Đề cương ôn tập môn Vật Lí 11 - Tuần 13 - Tiết 25+26: Dòng điện trong chất điện phân - Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm

Nội dung text: Đề cương ôn tập môn Vật Lí 11 - Tuần 13 - Tiết 25+26: Dòng điện trong chất điện phân - Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm

1. Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Vật lí 11 Tuần 13. Tiết 25,26: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I.TÓM TẮT LÍ THUYẾT + Hạt tải điện trong chất điện phân là các ion dương, ion âm bị phân li từ các phân tử muối, axit, bazơ. + Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại vì mật độ các ion trong chất điện phân nhỏ hơn mật độ các electron trong kim loại, khối lượng và kích thước của các ion lớn hơn khối lượng và kích thước của các electron nên tốc độ chuyển động có hướng của chúng nhỏ hơn. + Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau trong điện trường. + Hiện tượng dương cực tan : HS tự đọc + Khối lượng chất thoát ra ở cực của bình điện phân tính ra gam: 1 A m = kq = It; với F = 96500 C/mol. F n + Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có electron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất động lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân. + Hiện tượng điện phân được áp dụng trong các công nghệ luyện kim, hóa chất, mạ điện, 1 A + Định luật Farađay: m = It; m tính ra gam thì F = 96500 C/mol. F n Công thức: - Sử dụng định luật Farađây: + Định luật I: m kq k.I.t 1 A + Định luật II: k F n 1 A 1 A Biểu thức định luật Fa ra đây tổng quát: m q Hay: m It F n F n Trong đó: k là đương lượng điện hóa của chất được giả phóng ra ở điện cực ( đơn vị g/C). F = 96 500 C/mol: là hằng số Farađây. n là hóa trị của chất thoát ra. A là khối lượng nguyên tử của chất được giải phóng ( đơn vị gam). q là điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân ( đơn vị C ). I là cường độ dòng điện qua bình điện phân. ( đơn vị A). t là thời gian điện phân ( đơn vị s). 1 Tổ Lí - KTCN
2. Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Vật lí 11 m là khối lượng chất được giải phóng ( đơn vị gam).. Chú ý: - Đối với loại bài tập này ta coi bình điện phân như là một điện trở thuần, không có suất phản điện. II. BÀI TẬP TỰ LUẬN: Bài 1: Một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat (AgNO 3) có điện trở là 1,5Ω với Anốt bằng bạc và hiệu điện thế đặt vào hai cực của bình là 6V. Tính khối lượng của bạc bám vào catot trong thời gian 16 phút 5 giây. Giải: U Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch: I 4A R A.I.t 64.2.965 Khối lượng của bạc bám vào catot: m 0,64g F.n 96500.2 Bài 2: Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200 cm2, người ta dùng tấm sắt làm catôt của một bình điện phân đựng dùng dịch CuSO 4 và anôt là một thanh đồng nguyên chất, rồi cho dòng điện có cường độ I = 10 A chạy qua trong thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt. Cho biết đồng có A = 64; n = 2 và có khối lượng riêng = 8,9.103 kg/m3. ĐS: 0,018cm Bài 3. Một bộ nguồn điện gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song; mỗi pin có suất điện động 0,9 V và điện trở trong 0,6 . Một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có điện trở 205  được mắc vào hai cực của bộ nguồn nói trên. Anôt của bình điện phân bằng đồng. Tính khối lượng đồng bám vào catôt của bình trong thời gian 50 phút. Biết Cu có A = 64; n = 2. ĐS: 0,013g Bài 4. Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có A E,r B suất điện động E = 16V, điện trở trong r 0,8 , R R3 p R2 R1 12, R2 0,2, R3 4, Rp 4 . Rp là bình điện phân chứa dung dịch đồng sunfat có điện cực bằng đồng. Tính: a) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B. R1 b) Dòng điện qua bình điện phân. c) Lượng đồng được giải phóng ra ở ca tôt sau thời gian 32 phút 10 giây. Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ. Bộ nguồn gồm 3 nguồn điện giống nhau, mỗi nguồn có Eo = 1,5V và ro=0,3, mạch ngoài có R = V 2, đèn Đ (9V - 9W), bình điện phân chứa dung dịch CuSO4 có cực A Đ dương bằng đồng, điện trở của bình điện phân Rb = 4. R Rb a. Xác định số chỉ ampère kế và của volte kế. b. Xác định khối lượng đồng được giải phóng ở điện cực trong thời gian 32 phút 10 giây. 2 Tổ Lí - KTCN
3. Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Vật lí 11 III. TRẮC NGHIỆM 1. Hạt mang tải điện trong chất điện phân là A. ion dương và ion âm.B. electron và ion dương. C. electron.D. electron, ion dương và ion âm. 2. Cho dòng điện có cường độ 0,75 A chạy qua bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có cực dương bằng đồng trong thời gian 16 phút 5 giây. Khối lượng đồng giải phóng ra ở cực âm là A. 0,24 kg.B. 24 g.C. 0,24 g.D. 24 kg. 3. Khi nhiệt độ tăng điện trở của chất điện phân giảm là do A. số electron tự do trong bình điện phân tăng. B. số ion dương và ion âm trong bình điện phân tăng. C. các ion và các electron chuyển động hỗn độn hơn. D. bình điện phân nóng lên nên nở rộng ra. 4. Hiện tượng tạo ra hạt tải điện trong dung dịch điện phân A. là kết quả của dòng điện chạy qua chất điện phân. B. là nguyên nhân chuyển động của các phân tử. C. là dòng điện trong chất điện phân. D. cho phép dòng điện chạy qua chất điện phân. 5. Cho dòng điện có cường độ 2 A chạy qua bình điện phân đựng dung dịch muối đồng có cực dương bằng đồng trong 1 giờ 4 phút 20 giây. Khối lượng đồng bám vào cực âm là A. 2,65 g.B. 6,25 g.C. 2,56 g.D. 5,62 g. 6. Trong dung dịch điện phân, các hạt tải điện được tạo thành do A. các electron bứt ra khỏi nguyên tử trung hòa. B. sự phân li các phân tử thành ion. C. các nguyên tử nhận thêm electron. D. sự tái hợp các ion thành phân tử. 7. Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgNO 3) có điện trở 2,5 . Anôt của bình bằng bạc và hiệu điện thế đặt vào hai điện cực của bình điện phân là 10 V. Biết bạc có A = 108 g/mol, có n = 1. Khối lượng bạc bám vào catôt của bình điện phân sau 16 phút 5 giây là A. 4,32 mg.B. 4,32 g.C. 2,16 mg.D. 2,14 g. 8. Một bình điện phân đựng dung dịch đồng sunfat (CuSO4) với anôt bằng đồng. Khi cho dòng điện không đổi chạy qua bình này trong khoảng thời gian 30 phút, thì thấy khối lượng đồng bám vào catôt là 1,143 g. Biết đồng có A = 63,5 g/mol, n = 1. Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là 3 Tổ Lí - KTCN
4. Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm Vật lí 11 A. 1,93 mA.B. 1,93 A.C. 0,965 mA.D. 0,965 A. 9. Đương lượng điện hóa của niken k = 0,3.10 -3 g/C. Một điện lượng 2C chạy qua bình điện phân có anôt bằng niken thì khối lượng của niken bám vào catôt là A. 6.10-3 g.B. 6.10 -4 g.C. 1,5.10 -3 g.D. 1,5.10 -4 g. 10. Đương lượng điện hóa của đồng là k = 3,3.10 -7 kg/C. Muốn cho trên catôt của bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, với cực dương bằng đồng xuất hiện 16,5 g đồng thì điện lượng chạy qua bình phải là A. 5.103 C.B. 5.10 4 C.C. 5.10 5 C.D. 5.10 6 C. 1A 2C 3B 4D 5C 6B 7B 8B 9B 10B RÚT KINH NGHIỆM 4 Tổ Lí - KTCN