron: 4Al³⁺ + 6O²⁻ → 4Al + 3O₂.
Itulah 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂. Semakan: 4 Al dan 6 O pada kedua-dua belah.
7. Larutan kuprum(II) sulfat dielektrolisiskan dengan elektrod lengai. Berikan hasil di setiap elektrod dan terangkan mengapa hasil ini dan bukan yang lain.
Lihat jawapan
Katod: kuprum, kerana kuprum kurang reaktif daripada hidrogen, jadi Cu²⁺ dinyahcas dan bukan H⁺. Anod: oksigen, kerana tiada ion halida, jadi OH⁻ melepaskan elektron. Lihat kes akueus dan lebur.
8. (Data rekaan.) Dalam sel soalan 7, 0.64 g kuprum termendap. Berapakah mol kuprum itu, berapakah mol elektron yang dipindahkan, dan berapakah isi padu oksigen yang terbentuk di anod pada suhu dan tekanan bilik?
Lihat jawapan
Mol Cu = 0.64 ÷ 64 = 0.01 mol.
Setiap Cu²⁺ menerima 2 elektron, jadi elektron = 2 × 0.01 = 0.02 mol.
Di anod, 4 elektron membebaskan 1 O₂. Jadi O₂ = 0.02 ÷ 4 = 0.005 mol. Isi padu = 0.005 × 24 = 0.12 dm³ = 120 cm³.
Semakan melalui nisbah: Cu : O₂ = 2 : 1, jadi 0.01 mol Cu sepadan dengan 0.005 mol O₂. Guru mol dan nisbah persamaan menunjukkan corak yang sama.
9. (Data rekaan.) Dalam sel aluminium soalan 6, 0.40 mol aluminium terbentuk. Berapakah mol gas oksigen yang terbentuk, dan berapakah jisim aluminium?
Lihat jawapan
Daripada 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂, Al : O₂ = 4 : 3. Mol O₂ = 0.40 × 3/4 = 0.30 mol.
Jisim Al = 0.40 × 27 = 10.8 g.
Semakan: 0.30 ÷ 0.40 = 0.75 = 3/4, sepadan dengan nisbah.
10. Larutan natrium klorida pekat dielektrolisiskan dengan elektrod lengai. Namakan gas di setiap elektrod dan bahan yang tinggal dalam larutan.
Lihat jawapan
Katod: hidrogen, kerana natrium lebih reaktif daripada hidrogen. Anod: klorin, kerana klorida ialah ion halida dalam larutan pekat. Tinggal dalam larutan: natrium hidroksida, daripada ion Na⁺ dan OH⁻ yang tidak dinyahcas.
11. Sebuah pintu pagar besi hendak disadur nikel. Namakan katod, anod dan elektrolit yang sesuai, dan tulis persamaan setengah di katod.
Lihat jawapan
Katod: pintu pagar besi. Anod: elektrod nikel. Elektrolit: larutan yang mengandungi ion nikel(II), seperti larutan nikel(II) sulfat. Katod: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni. Lihat gambar rajah penyaduran elektrik.
12. Seorang murid menulis: “Dalam elektrolisis, elektron mengalir melalui elektrolit daripada katod ke anod.” Kenal pasti kesilapan dan betulkannya.
Lihat jawapan
Elektron tidak mengalir melalui elektrolit. Ia bergerak melalui wayar dan elektrod, dan ion membawa arus melalui elektrolit. Selain itu, elektron meninggalkan anod dan bergerak mengelilingi litar luar ke arah katod, jadi arah yang dinyatakan itu terbalik.
Jika anda tersilap
| Apa yang salah | Soalan | Pergi ke |
|---|---|---|
| Keliru anod dan katod, atau ke mana ion bergerak | 1, 2, 12 | peranan elektrod dan elektrolit |
| Hasil lebur salah atau menambah hidrogen | 3, 4 | ramal hasil lebur |
| Elektron di sebelah salah, atau persamaan tidak seimbang | 5, 6 | persamaan setengah |
| Hasil akueus salah atau larutan yang tinggal | 7, 10 | kes akueus dan lebur |
| Silap mol atau nisbah | 8, 9 | guru mol dan nisbah persamaan dan pelatih imbangan persamaan |
| Keliru gambar rajah penyaduran | 11 | gambar rajah penyaduran elektrik |
Catat setiap kesilapan dalam log kesilapan dan baris gilir cuba semula, kemudian cuba soalan serupa selepas beberapa hari.
Apabila satu corak terus berulang, guru kami boleh menjejakinya dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu.