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 dưới:
Bước 2: Rót 40 ml dung dịch CuSO4 0,5 M vào ống thuỷ tinh hình chữ U rồi nhúng hai điện cực than chì vào dung dịch.
Bước 3: Nối hai điện cực than chì với hai cực của nguồn điện có cường độ dòng điện là 9,65A và tiến hành điện phân.
+ Sau thời gian t (s) thu được 0,0075 mol khí ở anode và dung dịch X.
+ Thực hiện thí nghiệm với bộ dụng cụ và lượng hóa chất như trên trong thời gian điện phân là 3t (s) thì thu được 0,0475 mol khí thoát ra ở cả hai điện cực và dung dịch Y.
a) Khối lượng dung dịch Y giảm 2,05 gam so với dung dịch CuSO4 ban đầu.
b) Để mạ Cu lên chiếc chìa khóa bằng Fe theo phương pháp điện phân thì trong sơ đồ thí nghiệm trên phải sử dụng anode là thanh Cu nguyên chất, cathode là chìa khóa và dung dịch điện phân là dung dịch CuSO4.
c) Tại thời điểm 1,2t (s), ion Cu2+ chưa bị điện phân hết.
d) Nếu nhúng thanh Mg vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, nhấc thanh Mg ra, sấy khô thì thấy khối lượng thanh Mg giảm 0,16 gam.
Câu trả lời tốt nhất
nCuSO4 = 0,02
Sau t giây: nO2 = 0,0075 —> ne = 4nO2 = 0,03
Sau 3t giây: ne = 0,03.3 = 0,09
Cathode: nCu = 0,02 —> nH2 = 0,025
Anode: nO2 = 0,09/4 = 0,0225
(a) Đúng, m giảm = mCu + mH2 + mO2 = 2,05 gam
(b) Đúng, điện phân cực dương tan thì dùng anode bằng Cu, cathode bằng vật cần mạ (chìa khóa).
(c) Đúng, lúc 1,2t giây có ne = 0,03.1,2 = 0,036 < 2nCu2+ nên Cu2+ chưa hết.
(d) Đúng
nMg phản ứng = nSO42- = 0,02
X chứa nCu2+ = 0,02 – 0,03/2 = 0,005
—> Δm = 0,005.64 – 0,02.24 = -0,16 (giảm 0,16 gam).