Đề bài
Để mạ kẽm lên chiếc chìa khóa làm bằng sắt để chìa khóa không bị gỉ, học sinh A thực hiện thí nghiệm điện phân như hình vẽ:
1. Để mạ 1,3g Zn lên chiếc chìa khóa bằng cách điện phân dung dịch muối $Zn^{2 +}$ với cường độ dòng điện không đổi 1,5A cần thời gian là 45 phút. Giả sử hiệu suất điện phân là 100% và điện lượng: $q = It = n_{e}.F,\text{~F=96500~C/mol}\text{.}$
2. Cực cathode gắn với vật cần mạ (chìa khóa).
3. Cực anode là thanh Zn.
4. Nguồn điện qua máy biến áp một chiều (DC/DC converter) là một thiết bị chuyển đổi nguồn điện xoay chiều thành nguồn điện một chiều để điện phân.
Đáp án đúng: 1S, 2Đ, 3Đ, 4Đ
Lời giải Đã xác thực
Phương pháp giải
Phân tích các dữ kiện đã cho về phản ứng điện phân Zn và áp dụng công thức định luật Faraday: $t=\frac{{{n}_{e}}.F}{I}$
Lời giải chi tiết
(1) Sai. Số mol Zn cần mạ: $n_{Zn} = \frac{m}{M_{Zn}} = \frac{1,3}{65} = 0,02 \text{~mol}$
Áp đụng định luật Faraday: $t=\frac{{{n}_{e}}.F}{I}$
Do đó: $t=\frac{{{n}_{e}}.F}{I}=\frac{0,02.2.96500}{1,5}=2573s\approx 43$phút
(2) Đúng, chìa khóa là cathode ($Z{{n}^{2+}}+2e\to Zn$)
(3) Đúng, thanh Zn là anode ($Zn\text{ }\to Z{{n}^{2+}}+2e$)
(4) Đúng, nguồn điện lưới được hạ áp và chỉnh lưu về điện một chiều với điện áp phù hợp.
Đã xác thực