(Hóa 12 – chủ đề 5) Quá trình điện phân để mạ đồng (Cu) lên một chiếc chìa khoá được làm từ thép không gỉ, được mô tả ở hình vẽ (cathode là chìa khóa, anode là đồng thỏi, dung dịch điện phân là $CuS{O}_4$). Biết cường độ dòng điện không đổi là 10 A, thời gian điện phân là 16 phút 5 giây, Cu có khối lượng riêng là $8,9gam/c{m}^3$; nguyên tử khối của Cu là 64; F = 96500 C/mol; hiệu suất điện phân 100%.


Hình: Sơ đồ điện phân mạ đồng lên chìa khóa

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân mạ đồng: anode là đồng thỏi, cathode là chìa khóa, dung dịch CuSO₄.
a) Đúng: anode Cu bị oxy hóa tan theo Cu → Cu²⁺ + 2e⁻.
b) Đúng: mỗi mol Cu tan ở anode tạo 1 mol Cu²⁺, đồng thời 1 mol Cu²⁺ bị khử ở cathode (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu), nên n(CuSO₄) không đổi.
c) Sai: anode xảy ra quá trình oxy hóa (Cu tan thành Cu²⁺); quá trình khử ion Cu²⁺ xảy ra ở cathode.
d) Sai: t = 16 phút 5 giây = 965 s; $n_e=\frac{I\cdot t}{F}=\frac{10\cdot 965}{96500}=0,1$ mol $\Rightarrow n_{Cu}=0,05$ mol $\Rightarrow m_{Cu}=64\cdot 0,05=3,2$ g $\Rightarrow V_{Cu}=\frac{3,2}{8,9}\approx 0,36$ cm³ $\Rightarrow$ chiều dày $=\frac{0,36}{20}=0,018$ cm, không phải 0,006 cm.
a) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Anode là đồng thỏi, bị oxy hóa: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻, nên anode tan dần.
b) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Anode tan tạo Cu²⁺ đúng bằng lượng Cu²⁺ khử ở cathode, nên n(CuSO₄) không đổi.
c) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Anode xảy ra quá trình oxy hóa (Cu tan thành Cu²⁺); khử ion Cu²⁺ xảy ra ở cathode.
d) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
$I\cdot t=n_{e}F\Rightarrow n_e=\frac{10\cdot 965}{96500}=0,1$ mol $\Rightarrow n_{Cu}=0,05$ mol $\Rightarrow m_{Cu}=3,2$ g $\Rightarrow V_{Cu}=\frac{3,2}{8,9}=0,36$ cm³ $\Rightarrow$ chiều dày $=\frac{0,36}{20}=0,018$ cm ≠ 0,006 cm.