Để sản xuất nhôm cần phải có một nguồn điện năng dồi dào. Vậy quy trình luyện nhôm đã dựa trên hiện tượng nào để đòi hỏi cần nhiều điện như vậy?
Sau khi học xong bài mới- Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân các em sẽ trả lời được câu hỏi trên. Mời các em cùng theo dõi nội dung bài học nhé.
Trong dung dịch, các hợp chất hoá học như axit, bazơ và muối bị phân li thành các nguyên tử tích điện gọi là ion; ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường.
Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại.
Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có các electron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân
Ion dương (Cation) -> Catot
Ion âm (Anion) -> Anot
Các ion chuyển động về các điện cực có thể tác dụng với chất làm điện cực hoặc với dung môi tạo nên các phản ứng hoá học gọi là phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân.
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anôt kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch
Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
\(m = k.q\)
k: đương lượng điện hóa của chất được giải phóng
Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam \(\frac{A}{n}\) của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ \(\frac{1}{F}\) , trong đó F gọi là số Faraday.
\(k = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}\)
F = 96500 C/mol
A: khối lượng phân tử
n: hóa trị
Kết hợp hai định luật Fa-ra-đây, ta được công thức Fa-ra-đây
\(m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}.I.t\)
m: khối lượng chất được giải phóng (g)
F = 96500 C/mol
A: khối lượng phân tử
n: hóa trị
I: cường độ dòng điện
t: thời gian dòng điện chạy qua.
Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng trong thực tế sản xuất và đời sống như luyện nhôm, tinh luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ điện, đúc điện, …
Dựa vào hiện tượng điện phân quặng nhôm nóng chảy.
Bể điện phân có cực dương là quặng nhôm nóng chảy, cực âm bằng than, chất điện phân là muối nhôm nóng chảy, dòng điện chạy qua khoảng \({10^4}A\)
Bể điện phân có anôt là một tấm kim loại để mạ, catôt là vật cần mạ.
Chất điện phân thường là dung dịch muối kim loại để mạ. Dòng điện qua bể mạ được chọn một cách thích hợp để đảm bảo chất lượng của lớp mạ.
Phát biểu nào sau đây chính xác
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là
A. Không có thay đổi gì ở bình điện phân
B. Anôt bị ăn mòn
C. Đồng bám vào catôt
D. Đồng chạy từ anôt sang catôt
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là đồng chạy từ anôt sang catôt.
⇒ Đáp án D
Phát biểu nào là chính xác
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của
A. Các chất tan trong dung dịch
B. Các ion dương trong dung dịch
C. Các ion dương và ion âm dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch
D. Các ion dương và ion âm theo chiều điện trường trong dung dịch
Các ion dương và ion âm dưới tác dụng của điện trwòng trong dung dịch
⇒ Đáp án C.
Tốc độ chuyển động có hướng của ion \(Na^+\) và \(Cl^-\) trong nước có thể tính theo công thức:\(v = \mu E\), trong đó E là cường độ điện trường, \(\mu\) có giá trị lần lượt là \(4,5.10^{-8} m^2/(V.s)\). Tính điện trở suất của dung dịch NaCl nồng độ 0,1 mol/l, cho rằng toàn bộ các phân tử NaCl đều phân li thành ion.
Mật độ của các ion \(Na^+\) và \(Cl^-\):
\(N = 0,1.1000.6,023.10^{23} = 6,023.10^{25}/m^3\)
Điện dẫn suất của dung dịch:
\(\sigma = 1,{6.10^{ - 19}}.6,{023.10^{25}}.(4,5 + 6,8){.10^{ - 8}} = 1,088{(\Omega /m)^{ - 1}}\)
⇒ Điện trở suất \(\rho =\frac{1}{\sigma }=\frac{1}{1,088}=0,92\Omega .m\)
Người ta muốn bóc một lớp đồng dày \(d = 10 \mu m\) trên một bản đồng diện tích \(S = 1cm^2\) bằng phương pháp điện phân. Cường độ dòng điện là 0,010A. Tính thời gian cần thiết để bóc được lớp đồng. Cho biết đồng có khối lượng riêng là \(p = 8 900 kg/m^3\)
Khối lượng đồng phải bóc đi là: \(m = 8 900.1.10^{-4}.10.10^{-6} = 8,9.10^{-6} kg\)
Theo công thức Fa-ra-đây: \(m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}It\) ⇔ m = ; suy ra t =
Với \(A = 64g = 6,{4.10^{ - 2}}kg;{\rm{ }}n{\rm{ }} = 2;{\rm{ }}I{\rm{ }} = {10^{ - 2}}A\) , suy ra:
t = = 2 683,9 s
Để tách đồng ra khỏi một hỗn hợp rắn chứa 12% tạp chất khác người ta dùng thanh hỗn hợp này làm cực dương của bình điện phân đựng dung dịch \(CuS{O_4}.\) Hiệu điện thế giữa hai cực là \(U = 6(V)\). Tính điện năng tiêu hao để xử lý \(1 (kg)\) hỗn hợp ?
Khối lượng đồng có trong thanh :
\({m_{Cu}} = \frac{{(100 - 12)}}{{100}}m = 0,88(kg)\)
Theo công thức Định luật Faraday :
\(\begin{array}{l}
m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}q\\
\Leftrightarrow 880 = \frac{1}{{96500}}.\frac{{64}}{2}q \Rightarrow q = {2654.10^3}(C)
\end{array}\)
Điện năng tiêu hao để xử lý \(1 (kg)\) hỗn hợp :
\(W = qU = {2654.10^3}.6 = 15923{\rm{ }}\left( {kJ} \right) = 4,42\left( {kWh} \right)\)
Qua bài giảng Dòng điện trong chất điện phân này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Trả lời được câu hỏi thế nào là chất điện phân, hiện tượng điện phân, nêu được bản chất dòng điện trong chất điện phân
Phát biểu được định luật Fa-ra-day về điện phân.
Mô tả được hiện tượng dương cực tan
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 14 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200 cm2 , người ta dùng tấm sắt làm catôt của một bình điện phân đựng dùng dịch CuSO4 và anôt là một thanh đồng nguyên chất, rồi cho dòng điện có cường độ \(I = 10A\) chạy qua trong thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt. Cho biết đồng có \(A = 64; n = 2\) và có khối lượng riêng \(\rho = 8,9.103{\rm{ }}kg/{m^3}\)
Chiều dày của một lớp niken phủ lên một tấm kim loại là \(h =0,05mm\) sau khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30 cm2. Xác định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân. Biết niken có \( A = 58,n = 2\) và có khối lượng riêng là \(\rho = 8,9{\rm{ }}g/c{m^3}.\)
Một bộ nguồn điện 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 \(0,6\Omega \). Một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có điện trở \(205\Omega \) được mắc vào hai cực của bộ nguồn nói trên. Anôt của bình điện phân bằng đồng. Tính khối lượng đồng bám vào catôt của bình trong thời gian 50 phút. Biết Cu có \( A = 64; n = 2.\)
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 14để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 7 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 8 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 9 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 10 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 11 trang 85 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 100 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 100 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 100 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 14.1 trang 35 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.2 trang 35 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.3 trang 36 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.4 trang 36 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.5 trang 36 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.6 trang 36 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.7 trang 37 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.8 trang 37 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.9 trang 37 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.10* trang 37 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.11 trang 37 SBT Vật lý 11
Bài tập 14.12* trang 37 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200 cm2 , người ta dùng tấm sắt làm catôt của một bình điện phân đựng dùng dịch CuSO4 và anôt là một thanh đồng nguyên chất, rồi cho dòng điện có cường độ \(I = 10A\) chạy qua trong thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt. Cho biết đồng có \(A = 64; n = 2\) và có khối lượng riêng \(\rho = 8,9.103{\rm{ }}kg/{m^3}\)
Chiều dày của một lớp niken phủ lên một tấm kim loại là \(h =0,05mm\) sau khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30 cm2. Xác định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân. Biết niken có \( A = 58,n = 2\) và có khối lượng riêng là \(\rho = 8,9{\rm{ }}g/c{m^3}.\)
Một bộ nguồn điện 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 \(0,6\Omega \). Một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có điện trở \(205\Omega \) được mắc vào hai cực của bộ nguồn nói trên. Anôt của bình điện phân bằng đồng. Tính khối lượng đồng bám vào catôt của bình trong thời gian 50 phút. Biết Cu có \( A = 64; n = 2.\)
Hai bình điện phân: (CuSO4/Cu và AgNO3/Ag) mắc nối tiếp. Trong một mạch điện. Sau một thời gian điện phân, khối lượng catôt của hai bình tăng lên 2,8 g. Biết nguyên tử lượng của đồng và bạc là 64 và 108, hóa trị của đồng và bạc là 2 và 1. Tính khối lượng Ag được giải phóng ở catôt
Hai bình điện phân: \((FeC{l_3}/Fe\) và CuSO4/Cu) mắc nối tiếp. Sau một khoảng thời gian, bình thứ nhất giải phóng một lượng sắt là 1,4 g. Tính lượng đồng giải phóng ở bình thứ hai trong cùng khoảng thời gian đó. Biết nguyên tử lượng của đồng và sắt là 64 và 56, hóa trị của đồng và sắt là 2 và 3.
Một bình điện phân đựng dung dịch bạc Nitrat với Anốt làm bằng bạc. Điện trở của bình điện phân là \(R = 2\Omega \) . Hiệu điện thế đặt ở hai cực là \(U = 10(V)\). Cho \(A = 108, n = 1\). Khối lượng bạc bám vào cực âm sau 2 giờ là
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của
Tốc độ chuyển động có hướng của ion \(Na^+\) và \(Cl^-\) trong nước có thể tính theo công thức:\(v = \mu E\), trong đó E là cường độ điện trường, \(\mu\) có giá trị lần lượt là \(4,5.10^{-8} m^2/(V.s)\). Tính điện trở suất của dung dịch NaCl nồng độ 0,1 mol/l, cho rằng toàn bộ các phân tử NaCl đều phân li thành ion.
Để tách đồng ra khỏi một hỗn hợp rắn chứa 12% tạp chất khác người ta dùng thanh hỗn hợp này làm cực dương của bình điện phân đựng dung dịch \(CuS{O_4}.\) .Hiệu điện thế giữa hai cực là \(U = 6(V)\). Tính điện năng tiêu hao để xử lý \(1 (kg)\) hỗn hợp ?
Nội dung của thuyết điện li là gì? Anion thường là phần nào của phân tử?
Dòng điện trong chất điện phân khác với dòng điện trong kim loại như thế nào?
Hãy nói rõ hạt tải điện nào mang dòng điện trên các phần khác nhau của mạch điện có chứa bình điện phân:
a. Dây dẫn và điện cực
b. Ở sát bề mặt hai điện cực
c. Ở trong lòng chất điện phân: ở trong lòng chất điện phân, hạt tải điện là
Chất điện phân thường dẫn điện tốt hơn hay kém hơn kim loại? Tại sao?
Hai bể điện phân: bể A để luyện nhôm, bể B để mạ niken. Hỏi bể nào có dương cực tan? Bể nào có suất phản điện?
Phát biểu định luật Pha-ra-đây, viết công thức Fa-ra-đây và đơn vị dùng trong công thức này.
Khi điện phân dung dịch \(H_2SO_4\) với điện cực bằng graphit, thì ta thu được khí oxi bay ra. Có thể dùng công thức Fa-ra-đây để tìm khối lượng oxi bay ra được không?
Phát biểu nào là chính xác
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của
A. Các chất tan trong dung dịch
B. Các ion dương trong dung dịch
C. Các ion dương và ion âm dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch
D. Các ion dương và ion âm theo chiều điện trường trong dung dịch
Phát biểu nào sau đây chính xác
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là
A. Không có thay đổi gì ở bình điện phân
B. Anôt bị ăn mòn
C. Đồng bám vào catôt
D. Đồng chạy từ anôt sang catôt
Tốc độ chuyển động có hướng của ion \(Na^+\) và \(Cl^-\) trong nước có thể tính theo công thức:\(v = \mu E\), trong đó E là cường độ điện trường, \(\mu\) có giá trị lần lượt là \(4,5.10^{-8} m^2/(V.s)\). Tính điện trở suất của dung dịch NaCl nồng độ 0,1 mol/l, cho rằng toàn bộ các phân tử NaCl đều phân li thành ion.
Người ta muốn bóc một lớp đồng dày \(d = 10 \mu m\) trên một bản đồng diện tích \(S = 1cm^2\) bằng phương pháp điện phân. Cường độ dòng điện là 0,010A. Tính thời gian cần thiết để bóc được lớp đồng. Cho biết đồng có khối lượng riêng là \(p = 8 900 kg/m^3\)
Chọn phát biểu đúng
A. Khi hòa tan axit, bazo hoặc muối vào trong nước, tất cả các phân tử của chúng đều bị phân li thành các ion.
B. Số cặp ion được tạo thành trong dung dịch điện phân không thay đổi theo nhiệt độ
C. Bình điện phân nào cũng có suất phản điện
D. Khi có hiện tượng dương cực tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm.
Chọn đáp số đúng
Đương lượng điện hóa của niken là k = 3.10-4 g/C. Khi cho một điện lượng 10C chạy qua bình điện phân có anot bằng niken thì khối lượng niken bám vào catot là:
A. 0,3.10-4 g
B. 3.10-3 g
C. 0,3.10-3 g
D. 3.10-4 g
Chiều dày của lớp Niken phủ lên một tấm kim loại là D = 0,05mm sau khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30 cm2. Xác định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân. Cho biết Niken có khối lượng riêng là ρ = 8,9.103kg/m3, A = 58 và n = 2.
Câu nào dưới đây nói về bản chất dòng điện trong chất điện phân là đúng ?
A. Là dòng các êlectron chuyển động có hướng ngược chiều điện trường.
B. Là dòng các ion dương-chuyển động có hướng thuận chiều điện trường.
C. Là dòng các ion âm chuyển động có hướng ngược chiều điện trường.
D. Là dòng chuyển động có hướng đồng thời của các ion dương thuận chiều điện trường và của các ion âm ngược chiều điện trường.
Câu nào dưới đây nói về hiện tượng điện phân có dương cực tan là đúng ?
A. Là hiện tượng điện phân dung dịch axit hoặc bazơ với điện cực là graphit.
B. Là hiện tượng điện phân dung dịch muối có chứa kim loại dùng làm catôt.
C. Là hiện tượng điện phân dung dịch muối có chứa kim loại dùng làm anôt. Kết quả là kim loại tan dần từ anôt tải sang catôt.
D. Là hiện tượng điện phân dung dịch muối có chứa kim loại dùng làm anôt. Kết quả là kim loại được tải dần từ catôt sang anôt.
Một bình điện phân chứa dung dịch muối niken với hai điện cực bằng niken. Xác định khối lượng niken bám vào catôt khi cho dòng điện cường độ I = 5,0 A chạy qua bình này trong khoảng thời gian t = 1 giờ. Đương lượng điện hoá của niken là 0,3.10-3 g/C.
A. 1,5 kg. B. 5,4 g.
C. 1,5 g. D. 5,4 kg.
Một bình điện phân chứa dung dịch đồng sunphat (CuS04) có anôt bằng đồng. Cho dòng điện không đổi chạy qua bình này trong thời gian 30 phút, khi đó khối lượng của catôt tăng thêm 1,143 g. Xác định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân. Đồng (Cu) có khối lượng mol là của A = 63,5 g/mol.
A. 0,965 A. B. 1,93 A.
C. 0,965 mA. D. 1,93 mA.
Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgN03) có anôt bằng bạc và điện trở là 2,5 Ω. Hiệu điện thế giữa hai điện cực của bình này là 10 V. Bạc (Ag) có khối lượng mol là A = 108 g/mol và hoá trị n = 1. Xác định khối lượng bạc bám vào catôt sau 16 phút 5 giây.
A. 4,32 g. B. 4,32 kg.
C.2,16g. D. 2,16 kg.
Mắc nối tiếp một bình điện phân chứa dung dịch đồng sunphat (CuSO4) có anôt bằng đồng (Cu) với một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgNO3) có anôt bằng bạc (Ag). Sau môt khoảng thời gian có dòng điện không đổi chạy qua hai bình này, thì khối lượng anôt của bình chứa dung dịch CuSO4 bị giảm bớt 2,3 g. Xác định khối lượng bạc tới bám vào catôt của bình chứa dung dịch AgNO3. Đồng có khối lượng mol là A1 = 63,5 g/mol và hoá trị n1 = 2, bạc có khối lượng mol là A2 = 108 g/mol và hoá trị n2 = 1. Khối lượng bạc tới bám vào catot của bình chứa dung dịch AgNO3 là
A. 0,67g B. 1,95g
C. 2,66g D. 7,82g
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức Fa-ra-đây về điện phân dung dịch bạc nitrat (AgNO3) có anôt bằng bạc (Ag), ta có :
\(m = \dfrac{1}{F}.\dfrac{A}{n}.It = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{A}{n}.It\)
trong đó A = 108 g/mol, n = 1, t = 16 phút 5 giây = 965 giây và cường độ dòng điện chạy qua dung dịch điện phân có cường độ :
\(I = \dfrac{U}{R} = \dfrac{10}{2,5} = 4A\)
Thay số, ta tìm được:
\(m = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{108}{1}.4.965 = 4,32g.\)
Câu trả lời của bạn
Hai bình điện phân đều chứa dung dịch muối của kim loại dùng làm anốt và được mắc nối tiếp, nên cường độ dòng điện chạy qua chúng và thời gian điện phân là như nhau. Khi đó trong hai bình.đều xảy ra hiện tượng điện phân có dương cực tan. Kết quả là : khối lượng kim loại tan ra ở anôt được tải sang bám vào catôt trong mỗi bình điện phân.
Như vậy, khối lượng đồng m1 tan ở anôt trong bình chứa dung dịch CuSO4 và khối lượng bạc m2 bám vào catôt trong bình chứa dung dịch AgNO3 được tính theo công thức Fa-ra-đây :
\(\eqalign{
& {m_1} = \dfrac{1}{F}.\dfrac{A_1}{n_1}.It; \cr
& {m_2} = \dfrac{1}{F}.\dfrac{A_2}{n_2}.It \cr} \)
Từ đó ta suy ra:
\(\dfrac{m_2}{m_1} = \dfrac{A_2}{A_1}.\dfrac{n_1}{n_2}\)
Hay
\({m_2} = {m_1}.\dfrac{A_2}{A_1}\dfrac{n_1}{n_2} = 2,3.\dfrac{108}{63,5}.\dfrac{2}{1} \approx 7,8g\)
Câu trả lời của bạn
Theo định luật I của Fa-ra-đây về điện phân, khối lượng bạc tới bám vào catôt tính bằng :
\(m = kIt\)
Từ đó suy ra dòng điện chạy qua bình điện phân phải có cường độ :
\(\begin{gathered}I = \dfrac{m}{{kt}} = \dfrac{{{{316.10}^{ - 3}}}}{{1,{{118.10}^{ - 3}}.5.60}} \hfill \\= 0,942A \hfill \\ \end{gathered} \)
là chưa đúng và kết quả đo của ampe kế có sai số tỉ đối bằng :
\(\dfrac{\Delta I}{I} = \dfrac{\left| {I - I'} \right|}{I} \\= \dfrac{0,942 - 0,900}{0,942} \approx 4,5\% \)
Câu trả lời của bạn
Khối lượng niken được giải phóng ra ở catôt được tính theo công thức Fa-ra-đây :
\(m = \dfrac{1}{F}.\dfrac{A}{n}.It\)
Thay \(m = DV = DSh\) ta tìm được độ dày của lớp niken phủ trên mặt vật mạ:
\(\eqalign{
& h = {1 \over F}.{A \over n}.{{It} \over {DS}} \cr
& h = {1 \over {96500}}.{{{{58,7.10}^{ - 3}}} \over 2}.{{0,30.5.3600} \over {{{8,8.10}^3}{{.120.10}^{ - 4}}}}\approx 15,6\mu m \cr} \)
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức Fa-ra-đây về điện phân, ta xác định được khoảng thời gian điện phân nhôm :
\(m = \dfrac{1}{F}.\dfrac{A}{n}.It\)
Thay số, ta có :
\(t = \dfrac{96500.1.10^6.3}{27.20.10^3} \approx 149h\)
Điện năng tiêu thụ :
\(W = UIt = 5.20.10^3. 149.3600 = 5,364.10^{10} J\)
Câu trả lời của bạn
Theo định luật II Fa-ra-đây về điện phân
\(m =\dfrac {1}{F}.\dfrac{A}{n}.q\)
Muốn có một đương lượng gam A/n của một chất giải phóng ra ở mồi điện cực của bình điện phân thì cần phải có một điện lượng q = F culông chuyển qua bình điện phân. Điện lượng này đúng bằng tổng điện tích của các ion có trong một đương lượng gam A/n của chất đó chuyển qua bình điện phân.
Vì số nguyên tử có trong mỗi khối lượng mol nguyên tử A của một nguyên tố đúng bằng số Avô-ga-đrô NA = 6,023.1023 nguyên tử/mol, nên suy ra mỗi ion hoá trị n = 1 sẽ có điện tích q0 tính bằng :
\({q_0} = \dfrac{q}{N_A} = \dfrac{F}{N_A} =\dfrac {96500}{6,02.10^{23}} \approx {1,6.10^{ - 19}}C\)
Đại lượng e = 1,6.10-19C chính là điện tích nguyên tố. Như vậy điện tích của ion hóa trị n = 2 sẽ bằng 2e, của ion hoá trị n = 3 là 3e,...
Câu trả lời của bạn
Cường độ dòng điện \(I = 0,05.t (A)\) thay đổi tăng dần đều trong khoảng thời gian từ t1 = 0 đến t2 = 1 phút = 60 s ứng với các giá trị cường độ dòng điện và \(I_2= 0,05.60 = 3,0 A\). Do đó, điện lượng chuyển qua dung dịch đồng sunphat có giá trị trung bình bằng :
\({q_{tb}} = {I_{tb}}.t = \dfrac{I_1 + I_2}{2}.t = \dfrac{0 + 3,0}{2}.60 = 90C\)
Áp dụng công thức Fa-ra-đây về điện phân, ta xác định được khối lượng đồng bám vào catôt của bình điện phân :
\(m = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{A}{n}.{q_{tb}} = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{63,5}{2}.90 \approx 29,6mg\)
a) Giải thích kết quả của quá trình điện phân này dựa theo thuyết điện li.
b) Xác định thể tích của các khí thu được ở điều kiện chuẩn khi điện phân trong khoảng thời gian t = 10 phút với cường độ dòng điện I = 10 A.
Câu trả lời của bạn
a) Trong dung dịch muối ăn, các phân tử NaCl bị phân li thành các ion dương Na+và các ion âm \(C{l^ - }\) :
NaCl --> Na+ + \(C{l^ - }\)
- Các ion \(C{l^ - }\) chuyển động ngược chiều điện trường về anôt, nhường êlectron cho anôt trở thành các nguyên tử C1 và kết hợp với nhau tạo ra các phân tử Cl2 bay lên :
2 \(C{l^ - }\) --> 2 \({e^ - }\) + Cl2 \( \uparrow \)
- Các ion Na+ chuyển động cùng chiều điện trường về catôt, tại đó chúng tác dụng với các phân tử H2O để tạo ra các phân tử NaOH và các ion H+. Những ion này thu êlectron ở catôt trở thành các nguyên tử H và kết hợp với nhau tạo ra các phân tử H2 bay lên :
2Na+ + 2H2O --> NaOH + 2 H+
H+ + 2\({e^ - }\) -> H2 \( \uparrow \)
b) Theo Bài tập 14.11*, muốn có một khối.lượng mol khí hoá trị n = 1 như clo hoặc hiđrô giải phóng ra ở mỗi điện cực thì cần có một điện lượng \(q = F = 96500 C\) chuyển qua bình điện phân.
Mặt khác, theo các phản ứng trong câu a) nêu trên, ta thấy mỗi khối lượng mol nguyên tử của khí clo hoặc hidro sẽ cho 1/2 mol khí ứng với thể tích trong điều kiện chuẩn là 22,4/2 (lit/mol) = 11200cm3/mol.
Theo đề bài, điện lượng chuyển qua bình điện phân bằng:
\(Q = It = 10.10.60 = 6000C\)
Như vậy, thể tích của khí clo hoặc hidro thu được ở mỗi điện cực sẽ bằng:
\(V = \dfrac{6000}{96500}.11200 \approx 696c{m^3}\)
Câu trả lời của bạn
Hiện tượng phân li các phân tử hòa tan dung dịch điện phân tạo ra các hạt tải điện trong chất điện phân.
Câu trả lời của bạn
Để tiến hành các phép đo cần thiết cho việc xác định đương lượng điện hóa của một kim loại nào đó, ta cần phải sử dụng các thiết bị cân, ampe kế, đồng hồ bấm giây.
Câu trả lời của bạn
Để xác định số Fa-ra-đây ta cần phải biết A và n của chất khảo sát, đồng thời phải đo khối lượng của chất đó bám vào một điện cực và điện lượng chạy qua chất điện phân.
Câu trả lời của bạn
Biết niken có khối lượng mol nguyên tử A = 58,71 g/mol và n = 2. Bằng phương pháp điện phân, trong thời gian 1 giờ, cho dòng điện có cường độ 10 A chạy qua bình điện phân thì khối lượng niken bám vào catot của bình là \(10,{95.10^{ - 3}}kg\)
Câu trả lời của bạn
Đương lượng điện hóa của đồng là \(k = {1 \over F}{A \over n} = 3,{3.10^{ - 7}}kg/C\). Muốn cho trên catot của bình điện phân chứa dung dịch đồng sunfat xuất hiện 0,33 kg đồng thì điện lượng chạy qua bình phải là \({1.10^6}C\).
Câu trả lời của bạn
Khi cường đô dòng điện bão hòa trong chân không bằng 5 mA, thì trong thời gian 2s số electron bứt ra khỏi mặt catot là \(6,{25.10^{16}}\) electron.
Câu trả lời của bạn
Khối lượng m của bạc bám vào catot sau 32 phút 10 giây là m = 8,64 g.
Câu trả lời của bạn
Khi nhiệt độ tăng, điện dẫn suất của chất điện phân tăng lên là do hai nguyên nhân :
- Chuyển động nhiệt của các phẩn tử tăng, nên khả năng phân li thành ion tăng do tác dụng của các va chạm.
- Độ nhớt của dung dịch giảm làm cho các ion chuyển động được dễ dàng hơn.
Câu trả lời của bạn
Ta có \(R = {R_0}\left[ {1 + \alpha \left( {t - {t_0}} \right)} \right]\). Từ đó:
\(\alpha = {1 \over {t - {t_0}}}\left( {{R \over {{R_0}}} - 1} \right) \approx 4,{1.10^{ - 3}}{K^{ - 1}}\)
Điện trở R của dây tóc bóng đèn khi đèn sáng bình thường là :
\(R = {{{U^2}} \over P} = 242\Omega \); do đó: \({R_0} = {R \over {10,8}} \approx 22,4\Omega \).
a) Tính điện lượng qua các bình điện phân và khối lượng Cu và Ag được giải phóng ở catôt.
b) Nếu cường độ dòng điện bằng 0,5 A. Tính thời gian điện phân.
Câu trả lời của bạn
a) m = m1 + m2 = \(\frac{1}{F}.\frac{A_{1}}{n_{1}}It+\frac{1}{F}.\frac{A_{2}}{n_{2}}It=\left ( \frac{A_{1}}{n_{1}} +\frac{A_{2}}{n_{2}}\right )\frac{1}{F}It\rightarrow q=I.t=\frac{mF}{\frac{A_{1}}{n_{1}}+\frac{A_{2}}{n_{2}}}=1930C\)
Khối lượng đồng được giải phóng ở catôt: \(m_{1}=\frac{1}{F}.\frac{A_{1}}{n_{1}}q\) = 0,64 g.
Khối lượng bạc được giải phóng ở catôt: \(m_{2}=\frac{1}{F}.\frac{A_{2}}{n_{2}}q\) = 2,16 g.
b) Thời gian điện phân: t = \(\frac{q}{I}\) = 3860 s = 1 giờ 4 phút 20 giây.
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *