phân. c) Công suất của nguồn và công suất tiêu thụ ở mạch ngoài.. Hỏi phải mắc hỗn hợp đối xứng bộ nguồn như thế nào để dòng điện qua bình điện phân là lớn nhất. Tính lượng kẽm bám vào [r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG BÀI TẬP VỀ
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
KHÔNG CÓ CỰC DƯƠNG TAN
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
+ Khi không có hiện tượng dương cực tan thì bình điện phân xem như một máy thu điện, nên dòng điện qua bình tuân theo định luật ôm cho đoạn mạch chứa máy thu (vì có hai cực, dòng vào cực dương ra cực âm)
p p
I
−
=
+
+ Để giải ta cũng sử dụng định luật Farađây:
.A .A
+ Các công thức liên quan: khối lượng riêng: D = m/V; thể tích: V = S.d
Trong đó:
• D (kg/m3): khối lượng riêng
• d (m): bề dày kim loại bám vào điện cực
• S (m2): diện tích mặt phủ của tấm kim loại
• V (m3): thể tích kim loại bám vào điện cực
2.VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một mạch điện kín gồm một nguồn điện có suất điện động E = 6V, điện trở trong r =
0,5Ω , cung cấp dòng điện cho bình điện phân dung dịch đồng sunfat với anôt làm bằng chì Biết suất phản điện của bình điện phân là Ep = 2V, và lượng đồng bám trên ca tôt là 2,4g Hãy
Trang 2Giải
Bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 và anôt được làm bằng chì (Pb) nên không xảy ra hiện tượng cực dương tan trong quá trình điện phân Trong trường hợp này bình điện phân xem như một máy thu điện, nên dòng điện qua bình tuân theo định luật ôm cho đoạn mạch chứa máy thu:
p p
I
−
=
+
a) Điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân:
Ta có:
1
2, 4.96500.2
7237, 5 64
A
F n
m F n
A
=
b) Cường độ dòng điện qua bình điện phân:
6 2
2
0, 5 1, 5
p p
c) Thời gian điện phân:
t = q/t = 7237,5/2 = 3618,75s
Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ: E = 13,5 V, r = 1 Ω; R1 = 3 Ω; R3 = R4 = 4 Ω Bình điện phân đựng dung dịch CuSO4, anốt bằng đồng, có điện trở R2 = 4 Ω Hãy tính:
Trang 3a) Điện trở tương đương RMN của mạch ngoài, cường độ dòng điện qua nguồn, qua bình điện phân
b) Khối lượng đồng thoát ra ở catốt sau thời gian t = 3 phút 13 giây Cho khối lượng nguyên tử của Cu = 64 và n = 2
c) Công suất của nguồn và công suất tiêu thụ ở mạch ngoài
Giải
a) Ta có:
R34 = R3R4/ ( R3+R4) = 2 Ω
⇒ R234 = R2 + R34 = 6Ω
+ Điện trở tương đương RMN của mạch ngoài:
RMN = R1R2,34/ ( R1+R2,34) = 2 Ω
+ Cường độ dòng điện qua nguồn:
I = E / ( RMN+r) = 13,5/ (2+1) = 4,5A
+ Ta có: UMN = IRMN = 9V
=> I2 = UMN/ R234 = 9/6 = 1,5A
b) Khối lượng đồng thoát ra ở catốt sau thời gian t = 3 phút 13 giây:
Trang 43 BÀI TẬP TỰ LUYỆN
0,9 Ω để cung cấp điện cho một bình điện phân đựng dung dịch ZnSO4 với cực dương bằng kẽm, có điện trở R = 3,6 Ω Hỏi phải mắc hỗn hợp đối xứng bộ nguồn như thế nào để dòng điện qua bình điện phân là lớn nhất Tính lượng kẽm bám vào catôt của bình điện phân trong thời gian 1 giờ 4 phút 20 giây Biết Zn có A = 65; n = 2
Đ/S: m = 3,25g
Bài 2 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong
r = 1 Ω R1 = 3 Ω ; R2 = R3 = R4 = 4 Ω R2 là bình điện phân, đựng dung dịch CuSO4 có anốt bằng đồng Biết sau 16 phút 5 giây điện phân khối lượng đồng được giải phóng ở catốt là 0,48g
a) Tính cường độ dòng điện qua bình điện phân và cường độ dòng điện qua các điện trở ?
b) Tính E ?
Đ/S:
a) Ip = I2 = 1,5A; I4 =I3 = 0,75A; I1 = 3A
b) E = 13,5V
Bài 3 Cho mạch điện như hình vẽ: Mỗi nguồn E = 4,5V, r = 0,5Ω, R1 = 1Ω, R3 = 6Ω; R2: Đèn (6V
- 6W), R4 = 2Ω, R5 = 4Ω (với R5 là bình điện phân đựng dung dịch CuSO4/Cu Cho biết A = 64, n
=2 Tính:
Trang 5a) Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn
b) Nhiệt lượng tỏa ra trên bóng đèn trong thời gian 10phút
c) Khối lượng Cu bám vào catốt trong thời gian 16 phút 5 giây
d) Hiệu điện thế giữa hai điểm C và M
Đ/S:
a) Eb = 18V; rb = 1Ω
b) Q = 3600J
c) m = 0,64g
d) U = 1,5V
Bài 4 Cho mạch điện như hình vẽ Bộ nguồn gồm n pin mắc nối tiếp, mỗi pin có: E = 1,5V, r0 = 0,5Ω Mạch ngoài R1 = 2Ω, R2 = 9Ω, R4 = 4Ω, đèn R3: 3V – 3W, R5 là bình điện phân dung dịch AgNO3 có dương cực tan Biết ampe kế A1 chỉ 0,6A, ampe kế A2 chỉ 0,4A, RA = 0, RV rất lớn Tìm:
a) Cường độ dòng điện qua bình điện phân và điện trở bình điện phân
b) Số pin và công suất mỗi pin
c) Số chỉ trên vôn kế hai đầu bộ nguồn
Trang 6a) I = 0,2 A; R = 20 Ω;
b) n = 5 pin; P = 0,9W
c) U = 6V
d) m = 0,216g
e) đèn sáng yếu hơn bình thường
Trang 7Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức
Tấn
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí