dòng điện trong các môi trường lý 11 ( cơ bản )

THẦY MỸ DẠY LÝ 10 +11 + 12 + LUYỆN THI ĐẠI HỌC Đ/C : HẺM 2 - SÂN BÓNG AN BÌNH – QUẬN NINH KIỀU – TPCT ĐT : 0913.540.971 CHƯƠNG BA : DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI LÝ THUYẾT (1) TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA KIM LOẠI + Kim loại là chất dẫn điện tốt, điện trở suất ρ của kim loại rất nhỏ. + Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm : = U I R … (1) + Dòng điện chạy qua kim loại gây ra tác dụng nhiệt. + Điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ : ( ) 0 0 1 = + −     t t ρ ρ α …(2) (2) BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI + Khi ta đặt vào hai đầu vật dẫn kim loại một hiệu điện thế, thì do chịu tác dụng của lực điện trường, các electron tự do chuyển động có hướng, ngược với chiều điện trường, nhưng vẫn chuyển động nhiệt hỗn loạn. Do đó, có sự dịch chuyển có hướng của các hạt tải điện, nghĩa là có dòng điện chạy trong kim loại. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dịch có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường. (3) SUẤT NHIỆT ĐIỆN ĐỘNG Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau là hiện tượng nhiệt điện. Dòng nhiệt điện được tạo ra bởi suất nhiệt điện động E n đ . Khi hiệu nhiệt độ T 1 – T 2 giữa hai mối hàn không lớn, ta có công thức thực nghiệm : E = ( ) 1 2 − T T T α …(3) với hệ số T α là hệ số nhiệt động phụ thuộc vào vật liệu làm cặp kim loại. BÀI TẬP MẪU CÂU 1: Dây tóc bóng đèn 220V – 100W chế tạo bằng bạch kim khi sáng bình thường ở 2500 0 C, điện trở của nó 25 0 C bằng 40,3 Ω . Tính hệ số nhiệt điện trở α ? Coi rằng điện trở suất của bạch kim trong khoảng nhiệt độ này tăng tỉ lệ bậc nhất theo nhiệt độ. GIẢI Điện trở của dây tóc đèn ở t = 2500 0 C khi đã sáng bình thường là : 2 2 220 484 100 = = = Ω U R P Do điện trở suất của bạch kim trong khoảng nhiệt độ này tăng tỉ lệ bậc nhất nên : ( ) ( ) 0 0 0 0 1 1= + − ⇒ = + −        t t R R t t ρ ρ α α 484 = 40,3 ( ) 3 1 1 2500 25 4,45.10 ( ) − − + − ⇒ =    k α α Vậy hệ số nhiệt điện trở của bạch kim là 3 1 4,45.10 ( ) − − = k α 1 | P a g e CÂU 2: Tính cường độ dòng điện do electron quay tròn quanh hạt nhân nguyên tử Hiđrô ? Electron có điện tích e = -1,6.10 -19 C, khối lượng m = 9,1.10 -31 (kg) và bán kính quỹ đạo tròn r = 5,3.10 -11 (m). GIẢI Lực tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm : 2 2 2 2 . = = ⇒ = ke v ke F m v r r m r Thay số ta được v = 2,19.10 6 (m/s) Chu kỳ quay của êlectrôn : 16 2 1,52.10 ( ) − = = r T s v π Cường độ dòng điện do êlectrôn quay tròn quanh hạt nhân nguyên tử Hiđrô : 1,05( )= = e I mA T CÂU 3- Ở nhiệt độ t 1 = 25 0 C, hiệu điện thế giữa hai cực của bóng đèn là U 1 = 10(mV) và cường độ dòng điện chạy qua đèn là I 1 = 4(mA). Khi sáng bình thường, hiệu điện thế giữa hai cực của đèn là U 2 = 120(V) và cường độ dòng điện chạy qua đèn là I 2 = 4(A). Tính nhiệt độ t của dây tóc đèn khi sáng bình thường ? Coi rằng điện trở suất của bạch kim trong khoảng nhiệt độ này tỉ lệ bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở 3 1 4,2.10 ( ) − − = k α . GIẢI Điện trở của dây tóc bóng đèn ở t = 25 0 C khi đã sáng bình thường ở nhiệt độ t 1 = 25 0 C : 1 0 1 0,01 2,5 0,004 = = = Ω U R I Điện trở của dây tóc đèn ở t 0 C khi đã sáng bình thường : 2 2 120 30 4 = = = Ω U R I Do điện trở suất của bạch kim trong khoảng nhiệt độ này tăng tỉ lệ bậc nhất nên : ( ) ( ) 0 0 0 0 1 1= + − ⇒ = + −        t t R R t t ρ ρ α α ( ) 3 0 30 2,5 1 4,2.10 25 2644 −   = + − ⇒ =   t t C CÂU 4: Một dòng điện có cường độ đo được 1,2.10 -4 (A) tồn tại trong một dây đồng có đường kính 2,5(mm). Cho nguyên tử lượng của đồng là M = 63.10 -3 (kg/mol), khối lượng riêng là D = 9000 (kg/m 3 ). Hãy tính : a) Mật độ dòng ? b) Vận tốc trôi của electron ? GIẢI a) Diện tích tiết diện thẳng của dây đồng : ( ) 2 3 2 2 6 2,5.10 .3,14 4,9.10 4 4 − − = = = = d S r π π (m 2 ). Mật độ dòng điện : 4 2 6 1,2.10 24,5( / ) 4,9.10 − − = = = I j A m S b) Tính vận tốc trôi trung bình của electron Mật độ electron tự do trong đồng : 29 . 0,85.10= = A N D n M ( electron / m 3 ). 9 29 19 24,5 1,8.10 . 0,85.10 .1,6.10 − − = = = j v n e (m/s). 2 | P a g e CÂU 5: Dòng điện chạy qua sợi dây sắt tiết diện S = 0,64 (mm 2 ) có cường độ I = 24(A). Sắt có nguyên tử lượng A = 56.10 -3 (kg/mol), khối lượng riêng D = 7,8.10 3 (kg/m 3 ) và điện trở suất 8 9,68.10 ( ) − = Ωm ρ . Electron có điện tích –e = - 1,6.10 -19 C , khối lượng m = 9,1.10 -31 (kg). Tính : a) Mật độ electron n và cường độ điện trường E trong dây sắt ? b) Độ linh động 0 µ của các electron ? c) Vận tốc trôi trung bình của các electron ? GIẢI a) Mật độ dòng điện : 6 2 6 24 37,5.10 ( / ) 0,64.10 − = = = I j A m S Mật độ electron tự do trong dây sắt : 29 . 0,84.10= = A N D n M (electron / m 3 ). Cường độ điện trường : . = E j ρ = 3,63 (V/m). b) Độ linh động của electron 4 1 7,69.10 . . − = = n e µ ρ ( m 2 / Vs). c) Vận tốc trôi trung bình . = j v n e = 2,93.10 -3 (m/s). CÂU 6: Nối cặp nhiệt điện đồng – constantan với một milivôn kế thành một mạch kín. Nhúng mối hàn thứ nhất vào nước đá đang tan và mối hàn thứ hai vào hơi nước sôi, milivôn kế chỉ 4,25 (mV). Hệ số nhiệt điện động T α của cặp nhiệt điện là : A. 4,25 μV/K B. 42,5 μV/K C. 4,25 mV/K D. 42,5 mV/K ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… CÂU 7: cặp nhiệt điện đồng – constantan có hệ số nhiệt động T α = 41,8( μV/K ) điện trở trong r = 1 ( Ω ). Nối cặp nhiệt điện này với điện kế G điện trở trong R G = 30 Ω . Mối hàn thứ nhất ở nhiệt độ 20 0 C, mối hàn thứ hai ở nhiệt độ 520 0 C. Cường độ dòng điện chạy qua điện kế là A. 0,7 A. B. 0,7 mA. C. 0,67A. D. 0,67 mA. ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… 3 | P a g e CÂU 8: Một bóng đèn 220V – 100W khi sáng bình thường thì nhiệt độ của dây tóc bóng đèn là 2000 0 C. Xác định điện trở của bóng đèn ở 20 0 C, biết dây tóc đèn làm bằng Vônfram có hệ số nhiệt điện trở 3 1 4,5.10 ( ) − − = k α ? A. 48,8 Ω B. 0,484 Ω C. 484 Ω D. 4,84 Ω ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… CÂU 9: Một dây bạch kim ở 20 0 C có điện trở suất 8 0 10,6.10 − = Ωm ρ . Tính điện trở suất ρ của dây dẫn này ở 500 0 C ?. Coi rằng điện trở suất của bạch kim trong khoảng nhiệt độ này tăng tỉ lệ bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở 3 1 3,9.10 ( ) − − = k α . ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… CÂU 10: Dùng cặp nhiệt điện sắt – Constantan có hệ số suất điện động 50,4 /= V K α µ nối với milivôn kế để đo nhiệt độ nóng chảy của vàng. Giữ nguyên mối hàn thứ nhất của cặp nhiệt điện này trong nước đá đang tan và nhúng mối hàn thứ hai của nó vào vàng đang nóng chảy. Khi đó milivôn kế chỉ 53,5 (mV). Tính nhiệt độ nóng chảy t C của thiếc ? ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… (*) CÂU 11: Khi nhiệt độ chênh lệch giữa hai đầu là 200 0 C thì suất điện động của cặp nhiệt điện Fe – Constantan là 10 ξ =15,8(mV) và của cặp nhiệt điện Cu – Constantan là 20 ξ =14,9(mV) . Tính suất điện động 12 ξ của cặp nhiệt điện Fe – Cu khi chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu là 200 0 C ? ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… 4 | P a g e CÂU 12: Cặp nhiệt điện Fe – Constantan có hệ số suất điện động là 52 /= V K α µ và điện trở trong r = 0,5( Ω ). Nối cặp nhiệt điện này với điện kế G có điện trở trong R G = 20 Ω . Đặt một mối hàn của cặp nhiệt điện này trong không khí ở 25 0 C. Nhúng mối hàn thứ hai vào trong lò điện có nhiệt độ 800 0 C. Tính cường độ dòng điện chạy qua điện kế G ? ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… BÀI TẬP RÈN LUYỆN Câu 1: Pin nhiệt điện gồm: A. hai dây kim loại hàn với nhau, có một đầu được nung nóng. B. hai dây kim loại khác nhau hàn với nhau, có một đầu được nung nóng. C. hai dây kim loại khác nhau hàn hai đầu với nhau, có một đầu được nung nóng. D. hai dây kim loại khác nhau hàn hai đầu với nhau, có một đầu mối hàn được nung nóng. Câu 2: Suất nhiệt điện động phụ thuộc vào: A. Nhiệt độ mối hàn B. Độ chênh lệch nhiệt độ mối hàn C. Độ chênh lệch nhiệt độ mối hàn và bản chất hai kim loại D. Nhiệt độ mối hàn và bản chất hai kim loại Câu 3: Điện trở của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào: A. Tăng khi nhiệt độ giảm B. Tăng khi nhiệt độ tăng C. Không đổi theo nhiệt độ D. Tăng hay giảm phụ thuộc vào bản chất kim loại Câu 4: Hiện tượng siêu dẫn là: A. Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ T C nào đó thì điện trở của kim loại giảm đột ngột đến giá trị bằng không B. Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ T C nào đó thì điện trở của kim loại tăng đột ngột đến giá trị khác không C. Khi nhiệt độ tăng tới nhiệt độ T C nào đó thì điện trở của kim loại giảm đột ngột đến giá trị bằng không D. Khi nhiệt độ tăng tới dưới nhiệt độ T C nào đó thì điện trở của kim loại giảm đột ngột đến giá trị bằng không 5 | P a g e Câu 5: Sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ có biểu thức: A. R = ρ B. R = R 0 (1 + αt) C. Q = I 2 Rt D. ρ = ρ 0 (1+αt) Câu 6: Người ta cần một điện trở 100Ω bằng một dây nicrom có đường kính 0,4mm. Điện trở suất nicrom ρ = 110.10 -8 Ωm. Hỏi phải dùng một đoạn dây có chiểu dài bao nhiêu: A. 8,9m B. 10,05m C. 11,4m D. 12,6m Câu 7: Một sợi dây đồng có điện trở 74Ω ở nhiệt độ 50 0 C. Điện trở của sợi dây đó ở 100 0 C là bao nhiêu biết α = 0,004K -1 : A. 66Ω B. 76Ω C. 86Ω D. 96Ω Câu hỏi 8: Một sợi dây đồng có điện trở 37Ω ở 50 0 C. Điện trở của dây đó ở t 0 C là 43Ω. Biết α = 0,004K -1 . Nhiệt độ t 0 C có giá trị: A. 25 0 C B. 75 0 C C. 90 0 C D. 100 0 C Câu 9: Một dây kim loại dài 1m, đường kính 1mm, có điện trở 0,4Ω. Tính điện trở của một dây cùng chất đường kính 0,4mm khi dây này có điện trở 125Ω: A. 4m B. 5m C. 6m D. 7m Câu 10: Một dây kim loại dài 1m, tiết diện 1,5mm 2 có điện trở 0,3Ω. Tính điện trở của một dây cùng chất dài 4m, tiết diện 0,5mm 2 : A. 0,1Ω B. 0,25Ω C. 0,36Ω D. 0,4Ω Câu 11: Một thỏi đồng khối lượng 176g được kéo thành dây dẫn có tiết diện tròn, điện trở dây dẫn bằng 32Ω. Tính chiều dài và đường kính tiết diện của dây dẫn. Biết khối lượng riêng của đồng là 8,8.10 3 kg/m 3 , điện trở suất của đồng là 1,6.10 -8 Ωm: A.l =100m; d = 0,72mm B. l = 200m; d = 0,36mm C. l = 200m; d = 0,18mm D. l = 250m; d = 0,72mm Câu 12: Một bóng đèn ở 27 0 C có điện trở 45Ω, ở 2123 0 C có điện trở 360Ω. Tính hệ số nhiệt điện trở của dây tóc bóng đèn: A. 0,0037K -1 B. 0,00185 K -1 C. 0,016 K -1 D. 0,012 K -1 Câu 13: Hai dây đồng hình trụ cùng khối lượng và ở cùng nhiệt độ. Dây A dài gấp đôi dây B. Điện trở của chúng liên hệ với nhau như thế nào: A. R A = R B /4 B. R A = 2R B C. R A = R B /2 D. R A = 4R B Câu 14: Hai thanh kim loại có điện trở bằng nhau. Thanh A chiều dài l A , đường kính d A ; thanh B có chiều dài l B = 2l A và đường kính d B = 2d A . Điện trở suất của chúng liên hệ với nhau như thế nào: A. ρ A = ρ B /4 B. ρ A = 2ρ B C. ρ A = ρ B /2 D. ρ A = 4ρ B Câu 15: Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của: A. các ion âm, electron tự do ngược chiều điện trường. B. các electron tự do ngược chiều điện trường. C. các ion, electron trong điện trường. 6 | P a g e D. các electron,lỗ trống theo chiều điện trường. Câu 16: Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là sự va chạm của: A. Các electron tự do với chỗ mất trật tự của ion dương nút mạng B. Các electron tự do với nhau trong quá trình chuyển động nhiệt hỗn loạn C. Các ion dương nút mạng với nhau trong quá trình chuyển động nhiệt hỗn loạn D. Các ion dương chuyển động định hướng dưới tác dụng của điện trường với các electron Câu 17: Khi hai kim loại tiếp xúc với nhau: A. luôn luôn có sự khuếch tán của các electron tự do và các ion dương qua lại lớp tiếp xúc B. luôn luôn có sự khuếch tán của các hạt mang điện tự do qua lại lớp tiếp xúc C. các electron tự do chỉ khuếch tán từ kim loại có mật độ electron tự do lớn sang kim loại có mật độ electron tự do bé hơn D. Không có sự khuếch tán của các hạt mang điện qua lại lớp tiếp xúc nếu hai kim loại giống hệt nhau Câu 18: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại tuân theo định luật Ôm phụ thuộc vào điều kiện nào sau đây: A. Dòng điện qua dây dẫn kim loại có cường độ rất lớn B. Dây dẫn kim loại có nhiệt độ tăng dần C. Dây dẫn kim loại có nhiệt độ giảm dần D. Dây dẫn kim loại có nhiệt độ không đổi Câu 19: Đơn vị điện dẫn suất σ là: A. ôm(Ω) B. vôn(V) C. ôm.mét(Ω.m) D. Ω.m 2 Câu 20: Chọn đáp án chưa chính xác nhất ? A. Kim loại là chất dẫn điện tốt B. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm C. Dòng điện qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt D. Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ Câu 1D 2C 3B 4A 5D 6C 7C 8D 9B 10D 11B 12A 13D 14C 15B 16A 17B 18D 19D 20B Câu 21: Chọn đáp án đúng ? A. Điện trở dây dẫn bằng kim loại giảm khi nhiệt độ tăng B. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển rời của các electron C. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các ion D. Kim loại dẫn điện tốt vì mật độ electron trong kim loại lớn Câu 22: Chọn đáp án sai ? A. Dòng điện qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt B. Hạt tải điện trong kim loại là ion C. Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do D. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm khi giữ ở nhiệt độ không đổi Câu 23: Một dây vônfram có điện trở 136Ω ở nhiệt độ 100 0 C, biết hệ số nhiệt điện trở α = 4,5.10 -3 K -1 . Hỏi ở nhiệt độ 20 0 C điện trở của dây này là bao nhiêu: 7 | P a g e A. 100Ω B. 150Ω C. 175Ω D. 200Ω Câu 24: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của suất nhiệt điện động vào hiệu nhiệt độ giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện sắt – constantan như hình vẽ. Hệ số nhiệt điện động của cặp này là: A. 52µV/K B. 52V/K C. 5,2µV/K D. 5,2V/K Câu 25: Chọn đáp án sai: ? A. Suất điện động suất hiện trong cặp nhiệt điện là do chuyển động nhiệt của hạt tải điện trong mạch có nhiệt độ không đồng nhất sinh ra B. Cặp nhiệt điện bằng kim loại có hệ số nhiệt điện động lớn hơn của bán dẫn C. Cặp nhiệt điện bằng kim loại có hệ số nhiệt điện động nhỏ hơn của bán dẫn D. Hệ số nhiệt điện động phụ thuộc vào bản chất chất làm cặp nhiệt điện Câu 26: Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện 65µV/K đặt trong không khí ở 20 0 C, còn mối kia được nung nóng đến nhiệt độ 232 0 C. Suất nhiệt điện của cặp này là: A. 13,9mV B. 13,85mV C. 13,87mV D. 13,78mV Câu 27: Khi nhúng một đầu của cặp nhiệt điện vào nước đá đang tan, đầu kia vào nước đang sôi thì suất nhiệt điện của cặp là 0,860mV. Hệ số nhiệt điện động của cặp này là: A. 6,8µV/K B. 8,6 µV/K C. 6,8V/K D. 8,6 V/K Câu 28: Nối cặp nhiệt điện đồng – constantan với milivôn kế để đo suất nhiệt điện động trong cặp. Một đầu mối hàn nhúng vào nước đá đang tan, đầu kia giữ ở nhiệt độ t 0 C khi đó milivôn kế chỉ 4,25mV, biết hệ số nhiệt điện động của cặp này là 42,5µV/K. Nhiệt độ t trên là: A. 100 0 C B. 1000 0 C C. 10 0 C D. 200 0 C Câu 29: Dùng một cặp nhiệt điện sắt – Niken có hệ số nhiệt điện động là 32,4µV/K có điện trở trong r = 1Ω làm nguồn điện nối với điện trở R = 19Ω thành mạch kín. Nhúng một đầu vào nước đá đang tan, đầu kia vào hơi nước đang sôi. Cường độ dòng điện qua điện trở R là: A. 0,162A B. 0,324A C. 0,5A D. 0,081A 8 | P a g e ξ(mV) T(K ) O 10 2030 40 50 2 1 3 2,08 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN – ĐỊNH LUẬT PHA-RA-ĐÂY LÍ THUUYẾT (1)- DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Các dung dịch muối, axit, bazơ được gọi là các chất điện phân. Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân. (2) – BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN + Theo thuyết điện ly, khi muối, axit, bazơ được hòa tan vào nước, chúng dễ dàng tách ra thành các ion trái dấu. + Khi ta đặt một hiệu điện thế vào hai điện cực, trong bình điện phân có một điện trường, thì các ion có thêm chuyển động có hướng theo phương của điện trường ( ngoài chuyển động nhiệt hỗn loạn ). Chuyển động có hướng đó của các ion tạo nên dòng điện trong bình điện phân. + Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường. (3) – PHẢN ỨNG PHỤ TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Các ion âm dịch chuyển đến Anốt , nhường electron cho Anốt, còn các ion dương đến Catốt nhận electron từ Catốt. Các ion đó trở thành nguyên tử hay phân tử trung hòa, có thể bám vào điện cực, hoặc bay lên dưới dạng khí. Chúng cũng có thể tác dụng với điện cực và dung môi, gây ra các phản ứng hóa học. Các phản ứng hóa học này gọi là phản ứng phụ hay phản ứng thứ cấp. (4) HIỆN TƯỢNG CỰC DƯƠNG TAN a) HIỆN TƯỢNG Hiện tượng cực dương tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anốt làm bằng chính kim loại ấy. Anốt ( dương cực) tan dần đi, còn catốt có một lớp kim loại ấy bám vào. b) ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CHẤT ĐIỆN PHÂN khi có hiện tượng cực duơng tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm giống như đối với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R. (5) – ĐỊNH LUẬT PHA – RA – ĐÂY VỀ ĐIỆN PHÂN A – ĐỊNH LUẬT I Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở điện cực tỉ lệ với điện lượng Q chạy qua bình đó : m = kQ K ( kg/ C) : gọi là đương lượng điện hóa, phụ thuộc bản chất của các chất được giải phóng. B – ĐỊNH LUẬT II 9 | P a g e Đương lượng điện hóa của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A n của nguyên tố = A k c n + A : nguyên tử khối + n : Hóa trị của chất đó + Hệ số tỉ lệ c có cùng một giá trị đối với tất cả các chất. Người ta thường ký hiệu 1 =F c , trong đó F cũng là một hằng số chung đối với mọi chất và gọi là số Fa-ra-day. Trị số của số Fa- ra-day : F = 9,65.10 7 ( C/ kmol ). C – CÔNG THỨC FA-RA-DAY VỀ ĐIỆN PHÂN 1 A m= q F n HAY 1 A m= F n It + I (A) : cường độ dòng điện không đổi đi qua bình điện phân + t (s) : thời gian dòng điện chạy qua bình + A : nguyên tử lượng + n : hóa trị + q (C) : Điện lượng + m (g) : khối lượng của chất điện phân. BÀI TẬP MẪU CÂU 1: 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 CuSO 4 . Hiệu điện thế giữa hai cực là U = 6(V). Tính điện năng tiêu hao để xử lý 1 (kg) hỗn hợp ? GIẢI Khối lượng đồng có trong thanh : ( ) Cu 100-12 m = m=0,88( ) 100 kg Định luật Faraday : 3 1 A 1 64 m= q 880= . 2654.10 F n 96500 2 ⇒ ⇒ =q q (C ) Điện năng tiêu hao để xử lý 1 (kg) hỗn hợp : W = qU = 2654.10 3 .6 = 15923 (kJ) = 4,42 (kWh). CÂU 2: Điện phân dung dịch H 2 SO 4 với các điện cực Platin, ta thu được khi Hyđrô và Ôxi ở các điện cực. Tính thể tích khí thu được ở mỗi điện cực (ở điều kiện tiêu chuẩn) nếu dòng điện qua bình điện phân có cường độ I = 10(A) trong thời gian t = 32 phút 10 giây ? ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… CÂU 3: Một nhà máy dùng phương pháp điện phân để sản xuất Hiđro. Hiệu điện thế ở hai cực bình điện phân là 2(V) và sản lượng của nhà máy là 56 (m 3 /h ) ở (Điều kiện tiêu chuẩn). Tính công suất điện cần thiết cho sản xuất ? 10 | P a g e [...]... biết dòng điện qua bình điện phân có cường độ 0,3A chạy qua trong 5 giờ, niken có A = 58,7; n = 2; D = 8,8.103kg/m3: A 0,021mm B 0,0155mm C 0,012mm D 0,0321 Câu 27: Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của: A các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường B các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, electron tự do ngược chiều điện trường C các. .. …………………………………………………………………………………………………… CÂU 10: Chiều dày của lớp niken phủ lên một tấm kim loại d = 0,05 (mm) sau thời gian điện phân trong 30 phút Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30(cm 2) Xác định cường độ dòng điện qua bình điện phân ? Cho biết niken có khối lượng riêng D = 8,9.103(kg/ m 3) ; A = 58 và n = 2 A 4,72 (A) B 2,47 (A) C 4,27(A) D 7,24(A) ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………... phóng ra ở điện cực của bình điện phân và điện lượng tải qua bình Đương lượng điện hóa của chất điện phân trong bình này là: A 11, 18.10-6kg/C B 1 ,118 .10-6kg/C C 1 ,118 .10-6kg.C D .11, 18.10-6kg.C Câu 17: Bình điện phân có anốt làm bằng kim loại của chất điện phân có hóa trị 2 Cho dòng điện 0,2A chạy qua bình trong 16 phút 5 giây thì có 0,064g chất thoát ra ở điện cực Kim loại dùng làm anot của bình điện phân... …………………………………………………………………………………………………… CÂU 6: Một bình điện phân đựng dung dịch bạc Nitrat với Anốt làm bằng bạc Điện trở của bình điện phân là R = 2 Ω 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 A 8,04.10- 2 kg B 8,04 g C 40,3 kg D 40,3 g GIẢI U + Dòng điện qua bình : I= =5(A ) R 1A q = 40, 3( g ) + Công thức pha-ra-đây về điện phân : m= Fn CÂU 7: Đuơng lượng điện hóa của Niken... Chất nào sau đây là chất cách điện A nước cất B Dung dịch muối C Dung dịch nước vôi trong D Dung dịch xút Câu 10: Hạt tải điện trong chất điện phân là: A i ôn âm và iôn dương B Electron tự do C Iôn â m và electron tự do D Iôn âm Câu 11: Dòng điện trong chất điện phân không được ứng dụng làm gì sau đây: A điốt điện tử B luyện kim C điều chế hoá chất D mạ điện Câu 12: một bình điện phân đựng dung dịch... electron ngược chiều điện trường, lỗ trống theo chiều điện trường D các ion và electron trong điện trường Câu 28 : Mạ kền cho một bề mặt kim loại có diện tích 40cm 2 bằng điện phân Biết Ni = 58, hóa trị 2, D = 8,9.103kg/m3 Sau 30 phút bề dày của lớp kền là 0,03mm Dòng điện qua bình điện phân có cường độ: A 1,5A B 2A C 2,5A D 3A Câu 29: Một mạch điện như hình vẽ R = 12Ω, Đ: 6V – 9W; bình điện phân CuSO4... vị của đương lượng điện hóa và của hằng số Farađây lần lượt là: A N/m; F 13 | P a g e B N; N/m C kg/C; C/mol D kg/C; mol/C Câu 15: Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat có đương lượng điện hóa là 1 ,118 .10 6 kg/C Cho dòng điện có điện lượng 480C đi qua thì khối lượng chất được giải phóng ra ở điện cực là: A 0,56364g B 0,53664g C 0,429g m(10- 4 kg) D 0,0023.10-3g 2 2,236 O Q(C) 200 Câu 16: Đồ thị... của lớp niken sau 30phút điện phân bằng bao nhiêu? A 0,03mm B 0,06mm C 0,3mm D 0,6mm Câu 3: Điện phân dung dịch H2SO4 với các cực làm bằng platin, ta thu được khí hydro và oxi ở 12 | P a g e các cực Tìm thể tích khí hydro thu được ở catốt ( đktc) nếu dòng điện là 5A, thời gian điện phân là 32phút 10giây A 1,12l B 2,24l C 11, 2l D 22,4l Câu 4: Khi điện phân dung dịch muối ăn trong nước, người ta thu... …………………………………………………………………………………………………… CÂU 4: Một tấm kim loại được đem mạ niken bằng phương pháp điện phân Tính chiều dày của lớp Niken trên tấm kim loại sau khi điện phân 30 phút ? Biết diện tích bề mặt kim loại là 40 (cm 2), cường độ dòng điện qua bình điện phân là 2(A), niken có khối lượng riêng D = 8,9.103 (kg/m 3), A = 58, n = 2 Coi như niken bám đều trên mặt tấm kim loại ………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… CÂU 9: Một vật kim loại được mạ niken có diện tích 120 (cm 2) Dòng điện chạy qua bình điện phân có cường độ 0,3(A) và thời gian mạ là 5 giờ Niken có khối lượng mol nguyên tử là 58,7 (g/mol) và hoá trị 2, khối lượng riêng là 8,8.103 (kg/ m 3) Độ dày của lớp niken phủ trên bề mặt của vật là A 0,0156 μm B 15,6 mm C 7,8mm D 7,8 μm ……………………………………………………………………………………………………… . (1 )- DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Các dung dịch muối, axit, bazơ được gọi là các chất điện phân. Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân. (2 ) – BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN +. 27: Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của: A. các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường B. các ion dương theo chiều điện trường và các. có dòng điện chạy trong kim loại. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dịch có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường. (3 ) SUẤT NHIỆT ĐIỆN ĐỘNG Hiện tượng tạo thành suất điện