CHƯƠNG 3 DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

CHƯƠNG 3: DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG
VẤN ĐỀ 1: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN


I – KIẾN THỨC CƠ BẢN
1/ Khi nào có dịng điện qua một mơi trường

Khi trong mơi trường có các hạt mang điện (electron, ion dương, ion âm, lỗ trống)
di chuyển có hướng dưới tác dụng của điện trường ngồi.
2/ Bản chất dịng điện trong chất điện phân

Hạt tải điện: các ion dương và ion âm .

Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có
hướng theo hai chiều ngược nhau.
3/ Điều kiện xảy ra hiện tượng cực dương tan

Cực dương (+) (A nốt) làm cùng kim loại với cation kim loại có trong dung dịch
chất điện phân. Ví dụ: Dung dịch chất điện phân là CuSO4 thì cực dương bằng Cu.
4/ Định luật I Faraday

Khối lượng của chất giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện
lượng chạy qua bình:
5/ Định luật II Faraday


m =k.q =k.I.t

A
Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam n của
1

nguyên tố đó với hệ số tỉ lệ là F :



k: là đương lượng điện hoá.

k=

1 A
.
F n

Khối lượng của chất giải phóng ở điện cực trong hiện tượng điện phân:

m=

AIt
nF

ìï A ( g) : nguyªn tư gam.
ïï
ïï I A : c ờng đ
ọ dòng đ
iện.
ùớ ( )
ùù n : hóa trị(số e trao đ
ổi).
ùù
ùù F = 96500( C / mol) : h»ng sè Faraday.
ỵ

II – BÀI TẬP TỰ LUẬN
Bài 1: Dùng hiện tượng điện phân bằng dung dịch có chứa kim loại niken, ta thấy rằng đương
lượng điện hóa là
qua trong 50 giây.

3.10- 4 ( g/ C)

. Tính lượng niken bám vào katot khi có dịng điện

0,4( A )

chạy


Bài 2:

Chiều dày của lớp phủ lên tấm kim loại là

Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là
Cho

(

(

30 cm

)

r = 8,9.103 kg/ m3 , A = 58, n = 2

Bài 3:
4( W)

2

. Sau khi điện phân trong 30 phút.

) . Xác định cường độ dịng điện qua bình điện phân.

.

Cho bình điện phân đựng dung dịch

CuSO4

và hiệu điện thế 2 đầu bình điện phân là

(

0,05( mm)

)

40( V )

(

A = 64, n = 2, r = 8,9.103 kg/ m3 ,S = 400 cm2

).

có anot bằng đồng. Biết điện trở của bình là
. Cho biết

a/ Tính khối lượng đồng bám vào katot sau 32 phút 10 giây.
b/ Tính bề dày của kim loại bám vào katot.
c/ Tính cơng suất tiêu thụ mạch ngồi.
Bài 4:

Bình điện phân đựng dung dịch

x = 10( V ) , r = 1( W)

. Điện trở của bình là

5 giây.
Bài 5:

AgNO3

Cho bình điện phân có điện trở

4( W) .

có anot bằng bạc mắc vào nguồn điện
Tính khối lượng Ag bám vào katot sau 16 phút

R 1 = 3( W)

x = 6( V ) , r = 1( W)

R 2 = 6( W)

mắc song song với điện trở

và

nối vào nguồn điện
.
a/ Tính cường độ dịng điện qua bình điện phân.
b/ Xác định tên kim loại bám vào katot. Biết khối lượng kim loại bám vào katot sau 16 phút 5
giây là

0,4267( g)

.

c/ Tính bề dày kim loại bám vào katot. Cho
Bài 6:

Bình điện phân chứa dung dịch

ở katot và

O2

(

)

(

r = 9.103 kg/ m3 , S = 200 cm2

H2SO4

).

với các điện cực trơ khơng tan thu được khí

H2

ở anot. Tính thể tích khí thu được ở mỗi điện cực (đktc) khi có dịng điện qua bình

điện phân có cường độ

I = 20( A )

chạy qua trong 16 phút 5 giây.
2( A )

Bài 7: Cho một dịng điện có cường độ
chạy qua bình điện phân có Anot làm bằng kim
loại của chất dùng làm dung dịch trong bình điện phân trong thời gian 32 phút 10 giây thì có
4,32( g)

kim loại bám vào katot. Xác định tên kim loại.

Bài 8:

Một bình điện phân chứa dung dịch

I = 4( A )

CuSO4

, Anot bằng đồng. Sau khi cho dịng điện

chạy qua bình điện phân thì có bao nhiêu gam kim loại bám vào katot trong thời gian
2 phút. Tính bề dày của lớp kim loại bám vào katot. Cho khối lượng riêng

(

)

(

r = 8,9 g/ cm3 , S = 100 cm2

Bài 9:

)

.
Một tấm kim loại đem mạ niken bằng phương pháp điện phân. Tính chiều dày của lớp

niken trên tấm kim loại sau khi điện phân 1 giờ. Biết diện tích bề mặt kim loại là

(

50 cm2

) , cường


độ dịng điện qua bình điện phân là

(

3

)

4( A )

, niken có khối lượng riêng

r = 8,9 g/ cm , A = 58, n = 2

. Coi niken bám đều trên bề mặt kim loại.
Bài 10: Một bộ nguồn điện gồm 40 pin mắc thành 4 nhóm song song. Mỗi pin có
xo = 4( V ) , ro = 1( W)

. Một bình điện phân có điện trở

R = 175( W)

được mắc vào 2 cực của

CuSO

4 có anot bằng đồng.
nguồn điện. Bình điện phân
a/ Tính khối lượng đồng bám vào katot của bình trong 2 giờ.
b/ Tính cơng suất tiêu thụ mạch ngoài và hiệu suất của nguồn.

Bài 11: Mắc nối tiếp 2 bình điện phân: bình A đựng dung dịch
đựng dung dịch

AgNO3

0,64( g)

CuSO4

và anot bằng Cu , bình B

và anot bằng Ag. Sau 1 giờ lượng đồng bám vào katot của bình A là

. Tính khối lượng kim loại bám vào katot của bình B sau 1 giờ.
Bài 12: Tính khối lượng đồng được giải phóng ở katot trong bình điện phân đựng dung dịch
CuSO4

. Cho biết hiệu điện thế giữa hai cực của bình là

1( kWh)

.

Bài 13: Điều chế

m( kg)

50( kWh)

10( V )

, điện năng tiêu thụ của bình

nhơm bằng phương pháp điện phân ở hiệu điện thế
8,1( V )

16,2( V )

cần lượng

điện năng
. Nếu thay hiệu điện thế
thì cần lượng điện năng là bao nhiêu để thu
được luợng nhơm như trên.
Bài 14: Cho mạch điện như hình 1 : Bình điện phân đựng dung
dịch

CuSO4

có anot bằng đồng và có điện trở

R 2 = 3( W)

x = 10 ( V ) , r = 1( W)

.

R = 2( W) ; R = 6( W)

3
Nguồn điện
. Các điện trở 1
a/ Tính cường độ dịng điện qua mạch chính và các điện trở.
b/ Tính khối lượng đồng bám vào katot sau 32 phút 10 giây.
c/ Tính cơng suất tiêu thụ bình điện phân và hiệu suất của nguồn.

Bài 15: Cho mạch điện như hình 3: Cho nguồn có

r = 1( W)

phân đựng dung dịch CuSO4 có anot bằng đồng và có điện trở
Các điện trở

R 2 = 3( W) , R 3 = R 4 = 4( W)

.

. Bình điện

R 1 = 4( W)

.

. Biết sau 16 phút 5 giây điện

0,48( g)

phân khối lượng đồng bám ở katot là
.
a/ Tính cường độ dịng điện qua bình điện phân và qua các điện trở.
b/ Tính suất điện động và hiệu suất nguồn.
Bài 16: Cho mạch điện như hình 4: Nguồn điện
dung dịch

AgNO3

E1 = E2 = 6V, r1 = r2 = 1W.

có anot bằng Ag và có điện trở

R 2 = 3( W) .

R 1 = 2( W) , R 3 = 6( W) .

a/ Tính chỉ số ampe kế và hiệu điện thế mạch ngồi.

Các điện trở

Bình điện phân đựng


b/ Tính khối lượng Ag bám vào katot sau 32 phút 10 giây.

c/ Tính cơng suất tiêu thụ bình điện phân và hiệu suất của nguồn.
Bài 17: Cho mạch điện như hình 6: Cho bộ nguồn gồm 8 nguồn giống nhau ghép hỗn hợp đối
xứng thành 2 dãy song song. Mỗi nguồn có
dung dịch

AgNO3

R 1 = R 2 = 4( W) .

Eo = 6( V ) , ro = 2( W) .

có anot bằng Ag và có điện trở

R b = 4( W) .

Bình điện phân đựng

Các điện trở

a/ Tính suất điện động và điện trở của bộ nguồn?
b/ Tính điện trở tương đương mạch ngồi?
c/ Tính khối lượng Ag bám vào katot sau 16 phút 5 giây.
d/ Tính cơng suất tiêu thụ bình điện phân và hiệu suất của nguồn.