Bài 7 SGK trang 143 hoá học 12 nâng cao

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.