Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Dòng điện trong chất điện phân.

Dòng điện trong chất điện phân.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Sử dụng các công thức về ghép các nguồn điện, định luật Ơm cho mạch kín, cơng

thức Farađay để giải.

* Bài tập

Bài 1. Hai bình điện phân: (FeCl3/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 đồng có khối lượng mol

nguyên tử là 64 g/mol, hố trị 2 và sắt có khối lượng mol nguyên tử là 56 g/mol,

hoá trị 3.

Bài 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 catơt của hai bình tăng lên 2,8

g. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là 64 g/mol, hoá trị 2 và bạc có khối

lượng mol nguyên tử là 108 g/mol, hố trị 1.

a) Tính điện lượng qua các bình điện phân và khối lượng Cu và Ag được giải

phóng ở catơt.

b) Nếu cường độ dòng điện bằng 0,5 A. Tính thời gian điện phân.

Bài 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 . Một

bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có điện trở 205  được mắc vào hai cực của

bộ nguồn nói trên. Anơt của bình điện phân bằng đồng. Tính khối lượng đồng bám

vào catơt của bình trong thời gian 50 phút. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử

là A = 64 g/mol và hoá trị n = 2.

Bài 4. Chiều dày của một lớp niken phủ lên một tấm kim loại là h = 0,05 mm sau

khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30 cm 2. Xác

định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân. Biết niken có khối lượng mol

nguyên tử là A = 58 g/mol, hoá trị n = 2 và có khối lượng riêng là  = 8,9 g/cm3.

Bài 5. Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200 cm 2, người ta dùng

tấm sắt làm catơt của một bình điện phân đựng dùng dịch CuSO 4 và anôt là một

thanh đồng nguyên chất, rồi cho dòng điện có cường độ I = 10 A chạy qua trong

thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt. Biết

đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 g/mol, hố trị n = 2 và có khối lượng

riêng là  = 8,9.103 kg/m3.

Bài 6. Cho dòng điện chạy qua bình điện phân có anơt làm bằng kim loại của chất

dùng làm dung dịch bình điện phân, kim loại làm anơt có hố trị n = 2. Khi dòng

điện chạy qua bình điện phân có cường độ I = 0,2 A trong thời gian 16 phút 5 giây

thì có khối lượng m = 0,064 g chất thốt ra ở điện cực. Hỏi kim loại dùng làm anôt

của bình điện phân là kim loại gì?

Bài 7. Một bình điện phân có anơt là Ag nhúng trong dung dịch AgNO 3, một bình

điện phân khác có anơt là Cu nhúng trong dung dịch CuSO 4. Hai bình đó mắc nối

tiếp nhau vào một mạch điện. Sau 2 giờ, khối lượng của cả hai catơt tăng lên 4,2 g.

Tính cường độ dòng điện đi qua hai bình điện phân và khối lượng Ag và Cu bám

vào catơt mỗi bình. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là 64 g/mol, hố trị 2

và bạc có khối lượng mol ngun tử là 108 g/mol, hoá trị 1.

* Hướng dẫn giải

131



1 A1

n

Bài 1. Khối lượng sắt giải phóng ở bình thứ nhất: m1 = F 1 It.

1 A2

n

Khối lượng đồng giải phóng ở bình thứ hai: m2 = F 2 It.

m2

A2 n1

A2 n1

m

An

An

 1 = 1 2  m = 1 2 m = 2,4 g.

2



1



A1

A2 1

1 A1

1 A2

n

n

n

n

Bài 2. a) m = m1 + m2 = F 1 It + F 2 It = ( 1 + 2 ) F It

mF

2,8.96500

A1 A2

64 108





n

n

2

1 = 1930 (C).

2 =

 q = It = 1

1 A1

n

Khối lượng đồng được giải phóng ở catơt: m = F 1 q = 0,64 g.

1



1 A2

n

Khối lượng bạc được giải phóng ở catơt: m2 = F 2 q = 2,16 g.

q

b) Thời gian điện phân: t = I = 3860 s = 1 giờ 4 phút 20 giây.

r

Bài 3. Ta có: Eb = 3e = 2,7 V; rb = 3 10 = 0,18 ;

Eb

1A

It

R



r

b = 0,01316 A; m = F n

I =

= 0,013 g.

mFn

1A

It

Bài 4. Ta có m = V = Sh = 1,335 g; m = F n  I = At = 2,47 A.



AIt

1 A

Bài 5. Ta có: m = F n It = Sh  h = FnS = 0,018 cm.

mFn 0,064.96500.2

1A



It

0,2.965

Bài 6. Ta có m = F n  A = It

= 64  kim loại đó là đồng.



Bài 7. Ta có: m1 =



A1 It

Fn1



; m2 =



A2 It

Fn2



; m1 + m2 = (



A1

n1



A1 It

n

+ 1 )F



132



( m1  m2 ) F

 A1 A2 

  t

 n1 n2 



A1 It

Fn1



I=

= 0,4 A; m1 =

= 3,24 g; m2 = m – m1 = 0,96 g.

3. Mạch điện có nhiều dụng cụ ghép trong đó có bình điện phân.

* Phương pháp giải:

+ Sử dụng các cơng thức về bộ nguồn ghép để tính suất điện động và điện trở trong

của bộ nguồn.

+ Sử dụng các công thức ghép các điện trở để tính điện trở của mạch ngồi.

+ Sử dụng định luật Ơm cho mạch kín để tính cường độ dòng điện chạy trong mạch

chính.

+ Sử dụng định luật Ơm cho đoạn mạch để tính cường độ dòng điện chạy qua bình

điện phân.

+ Sử dụng cơng thức Faraday để tính lượng chất giải phóng ra ở catơt của bình điện

phân.

* Bài tập

Bài 1. Cho mạch điện như hình vẽ.



Trong đó E = 9 V; r = 0,5 ; Rp là bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4 với cực

dương bằng đồng; đèn Đ loại 6 V – 9 W; Rt là biến trở. Biết đồng có khối lượng

mol nguyên tử là A = 64 g/mol và có hố trị n = 2.

a) Khi Rt = 12  thì đèn sáng bình thường. Tính khối lượng đồng bám vào catơt

của bình điện phân trong 1 phút, cơng suất tiêu thụ của mạch ngồi và cơng suất

tiêu thụ của nguồn.

b) Khi điện trở của biến trở tăng thì lượng đồng bám vào catơt của bình điện

phân trong 1 phút thay đổi như thế nào?

Bài 2. Cho mạch điện như hình vẽ.



Ba nguồn điện giống nhau, mỗi cái có suất điện động e và điện trở trong r; R 1 = 3

; R2 = 6 ; bình điện phân chứa dung dịch CuSO 4 với cực dương bằng đồng và

có điện trở Rp = 0,5 . Sau một thời gian điện phân 386 giây, người ta thấy khối

lượng của bản cực làm catôt tăng lên 0,636 gam. Biết đồng có khối lượng mol

nguyên tử là A = 64 g/mol và có hố trị n = 2.

133



a) Xác định cường độ dòng điện qua bình điện phân và qua từng điện trở.

b) Dùng một vơn có điện trở rất lớn mắc vào 2 đầu A và C của bộ nguồn. Nếu bỏ

mạch ngồi đi thì vơn kế chỉ 20 V. Tính suất điện động và điện trở trong của mỗi

nguồn điện.

Bài 3. Cho mạch điện như hình vẽ.



Biết nguồn có suất điện động E = 24 V, điện trở trong r = 1 ; tụ điện có điện

dung C = 4 F; đèn Đ loại 6 V - 6 W; các điện trở có giá trị R1 = 6 ; R2 = 4 ;

bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4 và có anốt làm bằng Cu, có điện trở R p = 2

. Bỏ qua điện trở của dây nối. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64

g/mol và có hố trị n = 2. Tính:

a) Điện trở tương đương của mạch ngồi.

b) Khối lượng Cu bám vào catôt sau 16 phút 5 giây.

c) Điện tích của tụ điện.

Bài 4. Cho mạch điện như hình vẽ.



Bộ nguồn gồm 6 nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động e = 2,25 V, điện

trở trong r = 0,5 . Bình điện phân có điện trở R p chứa dung dịch CuSO4, anốt làm

bằng đồng. Tụ điện có điện dung C = 6 F. Đèn Đ loại 4 V - 2 W, các điện trở có



1

giá trị R1 = 2 R2 = R3 = 1 . Ampe kế có điện trở khơng đáng kể, bỏ qua điện trở

của dây nối. Biết đèn Đ sáng bình thường. Tính:

a) Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn.

b) Hiệu điện thế UAB và số chỉ của ampe kế.

c) Khối lượng đồng bám vào catốt sau 32 phút 10 giây và điện trở R p của bình điện

phân. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 g/mol và có hố trị n = 2.

d) Điện tích và năng lượng của tụ điện.

Bài 5. Cho mạch điện như hình vẽ.



134



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Dòng điện trong chất điện phân.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×