Điện phân dung dịch muối MSO4 (M là kim loại) với điện cực trơ, cường 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...

Anot chỉ ra khí O₂ (do H₂O điện phân)

* Khi thời gian điện phân là t giây

Ở catot:

M²⁺ + 2e → M

Ở anot:

2H₂O – 4e → O₂ + 4H⁺

$n_{O_{2}} =a\ mol\Rightarrow n_{e\ trao\ đổi} =4a\ mol$

* Khi thời gian điện phân là 2t giây

$\Rightarrow n_{e\ trao\ đổi\ ( 2t)} =2n_{e\ trao\ đổi\ ( t)} =2.4a=8a\ mol$

Anot:

2H₂O – 4e → O₂ + 4H⁺

$\Rightarrow n_{O_{2}} =\frac{1}{4} n_{e\ trao\ đổi} =2a$

Mà tổng số mol khí thu được ở 2 điện cực là 2,5 a mol

=> Có khí H₂ sinh ra ở catot => (a) đúng

$n_{H_{2}} =2,5a-2a=0,5a\ mol$

Catot:

M²⁺ + 2e → M

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

Bảo toàn e, ta có: $2n_{M^{2+}} +2n_{H_{2}} =4n_{O_{2}}$

$\Rightarrow n_{M^{2+} \ ( 2t)} =\frac{8e-a}{2} =3,5a\ mol$

$n_{M^{2+} \ ( t)} =\frac{4a}{2} =2a\ mol$

=> Ở t giây, M²⁺ chưa bị điện phân hết => (b) đúng

Sau 2t giây, thu được:

$n_{H^{+}} =n_{e\ trao\ đổi} =8a\ mol$

$n_{OH^{-}} =2n_{H_{2}} =2.0,5=a\ mol$

Ta thấy: $n_{H^{+}}  >n_{OH^{-}}$

=> Dung dịch thu được có pH < 7 => (c) đúng

* Xét thời điểm thu được 1,8a mol khí ở anot

Anot:

2H₂O – 4e → O₂ + 4H⁺

Catot:

M²⁺ + 2e → M

$n_{e\ trao\ đổi} =n_{e\ nhường} =4n_{O_{2}} =4.1,8=7,2\ mol$

$n_{e\ nhận} =2n_{M^{2+}} =2.3,5=7e$

$\Rightarrow n_{e\ nhận} < n_{e\ nhường}$

=> Ở catot có quá trình:

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

=> Tại thời điểm này, catot có bọt khí => (d) sai

* Nếu $m_{MSO_{4}} =560a$

$\Rightarrow M_{MSO_{4}} =\frac{560a}{3,5a} =160\ g/mol$

$\Rightarrow M_{M} =64\ ( Cu)$

=> (e) đúng

Vậy số phát biểu đúng là 4 (a, b, c, e)