Điện phân dung dịch muối MSO₄ (M là kim loại) với điện cực trơ, cuờng 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 là sai?

Đáp án A

Sau thời gian t giây, thứ tự điện phân:

M2+ + 2e → M                  2H2O → 4H+ + O2 + 4e                                                                       a        4a→ne−=4a

Sau thời gian 2t giây, thứ tự điện phân

M2+ + 2e → M                      2H2O → 4H+ + O2 + 4e                                                                                 a        4a2H2O + 2e → 2OH− + H2→ne=2ne−t s=8a

BT e: →nO2=8a4=2anH2=2,5a−2a=0,5a→nM2+=8a−2.0,5a2=3,5a

Khi thu được 1,8a khí ở anot →ne−=ne+=4.1,8a=7,2a

→ne+>2nM2+ nên lúc này ở catot nước đã điện phân, có khí xuất hiện ® A sai.

Sau điện phân:

Thời điểm t giây có ion H⁺ nên p_H < 7

Còn thời điểm 2t giây, nH+>nOH−4a>a nên p_H < 7 ® C đúng

Ở thời điểm t giây, ne+<2nM2+4a<7a nên ion M²⁺ chưa bị điện phân hết ® D đúng.

Để xác định pH tại thời điểm điện phân: cần lưu ý thời điểm có cả H⁺ và OH^- lúc này số mol H⁺ lớn hơn thì p_H < 7, ngược lại, số mol H⁺ thì p_H > 7.