Một nhóm học sinh nghiên cứu quá trình tinh chế đồng từ một mẫu đồng thô (chứa đồng có hàm lượng là x%) [đã giải]

Một nhóm học sinh nghiên cứu quá trình tinh chế đồng từ một mẫu đồng thô (chứa đồng có hàm lượng là x%) bằng phương pháp điện phân và đưa ra giả thuyết “khối lượng mẫu đồng thô giảm bằng khối lượng cathode tăng”. Để kiểm chứng giả thuyết, nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm sau:
– Nối mẫu đồng thô với một điện cực và miếng đồng tinh khiết với điện cực còn lại của nguồn điện một chiều, rồi nhúng vào bình điện phân chứa dung dịch copper(II) sulfate trong dung dịch sulfuric acid.
– Tiến hành điện phân với cường độ dòng điện 24A. Sau t giờ, các điện cực được lấy ra, làm khô và đem cân.
– Khối lượng các điện cực trước và sau điện phân được ghi lại trong bảng sau:

Thời điểm………. m đồng thô (g)…… m đồng tinh khiết (g)

Trước điện phân…………. 103……………… 100

Sau t giờ…………………. 8,56……………… 182,5

Giả sử hiệu suất quá trình điện phân là 100% và phần tạp chất tạp chất trong mẫu đồng không tham gia vào quá trình điện phân. Biết q = ne.F = I.t, trong đó: q là điện lượng (C), ne là số mol electron đi qua dây dẫn, I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian điện phân (giây), F là hằng số Faraday (F = 96500 C/mol).
a) Giả thuyết của nhóm học sinh sai.
b) Trong thí nghiệm, mẫu đồng thô được nối với cực âm, miếng đồng tinh khiết được nối với cực dương của nguồn điện.
c) Giá trị của x ≥ 80,1. (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng phần mười)
d) Giá trị của t là 3,3. (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng phần mười)