Dạng 2 Hiện tượng dương cực không tan 1 Phương pháp giải * Khi không có hiện tượng dương cực tan thì bình điện phân xem như một máy thu điện, và có suất phản điện Ep Suất phản điện của bình điện phân[.]
Dạng Hiện tượng dương cực không tan Phương pháp giải * Khi khơng có tượng dương cực tan bình điện phân xem máy thu điện, có suất phản điện Ep Suất phản điện bình điện phân phụ thuộc vào chất điện cực chấy điện phân * Xét mạch điện có nguồn (E, r) bình điện phân có điện trở rp Dịng điện qua bình tn theo định luật ôm cho đoạn mạch chứa máy thu - Khi để tính cường độ dịng điện chạy mạch qua bình điện phân, ta áp dụng: I= Trong đó: E-Ep rp + r + Ep rp suất phản điện điện trở bình điện phân (V) + E r suất điện động điện trở nguồn (V) * Để tính đại lượng: + khối lượng chất giải phóng điện cực + thể tích khí điều kiện điện phân + tính khối lượng m, suy thể tích khí điều kiện chuẩn (p0, V0, T0) + tính bề dày lớp kim loại bám điện cực Ta sử dụng công thức dạng đưa để tính tốn Bài tập ví dụ Bài Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 6V, điện trở r = 0,5Ω, cung cấp dịng điện cho bình điện phân dung dịch đồng sunfat với anơt làm chì Biết suất phản điện bình điện phân Ep = 2V, điện trở bình điện phân rp = 1,5Ω, lượng đồng bám catơt 2,4g Hãy tính: a) Điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân b) Cường độ dịng điện qua bình điện phân c) Thời gian điện phân Hướng dẫn giải: Bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 anơt làm chì (Pb) nên không xảy tượng cực dương tan trình điện phân Trong trường hợp bình điện phân xem máy thu điện, nên dòng điện qua bình tn theo định luật ơm cho đoạn mạch chứa máy thu a) Điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân: A Ta có: m = q F n m.F.n 2,4.96500.2 = = 7237.5 (C) => q = A 64 b) Cường độ dịng điện qua bình điện phân: E-Ep 6−2 I= = = 2A rp + r 0,5 + 1,5 c) Thời gian điện phân: q 7237,5 t= = = 3618,75 (s) I Bài Khi điện phân dung dịch muối ăn NaCl bình điện phân có điện cực anơt graphit, người ta thu khí clo anơt khí hidro catơt Thể tích khí H2 Cl2 thu điều kiện tiêu chuẩn điện phân khoảng thời gian 10 phút với cường độ dòng điện 10A A 0,696 () 0,696 () B 0,696 () 1,392 () C 1,392 () 0,696 () D 1,392 () 1,392 () Hướng dẫn giải: Áp dụng cơng thức tính khối lượng chất giải thoát điện cực: Khối lượng Clo Hidro giải phóng là: A 35,5 m Cl = I.t = 10.10.60 = 2,21 (g) 96500 n 96500 1 A 1 mH = I.t = 10.10.60 = 0,062 (g) 96500 n 96500 Số mol khí Cl2; H2 là: m 2,207 n Cl = Cl = = 0,031 (mol) M Cl2 71 nH = m H 0,062 = = 0,031 (mol) MH 2 Thể tích khí Cl2 H2 là: VCl = 22,4.n Cl = 22,4.0,031 = 0,696 () VH = 22,4.n H = 22,4.0,031 = 0,696 () Đáp án A III Bài tập tự luyện Câu Hạt tải điện chất điện phân A ion dương ion âm B êlectron C êlectron ion dương D êlectron, ion dương ion âm Đáp án A Câu Bản chất dòng điện chất điện phân A dòng ion dương dịch chuyển theo chiều điện trường B dòng ion âm dịch chuyển ngược chiều điện trường C dòng êlectron dịch chuyển ngược chiều điện trường D dòng ion dương dòng ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược Đáp án D Câu Bản chất tượng dương cực tan A cực dương bình điện phân bị tăng nhiệt độ tới mức nóng chảy B cực dương bình điện phân bị mài mịn học C cực dương bình điện phân bị tác dụng hóa học tạo thành chất điện phân tan vào dung dịch D cực dương bình điện phân bị bay Đáp án C Câu Trong trường hợp sau đây, tượng dương cực tan không xảy A điện phân dung dịch bạc clorua với cực dương bạc B điện phân dung dịch CuSO4 với cực dương đồng C điện phân dung dịch muối đồng sunfat với cực dương graphit (than chì) D điện phân dung dịch niken sunfat với cực dương niken Đáp án C Câu Trong tượng điện phân dương cực tan muối xác định, muốn tăng khối lượng chất giải phóng điện cực cần phải tăng A khối lượng mol chất giải phóng B hóa trị chất giải phóng C thời gian lượng chất giải phóng D đại lượng Đáp án C Câu Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgNO3) có anơt bạc điện trở 2,5 Ω Hiệu điện hai điện cực bình 10 V Bạc (Ag) có khối lượng mol A = 108 g/mol hoá trị n = Khối lượng bạc bám vào catôt sau 16 phút giây là: A 4,32 g B 4,32 kg C 2,16g D 2,16 kg Đáp án A Câu Một bình điện phân chứa dung dịch đồng sunphat (CuSO4) có anơt đồng Cho dịng điện khơng đổi chạy qua bình thời gian 30 phút, khối lượng catơt tăng thêm 1,143 g Đồng (Cu) có khối lượng mol A = 63,5 g/mol n = Cường độ dịng điện chạy qua bình điện phân có giá trị: A 0,965A B 1,93A C 0,965 mA D 1,93 mA Đáp án B Câu Cho dòng điện chạy qua bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, có anơt Cu Biết đương lượng điện hóa đồng k = 3,3.10-4g/C Để catôt xuất 726 g đồng điện lượng chuyển qua bình phải bằng: A 2,2.106C B 2,2.109C C 4,55.10-7C D 4,55.10-10C Đáp án A Câu Một bình điện phân chứa dung dịch muối kim loại có điện cực làm kim loại Cho dịng điện 0,25A chạy qua thấy khối lượng catôt tăng xấp xỉ 1g Cho biết khối lượng mol hóa trị điện cực tương ứng sau: Sắt A1 = 56, n1 = 3; Đồng A2 = 64, n2 = 2; Bạc A3 = 108, n3 = Kẽm A4 = 65,5; n4 = Các điện cực làm bằng: A Sắt B Đồng C Bạc D Kẽm Đáp án C Câu 10 Người ta muốn bóc lớp đồng dày d = 5µm đồng diện tích S = 10cm2 phương pháp điện phân với dòng điện 0,1A Biết khối lượng riêng đồng 8900kg/m3 Thời gian điện phân bằng: A 2,237 phút B 22,37 phút C 44,73 phút D 4,473 phút Đáp án B Câu 11 Điện phân dung dịch HNO3 với dòng điện có cường độ 7,5A Sau 16 phút giây thể tích khí hiđrơ (ở điều kiện chuẩn) thu catốt là: A 1680cm3 B 8400cm3 C 840cm3 D 16800cm3 Đáp án C Câu 12 Khi điện phân dung dịch HCl điện cực anôt graphit, người ta thu 3,32 lít khí hyđro điều kiện tiêu chuẩn Biết thời gian thực điện phân 90 phút Cường độ dịng điện chạy qua bình điện phân bằng: A 1,32A B 2,65A C 5,30A D 5,50A Đáp án C Câu 13 Cho đương lượng điện hóa Hiđrơ Clo là: k1 = 0,1045.10-7 kg/C k2 = 3,67.10-7 kg/C Để giải phóng lượng khí Clo Hiđrơ từ 7,6g axit clohiđric (HCl) dịng điện 5A, phải cần thời gian điện phân tương ứng là: A 1,1h B 1,5h C 1,3h D 1,0h Đáp án A Câu 14 Chiều dày lớp Niken phủ lên kim loại d = 0,05(mm) sau điện phân 30 phút Diện tích mặt phủ kim loại 30cm2 Cho biết Niken có khối lượng riêng ρ = 8,9.103 kg/m3, nguyên tử khối A = 58 hoá trị n = Cường độ dịng điện qua bình điện phân là: A I = 2,5 (μA) B I = 2,5 (mA) C I = 250 (A) D I = 2,5 (A) Đáp án D Câu 15 Một kim loại đem mạ niken phương pháp điện phân Biết diện tích bề mặt kim loại 40cm2, cường độ dòng điện qua bình 2A, niken có khối lượng riêng D = 8,9.103kg/m3, A = 58, n = Tính chiều dày lớp niken kinh loại sau điện phân 30 phút Coi niken bám lên bề mặt kim loại Đáp án: 0,03mm Câu 16 Chiều dày lớp niken phủ lên kim loại h = 0,05 mm sau điện phân 30 phút Diện tích mặt phủ kim loại 30 cm2 Xác định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân Biết niken có A = 58, n = có khối lượng riêng ρ = 8,9 g/cm3 Đáp án: 2,47A Câu 17 Một nguồn gồm 30 pin mắc thành nhóm nối tiếp, nhóm có 10 pin mắc song song, pin có suất điện động 0,9 (V) điện trở 0,6 (Ω) Bình điện phân có anơt làm Cu dung dịch điện phân CuSO4, điện trở bình điện phân 205Ω, mắc bình điện phân vào hai cực nguồn Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt bao nhiêu? Đáp án: 0,013 g Câu 18 Cho điện hình vẽ Trong nguồn có n pin mắc nối tiếp, pin có suất điện động 1,5 V điện trở 0,5 Ω Mạch gồm điện trở R1 = 20 Ω; R2 = Ω; R3 = Ω; đèn Đ loại 3V - 3W; Rp bình điện phân đựng dung dịch AgNO3, có cực dương bạc Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể; điện trở vôn kế lớn Biết ampe kế A1 0,6 A, ampe kế A2 0,4 A Tính: a) Cường độ dịng điện qua bình điện phân điện trở bình điện phân b) Số pin công suất nguồn c) Số vôn kế d) Khối lượng bạc giải phóng catơt sau 32 phút 10 giây e) Đèn Đ có sáng bình thường khơng? Tại sao? Đáp án: a) 0,2A; 22 Ω; b) 14 nguồn; Png = 12,6 W; c) 16,8 V; d) 0,432 g; e) đèn sáng yếu bình thường ... VCl = 22,4.n Cl = 22,4.0,031 = 0,696 () VH = 22,4.n H = 22,4.0,031 = 0,696 () Đáp án A III Bài tập tự luyện Câu Hạt tải điện chất điện phân A ion dương ion âm B êlectron C êlectron ion dương... A2 = 64, n2 = 2; Bạc A3 = 108, n3 = Kẽm A4 = 65,5; n4 = Các điện cực làm bằng: A Sắt B Đồng C Bạc D Kẽm Đáp án C Câu 10 Người ta muốn bóc lớp đồng dày d = 5µm đồng diện tích S = 10cm2 phương pháp... 8,9.103kg/m3, A = 58, n = Tính chiều dày lớp niken kinh loại sau điện phân 30 phút Coi niken bám lên bề mặt kim loại Đáp án: 0,03mm Câu 16 Chiều dày lớp niken phủ lên kim loại h = 0,05 mm sau