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.
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 trả lời tốt nhất
(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