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 2 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:
- Các bán phản ứng có thể xảy ra tại các điện cực:
* Anot * Catot
2H2O → 4H+ + O2 + 4e M2+ + 2e → M
2H2O + 2e → 2OH- + H2
- Sau t giây, khí thoát ra ở anot là O2 có số mol = a → sau 2t giây ở anot thu được 2a mol O2. Vì tổng lượng khí thu được nếu thời gian điện phân là 2t giây là 2,5a mol nên nH2 = 2,5a – 2a = 0,5a mol → A đúng.
Bảo toàn e ta có số mol e trao đổi để điện phân hết M2+ là: 4nO2 = 2nM + 2nH2 → 8a = 2nM + a → nM = 3,5a. Tại thời điểm t giây ứng với số mol e trao đổi là 4a thì chưa điện phân hết 3,5a mol M2+ → B đúng.
- Khi nO2 = 1,8a thì ne = 4nO2 = 7,2a > 2nM → đã có khí H2 xuất hiện ở catot → D sai.
- Sau 2t giây ở anot có 8a mol H+; tại catot có a mol OH- nên dung dịch thu được sau điện phân có pH < 7 → C đúng.
=> D