Trang Chủ Sách bài tập lớp 11 SBT Vật Lý 11 Bài 14.5, 14.6, 14.7, 14.8 trang 35, 36 SBT Lý 11: Xác...

Bài 14.5, 14.6, 14.7, 14.8 trang 35, 36 SBT Lý 11: Xác định độ dày của lớp niken phủ đểu trên mặt vật kim loại ?

CHIA SẺ
Bài 14 Dòng điện trong chất điện phân SBT Lý lớp 11. Giải bài 14.5, 14.6, 14.7, 14.8 trang 35, 36. Câu 14.5: Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgN03) có anôt bằng bạc và điện trở là 2,5 Ω…; Xác định độ dày của lớp niken phủ đểu trên mặt vật kim loại ?

Bài 14.5: Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgN03) 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.

Đáp án A

Áp dụng công thức Fa-ra-đây về điện phân dung dịch bạc nitrat (AgNO3) có anôt bằng bạc (Ag), ta có :

\(m = {1 \over F}.{A \over n}.It = {1 \over {96500}}.{A \over n}.It\)

trong đó A = 108 g/mol, n = 1, t = 16 phút 5 giây = 965 giây và cường độ dòng điện chạy qua dung dịch điện phân có cường độ :

 \(I = {U \over R} = {{10} \over {2,5}} = 4A\)

Thay số, ta tìm được:

\(m = {1 \over {96500}}.{{108} \over 1}.4.965 = 4,32g.\)

Bài 14.7: 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.

Khối lượng niken được giải phóng ra ở catôt được tính theo công thức Fa-ra-đây :

\(m = {1 \over F}.{A \over n}.It\)

Thay m = DV = DSh ta tìm được độ dày của lớp niken phủ trên mặt vật mạ:

\(\eqalign{
& h = {1 \over F}.{A \over n}.{{It} \over {DS}} \cr
& h = {1 \over {96500}}.{{{{58,7.10}^{ – 3}}} \over 2}.{{0,30.5.3600} \over {{{8,8.10}^3}{{.120.10}^{ – 4}}}} \approx 15,6\mu m \cr} \)

Bài 14.6: Mắc nối tiếp một bình điện phân chứa dung dịch đồng sunphat (CuS04) có anôt bằng đồng (Cu) với một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgN03) 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 AgN03. 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.

- Quảng cáo -

Hai bình điện phân đều chứa dung dịch muối của kim loại dùng làm anót và được mắc nối tiếp, nên cường độ dòng điện chạy qua chúng và thời gian điện phân là như nhau. Khi đó trong hai bình.đều xảy ra hiện tượng điện phân có dương cực tan. Kết quả là : khối lượng kim loại tan ra ở anôt được tải sang bám vào catôt trong mỗi bình điện phân.

Như vậy, khối lượng đồng m1 tan ở anôt trong bình chứa dung dịch CuSO4 và khối lượng bạc m2 bám vào catôt trong bình chứa dung dịch AgNO3 được tính theo công thức Fa-ra-đây :

\(\eqalign{
& {m_1} = {1 \over F}.{{{A_1}} \over {{n_1}}}.It; \cr
& {m_2} = {1 \over F}.{{{A_2}} \over {{n_2}}}.It \cr} \)

Từ đó ta suy ra:

\({{{m_2}} \over {{m_1}}} = {{{A_2}} \over {{A_1}}}.{{{n_1}} \over {{n_2}}}\)

Hay

\({m_2} = {m_1}.{{{A_2}} \over {{A_1}}}.{{{n_1}} \over {{n_2}}} = 2,3.{{108} \over {63,5}}.{2 \over 1} \approx 7,8g\)

Bài 14.8: 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.

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 :

\(I = {m \over {kt}} = {{{{316.10}^{ – 3}}} \over {{{1,118.10}^{ – 3}}.5.60}} = 0,942A\)

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

\({{\Delta I} \over I} = {{\left| {I – I’} \right|} \over I} = {{0,942 – 0,900} \over {0,942}} \approx 4,5\% \)