DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

Nội dung bài học:

1. Bài giảng:

– Dòng điện trong chất điện phân.

– Định luật Faraday về điện phân

– Một số ví dụ và bài tập liên quan.

2. Bài tập.

– Với hơn 15 bài tập tiêu biểu về dòng điện trong chất điện phân
và địn luật Faraday được trích từ sách vật lý nâng cao, các đề kiểm tra của các
trường. Tất cả được khái quát thành vấn đề sau :

Vấn đề  : Bản chất dòng điện trong chất điện phân.

**Qua bài học này, các bạn sẽ biết được bản chất dòng điện trong
chất điện, định luật Faraday về điện phân và phương pháp dùng định luật Faraday
để giải các bài tập về dòng điện trong chất điện phân. Đây là dnagj bài tập
quan trọng có trong các để kiểm tra. 


Bài tập
1

Bài 1: Người ta muốn mạ một bề mặt kim loại có diện tích 2dm2, nên dùng 300g đồng để mạ. Cho biết khối lượng riêng của đồng là 8900 kg/m3. Thời gian điện phân là 2h 35’. Cường độ dòng điện dùng để điện phân là 50A.

a. Hãy xác định khối lượng đồng còn lại sau thời gian điện phân trên ?

b. Chiều dày của lớp đồng bám vào bề mặt kim loại ?

ĐS: Dm = 145,8g           h = 0,0866mm

Bài 2: Người ta muốn bóc một lớp Bạc dày d = 15mm trên một bản kim loại có diện tích s = 2cm2 bằng phương pháp điện phân. Cường độ dòng điện là 1A. Cho biết khối lượng riêng của bạc  10490 kg/m3, khối lượng mol của bạc là 108.

a. Tính khối lượng của lớp bạc trên ?

b. Tính thời gian cần thiết để bóc hết lớp bạc.

ĐS: m = 3,147.10-5 kg                                 t = 28,12(s)

Bài 3. Cho mạch điện như hình vẽ:

                                                         
x
1 = x2 = 6V

r1 = r2 = 1W

R1 = 2W; R2 = 6W; R3 = 3W R3 là bình điện phân có điện cực làm bằng Cu và dung dịch chất điện phân là CuSO4

a .Tìm số chỉ của Ampe kế và tính hiệu hiệu điện thế mạch ngoài.

b .Tính lượng Cu bám vào Catot của bình điện phân R3 sau 1 giờ.

c. Phải thay R1 bằng điện trở R có giá trị bằng bao nhiêu để công suất của điện trở này đạt giá trị cực đại?

ĐS: I = 2A;                      m = 1,592g                       R = 4W

Bài 4:  Cho mạch điện như hình vẽ.
                                                    
Trong đó bộ nguồn có 10 nguồn giống nhau mỗi nguồn có suất điện động
x = 4V và điện trở trong r = 0,2W mắc thành 2 dãy, mỗi dãy có 5 nguồn. Đèn Đ có ghi (6V – 18W).  Các điện trở R1 = 5W ;  R2 = 2,9W ; R3 = 3W ; RB = 5W và là bình điện phân đựng dung dịch Zn(NO3)2 có cực dương bằng Zn. Điện trở của dây nối không đáng kể. Tính :

a. Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.

b.  Lượng Zn giải phóng ra ở cực âm của bình âm điện phân trong thời gian 2 giờ 8 phút 40 giây. Biết Zn có hóa trị 2 và có nguyên tử lượng 65.

c. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và M.

ĐS: I = 2A          m = 1,04g               UAM = 12V

Bài 5:  Cho mạch điện như hình vẽ.
                                                  
Trong đó đèn Đ có ghi (6V – 6W) ; R1 = 3
W ; R2 = R4 = 2W ; R3 = 6 W ;  RB = 4W và là bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có cực dương bằng đồng ; bộ nguồn gồm 5 nguồn giống nhau mỗi   cái có suất điện động x có điện trở trong r = 0,2W mắc nối tiếp. Biết đèn Đ sáng bình thường. Tính :

a. Suất điện độngx của mỗi nguồn điện.

b. Lượng đồng giải phóng ở cực âm của bình điện phân sau thời gian 32 phút 10 giây.

c. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và N.

ĐS: xb = 30V            m = 1,28g                 UAN = 13V.


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng


Bài tập
2

Bài 1. Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3, cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là I = 1 (A). Cho AAg=108 (đvc), nAg= 1. Lượng Ag bám vào catốt trong thời gian 16 phút 5 giây là:

 A. 1,08 (mg).               B. 1,08 (g).                   C. 0,54 (g).                               D. 1,08 (kg).

Bài 2.Một bình điện phân dung dịch CuSO4 có anốt làm bằng đồng, điện trở của bình điện phân R = 8 (W), được mắc vào hai cực của bộ nguồn E = 9 (V), điện trở trong r =1 (W). Khối lượng Cu bám vào catốt trong thời gian 5 h có giá trị là:

A. 5 (g).                                  B. 10,5 (g).                      C. 5,97 (g).                             D. 11,94 (g).

Bài 3.Cho dòng điện chạy qua bình điện phân đựng dung dịch muối của niken, có anôt làm bằng niken, biết nguyên tử khối và hóa trị của niken lần lượt bằng 58,71 và 2. Trong thời gian 1h dòng điện 10A đã sản ra một khối lượng niken bằng:

A. 8.10-3kg.                  B. 10,95 (g).                      C. 12,35 (g).                            D. 15,27 (g).

Bài 4.Cho dòng điện chạy qua bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, có anôt bằng Cu. Biết rằng đương lượng hóa của đồng k = (1/F)(A/n) = 3,3.10-7 kg/C. Để trên catôt xuất hiện 0,33 kg đồng, thì điện tích chuyển qua bình phải bằng:

A. 105 (C).                    B. 106 (C).                          C. 5.106 (C).                            D. 107 (C).

Bài 5.Đặt một hiệu điện thế U = 50 (V) vào hai cực bình điện phân để điện phân một dung dịch muối ăn trong nước, người ta thu được khí hiđrô vào một bình có thể tích V = 1 (lít), áp suất của khí hiđrô trong bình bằng p = 1,3 (at) và nhiệt độ của khí hiđrô là t = 270C. Công của dòng điện khi điện phân là:

A. 50,9.105 J                 B. 0,509 MJ                         C. 10,18.105 J                        D. 1018 kJ

Bài 6.Một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat với anốt bằng bạc. Điện trở của bình điện phân là R= 2 (W). Hiệu điện thế đặt vào hai cực là U= 10 (V). Cho A= 108 và n=1. Khối lượng bạc bám vào cực âm sau 2 giờ là:

  A. 40,3g                       B. 40,3 kg                             C. 8,04 g                           D. 8,04.10-2 kg

Bài 7.Một nguồn gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song, mỗi pin có suất điện động 0,9 (V) và điện trở trong 0,6 (Ù). Bình điện phân dung dịch CuSO4 có điện trở 205 mắc vào hai cực của bộ nguồn. Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là:

 A. 0,013 g                     B. 0,13 g                                C. 1,3 g                            D. 13 g

Bài 8.Chiều dày của lớp Niken phủ lên một tấm kim loại là d = 0,05(mm) sau khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30cm2. Cho biết Niken có khối lượng riêng là r = 8,9.103 kg/m3, nguyên tử khối A = 58 và hoá trị n = 2. Cường độ dòng điện qua bình điện phân là:

A. I = 2,47 (mA).                                                              B. I = 2,47 (mA).          

C. I = 24,7 (A).                                                                D. I = 2,47 (A).

Bài 9.Hai bình điện phân mắc nối tiếp với nhau trong một mạch điện, bình 1 chứa dung dịch CuSO4 có các điện cực bằng đồng, bình 2 chứa dung dịch AgNO3 có các điện cực bằng bạc. Trong cùng một khoảng thời gian nếu lớp bạc bám vào catot của bình thứ 2 là m2 = 41,04g thì khối lượng đồng bám vào catot của bình thứ nhất là bao nhiêu. Biết ACu = 64, nCu = 2, AAg = 108, nAg = 1:     

A. 12,16g                            B. 6,08g                                C. 24, 32g                              D. 18,24g

Bài 10. Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3 có điện trở là 2,5. Anốt của bình điện phân bằng bạc (Ag) và hiệu điện thế đặt vào hai điện cực của bình là 10V. Tính khối lượng m của bạc bám vào catốt sau 16 phút 5 giây. Khối lượng nguyên tử của bạc là A=108.Chọn ý đúng:

A. m= 4,32g                                                                      B. m= 4,32 mg

C. m = 2,16 g                                                                    D. m = 2,16 mg.


Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng

Leave a Reply

Your email address will not be published.