Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm mạ đồng (copper) lên chiếc chìa khoá. Giả thuyết được nhóm học sinh này đưa ra là: “Nồng độ của dung dịch CuSO4 trước và sau quá trình mạ là không đổi”.
Để kiểm chứng giả thuyết, nhóm học sinh tiến hành các bước như sau:
– Bước 1: Cân để xác định khối lượng ban đầu của chiếc chìa khoá là 10 gam và của thanh đồng nguyên chất là 15 gam.
– Bước 2: Nối chiếc chìa khoá với 1 điện cực và thanh đồng với điện cực còn lại của nguồn điện một chiều rồi nhúng vào cốc chứa dung dịch CuSO4 để tiến hành mạ với hiệu điện thế thích hợp (như hình vẽ):
– Bước 3: Sau thời gian 15 phút điện phân, lấy chiếc chìa khoá và thanh đồng ra khỏi cốc, làm khô cẩn thận, đem cân thì thấy khối lượng của chiếc chìa khoá là 10,32 gam, của thanh đồng là 14,68 gam. Biết hiệu suất của quá trình đạt 100%.
a) Thanh đồng được nối với cực âm, chiếc chìa khoá được nối với cực dương của nguồn điện.
b) Tại cathode xảy ra quá trình khử ion Cu2+, tại anode xảy ra quá trình oxi hoá Cu.
c) Do khối lượng của thanh đồng giảm nên giả thuyết ban đầu của nhóm học sinh là sai.
d) Sau khi mạ xong, độ giảm khối lượng của thanh đồng bằng độ tăng khối lượng của chiếc chìa khoá.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, thanh đồng nối với cực dương của nguồn điện, chìa khóa nối với cực âm của nguồn điện.
(b) Đúng
(c) Sai, do anode và cathode xảy ra các quá trình trái ngược nhau nên Cu ở anode tan và Cu2+ trong dung dịch bị khử tại cathode với lượng như nhau, kết quả là Cu2+ trong dung dịch không đổi, giả thuyết đưa ra là đúng.
(d) Đúng, anode giảm 0,32 gam và cathode tăng 0,32 gam.