Hƣớng dẫn giả
2.2.5.Dòng điện trong chất điện phân Định luật Fa-ra-đây
Bài 1: Tại sao xung quanh chất điện phân, chẳng hạn xung quanh dung dịch muối ăn, lại không có điện trƣờng và chúng ta cho rằng nó không tích điện, mặc dù trong nó có các ion mang điện?
Bài 2: Tại sao khi tiếp đất cần phải chôn vùi bản tiếp đất trong lớp đất ẩm (chẳng hạn, chôn vào lớp cát khô thì không tốt)?
Bài 3: Một ngƣời dùng một chiếc đũa tre, xẻ 2 rãnh cách nhau chừng 5 mm rồi kẹp vào đó 2 lƣỡi dao cạo râu, sao cho 2 lƣỡi dao này không chạm nhau. Nối 2 lƣỡi dao bằng 2 đoạn dây điện. Nhúng ngập chúng vào một cốc nƣớc (nƣớc giếng thông thƣờng) và cắm 2 đầu dây vào ổ cắm điện. Sau một thời gian ngắn nƣớc trong cốc sẽ sôi. Hãy giải thích hiện tƣợng trên? Có nên dùng nƣớc này để uống hay pha trà không? Tại sao?
Bài 4: Vì sao ngƣời ta thƣờng xuyên kiểm tra và đổ nƣớc thêm cho các ắcquy của xe máy, xe ôtô?
Bài 5: Để xác định cực nào của máy phát điện một chiều là dƣơng, cực nào là âm, trong thực tế ngƣời ta thƣờng nhúng dây dẫn nối với các cực vào một cốc nƣớc và quan sát xem xung quanh dây dẫn nào khí thoát ra nhiều hơn. Theo các dữ liệu này ngƣời ta xác định cực nào là âm nhƣ thế nào?
38
Bài 6: Thùng chứa nƣớc làm bằng những lá nhôm ghép bởi những đinh tán bằng đồng thì chóng hỏng do bị ăn mòn. Hãy giải thích bản chất điện hoá học của hiện tƣợng ăn mòn này?
Bài 7: Hai thỏi than hình trụ đƣợc nhúng vào dung dịch sunphát đồng, đồng bám vào một trong hai thỏi than đó. Tại sao có lớp đồng dày nhất bám vào phần mặt thỏi than này đối diện với thỏi kia?
Bài 8: Quá trình điện phân sunphát đồng sẽ tiếp tục cho đến lúc nào, nếu dùng các điện cực bằng than? Nếu dùng các điện cực bằng đồng?
Hƣớng dẫn giải
Bài 1: Vì trong mỗi đơn vị thể tích chất điện phân có bao nhiêu điện tích dƣơng thì có bấy nhiêu điện tích âm và trƣờng của chúng ở ngoài chất điện phần bù trừ lẫn nhau. Bởi vậy toàn bộ chất điện phân giống nhƣ là một vật không tích điện.
Bài 2: Các ion chứa trong nƣớc đảm bảo cho đất dẫn điện tốt.
Bài 3: Dựa vào bản chất dòng điện trong chất điện phân để giải thích hiện tƣợng này.
Trong nƣớc giếng bao giờ cũng có những tạp chất, đặc biệt là muối hoà tan, do sự phân li muối thành những ion dƣơng và âm, chúng trở thành các hạt mang điện và tạo thành dòng điện trong nƣớc. Dòng điện này gây ra tác dụng nhiệt, làm nƣớc nóng và sôi đƣợc.
Nƣớc hàng ngày uống luôn có chất muối khoáng, có tác dụng tốt cho sự tiêu hoá. Nếu đun nƣớc theo kiểu trên các ion tới 2 bản kim loại sẽ bám vào đó và không trở lại dung dịch nữa, nghĩa là nƣớc trở nên nghèo chất hoà tan uống vào không giúp gì cho sự tiêu hoá. Nói chung không nên uống nƣớc đun sôi theo kiểu này.
Bài 4: Khi nạp điện cho ắcquy, nƣớc bị phân tích thành hiđrô và oxi, còn axit không đổi, do đó nồng độ dung dịch tăng dần, lƣợng nƣớc giảm dần, không những dung dịch càng trở nên đậm đặc hơn có hại cho ắcquy mà các cực lại
39 không đƣợc nhúng ngập hết trong dung dịch, khả năng tích điện sẽ giảm. Vì vậy khi sử dụng ắcquy cần kiểm tra mức dung dịch để đổ thêm nƣớc cho kịp thời.
Bài 5: Khi điện phân nƣớc thể tích khí hiđro thoát ra nhiều gấp hai lần thể tích khí oxy, vì vậy cực có chất thoát ra nhiều hơn là cực âm.
Bài 6: Thùng chứa nƣớc này tạo thành pin Vônta có các điện cực bằng nhôm - đồng đặt trong nƣớc, nó có lẫn muối nên là chất điện phân. Khi pin này hoạt động kim loại (nhôm) bị hoà tan và hiđrô thoát ra ở cực đồng.
Bài 7: Vì ở đây mật độ dòng điện là lớn nhất.
Bài 8: Câu hỏi này cần có sự hiểu biết về các phản ứng hóa học
Do các tác dụng hóa học với các điện cực bằng than, tiếp tục cho đến lúc tất cả các ion đồng thoát ra khỏi dung dịch (khi đó trong bình còn lại axit sunfuric). Với các cực bằng đồng, cho đến khi anôt bị hoà tan.