Đề bài
a] Cho một ít bột sắt vào dung dịch đồng [II] sunfat, nhận thấy màu xanh của dung dịch nhạt dần. Nhưng cho một ít bột đồng vào dung dịch sắt [III] sunfat nhận thấy màu vàng nâu của dung dịch nhạt dần và sau đó lại có màu xanh. Hãy giải thích hiện tượng và viết các phương trình hóa học.
b] Điện phân dung dịch đồng[II] sunfat bằng các điện cực trơ [graphit], nhận thấy màu xanh của dung dịch nhạt dần cho đến không màu. Khi thay các điện cực graphit bằng các điện cực đồng , nhận thấy màu xanh của dung dịch hầu như không thay đổi. Hãy giải thích các hiện tượng và viết các phương trình hóa học.
Lời giải chi tiết
a]+ Màu xanh của dung dịch \[CuS{O_4}\]nhạt dần
\[Fe + CuS{O_4}\buildrel {} \over
\longrightarrow FeS{O_4} + Cu \downarrow \]
+ Màu vàng của dung dịch \[F{e_2}{[S{O_4}]_3}\]nhạt dần, \[CuS{O_4}\]sinh ra làm cho dung dịch có màu xanh
\[Cu + F{e_2}{\left[ {S{O_4}} \right]_3}\buildrel {} \over
\longrightarrow CuS{O_4} + 2FeS{O_4}\]
b]+ Với điện cực trơ[graphit]
- Ở catot \[C{u^{2 + }}\]bị khử thành \[Cu\]: \[C{u^{2 + }} + 2e \to Cu\]
- Ở anot \[{H_2}O\]bị oxi hóa: \[2{H_2}O - 4e \to 4{H^ + } + {O_2}\]
\[2CuS{O_4} + 2{H_2}O\buildrel {đpdd} \over
\longrightarrow 2Cu + 2{H_2}S{O_4} + {O_2}\]
Trong quá trình điệp phân hàm lượng \[CuS{O_4}\]mất dần đi nên màu xanh của dung dịch nhạt dần.
+ Với điện cực \[Cu\]. Điện cực \[Cu\] bị tan [ hiện tượng dương cực tan].
- Ở catot \[C{u^{2 + }}\]bị khử thành \[Cu\]: \[2{H_2}O - 4e \to 4{H^ + } + {O_2}\]
- Ở anot \[Cu\] bị oxi hóa thành \[C{u^{2 + }}\]: \[Cu - 2e \to C{u^{2 + }}\]
\[Cu + C{u^{2 + }}\buildrel {đpdd} \over
\longrightarrow C{u^{2 + }} + Cu.\]
Như vậy hàm lượng \[C{u^{2 + }}\]ở catot mất đi được bù đắp lại ở điện cực
Màu xanh của dung dịch hầu như không thay đổi.