Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

Giải SBT Vật lí 11: Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

Bài 14.1 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: 

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.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 14.2 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: 

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.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 14.3 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: 

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.

Lời giải:

Đáp án B

Khối lượng của niken được giải phóng ra ở điện cực của bình điện phân tuân theo định luật I Fa-ra-đây :

m = kq = kIt

trong đó k là đương lượng điện hoá của niken, q = It là điện lượng chuyển qua dung dịch điện phân.

Thay số, ta tìm được : m = 0,3.10-3.5,0.3600 = 5,4g.

Bài 14.4 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: 

Một bình điện phân chứa dung dịch đồng sunphat (CuSO4) 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.

Lời giải:

Đáp án B

Bài 14.5 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: 

Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgNO3) 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.

Lời giải:

Đáp án A

Bài 14.6 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: 

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

Lời giải:

Đáp án D

Bài 14.7 trang 37 Sách bài tập Vật Lí 11: 

Một vật kim loại diện tích 120 cm2 được mạ niken. Dòng điện chạy qua bình điện phân có cường độ 0,30 A và thời gian mạ là 5 giờ. Xác định độ dày của lớp niken phủ đểu trên mặt vật kim loại. Niken (Ni) có khối lượng mol là A = 58,7 g/mol, hoá trị n = 2 và khối lượng riêng D = 8,8.103 kg/m³, lấy số Fa-ra-đây F = 96500 C/mol. Độ dày của lớp niken phủ đều trên mặt vật kim loại là

A. 15,6μm.    

B. 1,56mm    

C. 1,56μm    

D. 0,156mm

Lời giải:

Đáp án A

Bài 14.8 trang 37 Sách bài tập Vật Lí 11: 

Một ampe kế được mắc nối tiếp với bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgN0₃) và số chi của nó là 0,90 A. Số chỉ này có đúng không, nếu dòng điện chạy qua bình điện phân trong khoảng thời gian 5,0 phút đã giải phóng 316 mg bạc tới bám vào catôt của bình này. Đương lượng điện hoá của bạc (Ag) là 1,118 mg/C.

Lời giải:

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 :

là chưa đúng và kết quả đo của ampe kế có sai số tỉ đối bằng :

Bài 14.9 trang 37 Sách bài tập Vật Lí 11: 

Khi điện phân dung dịch nhôm ôxit Al₂O₃ nóng chảy, người ta cho dòng điện cường độ 20 kA chạy qua dung dịch này tương ứng với hiệu điện thế giữa các điện cực là 5,0 V. Nhôm có khối lượng mol là A = 27 g/mol và hoá trị n = 3. Xác định khoảng thời gian điện phân để thu được 1 tấn nhôm và lượng điện năng đã tiêu thụ trong quá trình điện phân này bằng bao nhiêu ?

Lời giải:

Áp dụng công thức Fa-ra-đây về điện phân, ta xác định được khoảng thời gian điện phân nhôm:

Thay số, ta có :

Điện năng tiêu thụ :

W = UIt = 5.20.10³. 149.3600 = 5,364.10¹⁰ J