Thí nghiệm 2: Sinh viên đó tiếp tục thực hiện điện phân theo sơ đồ như hình bên.



- Bình (1) chứa 100 ml dung dịch CuSO${}_4$ 1M.
- Bình (2) chứa 100 ml dung dịch AgNO${}_3$ 1M.
Sau thời gian t giây, sinh viên quan sát thấy ở bình (2) bắt đầu xuất hiện khí. Biết trong hệ điện phân nối tiếp, số điện tử truyền dẫn trong các bình là như nhau. Nguyên tử khối của Cu và Ag lần lượt là 64 và 108 đvC.
Từ Thí nghiệm 2, hãy tính: Số gam kim loại Cu bám lên điện cực trong bình (1) tại thời điểm t giây là

Phương pháp:

*Bình (2):

- Tính được số mol AgNO${}_3$

- Khi bắt đầu xuất hiện khí ở catot tức là H${}_2$O vừa điện phân tại catot thì ta dừng lại nên coi như Ag${}^{+}$ bị điện phân vừa hết và H${}_2$O chưa bị điện phân.

- Viết bán phản ứng điện phân tại catot. Từ số mol Ag${}^{+}$ tính được số mol e trao đổi của bình (2).

Do 2 bình điện phân mắc nối tiếp nên mol electron trao đổi như nhau nên ⟹ n${}_{e(b\grave{ı}nh1)}$ = n${}_{e(b\grave{ı}nh2)}$

*Bình (1): Tính được số mol CuSO${}_4$

- So sánh thấy: n${}_{e(b\grave{ı}nh2)}$ < 2n${}_{C{u}^{2+}}$ nên Cu${}^{2+}$ chưa bị điện phân hết.

- Từ số mol e trao đổi tính được số mol Cu ⟹ khối lượng Cu bám vào catot của bình (1).

Cách giải:

*Bình (2): n${}_{AgN{O}_3}$ = 0,1.1 = 0,1 (mol)

Khi bắt đầu xuất hiện khí ở catot tức là H${}_2$O vừa điện phân tại catot thì ta dừng lại nên coi như Ag${}^{+}$ bị điện phân vừa hết và H${}_2$O chưa bị điện phân.

Tại catot (-): Ag${}^{+}$ + 1e → Ag

0,1 → 0,1 (mol)

⟹ n${}_{e(b\grave{ı}nh1)}$ = 0,1 mol

Do 2 bình điện phân mắc nối tiếp nên mol electron trao đổi như nhau nên ⟹ n${}_{e(b\grave{ı}nh1)}$ = n${}_{e(b\grave{ı}nh2)}$ = 0,1 mol

*Bình (1): n${}_{CuS{O}_4}$ = 0,1.1 = 0,1 (mol)

Ta thấy: n${}_{e(b\grave{ı}nh2)}$ < 2n${}_{C{u}^{2+}}$ nên Cu${}^{2+}$ chưa bị điện phân hết.

Tại catot (-): Cu${}^{2+}$ + 2e → Cu

0,1 → 0,05 (mol)

⟹ m${}_{Cu}$ = 0,05.64 = 3,2 gam.

Chọn A.