Đề bài
Thực hiện sự điện phân dung dịch \[CuS{O_4}\] với một điện cực bằng graphit và một điện cực bằng đồng.
Thí nghiệm 1: Người ta nối điện cực graphit với cực [+] và điện cực đồng với cực [ - ] của nguồn điện.
Thí nghiệm 2: đảo lại, người ta nối điện cực graphit với cực [ - ] và điện cực đồng với cực [+] của nguồn điện .
a. Hãy mô tả hiện tượng quan sát được và cho biết phản ứng xảy ra ở mỗi điện cực trong các thí nghiệm trên
b. Hãy so sánh độ pH của dung dịch trong 2 thí nghiệm trên.
c. Hãy so sánh nồng độ ion \[C{u^{2 + }}\] trong dung dịch sau 2 thí nghiệm.
Lời giải chi tiết
a. \[CuS{O_4} \to C{u^{2 + }} + S{O_4}^{2 - }\]
Hiện tượng thí nghiệm 1: Graphit là anot [cực +], Cu là catot [ cực -]
Ở anot có bọt khí \[{O_2}\] thoát ra; ở catot có Cu bám lên, màu xanh của dung dịch nhạt dần.
Catot [ - ]: \[C{u^{2 + }},{H_2}O\]
\[C{u^{2 + }} + 2e \to Cu.\]
\[anot[ + ]:S{O_4}^{2 - },{H_2}O\]
\[{H_2}O -2e\to 2{H^ + } + {1 \over 2}{O_2} \]
Phương trình điện phân:
\[CuS{O_4} + {H_2}O\buildrel {đpdd} \over
\longrightarrow Cu + {1 \over 2}{O_2} + {H_2}S{O_4}\]
Hiện tượng thí nghiệm 2:
Cực \[Cu\] [anot] bị tan, cực graphit [catot] có \[Cu\] bám lên, màu xanh của dung dịch không đổi.
Catot [ - ]: \[C{u^{2 + }},{H_2}O\]
\[C{u^{2 + }} + 2e \to Cu.\]
\[anot[ + ]:S{O_4}^{2 - },{H_2}O\]
\[Cu \to C{u^{2 + }} + 2e\]
Phương trình điện phân:
\[Cu_{anot} + C{u^{2 + }}_{dd}\buildrel {dp{\rm{dd}}} \over
\longrightarrow C{u^{2 + }}_{dd} + Cu_{catot}\]
b. Thí nghiệm 1: pH giảm [ nồng độ \[{H^ + }\] tăng]
Thí nghiệm 2: pH không đổi
c. Thí nghiệm 1: Nồng độ \[C{u^{2 + }}\] sau điện phân giảm.
Thí nghiệm 2: Nồng độ \[C{u^{2 + }}\] không thay đổi trong quá trình điện phân.
loigiaihay.com