Câu 20THPT#tax:v1#topic:CHEM12.ELECTROCHEM.ELECTROLYSIS
Một nhóm học sinh nghiên cứu quá trình tinh chế đồng từ một mẫu đồng thô (chứa đồng có hàm lượng x%) bằng phương pháp điện phân và đưa ra giả thuyết "khối lượng mẫu đồng thô giảm bằng khối lượng cathode tăng". Để kiểm chứng giả thuyết, nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm sau:
- Nối mẫu đồng thô với một điện cực và miếng đồng tinh khiết với điện cực còn lại của nguồn điện một chiều, rồi nhúng vào bình điện phân chứa một lượng dư dung dịch copper(II) sulfate và sulfuric acid.
- Tiến hành điện phân với cường độ dòng điện 24A. Sau thời gian h giờ, các điện cực được lấy ra, làm khô và đem cân.
- Khối lượng các điện cực trước và sau điện phân được ghi lại trong bảng sau:
Thời điểm Khối lượng mẫu đồng thô (g) Khối lượng miếng đồng tinh khiết (g) Trước điện phân 103 100 Sau h giờ 9,56 182,5
Giả sử hiệu suất quá trình điện phân là 100% và phần tạp chất trong mẫu đồng không tham gia vào quá trình điện phân. Biết q = n.F = I.t, trong đó q là điện lượng (C), n là số mol electron đi qua dây dẫn, I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian điện phân (giây), F = 96500 C/mol)
Một nhóm học sinh nghiên cứu quá trình tinh chế đồng từ một mẫu đồng thô (chứa đồng có hàm lượng x%) bằng phương pháp điện phân và đưa ra giả thuyết "khối lượng mẫu đồng thô giảm bằng khối lượng cathode tăng". Để kiểm chứng giả thuyết, nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm sau:
- Nối mẫu đồng thô với một điện cực và miếng đồng tinh khiết với điện cực còn lại của nguồn điện một chiều, rồi nhúng vào bình điện phân chứa một lượng dư dung dịch copper(II) sulfate và sulfuric acid.
- Tiến hành điện phân với cường độ dòng điện 24A. Sau thời gian h giờ, các điện cực được lấy ra, làm khô và đem cân.
- Khối lượng các điện cực trước và sau điện phân được ghi lại trong bảng sau:
Giả sử hiệu suất quá trình điện phân là 100% và phần tạp chất trong mẫu đồng không tham gia vào quá trình điện phân. Biết q = n.F = I.t, trong đó q là điện lượng (C), n là số mol electron đi qua dây dẫn, I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian điện phân (giây), F = 96500 C/mol)
- Nối mẫu đồng thô với một điện cực và miếng đồng tinh khiết với điện cực còn lại của nguồn điện một chiều, rồi nhúng vào bình điện phân chứa một lượng dư dung dịch copper(II) sulfate và sulfuric acid.
- Tiến hành điện phân với cường độ dòng điện 24A. Sau thời gian h giờ, các điện cực được lấy ra, làm khô và đem cân.
- Khối lượng các điện cực trước và sau điện phân được ghi lại trong bảng sau:
| Thời điểm | Khối lượng mẫu đồng thô (g) | Khối lượng miếng đồng tinh khiết (g) |
| Trước điện phân | 103 | 100 |
| Sau h giờ | 9,56 | 182,5 |
Giả sử hiệu suất quá trình điện phân là 100% và phần tạp chất trong mẫu đồng không tham gia vào quá trình điện phân. Biết q = n.F = I.t, trong đó q là điện lượng (C), n là số mol electron đi qua dây dẫn, I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian điện phân (giây), F = 96500 C/mol)
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Giá trị của x ≥ 80,1. (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười)
b)
Trong thí nghiệm, mẫu đồng thô được nối với cực âm, miếng đồng tinh khiết được nối với cực dương của nguồn điện.
c)
Giả thuyết của nhóm học sinh sai.
d)
Giá trị của h là 3,3. (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười)
Đáp án chính thức: a:Đ,b:S,c:Đ,d:S
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Đúng: g; g → phần chênh lệch là tạp chất không tan. Chỉ có Cu điện phân: mol. Khối lượng Cu ban đầu trong mẫu = 82,5 g.
b) Sai
c) Đúng
d) Sai: mol; C; s = 2,9 giờ
a) a) Đúng. g; g → phần chênh lệch là tạp chất không tan. Chỉ có Cu điện phân: mol. Khối lượng Cu ban đầu trong mẫu = 82,5 g.
b) b) Sai
c) c) Đúng
d) d) Sai. mol; C; s = 2,9 giờ
b) Sai
c) Đúng
d) Sai: mol; C; s = 2,9 giờ
a) a) Đúng. g; g → phần chênh lệch là tạp chất không tan. Chỉ có Cu điện phân: mol. Khối lượng Cu ban đầu trong mẫu = 82,5 g.
b) b) Sai
c) c) Đúng
d) d) Sai. mol; C; s = 2,9 giờ