Tiến hành thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO4 theo các bước sau:
• Bước 1: Lắp thiết bị thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO4 như hình bên.
• Bước 2: Rót dung dịch CuSO4 0,2M vào ống thủy tinh hình chữ U rồi nhúng 2 điện cực bằng than chì vào dung dịch.
• Bước 3: Nối 2 điện cực than chì với hai cực của nguồn điện có cường độ dòng điện là 1A và tiến hành điện phân.
+ Sau thời gian t giây thu được 0,0025 mol khí ở anode.
+ Sau thời gian 3t giây thu được 0,0125 mol khí thoát ra ở cả hai điện cực và dung dịch X.
Câu 1. Xét đúng sai:
a) Phản ứng trong bình điện phân là 2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 + 2H2SO4.
b) Tại anode, xuất hiện bọt khí hydrogen trên bề mặt điện cực.
c) Khối lượng dung dịch X giảm 0,89 gam so với dung dịch CuSO4 ban đầu.
d) Để mạ đồng lên chiếc chìa khóa bằng sắt theo phương pháp điện phân thì trong sơ đồ thí nghiệm trên phải sử dụng anode là thanh đồng, cathode là chìa khóa và dung dịch điện phân là dung dịch CuSO4.
Câu 2. Biết hằng số Faraday F = 96485C/mol. Xét đúng sai:
a) Tại anode xảy ra quá trình oxi hoá ion SO42- và tạo thành khí O2.
b) Để mạ đồng lên chiếc chìa khóa bằng sắt theo phương pháp điện phân thì trong sơ đồ thí nghiệm trên phải sử dụng cathode là thanh đồng, anode là chìa khóa và dung dịch điện phân là dung dịch CuSO4.
c) Sau 30 phút, ion Cu2+ đã bị điện phân hết.
d) Dung dịch sau điện phân làm quỳ tím chuyển đỏ.
Câu trả lời tốt nhất
Câu 1.
(a) Đúng
(b) Sai, tại anode xuất hiện bọt khí O2 do H2O bị oxi hóa: 2H2O —> O2 + 4H+ + 4e
(c) Đúng
Sau t giây: nO2 = 0,0025
Sau 3t giây: nO2 = 0,0025.3 = 0,0075 —> nH2 = 0,005
Bảo toàn electron: 2nCu + 2nH2 = 4nO2
—> nCu = 0,01
—> m giảm = mCu + mO2 + mH2 = 0,89 gam
(d) Đúng:
Anode là thanh Cu: Cu —> Cu2+ + 2e
Cathode là chìa khóa: Cu2+ + 2e —> Cu
Câu 2.
(a) Sai, tại anode H2O bị oxi hóa tạo O2: 2H2O —> O2 + 4H+ + 4e
(b) Sai:
Anode là thanh Cu: Cu —> Cu2+ + 2e
Cathode là chìa khóa: Cu2+ + 2e —> Cu
(c) Sai:
Sau t giây: nO2 = 0,0025
Sau 3t giây: nO2 = 0,0025.3 = 0,0075 —> nH2 = 0,005
Bảo toàn electron: 2nCu + 2nH2 = 4nO2
—> nCu = 0,01
nCu = It/2F —> t = 1929,7s = 32,2 phút
(d) Đúng, dung dịch sau điện phân chứa H2SO4 nên làm quỳ tím chuyển đỏ.