Cho sơ đồ (1) biểu diễn sự điện phân dung dịch $CuS{O}_4(aq)$ với điện cực trơ, sơ đồ (2) biểu diễn quá trình tinh luyện đồng (Cu) bằng phương pháp điện phân. Trong sơ đồ (2), các khối đồng có độ tinh khiết thấp được gắn với một điện cực của nguồn điện, các thanh đồng mỏng có độ tinh khiết cao được gắn với một điện cực của nguồn điện. Dung dịch điện phân là dung dịch $CuS{O}_4$.

[Hình cần kiểm tra lại: p4_f1]

(AI giải đề cho tôi)
Sơ đồ (1): điện phân CuSO4(aq) với điện cực trơ (graphite). Ở cathode (cực âm) xảy ra quá trình khử: $C{u}^{2+}+2e\to Cu$ (do $C{u}^{2+}$ có khả năng khử lớn hơn $H_{2}O$). Ở anode (cực dương) xảy ra quá trình oxi hóa nước: $2H_{2}O\to O_2+4H^{+}+4e$ (điện cực trơ, $H_{2}O$ bị oxi hóa trước $S{O}_4^{2-}$).
Sơ đồ (2): tinh luyện Cu, anode là khối Cu không tinh khiết (Cu tan: $Cu\to C{u}^{2+}+2e$), cathode là thanh Cu tinh khiết ($C{u}^{2+}+2e\to Cu$). Lượng Cu tan ở anode bù đúng lượng $C{u}^{2+}$ bị khử ở cathode nên nồng độ $C{u}^{2+}$ trong dung dịch về cơ bản không đổi. Tuy nhiên khối lượng Cu tan ra từ anode không bằng khối lượng Cu bám vào cathode, vì ở anode ngoài Cu còn các tạp chất: Zn, Fe... tan ra thành ion, còn Ag, Au... không tan rơi xuống tạo bùn anode, nên khối lượng anode giảm nhiều hơn khối lượng Cu thu được ở cathode.
a) Đúng: trong điện phân, điện cực âm là cathode, điện cực dương là anode.
b) Đúng: ban đầu cathode khử $C{u}^{2+}$, anode (trơ) oxi hóa $H_{2}O$.
c) Sai: nồng độ $C{u}^{2+}$ không đổi vì Cu tan ở anode bù cho lượng $C{u}^{2+}$ khử ở cathode.
d) Sai: cách nối điện cực đúng (Cu không tinh khiết ở anode, Cu tinh khiết ở cathode) nhưng khối lượng Cu tan từ anode không bằng khối lượng Cu bám vào cathode do có tạp chất tan và bùn anode.
a) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Trong sơ đồ điện phân, điện cực âm là cathode, điện cực dương là anode.
b) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Điện phân CuSO4(aq) với điện cực trơ: cathode xảy ra khử $C{u}^{2+}+2e\to Cu$; anode xảy ra oxi hóa nước $2H_{2}O\to O_2+4H^{+}+4e$.
c) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Ở sơ đồ (2), Cu tan ở anode ($Cu\to C{u}^{2+}+2e$) bù đúng lượng $C{u}^{2+}$ bị khử ở cathode nên nồng độ $C{u}^{2+}$ trong dung dịch không đổi.
d) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Cách nối điện cực đúng, nhưng khối lượng Cu tan ra từ anode không bằng khối lượng Cu bám vào cathode vì các tạp chất (Zn, Fe tan; Ag, Au rơi thành bùn anode) làm anode giảm khối lượng nhiều hơn lượng Cu thu được.