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 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 sai?

Đáp án B

Tại anot chỉ có H₂O bị điện phân dù ở t(s) hay 2t(s).

► Xét tại t(s): 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e ||⇒ n_O2 = a mol ⇒ n_e = 4a mol.

► Xét tại 2t(s): n_e = 8a mol; n_O2 = 2a mol < 2,5a mol ⇒ còn H₂ 

(⇒ D đúng) ⇒ n_H2 = 0,5a mol. Xét quá trình điện phân ở 2 cực:

– Catot: M²⁺ + 2e → M || 2H₂O + 2e → 2OH^– + H₂.

– Anot: 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e. Bảo toàn electron:

n_M²⁺ = (8a – 0,5a × 2) ÷ 2 = 3,5a mol (⇒ A đúng).

● Do H⁺ sinh ra trước OH^– ⇒ H⁺ luôn dư ⇒ C đúng