Giải Hoạt động trang 81 SGK Hoá học 12
Đề bài
Thí nghiệm: Điện phân dung dịch CuSO₄
Chuẩn bị:
Hoá chất: dung dịch CuSO₄ 0,5 M.
Dụng cụ: nguồn điện một chiều (3 – 6 vôn), ống thuỷ tinh hình chữ U, hai điện cực than chì, dây dẫn, kẹp kim loại.
Tiến hành:
– Lắp thiết bị thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO₄ như Hình 16.2.
– Rót dung dịch CuSO₄ 0,5 M vào ống thuỷ tinh hình chữ U rồi nhúng hai điện cực than chì vào dung dịch.
– Nối hai điện cực than chì với hai cực của nguồn điện và tiến hành điện phân trong khoảng 5 phút.
Quan sát hiện tượng xảy ra ở mỗi điện cực và giải thích.
Mô tả hình bằng lời
Hình 16.2. Sơ đồ thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO₄ với điện cực trơ: ống thuỷ tinh hình chữ U chứa dung dịch CuSO₄, hai điện cực than chì nhúng vào dung dịch. Điện cực bên trái nối với cực dương (+) của nguồn điện là Anode; điện cực bên phải nối với cực âm (−) là Cathode. Ở cathode xuất hiện lớp màu đỏ (đồng bám vào).
Lời giải
Hiện tượng:
a) Ở cathode (điện cực nối với cực âm): xuất hiện một lớp kim loại màu đỏ bám vào điện cực.
b) Ở anode (điện cực nối với cực dương): có bọt khí không màu thoát ra khỏi dung dịch.
Giải thích:
Trong dung dịch $CuSO_4$ có các ion $Cu^{2+}$, $SO_4^{2-}$ và các phân tử $H_2O$. Khi điện phân với điện cực trơ (than chì):
a) Tại cathode (cực âm) xảy ra sự khử. Ion $Cu^{2+}$ có tính oxi hoá mạnh hơn $H_2O$ nên $Cu^{2+}$ bị khử trước, tạo thành kim loại đồng màu đỏ bám vào điện cực:
$$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$$
b) Tại anode (cực dương) xảy ra sự oxi hoá. Ion $SO_4^{2-}$ là gốc acid có oxygen, rất khó bị oxi hoá, nên $H_2O$ bị oxi hoá, giải phóng khí oxygen (bọt khí không màu) và làm dung dịch quanh anode có môi trường acid:
$$2H_2O \rightarrow O_2\uparrow + 4H^+ + 4e^-$$
Phương trình điện phân tổng quát:
$$2CuSO_4 + 2H_2O \xrightarrow{\text{đpdd}} 2Cu + O_2\uparrow + 2H_2SO_4$$
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.