Nghiên cứu ảnh hưởng của hiệu điện thế đến phản ứng điện phân, một nhóm học sinh cho rằng, dòng điện có hiệu điện thế càng lớn thì tổng khối lượng chất rắn và chất khí sau điện phân càng lớn. [đã giải]

Nghiên cứu ảnh hưởng của hiệu điện thế đến phản ứng điện phân, một nhóm học sinh cho rằng, dòng điện có hiệu điện thế càng lớn thì tổng khối lượng chất rắn và chất khí sau điện phân càng lớn. Để thực hiện điều đó, nhóm học sinh tiến hành như sau:
• Bước 1: Lấy cốc thể tích 100 mL, thêm vào đó 2,5 gam CuSO4.5H2O và thêm nước vào cho đến khi thể tích dung dịch là 25 mL.
• Bước 2: Thêm tiếp dung dịch H2SO4 1M vào dung dịch cho đến khi thể tích dung dịch đạt 40 mL. Đem cân toàn bộ cốc thì thấy khối lượng là m gam.
• Bước 3: Lấy hai điện cực than chì, nhúng vào dung dịch trong cốc (hai điện cực không tiếp xúc với nhau) và nối một điện cực với cực dương và nối một điện cực với cực âm của pin điện 2V.
• Bước 4: Thực hiện điện phân trong khoảng thời gian 10 phút, sau đó lấy hai điện cực ra và đem cân lại cốc đựng dung dịch sau điện phân thì khối lượng cốc là m2 gam.
Lặp lại thí nghiệm khi thay dòng điện 2V bằng các dòng điện 4V, 6V, 8V, 10V. Kết quả thí nghiệm:

Hiệu điện thế (V)…… 2…… 4…… 6….. 8

Δm = m1 – m2……. 1,5… 1,2… 1,0… 0,8

a) Các quá trình khử ion Cu2+ thành Cu và khử ion H+ thành H2 xảy ra tại điện cực than chì nối với cực âm.
b) Quá trình oxi hóa H2O tạo thành khí O2 và ion H+ xảy ra tại điện cực than chì nối với cực dương.
c) Sự chênh lệch khối lượng trước và sau điện phân đúng bằng khối lượng chất trong dung dịch đã điện phân.
d) Kết quả thí nghiệm chứng tỏ nhận định ban đầu của nhóm học sinh là sai.