Giải Vật lý lớp 11 Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân SGK

Để học tốt Vật Lý 11, phần này giúp bạn giải các bài tập trong sách giáo khoa Vật Lý 11 được biên soạn bám sát theo nội dung sách Vật Lý lớp 11. Dưới đây là phần giải bài SGK Vật Lý lớp 11 bài 14: Dòng điện trong chất điện phân mời các bạn tham khảo.

Trả lời các câu hỏi SGK Vật lý 11 Bài 14

C1 trang 81 SGK: Để phân biệt môi trường dẫn diện có phải là chất điện phân hay không, ta có thể làm cách nào?

Trả lời:

Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải 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.

→ Để phân biệt môi trường dẫn điện có phải là chất điện phân hay không ta xem có vật chất bám lại ở trên điện cực hay không hoặc có một số chất thoát ra.

C2 trang 83 SGK: Vì sao các định luật Fa-ra-đây có thể áp dụng cả với các chất được giải phóng ở điện cực nhờ phản ứng phụ?

Trả lời:

Các định luật Fa-ra-đây có thể áp dụng cả với các chất được giải phóng ở điện cực nhờ phản ứng phụ vì dòng điện trong chất điện phân tải điện lượng và vật chất bao gồm các chất được giải phóng ở điện cực là do phản ứng phụ sinh ra. Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận vơi điện lượng chạy qua bình đó.

m = k.q

k: đương lượng điện hóa của chất được giải phóng ở điện cực.

C3 trang 83 SGK: Có thể tính số nguyên tử trong một mol kim loại từ số Fa- ra – đây được không?

Trả lời:

Trong đó:

n là hóa trị của nguyên tố.

A là khối lượng mol của chất được giải phóng ra ở điện cực.

k là đương lượng điện hóa của chất được giải phóng ở điện cực:

Theo định luật Fa-ra-đây thứ nhất ta được: k = m/q

q = N.e (N là số electron tự do chạy qua bình điện phân)

Nếu xét 1 mol kim loại có hóa trị là 1 thì m/A = 1mol; n = 1 thì số nguyên tử trong 1mol kim loại là:

C4 trang 84 SGK: Tại sao khi mạ đều, muốn lớp mã điều. Ta phải quay vật cần mạ trong điện phân?

Trả lời:

Khi mạ điện, vật cần mạ là catôt, anôt là tấm kim loại để mạ. Nếu ta không quay vật cần mạ trong lúc điện phân thì lượng kim loại bám vào vật cần mạ phía đối diện anôt sẽ nhiều hơn ở các phía khác vì vậy lớp mạ sẽ không đồng đều. Muốn lớp mạ điện đều ta phải quay vật cần mạ trong lúc điện phân.

Giải bài tập SGK Vật lý 11 Bài 14

Bài 1 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Nội dung của thuyết điện li là gì? Anion thường là phần nào của phân tử?

Lời giải:

• Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazo và muối phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử và nhóm nguyên tử tích điện gọi là ion: ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.

• Anion thường là phần ion âm của phần tử thường là gốc axit hoặc nhóm (OH)

• Cation mang điện dương là ion kim loại ion H+ hoặc một số nhóm nguyên tử khác.

Bài 2 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Dòng điện trong chất điện phân khác dòng điện trong kim loại như thế nào?

Lời giải:

• Dòng diện trong các chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương và ion âm. Dòng điện trong các chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải vật chất đi theo.

• Còn dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do.

• Dòng điện trong chất điện phân yếu hơn trong kim loại và dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất.

Bài 3 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Hãy nói rõ hạt tải điện mạng điện trên các phần khác nhau của mạch điện có chứa bình điện phân:

a) Dây dẫn và điện cực kim loại.

b) Ở sát bề mặt của hai điện cực.

c) Ở trong lòng chất điện phân.

Lời giải:

Hạt tải điện mang dòng điện trên các phần tử của mạch điện có chứa bình điện phân:

a) Trong phần dây dẫn và các điện cực kim loại: hạt tải điện là các electron tự do.

b) ở sát bề mặt hai điện cực.

    + Sát cực dương: các ion âm (anion)

    + Sát cực âm: các ion dương (cation)

c) Ở trong lòng chất điện phân: dòng chuyển dời có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường và ion âm ngược chiều điện trường.

Bài 4 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Chất điện phân thường dẫn điện tốt hơn hay kém hơn kim loại? Tại sao?

Lời giải:

  + Chất điện phân thường dẫn diện yếu hơn kim loại.

   + Nguyên nhân:

- mật độ các ion trong điện phân nhỏ hơn mật độ cac electron tự do trong kim loại.

- khối lượng và kích thước của các ion trong chất điện phân lớn hơn khối lượng các electron, nên tốc độ chuyển động có hướng của chúng nhỏ hơn electron.

- Môi trường dung dịch điện phân mất trật tự hơn, nên cản trở mạnh chuyển động có hướng của các ion.

Bài 5 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Hai bể điện phân: bể A để luyện nhôm, bể B để mạ niken. Hỏi bể nào có cực dương tan? Bể nào có suất phản điện?

Lời giải:

• Bể A để luyện nhôm có cực dương bằng than (graphit) nên không có hiện tượng cục dương tan.

• Bể A để mạ niken có cực dương là niken và chất điện phân NiSO4 thì sẽ có cực dương tan.

• Bể nào không có cực dương tan thì sẽ đóng vai trò là máy thu và khi đó có suất phản điện ⇒ bể A để luyện nhôm có suất phản điện.

Bài 6 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Phát biểu định luật Fa-ra- đây, công thức Fa-ra-đây và đơn vị dùng trong công thức này.

Lời giải:

• Định luật Fa-ra-đây thứ I

Khối lượng của vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.

m = kq

k: đương lượng điện hóa của chất được giải phóng ở điện cực.

• Định luật Fa-ra-đây thứ hai

Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là 1/F trong đó F là số Fa-ra-đây:

Bài 7 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Khi điện phân dung dịch H2 SO4 với điện cực bằng graphit, ta thu được khí oxi bay ra. Có thể dùng công thức Fa-ra-đây để tính khối lương oxi bay ra được không?

Lời giải:

Khi điện phân dung dịch H2SO4 với điện cực bằng graphit, ta thu được khí oxi bay ra. Trong trường hợp đó có thể dùng công thức Fa-ra-đây để tính khối lượng oxi bay ra.

Bài 8 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Phát biển nào chính xác?

Dòng điện trong chất điện phân là chuyển động có hướng của:

A. các chất tan trong dung dịch

B. các icon dương trong dung dịch

C. các icon dương và các icon âm dưới tác đụng của điện trường trong dung dịch

D. các icon dương và icon âm theo chiều điện trường trong dung dịch.

Lời giải:

Dòng điện trong chất điện phân là chuyển động có hướng của các icon dương và các icon âm dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch.

Đáp án: C

Bài 9 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Phát biển nào chính xác?

Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là:

A. không có thay đổi gì ở bình điện phân.

B. anot bị ăn mòn.

C. đồng bám vào catot.

D. đồng chạy từ anot sang catot.

Lời giải:

Bài 10 (trang 85 SGK Vật Lý 11) ion Na+ và Cl- trong nước có thể tính theo công thức: v=μE trong đó E là cường độ điện trường, μ là độ linh động có giá trị lần lượt là 4,5.10-8 m2/ V.s. Tính điện trở suất của dung dịch NaCl nồng độ 0,1 mol/l, cho rằng toàn bộ các phần tử NaCl đều phân li thành icon.

Lời giải:

 

Bài 11 (trang 85 SGK Vật Lý 11): Người ta muốn bọc một lớp đồng dày d = 10 μm trên một bản đồng điện tích S = 1cm2 bằng phương pháp điện phân. Cường độ dòng điện là 0,010A. Tính thời gian cần thiết để bọc được lớp đồng. Cho biết đồng có khối lượng riêng là ρ = 8900 kg/m3.

Lời giải:

►► CLICK NGAY vào đường dẫn bên dưới để TẢI VỀ Giải Vật lý lớp 11 Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân SGK, hỗ trợ các em ôn luyện giải đề đạt hiệu quả nhất.