Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân Vật Lí 11 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 11 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí.
Mời các bạn đón xem:
Dòng điện trong chất điện phân (Lý thuyết + 28 bài tập có lời giải)
I. Lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân
1. Thuyết điện li
Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazơ và muối bị phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) tích điện gọi là ion; ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường.
- Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại.
- Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có các electron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân.
+ Ion dương chạy về phía catot nên gọi là cation.
+ Ion âm chạy về phía anot nên gọi là anion.
3. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan
- Các ion chuyển động về các điện cực có thể tác dụng với chất làm điện cực hoặc với dung môi tạo nên các phản ứng hóa học gọi là phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân.
- Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anot kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch.
4. Các định luật Fa-ra-đây
a) Định luật Fa-ra-đây thứ nhất
Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện trường chạy qua bình đó: m = k.q
b) Định luật Fa-ra-đây thứ hai
Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam 
của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là 
, trong đó F gọi là số Fa-ra-đây.
Kết hợp hai định luật Fa-ra-đây, ta được công thức Fa-ra-đây:
Trong đó:
F = 96500 C/mol
A là khối lượng phân tử
n là hóa trị
m là khối lượng chất được giải phóng ở điện cực (g)
I là cường độ dòng điện (A)
t là thời gian dòng điện chạy qua (s)
5. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng trong thực tế sản xuất và đời sống như luyện kim, tinh luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ điện, đúc điện…
a) Luyện kim
- Công nghệ luyện nhôm chủ yếu dựa vào hiện tượng điện phân quặng nhôm nóng chảy.
- Bể điện phân có cực dương là quặng nhôm nóng chảy, cực âm bằng than, chất điện phân là muối nhôm nóng chảy, dòng điện chạy qua khoảng 104A.
b) Mạ điện
II. Bài tập Dòng điện trong chất điện phân
Câu 1. Tìm phát biểu sai
A. Trong chất điện phân, các chuyển động nhiệt của ion dương và ion âm có thể va chạm vào nhau và xảy ra quá trình tái hợp
B. Số ion dương và âm được tạo ra trong chất điện phân phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch.
C. Điện trở của bình điện phân tăng khi nhiệt độ tăng
D. Số ion dương và âm được tạo ra trong chất điện phân phụ thuộc vào nhiệt độ của dung dịch.
Đáp án: C
Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dượng theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường. Khi nhiệt độ tăng, số lượng phân tử phân li tăng dẫn đến số lượng các cặp ion được tạo thành tăng. Chính điều này làm tăng khả năng dẫn điện của dung dịch điện phân, do vậy mà điện trở của dung dịch điện phân giảm khi nhiệt độ tăng.
Câu 2. Tìm phát biểu sai
A. Dòng điện trong chất điện phân là dòng của các electron tự do và dương khi có điện trường
B. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường và ion âm theo theo chiều ngược với chiều điện trường
C. Khi có điện trường đặt vào chất điện phân, các ion dương và âm vãn chuyển động hỗn loạn nhưng có định hướng theo phương của điện trường. tính định hướng phụ thuộc vào cường độ điện trường
D. Trong chất điện phân, khi có dòng điện tác dụng bởi điện trường ngoài sẽ có phản ứng phụ tại các điện cực
Đáp án: A
Các dung dịch muối, các muối nóng chảy, axit, bazo được gọi là các chất điện phân Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.
Câu 3. Chọn phương án đúng
A. Mạ điện dựa trên nguyên lí của hiện tượng dương cực tan trong quá trình điện phân
B. Acquy hoạt động dựa trên nguyên lí hoạt động của bình điện phân
C. Tụ điện hoá học có nguyên lí làm việc dựa trên nguyên lí của hiện tượng dương cực tan
D. Pin điện dựa trên nguyên lí của hiện tượng dương cực tan
Đáp án: A
Hiện dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy. Mạ điện dựa trên nguyên lí của hiện tượng dương cực tan trong quá trình điện phân.
Câu 4. Cho đương lượng điện hoá của niken là k = 3.10-4g/C. Khi cho một điện lượng 10C chạy qua bình điện phân có anot làm bằng niken, thì khối lượng niken bám vào catot là:
A. 0,3.10-4g
B. 3.10-3g
C. 0,3.10-3g
D. 10,3.10-4g
Đáp án: B
Khối lượng niken bám vào catot là: m = k.q = 3.10-4.10 = 3.10-3g
Câu 5. Một bình điện phân chứa dung dịch muối niken với hai điện cực bằng niken. Biết đương lượng điện hoá của niken là 0,3.10-3g/C và khối lượng niken bám vào catot trong 1 giờ khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua bình này là 5,4g. Cường độ dòng điện chạy qua bình bằng
A. 0,5A
B. 5A
C. 15A
D. 1,5A
Đáp án: B
Cường độ dòng điện chạy qua bình bằng:
Câu 6. Một bình điện phân chứa dung dịch đồng sunphat (CuSO4 ) có anot bằng đồng. Biết khối lượng mol nguyên tử của đồng (Cu) là A = 63,5g/mol và hoá trị n = 2. Nếu cường độ dòng điện chạy qua bình này là 1,93A thì trong 0,5 giờ, khối lượng của catot tăng thêm là
A. 11,43g
B. 11430g
C. 1,143g
D. 0,1143g
Đáp án: C
Khối lượng của catot tăng thêm là:
Câu 7. Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgNO3) có anot bằng bạc. Biết bạc (Ag) có khối lượng mol nguyên tử A = 108g/mol và hoá trị n = 1. Nếu hiệu điện thế giữa hai cực của bình là 10V và sau 16 phút 5 giây có 4,32g bạc bám vào anot thì điện trở của bình là
A. 2,5Ω
B. 25Ω
C. 5Ω
D. 50Ω
Đáp án: A
Cường độ dòng điện chạy qua bình là:
Điện trở của bình là:
Câu 8. Bình điện phân thứ nhất có anot bằng bạc nhúng trong dung dịch AgNO3, bình điện phân thứ hai có anot bằng đồng nhúng trong dung dịch CuSO4. Hai bình được mắc nối tiếp nhau vào một mạch điện. Sau 1,5 giờ, tổng khối lượng của hai catot tăng lên 2,1g. Cho biết AAg = 108; nAg = 1; ACu = 64; nCu = 2. Khối lượng m1 bạc bám vào bình thứ nhất và khối lượng m2 đồng bám vào bình thứ hai lần lượt là
A. 1,62g; 0,48g
B. 10,48g; 1,62g
C. 32,4g ; 9,6g
D. 9,6g; 32,4g
Đáp án: A
Khối lượng m1 bạc bám vào bình thứ nhất và khối lượng m2 đồng bám vào bình thứ hai lần lượt là:
Thay I vào (1) và (2) ta có: m1 = 1,62g; m2 = 0,48g.
Câu 9. Để mạ đồng hai mặt của một tấm sắt có diện tích mỗi mặt là 25cm2, người ta dung nó làm catot của một bình điện phân có anot bằng đồng nhúng trong dung dịch CuSO4 rồi cho dòng điện có cường độ I = 1A chạy qua trong thời gian 1 giờ 20 phút. Biết ACu = 64, nCu = 2 và khối lượng riêng của đồng là ρCu = 8,9g/cm3. Bề dày của lớp mạ là
A.10,56cm
B. 0,28cm
C. 2,8cm
D. 0,28cm
Đáp án: B
Khối lượng chất thoát ta ở điện cực :
Thể tích của lớp đồng bám trên mỗi mặt của tấm sắt:
Câu 10. Một bộ nguồn điện gồm 30 pin mắc thành ba nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song; mỗi pin có suất điện động E0 và điện trở trong r = 0,6Ω. Mắc một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có điện trở R = 205Ω vào hai cực của bộ nguồn nói trên. Biết anot của bình điện phân bằng đồng và sau 50 phút có 0,013g đồng bám vào catot. Suất điện động E0 bằng
A. 9V
B. 30V
C. 0,9V
D. 27V
Đáp án: C
Ta có:
Mặt khác
Từ (1) và (2) ta xác định được ?0 = 0,9V.
Câu 11. Tìm phát biểu sai
A. Trong chất điện phân, các chuyển động nhiệt của ion dương và ion âm có thể va chạm vào nhau và xảy ra quá trình tái hợp
B. Số ion dương và âm được tạo ra trong chất điện phân phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch.
C. Điện trở của bình điện phân tăng khi nhiệt độ tăng
D. Số ion dương và âm được tạo ra trong chất điện phân phụ thuộc vào nhiệt độ của dung dịch.
Đáp án: C
Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dượng theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường. Khi nhiệt độ tăng, số lượng phân tử phân li tăng dẫn đến số lượng các cặp ion được tạo thành tăng. Chính điều này làm tăng khả năng dẫn điện của dung dịch điện phân, do vậy mà điện trở của dung dịch điện phân giảm khi nhiệt độ tăng.
Câu 12. Tìm phát biểu sai
A. Dòng điện trong chất điện phân là dòng của các electron tự do và dương khi có điện trường
B. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường và ion âm theo theo chiều ngược với chiều điện trường
C. Khi có điện trường đặt vào chất điện phân, các ion dương và âm vãn chuyển động hỗn loạn nhưng có định hướng theo phương của điện trường. tính định hướng phụ thuộc vào cường độ điện trường
D. Trong chất điện phân, khi có dòng điện tác dụng bởi điện trường ngoài sẽ có phản ứng phụ tại các điện cực
Đáp án: A
Các dung dịch muối, các muối nóng chảy, axit, bazo được gọi là các chất điện phân Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.
Câu 13. Chọn phương án đúng
A. Mạ điện dựa trên nguyên lí của hiện tượng dương cực tan trong quá trình điện phân
B. Acquy hoạt động dựa trên nguyên lí hoạt động của bình điện phân
C. Tụ điện hoá học có nguyên lí làm việc dựa trên nguyên lí của hiện tượng dương cực tan
D. Pin điện dựa trên nguyên lí của hiện tượng dương cực tan
Đáp án: A
Hiện dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy. Mạ điện dựa trên nguyên lí của hiện tượng dương cực tan trong quá trình điện phân.
Câu 14. Cho đương lượng điện hoá của niken là k = 3.10-4g/C. Khi cho một điện lượng 10C chạy qua bình điện phân có anot làm bằng niken, thì khối lượng niken bám vào catot là:
A. 0,3.10-4g
B. 3.10-3g
C. 0,3.10-3g
D. 10,3.10-4g
Đáp án: B
Khối lượng niken bám vào catot là: m = k.q = 3.10-4.10 = 3.10-3g
Câu 15. Một bình điện phân chứa dung dịch muối niken với hai điện cực bằng niken. Biết đương lượng điện hoá của niken là 0,3.10-3g/C và khối lượng niken bám vào catot trong 1 giờ khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua bình này là 5,4g. Cường độ dòng điện chạy qua bình bằng
A. 0,5A
B. 5A
C. 15A
D. 1,5A
Đáp án: B
Cường độ dòng điện chạy qua bình bằng:
Câu 16. Một bình điện phân chứa dung dịch đồng sunphat (CuSO4 ) có anot bằng đồng. Biết khối lượng mol nguyên tử của đồng (Cu) là A = 63,5g/mol và hoá trị n = 2. Nếu cường độ dòng điện chạy qua bình này là 1,93A thì trong 0,5 giờ, khối lượng của catot tăng thêm là
A. 11,43g
B. 11430g
C. 1,143g
D. 0,1143g
Đáp án: C
Khối lượng của catot tăng thêm là:
Câu 17. Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgNO3) có anot bằng bạc. Biết bạc (Ag) có khối lượng mol nguyên tử A = 108g/mol và hoá trị n = 1. Nếu hiệu điện thế giữa hai cực của bình là 10V và sau 16 phút 5 giây có 4,32g bạc bám vào anot thì điện trở của bình là
A. 2,5Ω
B. 25Ω
C. 5Ω
D. 50Ω
Đáp án: A
Cường độ dòng điện chạy qua bình là:
Điện trở của bình là:
Câu 18. Bình điện phân thứ nhất có anot bằng bạc nhúng trong dung dịch AgNO3, bình điện phân thứ hai có anot bằng đồng nhúng trong dung dịch CuSO4. Hai bình được mắc nối tiếp nhau vào một mạch điện. Sau 1,5 giờ, tổng khối lượng của hai catot tăng lên 2,1g. Cho biết AAg = 108; nAg = 1; ACu = 64; nCu = 2. Khối lượng m1 bạc bám vào bình thứ nhất và khối lượng m2 đồng bám vào bình thứ hai lần lượt là
A. 1,62g; 0,48g
B. 10,48g; 1,62g
C. 32,4g ; 9,6g
D. 9,6g; 32,4g
Đáp án: A
Khối lượng m1 bạc bám vào bình thứ nhất và khối lượng m2 đồng bám vào bình thứ hai lần lượt là:
Thay I vào (1) và (2) ta có: m1 = 1,62g; m2 = 0,48g.
Câu 19. Để mạ đồng hai mặt của một tấm sắt có diện tích mỗi mặt là 25cm2, người ta dung nó làm catot của một bình điện phân có anot bằng đồng nhúng trong dung dịch CuSO4 rồi cho dòng điện có cường độ I = 1A chạy qua trong thời gian 1 giờ 20 phút. Biết ACu = 64, nCu = 2 và khối lượng riêng của đồng là ρCu = 8,9g/cm3. Bề dày của lớp mạ là
A.10,56cm
B. 0,28cm
C. 2,8cm
D. 0,28cm
Đáp án: B
Khối lượng chất thoát ta ở điện cực :
Thể tích của lớp đồng bám trên mỗi mặt của tấm sắt:
Câu 20. Một bộ nguồn điện gồm 30 pin mắc thành ba nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song; mỗi pin có suất điện động E0 và điện trở trong r = 0,6Ω. Mắc một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có điện trở R = 205Ω vào hai cực của bộ nguồn nói trên. Biết anot của bình điện phân bằng đồng và sau 50 phút có 0,013g đồng bám vào catot. Suất điện động E0 bằng
A. 9V
B. 30V
C. 0,9V
D. 27V
Đáp án: C
Ta có:
Mặt khác
Từ (1) và (2) ta xác định được ?0 = 0,9V.
Câu 21: Sự hình thành các hạt tải điện trong chất điện phân là do sự
A. ion hoá các chất hoà tan trong dung dịch
B. va chạm các chất hoà tan trong dung dịch
D. phân cực ở hai cực đặt trong dung dịch
Câu 22: Tìm phát biểu sai
A. Trong chất điện phân, các chuyển động nhiệt của ion dương và ion âm có thể va chạm vào nhau và xảy ra quá trình tái hợp
B. Số ion dương và âm được tạo ra trong chất điện phân phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch.
D. Số ion dương và âm được tạo ra trong chất điện phân phụ thuộc vào nhiệt độ của dung dịch.
Câu 23: Một ứng dụng quan trọng của tia catot là
B. làm điốt phát quang (LED)
C. làm điện trở quang
D. chiếu điện, chụp điện
Câu 24: Điện trở của chất điện phân đồng nhất
B. sẽ giảm khi nhiệt độ giảm
C. không đổi theo nhiệt độ
D. sẽ tăng khi nhiệt độ tăng
Câu 25: Một bình điện phân chứa dung dịch bạc nitrat (AgNO3) có anot bằng bạc. Biết bạc (Ag) có khối lượng mol nguyên tử A = 108g/mol và hoá trị n = 1. Nếu hiệu điện thế giữa hai cực của bình là 10V và sau 16 phút 5 giây có 4,32g bạc bám vào anot thì điện trở của bình là
B. 25Ω
C. 5Ω
D. 50Ω
Câu 26: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của các
A. ion âm, electron đi về anot và ion dương đi về catot
B. electron đi về anot và ion dương đi về catot
D. electron đi về từ catot và anot, khi catot bị nung nóng
Câu 27: Đặt một hiệu điện thế U không đổi vào hai cực của bình điện phân. Xét trong cùng một khoảng thời gian, nếu kéo hai cực của bình ra xa sao cho khoảng cách giữa chúng tăng gấp 2 lần thì khối lượng chất được giải phóng ở điện cực so với lúc trước sẽ
A. tăng lên 2 lần
C. tăng lên 4 lần
C. giảm đi 4 lần
Câu 28: Độ dẫn điện của chất điện phân tăng khi nhiệt độ tăng là do
B. độ nhớt của dung dịch giảm làm cho các ion chuyển động được dễ dàng hơn
C. số va chạm của ion trong dung dịch giảm
D. tạo được nhiều electron tự do
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
2021 © All Rights Reserved.
