Tài liệu ôn tập học kì I – trường THPT Bắc Bình - Chương III: Dòng điện trong kim loại – Dòng điện trong chất điện phân

Tài liệu ôn tập HKI – Trường THPT Bắc Bình
Chương III. DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI – DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
I. HỆ THỐNG LÝ THUYẾT:
A/ Dòng điện trong kim loại
- Các tính chất điện của kim loại có thể giải thích được dựa trên sự có mặt của các electron tự do trong kim loại. Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron tự do.
- Trong chuyển động, các êlectron tự do luôn luôn va chạm với các ion dao động quanh vị trí cân bằng ở các nút mạng và truyền một phần động năng cho chúng. Sự va chạm này là nguyên nhân gây ra điện trở của dây dânx kim loại và tác dụng nhiệt. Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.
- Hiện tượng khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ Tc nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) giảm đột ngột đến giá trị bằng không, là hiện tượng siêu dẫn.
B/ Dòng điện trong chất điện phân
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của các ion dương về catôt và ion âm về anôt. Các ion trong chất điện phân xuất hiện là do sự phân li của các phân tử chất tan trong môi trường dung môi.
 Khi đến các điện cực thì các ion sẽ trao đổi êlectron với các điện cực rồi được giải phóng ra ở đó, hoặc tham gia các phản ứng phụ. Một trong các phản ứng phụ là phản ứng cực dương tan, phản ứng này xảy ra trong các bình điện phân có anôt là kim loại mà muối cẩu nó có mặt trong dung dịch điện phân.
- Định luật Fa-ra-đây về điện phân.
 Khối lượng M của chất được giải phóng ra ở các điện cực tỉ lệ với đương lượng gam của chất đó và với điện lượng q đi qua dung dịch điện phân.
 Biểu thức của định luật Fa-ra-đây
 với F ≈ 96500 (C/mol)
II. BÀI TẬP:
Bài 1: Một sợi dây đồng có điện trở 74W ở 500 C, có điện trở suất a = 4,1.10-3K-1. Điện trở của sợi dây đó ở 1000 C là:
A. 86,6W	
B. 89,2W	
C. 95W
D. 82W
Bài 2: Một sợi dây bằng nhôm có điện trở 120W ở nhiệt độ 200C, điện trở của sợi dây đó ở 1790C là 204W. Điện trở suất của nhôm là:
A. 4,8.10-3K-1
B. 4,4.10-3K-1
C. 4,3.10-3K-1
D. 4,1.10-3K-1
Bài 3: Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số aT = 65 (mV/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 2320C. Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là
A. E = 13,00mV.
B. E = 13,58mV.
C. E = 13,98mV.
D. E = 13,78mV.
Bài 4: Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số aT = 48 (mV/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ t0C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là E = 6 (mV). Nhiệt độ của mối hàn còn là:
A. 1250C.
B. 3980K.
C. 1450C.
D. 4180K.
Bài 5: Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số aT được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 5000C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là E = 6 (mV). Hệ số aT khi đó là:
A. 1,25.10-4 (V/K)
B. 12,5 (mV/K)
C. 1,25 (mV/K)
D. 1,25(mV/K)
Bài 6: Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3, cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là I = 1 (A). Cho AAg=108 (đvc), nAg= 1. Lượng Ag bám vào catốt trong thời gian 16 phút 5 giây là:
A. 1,08 (mg).
B. 1,08 (g).
C. 0,54 (g).
D. 1,08 (kg).
Bài 7: Một bình điện phân dung dịch CuSO4 có anốt làm bằng đồng, điện trở của bình điện phân R = 8 (W), được mắc vào hai cực của bộ nguồn E = 9 (V), điện trở trong r =1 (W). Khối lượng Cu bám vào catốt trong thời gian 5 h có giá trị là:
A. 5 (g).
B. 10,5 (g).
C. 5,97 (g).
D. 11,94 (g).
Bài 8: 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.
B. giảm đi 2 lần.
C. tăng lên 4 lần.
D. giảm đi 4 lần.
Bài 9: Cho dòng điện chạy qua bình điện phân đựng dung dịch muối của niken, có anôt làm bằng niken, biết nguyên tử khối và hóa trị của niken lần lượt bằng 58,71 và 2. Trong thời gian 1h dòng điện 10A đã sản ra một khối lượng niken bằng:
A. 8.10-3kg
B. 10,95 (g).
C. 12,35 (g).
D. 15,27 (g).
Bài 10: Cho dòng điện chạy qua bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, có anôt bằng Cu. Biết rằng đương lượng hóa của đồng kg/C. Để trên catôt xuất hiện 0,33 kg đồng, thì điện tích chuyển qua bình phải bằng: 
A. 105 (C).
B. 106 (C).
C. 5.106 (C).
D. 107 (C).
Bài 11: Đặt một hiệu điện thế U = 50 (V) vào hai cực bình điện phân để điện phân một dung dịch muối ăn trong nước, người ta thu được khí hiđrô vào một bình có thể tích V = 1 (lít), áp suất của khí hiđrô trong bình bằng p = 1,3 (at) và nhiệt độ của khí hiđrô là t = 270C. Công của dòng điện khi điện phân là:
A. 50,9.105 J
B. 0,509 MJ
C. 10,18.105 J
D. 1018 kJ
Bài 12: Để giải phóng lượng clo và hiđrô từ 7,6g axit clohiđric bằng dòng điện 5A, thì phải cần thời gian điện phân là bao lâu? Biết rằng đương lượng điện hóa của hiđrô và clo lần lượt là: k1 = 0,1045.10-7kg/C và k2 = 3,67.10-7kg/C
A. 1,5 h
B. 1,3 h
C. 1,1 h
D. 1,0 h
Bài 13: Chiều dày của lớp Niken phủ lên một tấm kim loại là d = 0,05(mm) sau khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30cm2. Cho biết Niken có khối lượng riêng là r = 8,9.103 kg/m3, nguyên tử khối A = 58 và hoá trị n = 2. Cường độ dòng điện qua bình điện phân là:
A. I = 2,5 (mA).
B. I = 2,5 (mA).
C. I = 250 (A).
D. I = 2,5 (A).
Bài 14: Một nguồn 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 (W). Bình điện phân dung dịch CuSO4 có điện trở 205 mắc vào hai cực của bộ nguồn. Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là:
A. 0,013 g
B. 0,13 g
C. 1,3 g
D. 13 g
Bài 15: Khi hiệu điện thế giữa hai cực bóng đèn là U1 = 20mV thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là I1 = 8mA, nhiệt độ dây tóc bóng đèn là t1 = 250 C. Khi sáng bình thường, hiệu điện thế giữa hai cực bóng đèn là U2 = 240V thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là I2 = 8A. Biết hệ số nhiệt điện trở ỏ = 4,2.10-3 K-1. Nhiệt độ t2 của dây tóc đèn khi sáng bình thường là:
A. 2600 (0C)
B. 3649 (0C)
C. 2644 (0K)
D. 2917 (0C)
Bài 16: Một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat với anốt bằng bạc. Điện trở của bình điện phân là R= 2 (W). Hiệu điện thế đặt vào hai cực là U= 10 (V). Cho A= 108 và n=1. Khối lượng bạc bám vào cực âm sau 2 giờ là:
A. 40,3g
B. 40,3 kg
C. 8,04 g
D. 8,04.10-2 kg
Bài 17: Khi điện phân dung dịch muối ăn trong nước, người ta thu được khí hiđrô tại catốt. Khí thu được có thể tích V= 1 (lít) ở nhiệt độ t = 27 (0C), áp suất p = 1 (atm). Điện lượng đã chuyển qua bình điện phân là:
A. 6420 (C).
B. 4010 (C).
C. 8020 (C).
D. 7842 (C).
III. HƯỚNG DẪN GIẢI:
Bài 1Chọn: A
 Áp dụng công thức Rt = R0(1+ at), ta suy ra ↔ = 86,6 (W).
Bài 2 Chọn: A
Xem hướng dẫn câu 3.5 suy ra = 4,827.10-3K-1.
3/Chọn: D
Áp dụng công thức E = aT(T2 – T1) = 13,78.10-3 V = 13,78mV.
4/ Chọn: B
Áp dụng công thức định luật Fara-đây là với I = 1 (A), A = 108, n = 1, t = 965 (s), F = 96500 (g/mol.C)
5/ Chọn: C
- Cường độ dòng điện trong mạch là = 1 (A).
- Áp dụng công thức định luật Fara-đây là với I = 1 (A), A = 64, n = 2, t = 18000 (s), F = 96500(g/mol.C)
6/ Chọn: B
- Áp dụng phương trình Clapâyron – Menđêlêep cho khí lý tưởng: pV = , trong đó p = 1,3 (at) = 1,3. 1,013.105 (Pa), V = 1 (lít) = 10-3 (m3), ỡ = 2 (g/mol), R = 8,31 (J/mol.K), T = 3000K.
- Áp dụng công thức định luật luật Fara-đây: với A = 1, n = 1
- Áp dụng công thức tính công A = qU.
Từ các công thức trên ta tính được A = 0,509 (MJ)
7/ Chọn: C
Áp dụng công thức định luật luật Fara-đây: 
8/ Chọn: D
Hướng dẫn: Khối lượng Ni giải phóng ra ở điện cực được tính theo công thức: m = rdS = từ đó ta tính được I (lưu ý phải đổi đơn vị của các đại lượng)
9/ Chọn: A
- 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 (W). Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là E = 2,7 (V), r = 0,18 (W).
- Bình điện phân dung dịch CuSO4 có điện trở R = 205 mắc vào hai cực của bộ nguồn. Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là = 0,0132 (A).
- Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là = 0,013 (g).
15/ Chọn: B
- Điện trở của dây tóc bóng đèn khi nhiệt độ là t1 = 250 C là R1 = = 2,5 (W).
- Điện trở của dây tóc bóng đèn khi nhiệt độ là t2 là R2 = = 30 (W).
- Sự phụ thuộc điện trở của vật dẫn vào nhiệt độ R1 = R0(1+ at1) và R2 = R0(1+ at2) 
suy ra t2 = = 36490C
16/ Chọn: A
- Cường độ dòng điện trong mạch là I = U/R = 5 (A).
- Trong thời gian 2 (h) khối lượng đồng Ag bám vào catốt là = 40,3 (g).
17/ Chọn: D
- Áp dụng phương trình Clapâyron – Menđêlêep cho khí lý tưởng: pV = , trong đó p = 1 (atm) = 1,013.105 (Pa), V = 1 (lít) = 10-3 (m3), ỡ = 2 (g/mol), R = 8,31 (J/mol.K), T = 3000K.
- Áp dụng công thức định luật luật Fara-đây: với A = 1, n = 1
Từ đó tính được q = 7842 (C)