Điện phân 2 lít dung dịch CuSO4 với điện cực trơ và dòng điện một chiều có cường độ I=10A cho đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra thì ngừng, thấy phải mất 32 phút 10 giây. Nồng độ mol CuSO4 ban đầu và pH dung dịch sau phản ứng là bao nhiêu?(Cu=64;Ag=108;S=32;N=14;O=16)
[CuSO4]=0,5M, pH=1 [CuSO4]=0,05M, pH=10 [CuSO4]=0,005M, pH=1 [CuSO4]=0,05M, pH=1Hướng dẫn giải:
Khi catot bắt đầu có khí thoát ra thì ngừng, có nghĩa là Cu2+ vừa bị điện phân hết.
Phản ứng ở từng điện cực:
Catot(-): Cu2+ + 2e → Cu; Anot(+): H2O – 2e → 2H+ + 1/2O2
Phản ứng đ/p: CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + 1/2O2;
Số mol electron trao đổi: ne = I.t/F = 10.(32.60+10)/96500 = 0,2 mol → nCu = 0,1 mol → CM = 0,1/2 = 0,05M; nH+ = ne = 0,2 mol → [H+] = 0,2/2 = 0,1M → pH = -lg[H+] = 1.