Điện phân dung dịch là một trong các phương pháp điều chế kim loại có tính khử trung bình, yếu. Tiến hành điện phân 1,0L dung dịch CuSO4 1,0M bằng dòng điện có hiệu điện thế và cường độ thích hợp thu được kim loại và khí theo thí nghiệm như hình vẽ bên.
Số mol electron trao đổi ở mỗi điện cực được tính theo công thức: ne = It/96500 (mol) với I là cường độ dòng điện (đơn vị Ampe); t là thời gian điện phân (đơn vị giây). Xem trong quá trình điện phân nước bay hơi không đáng kể.
a) Tên gọi của điện cực X, Y lần lượt là anode, cathode.
b) Ở bề mặt điện cực X ưu tiên xảy ra quá trình khử Cu2+.
c) Nếu thay các điện cực graphite bằng các điện cực bằng đồng, thì sau một thời gian điện phân, điện cực Y giảm khối lượng, còn điện cực X tăng khối lượng.
d) Nếu thời gian điện phân là 19300 giây với cường độ dòng điện 5A thì khối lượng dung dịch giảm 80,0 gam.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, X nối với cực âm và Y nối với cực dương nên X là cathode, Y là anode.
(b) Đúng, tại cathode X: Cu2+ + 2e —> Cu
(c) Đúng, nếu thay các điện cực graphite bằng các điện cực bằng đồng thì:
+ Tại cathode X: Cu2+ + 2e —> Cu nên khối lượng cathode tăng.
+ Tại anode Y: Cu —> Cu2+ + 2e nên khối lượng anode giảm.
(d) Sai
ne = It/F = 1 —> nCu = 0,5 và nO2 = 0,25
m giảm = mCu + mO2 = 40 gam