Đáp án:

- Phản ứng xảy ra khi điện phân dung dịch chứa $Cu^{2+}, Cl^-$:

+ Tại cực âm (catot): có $Cu^{2+}$ và $H_2O$ 

Ban đầu có sự khử của $Cu^{2+}$: 

$Cu^{2+}+2e\to Cu$ 

Trong bình điện phân luôn có nước, thường được xem là có số mol rất lớn. Khi hết $Cu^{2+}$, có sự điện phân nước:

$2H_2O+2e\to H_2+2OH^-$ 

+ Tại cực dương (anot): có $Cl^-$ và $H_2O$ 

Ban đầu có sự oxi hoá của $Cl^-$:

$2Cl^-\to Cl_2+2e$ 

Khi hết $Cl^-$, có sự điện phân nước:

$2H_2O\to 4H^++O_2+4e$

- Một số lưu ý:

Số mol electron trao đổi khi phản ứng đã xảy ra được $t$ giây là: $n_e=\dfrac{It}{F}$ 

Khi mới bắt đầu điện phân, cả $Cu^{2+}$ ở catot và $Cl^-$ ở anot đều tham gia điện phân. Tuỳ thuộc vào số mol của chúng mà ion nào sẽ hết trước, bên đó sẽ xảy ra điện phân nước trước.

Ví dụ: dung dịch có $1$ mol $Cu^{2+}$ và $1$ mol $Cl^-$ 

Số mol electron nhận tối đa của $Cu^{2+}$ là $2$ mol 

Số mol electron nhường tối đa của $Cl^-$ là $1$ mol 

Tại một thời điểm, $n_e=0,5$ mol. Khi đó, hai ion trên đều còn dư.

Đến thời điểm $n_e=1$ mol: $Cl^-$ hết trước (vì phải thêm $1$ mol electron nữa thì mới hết $Cu^{2+}$). Do đó ở anot có sự điện phân nước.

Đến thời điểm $n_e=2$ mol: $Cu^{2+}$ cũng hết. Anot vẫn tiếp tục điện phân nước, catot bắt đầu có điện phân nước.