Một quả cầu làm bằng sắt (iron) có bán kính 5 cm cần được mạ đồng (copper) để tăng khả năng chống ăn mòn và nâng cao thẩm mỹ. Lớp mạ phải đồng nhất và có độ dày là 2.10^-4 cm. Người ta dùng phương pháp điện phân dung dịch CuSO4 dư với cathode là quả cầu sắt và anode làm bằng đồng, cường độ dòng điện I = 5A, hiệu suất của cả quá trình mạ là 80%. Biết khối lượng riêng của Cu là 8,96 g/cm³, công thức tính thể tích hình cầu V = 4πr³/3, π = 3,14, hằng số Faraday F = 96500 C/mol (kết quả cuối cùng làm tròn đến hàng phần trăm). Cho các phát biểu sau:
(a) Tại anode, xảy ra quá trình: Cu2+ + 2e → Cu.
(b) Thể tích quả cầu sau khi mạ đồng bằng 523,33 cm³.
(c) Kết thúc quá trình điện phân, khối lượng cathode tăng 0,56 gam.
(d) Thời gian cần thiết để mạ xong quả cầu trên là 7,77 phút.
Số phát biểu đúng là
A. 2. B. 3. C. 4. D. 1.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, tại anode: Cu —> Cu2+ + 2e
(b) Sai, r sau khi mạ = 5,0002 cm
V sau khi mạ = 4πr³/3 = 523,40 cm³ (523,396136)
(c) Đúng
V trước khi mạ = 4πr³/3 = 523,33 cm³ (523,333333)
—> m cathode tăng = mCu = 8,96(523,396136 – 523,333333) = 0,56 gam (0,56271488)
(d) Sai
mCu = 80%.64.I.t/(2.F) —> t = 424,234265s = 7,07 phút
Chú ý:
+ Bài có nhiều phiên bản, do cách làm tròn và lấy giá trị số π khác nhau nên kết quả có chênh lệch.
+ Các giá trị đã làm tròn chỉ dùng để đối chiếu xem đúng – sai. Khi sử dụng cho các phép tính về sau phải lấy kết quả chưa làm tròn.