Câu hỏi
Dựa vào các thông tin được cung cấp dưới đây để trả lời các câu từ 91 đến 93
Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li nhằm thúc đẩy một phản ứng hóa học mà nếu không có dòng điện, phản ứng sẽ không tự xảy ra. Trong thiết bị điện phân:
* Anot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng oxi hóa. Anot được nối với cực dương của nguồn điện một chiều.
* Catot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng khử. Catot được nối với cực âm của nguồn điện một chiều.
Cho dãy điện hóa sau
Thí nghiệm 1: Một sinh viên thực hiện quá trình điện phân dung dịch chứa đồng thời CuSO4 và FeSO4 bằng hệ điện phân sử dụng các điện cực than chì.
Thí nghiệm 2: Sinh viên đó tiếp tục thực hiện điện phân theo sơ đồ như hình bên.
Sau một thời gian, sinh viên quan sát thấy có 1,62 gam kim loại bạc bám lên điệc cực của bình 2. Biết trong hệ điện phân nối tiếp, số điện tử truyền dẫn trong các bình là như nhau. Nguyên tử khối của Ag, Zn và Al lần lượt là 108; 65 và 27 đvC.
Câu 1:
Dựa theo dãy điện hóa đã cho ở trên và từ Thí nghiệm 1, hãy cho biết:
Bán phản ứng nào xảy ra ở anot?
- A Cu → Cu2+ + 2e
- B Fe → Fe2+ + 2e
- C 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
- D SO42- → SO2 + O2 + 2e
Phương pháp giải:
Anot của thiết bị là nơi xảy ra bán phản ứng oxi hóa.
Lời giải chi tiết:
Bán phản ứng xảy ra ở anot là 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Chọn C.
Câu 2:
Dựa theo dãy điện hóa đã cho ở trên và từ Thí nghiệm 1, hãy cho biết:
Giá trị pH của dung dịch thay đổi như thế nào?
- A pH giảm do H+ sinh ra ở anot.
- B pH tăng do H+ sinh ra ở catot.
- C pH giảm do có OH- sinh ra ở catot.
- D pH không đổi do lượng H+ sinh ra ở anot bằng với lượng OH- sinh ra ở catot.
Phương pháp giải:
Viết các quá trình điện phân ở hai cực của thiết bị
Đánh giá giá trị pH của dung dịch
Lời giải chi tiết:
+ Tại catot (-): xảy ra quá trình khử theo thứ tự
Cu2+ → Cu + 2e
Fe2+ → Fe + 2e
+ Tại anot (+): xảy ra quá trình oxi hóa
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Do H+ sinh ra ở anot nên pH của dung dịch giảm dần
Chọn A
Câu 3:
Từ Thí nghiệm 2, hãy tính:
Số gam kim loại Zn bám lên điện cực trong bình 1 là:
- A 0 gam
- B 0,4875 gam
- C 0,975 gam
- D 0,325 gam
Phương pháp giải:
Điện phân dung dịch có thể điều chế các kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu (các kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa) bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng.
Lời giải chi tiết:
Điện phân dung dịch có thể điều chế các kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu (các kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa) bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng.
→ Zn2+ và Ag+ bị điện phân; Al3+ không bị điện phân.
Catot của bình 2 (-): Ag+ + 1e → Ag
⟹ ne trao đổi (2) = nAg = \(\frac{{1,62}}{{108}}\) = 0,015 mol
Catot của bình 1 (-): Zn2+ + 2e → Zn
⟹ ne trao đổi (1) = 2.nZn
Do 3 bình điện phân mắc nối tiếp nên mol electron trao đổi như nhau
⟹ ne trao đổi (1) = ne trao đổi (2) ⟹ 2.nZn = 0,015 ⟹ nZn = 0,0075 mol
Khối lượng Zn bám lên điện cực trong bình 1 là: mZn = 0,0075.65 = 0,4875 gam
Chọn B.
Câu hỏi trước
