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?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp 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.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Trực Ninh A
