Điện phân dung dịch muối MSO4 (M là kim loại) với điện cực trơ, cuờng độ dòng điện không đổi. Sau thời gian t giây, thu được a mol khí ở anot. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 2,5a mol. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, khí sinh ra không tan trong nước. Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Khi thu được l,8a mol khí ở anot thì vẫn chưa xuất hiện bọt khí ở catot.
B. Tại thời điểm 2t giây, có bọt khí ở catot.
C. Dung dịch sau điện phân có pH < 7.
D. Tại thời điểm t giây, ion M2+ chưa bị điện phân hết.
Lời giải của giáo viên
Đáp án A
Sau thời gian t giây, thứ tự điện phân:
\({M^{2 + }}{\rm{ }} + {\rm{ }}2e{\rm{ }} \to {\rm{ }}M\)
\(2{H_2}O{\rm{ }} \to {\rm{ }}4{H^ + }{\rm{ }} + {\rm{ }}{O_2}{\rm{ }} + {\rm{ }}4e\)
\({\rm{ }}a\to {\rm{ }}4a\)
\( \to {n_{e\left( - \right)}} = 4a\)
Sau thời gian 2t giây, thứ tự điện phân:
\({M^{2 + }}{\rm{ }} + {\rm{ }}2e{\rm{ }} \to {\rm{ }}M\)
\(2{H_2}O{\rm{ }} \to {\rm{ }}4{H^ + }{\rm{ }} + {\rm{ }}{O_2}{\rm{ }} + {\rm{ }}4e\)
a 4a
\(2{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}2e{\rm{ }} \to {\rm{ }}2O{H^ - }{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}\)
\( \to {n_e} = 2{n_{e\left( - \right)\left( {t{\rm{ }}s} \right)}} = 8a\)
BT e:
\( \to \left\{ \begin{array}{l} {n_{{O_2}}} = \frac{{8a}}{4} = 2a\\ {n_{{H_2}}} = 2,5a - 2a = 0,5a \end{array} \right. \to {n_{{M^{2 + }}}} = \frac{{8a - 2.0,5a}}{2} = 3,5a\)
Khi thu được 1,8a khí ở anot \( \to {n_{e\left( - \right)}} = {n_{e\left( + \right)}} = 4.1,8a = 7,2a\)
\( \to {n_{e\left( + \right)}} > 2{n_{{M^{2 + }}}}\) nên lúc này ở catot nước đã điện phân, có khí xuất hiện → A sai.
Sau điện phân:
Thời điểm t giây có ion H+ nên pH < 7
Còn thời điểm 2t giây, \({n_{{H^ + }}} > {n_{O{H^ - }}}\left( {4a > a} \right)\) nên pH < 7 → C đúng
Ở thời điểm t giây, \({n_{e\left( + \right)}} < 2{n_{{M^{2 + }}}}\left( {4a < 7a} \right)\) nên ion M2+ chưa bị điện phân hết → D đúng.
Để xác định pH tại thời điểm điện phân: cần lưu ý thời điểm có cả H+ và OH- lúc này số mol H+ lớn hơn thì pH < 7, ngược lại, số mol H+ thì pH > 7.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Nung nóng 100 gam hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaHCO3 cho đến khối lượng không đồi còn lại 69 gam chất rắn. Thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu là:
Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Al và Na có tỉ lệ mol 2:1 vào nước dư, thu được 4,48 lít khí (đktc). Giá trị của m là
Nhiệt phân hoàn toàn 10 gam muối CaCO3 thu được bao nhiêu gam chất rắn?
Cho m gam NaOH vào dung dịch chứa 0,04 mol H3PO4, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 1,22m gam chất rắn khan. Giá trị m là
Cho các este: vinyl axetat, etyl benzoat, benzyl fomat, etyl axetat, isoamyl axetat, phenyl axetat, anlyl axetat. Số este tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng thu được ancol là
Nhiệt phân 19g hỗn hợp chất rắn A gồm Na2CO3 NaHCO3 đến khối lượng không đổi thu được 1,12lit khí B điều kiện tiêu chuẩn và chất rắn C. Khối lượng chất rắn C là:
Tính chất vật lí nào dưới đây của kim loại nhưng không phải do sự tồn tại của các eletron tự do trong kim loại quyết định?
Cho sơ đồ:\({C_6}{H_{12}}{O_6}\to 2{C_2}{H_5}OH\to {C_4}{H_6}\) Cao su buna. Khối lượng glucozơ cần để sản xuất 1 tấn cao su buna là:
Thực hiện các thí nghiệm sau:
(a) Cho mẫu Na vào dung dịch HCl.
(b) Cho bột Al tiếp xúc với Cl2.
(c) Đốt cháy HgS trong khí O2 dư.
(d) Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl2.
(e) Cho dung dịch FeCl3 vào dung dịch AgNO3.
(g) Cho Fe3O4 vào dung dịch HCl loãng, dư.
Số thí nghiệm có phản ứng oxi hóa – khử xảy ra là