by 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 trình điện phân không thấy khí thoát ra tại catot. Thể tích khí thoát ra ở anot (đktc) là
A. 2,52 lít.
B. 5,04 lít.
C. 3,78 lít.
D. 6,30 lít.
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: B
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 O$_{2}$ sinh ra ở anot ⟹ Thể tích khí thu được ở anot.
Lời 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 H$_{2}$O không bị điện phân tại catot.
Cu$^{2+}$ + 2e → Cu
*Anot (+): Ion SO$_{4}$$^{2-}$ không bị điện phân nên H$_{2}$O bị điện phân.
2H$_{2}$O → 4H$^{+}$ + O$_{2}$ + 4e+HH
Áp dụng bảo toàn e: \({n_{e(cat{\rm{o}}t)}} = {n_{e(an{\rm{o}}t)}} \Leftrightarrow 2{n_{Cu}} = 4{n_{{O_2}}}\)
\( \Rightarrow {n_{{O_2}}} = \frac{1}{2}{n_{Cu}} = \frac{1}{2}.0,45 = 0,225\left( {mol} \right)\)
Thể tích khí O$_{2}$ thoát ra tại anot là: \({V_{{O_2}}} = 0,225.22,4 = 5,04\left( l \right)\)
Chọn B.
