✔ 最佳答案
在這 experiment 中,impure copper anode主要含有 copper (約 99%),其餘的是小量的 (共約 %) Zn、Fe、Ag、Au。
接上 d.c. current 後,溶液中的 SO4^-(aq) ions 和 OH^-(aq) ions 移向 anode,因為 SO4^2-(aq) 離子本質上很難被oxidized,而 OH^-(aq) ions 的 concentration 很低,它們都難被 oxidized。anode 中的 Cu、Zn、Fe 被 oxidized 的容易程度,都比 SO4^-(aq) ions 和 OH^-(aq) ions 離子高。所以 anode 中的 Cu、Zn、Fe 都會被 oxidized 成為 cations。
Cu(s) →Cu^2+(aq) + 2e^-(aq)
Zn(s) → Zn^2+(aq)+ 2e^-(aq)
Fe(s) → Fe^2+(aq)+ 2e^-(aq)
所產生的 Cu^2+(aq) ions、Zn^2+(aq) ions 和 Fe^2+(aq) ions 會 dissolved into the CuSO4 solution。
但 anode 中的 Au 和 Ag 是 reactivity 很低的 metals,它們在 electrolysis 中作為 anode,是不會被 oxidized 的,它們在 electrolysis 過程中維持固態。
因為 anode 中的Cu、Zn、Fe 被 oxidized 成為 solution 中的 Cu^2+(aq) ions、Zn^2+(aq) ions 和 Fe^2+(aq) ions,所以過程中 anode 大部分會 dissolve。隨著 anode 的 volume 愈來愈細小,維持固態不變的 Ag 和 Au 會溶於水中。
雖然 anode 的 reaction 令 solution 含有 Zn^2+(aq) ions 和 Fe^2+(aq) ions,但它們的 concentration 都很低,不會影響 cathode 上 Cu^2+(aq) ions reduced to Cu 的 reaction。