Giải Hoạt động trang 97 SGK Hoá học 12

Lời giải

1. Xác định điện cực dương và điện cực âm

- Điện cực nối với cực dương (+) của nguồn điện một chiều là điện cực dương (anode/anot).
- Điện cực nối với cực âm (−) của nguồn điện một chiều là điện cực âm (cathode/catot).

2. Các quá trình xảy ra trên các điện cực và phương trình điện phân

Khi điện phân dung dịch $CuSO_4$ (trong dung dịch có các ion $Cu^{2+}$, $SO_4^{2-}$ và các phân tử $H_2O$):

a) Ở điện cực âm (catot) xảy ra quá trình khử. Ion $Cu^{2+}$ bị khử (dễ bị khử hơn $H_2O$), đồng kim loại sinh ra bám vào catot:

$$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$$

b) Ở điện cực dương (anot) xảy ra quá trình oxi hoá. Ion $SO_4^{2-}$ không bị oxi hoá, nước bị oxi hoá tạo khí oxygen thoát ra ở anot:

$$2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$$

c) Phương trình hoá học của phản ứng điện phân dung dịch $CuSO_4$:

Nhân quá trình ở catot với 2 để cân bằng electron ($4e^-$) rồi cộng hai quá trình, kết hợp ion $H^+$ với $SO_4^{2-}$:

$$2CuSO_4 + 2H_2O \xrightarrow{\text{điện phân}} 2Cu + O_2\uparrow + 2H_2SO_4$$

Ở catot có đồng (màu đỏ) bám vào, ở anot có khí $O_2$ thoát ra, dung dịch nhạt dần màu xanh lam và trở nên có tính acid.

Đáp số