Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0,1M với cường độ I = 9,65A. Hãy cho biết thời gian điện phân để dung dịch sau phản ứng có pH=1
Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0,1M với cường độ I = 9,65A. Hãy cho biết thời gian điện phân để dung dịch sau phản ứng có pH=1
$[H^+]=10^{-1}=0,1M$
$\Rightarrow n_{H^+}=0,1.0,1=0,01(mol)$
$\Rightarrow n_{H_2SO_4}=0,005(mol)$
$n_{CuSO_4}=0,1.0,1=0,01(mol)$
$CuSO_4+H_2O\to Cu+H_2SO_4+0,5O_2$
Suy ra $Cu^{2+}$ dư
$n_e=n_{H^+}=0,01(mol)=\dfrac{It}{F}$
$\Rightarrow \dfrac{9,65t}{96500}=0,01$
$\to t=100(s)$
Đáp án:
t=100s
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
{n_{CuS{O_4}}} = 0,01mol\\
pH = 1 \to [{H^ + }] = {10^{ – 1}}M\\
\to {n_{{H^ + }}} = 0,01mol
\end{array}\)
Ta có quá trình điện phân sau:
Ở catot:
\(C{u^{2 + }} + 2e \to Cu\)
Ở anot:
\(\begin{array}{l}
{H_2}O \to 2{H^ + } + \frac{1}{2}{O_2} + 2e\\
\to {n_e} = {n_{{H^ + }}} = 0,01mol
\end{array}\)
\(\begin{array}{l}
\to {n_{C{u^{2 + }}}} = \dfrac{1}{2}{n_e} = 0,005mol\\
\to {n_{C{u^{2 + }}}}dư= 0,01 – 0,005 = 0,005mol\\
\to {n_e}trao đổi= 2{n_{C{u^{2 + }}}} = 0,01mol\\
\to t = \dfrac{{{n_e}tr \times 96500}}{I} = 100s
\end{array}\)