Đề bài

Sự điện phân là quá trình oxi hóa - khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li nhằm thúc đẩy một phản ứng hóa học mà nếu không có dòng điện, phản ứng sẽ không tự xảy ra. Trong thiết bị điện phân:

- Anot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng oxi hóa. Anot được nối với cực dương của nguồn điện một chiều.

- Catot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng khử. Catot được nối với cực âm của nguồn điện một chiều.

Một sinh viên thực hiện thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO₄ với một điện cực bằng graphit và một điện cực bằng đồng.

Thí nghiệm 1: Sinh viên nối điện cực graphit với cực (+) và điện cực đồng với cực (-) của nguồn điện.

Thí nghiệm 2: Đảo lại, sinh viên nối điện cực graphit với cực (-) và điện cực đồng với cực (+) của nguồn điện.

Câu 1

Trong Thí nghiệm 1, bán phản ứng xảy ra tại catot (-) là

A.
2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂.
B.
2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e.
C.
Cu²⁺ + 2e → Cu.
D.
Cu → Cu²⁺ + 2e.

Đáp án: C

Phương pháp giải

Catot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng khử.

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Điện phân dung dịch CuSO₄ với catot (-) làm bằng graphit, anot (+) làm bằng Cu:

Catot (-): Cu²⁺ + 2e → Cu

Anot (+): 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Câu 2

Sau khi kết thúc Thí nghiệm 1, bạn sinh viên rửa sạch catot bằng nước cất sau đó sấy khô và đem cân thấy khối lượng catot tăng lên 28,80 gam so với ban đầu. Biết trong suốt quá trình điện phân không thấy khí thoát ra tại catot. Thể tích khí thoát ra ở anot (đktc) là

A.

2,52 lít.
B.

5,04 lít.
C.

3,78 lít.
D.

6,30 lít.

Đáp án: B

Phương pháp giải

Bước 1: Tính số mol Cu

Khối lượng catot tăng là khối lượng của Cu bám vào => Số mol Cu

Bước 2: Tính thể tích khí thu được

- Viết bán phản ứng tại các điện cực.

- Áp dụng định luật bảo toàn electron để tính lượng O₂ sinh ra ở anot ⟹ Thể tích khí thu được ở anot.

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Bước 1: Tính số mol Cu

Khối lượng catot tăng là khối lượng của Cu bám vào

\(\to {n_{Cu}} = \dfrac{{28,8}}{{64}} = 0,45\left({mol} \right)\)

Bước 2: Tính thể tích khí thu được

- Catot (-): Do trong quá trình điện phân không thấy khí thoát ra ở catot nên H₂O không bị điện phân tại catot.

Cu²⁺ + 2e → Cu

- Anot (+): Ion SO₄^2- không bị điện phân nên H₂O bị điện phân.

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

- BT e: \({n_{e(cat{\rm{o}}t)}} = {n_{e(an{\rm{o}}t)}} \Leftrightarrow 2{n_{Cu}} = 4{n_{{O_2}}}\)

\(\Rightarrow {n_{{O_2}}} = \dfrac{1}{2}{n_{Cu}} = \dfrac{1}{2}.0,45 = 0,225\left({mol} \right)\)

\({V_{{O_2}}} = 0,225.22,4 = 5,04\left(l \right)\).

Câu 3

Trong Thí nghiệm 2, bán phản ứng xảy ra tại 2 cực của bình điện phân là

A.
Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu; Anot: 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e.
B.
Catot: 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e; Anot: Cu²⁺ + 2e → Cu.
C.
Catot: 2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-; Anot: Cu → Cu²⁺ + 2e.
D.
Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu; Anot: Cu → Cu²⁺ + 2e.

Đáp án: D

Phương pháp giải

- Anot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng oxi hóa; catot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng khử.

- Khi điện phân dung dịch sử dụng kim loại làm cực dương trùng với ion kim loại bị điện phân thì sẽ xảy ra hiện tượng dương cực tan.

Lời giải của GV Loigiaihay.com

- Tại catot xảy ra bán phản ứng: Cu²⁺ + 2e → Cu.

- Tại anot xảy ra bán phản ứng: Cu → Cu²⁺ + 2e (cực dương tan dần nên được gọi là hiện tượng dương cực tan).

Báo lỗi/Góp ý

Các bài tập cùng chuyên đề

Bài 1 :

Sản phẩm thu được khi điện phân NaOH nóng chảy là gì ?

Báo lỗi góp ý