Cho sơ đồ (1) biểu diễn sự điện phân dung dịch CuSO₄(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), khối đồng có độ tinh khiết thấp được gắn với một điện cực của nguồn điện, thanh đồng mỏng có độ tinh khiết cao được gắn với một điện cực của nguồn điện. Dung dịch điện phân là dung dịch CuSO₄.
[Hình cần kiểm tra lại: p4_f1] [Hình cần kiểm tra lại: p4_f2]
Cho sơ đồ (1) biểu diễn sự điện phân dung dịch CuSO₄(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), khối đồng có độ tinh khiết thấp được gắn với một điện cực của nguồn điện, thanh đồng mỏng có độ tinh khiết cao được gắn với một điện cực của nguồn điện. Dung dịch điện phân là dung dịch CuSO₄.
[Hình cần kiểm tra lại: p4_f1] [Hình cần kiểm tra lại: p4_f2]
[Hình cần kiểm tra lại: p4_f1] [Hình cần kiểm tra lại: p4_f2]
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Khi điện phân xảy ra ở sơ đồ (2), nồng độ ion Cu trong dung dịch sẽ giảm dần theo thời gian.
b)
Khi điện phân xảy ra ở sơ đồ (1), thì ban đầu ở cực âm xảy ra quá trình khử ion Cu và ở cực dương xảy ra quá trình oxi hóa HO.
c)
Trong sơ đồ (1), điện cực âm được gọi là cathode và điện cực dương gọi là anode.
d)
Muốn tinh luyện Cu như sơ đồ (2) thì khối Cu không tinh khiết phải được nối vào anode, còn thanh Cu tinh khiết được nối vào cathode, khi đó khối lượng Cu tan ra từ anode bằng khối lượng Cu bám vào cathode.
Đáp án chính thức: a:S,b:Đ,c:Đ,d:S
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Sơ đồ (1): điện phân CuSO4 với điện cực trơ (graphite). Cathode (cực âm): Cu²⁺ + 2e → Cu (E° = +0,34 V > 0, khử trước H2O); anode (cực dương): 2H2O → O2 + 4H⁺ + 4e (SO4²⁻ không bị oxi hóa, điện cực trơ không tan).
Sơ đồ (2): tinh luyện Cu — khối Cu không tinh khiết nối anode (Cu → Cu²⁺ + 2e), thanh Cu tinh khiết nối cathode (Cu²⁺ + 2e → Cu). Lượng Cu²⁺ sinh ra ở anode bù đúng lượng bị khử ở cathode nên nồng độ Cu²⁺ gần như không đổi → (a) sai. Thực tế ở anode các tạp chất hoạt động hơn Cu (Zn, Fe) cũng tan, còn Au, Ag lắng thành bùn anode, nên khối lượng Cu tan ra từ anode lớn hơn khối lượng Cu bám vào cathode → (d) sai. (b) và (c) đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Ở sơ đồ (2), anode Cu tan: Cu → Cu²⁺ + 2e; cathode: Cu²⁺ + 2e → Cu. Lượng Cu²⁺ sinh ra bù đúng lượng bị khử nên nồng độ Cu²⁺ gần như không đổi, không giảm dần.
b) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Điện cực trơ, ban đầu cathode khử Cu²⁺ (E° = +0,34 V > 0) trước H2O; anode oxi hóa H2O: 2H2O → O2 + 4H⁺ + 4e.
c) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Trong điện phân, cực âm (xảy ra phản ứng khử) là cathode; cực dương (xảy ra phản ứng oxi hóa) là anode.
d) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Cách nối điện cực đúng, nhưng khối lượng Cu tan ra từ anode lớn hơn khối lượng Cu bám vào cathode vì các tạp chất hoạt động hơn Cu cũng tan, còn Au, Ag lắng thành bùn anode.
Sơ đồ (1): điện phân CuSO4 với điện cực trơ (graphite). Cathode (cực âm): Cu²⁺ + 2e → Cu (E° = +0,34 V > 0, khử trước H2O); anode (cực dương): 2H2O → O2 + 4H⁺ + 4e (SO4²⁻ không bị oxi hóa, điện cực trơ không tan).
Sơ đồ (2): tinh luyện Cu — khối Cu không tinh khiết nối anode (Cu → Cu²⁺ + 2e), thanh Cu tinh khiết nối cathode (Cu²⁺ + 2e → Cu). Lượng Cu²⁺ sinh ra ở anode bù đúng lượng bị khử ở cathode nên nồng độ Cu²⁺ gần như không đổi → (a) sai. Thực tế ở anode các tạp chất hoạt động hơn Cu (Zn, Fe) cũng tan, còn Au, Ag lắng thành bùn anode, nên khối lượng Cu tan ra từ anode lớn hơn khối lượng Cu bám vào cathode → (d) sai. (b) và (c) đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Ở sơ đồ (2), anode Cu tan: Cu → Cu²⁺ + 2e; cathode: Cu²⁺ + 2e → Cu. Lượng Cu²⁺ sinh ra bù đúng lượng bị khử nên nồng độ Cu²⁺ gần như không đổi, không giảm dần.
b) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Điện cực trơ, ban đầu cathode khử Cu²⁺ (E° = +0,34 V > 0) trước H2O; anode oxi hóa H2O: 2H2O → O2 + 4H⁺ + 4e.
c) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Trong điện phân, cực âm (xảy ra phản ứng khử) là cathode; cực dương (xảy ra phản ứng oxi hóa) là anode.
d) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Cách nối điện cực đúng, nhưng khối lượng Cu tan ra từ anode lớn hơn khối lượng Cu bám vào cathode vì các tạp chất hoạt động hơn Cu cũng tan, còn Au, Ag lắng thành bùn anode.