Sau khi kết thúc Thí nghiệm 1, bạn sinh viên rửa sạch catot bằng nước cất sau đó sấy khô và đem cân thấy khối lượng catot tăng lên 28,80 gam so với ban đầu. Biết trong suốt quá trì...

Phương pháp giải:

- Khối lượng catot tăng là khối lượng của Cu bám vào. Từ đó xác định lượng Cu.

- Viết bán phản ứng tại các điện cực.

- Áp dụng định luật bảo toàn electron để tính lượng O₂ sinh ra ở anot ⟹ Thể tích khí thu được ở anot.

Giải chi tiết:

Khối lượng catot tăng là khối lượng của Cu bám vào.

\[ \to {n_{Cu}} = \frac{{28,8}}{{64}} = 0,45\left( {mol} \right)\]

Xét các điện cực:

*Catot (-): Do trong quá trình điện phân không thấy khí thoát ra ở catot nên H₂O không bị điện phân tại catot.

            Cu²⁺ + 2e → Cu

*Anot (+): Ion SO₄^2- không bị điện phân nên H₂O bị điện phân.

            2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Áp dụng bảo toàn e: \[{n_{e(catot)}} = {n_{e(anot)}} \Leftrightarrow 2{n_{Cu}} = 4{n_{{O_2}}}\]

\[ \Rightarrow {n_{{O_2}}} = \frac{1}{2}{n_{Cu}} = \frac{1}{2}.0,45 = 0,225\left( {mol} \right)\]

Thể tích khí O₂ thoát ra tại anot là: \[{V_{{O_2}}} = 0,225.22,4 = 5,04\left( l \right)\]