Mạ đồng (Cu) lên sắt (Fe) là quy trình mạ điện nhằm giúp bảo vệ sắt khỏi ăn mòn, tăng độ dẫn điện, và tăng tính thẩm mỹ. Phương pháp này được dùng trong sản xuất linh kiện điện tử, phụ tùng cơ khí, trang trí nội thất, và chế tác đồ thủ công mỹ nghệ…
a) Với 3,7185 lít H2 ở điều kiện chuẩn được tiêu thụ bởi một pin nhiên liệu trong 10 phút để sản xuất điện có cường độ dòng điện là I A. Nếu dùng toàn bộ lượng điện đó để mạ đồng (hiệu suất mạ đạt 90%) cho một đồ vật bằng sắt có diện tích xung quanh là 72 cm², chiều dày lớp mạ là d thì giá trị d + I là 48. (Phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng làm tròn đến hàng đơn vị).
Cho biết: q = ne.F = I.t. Trong đó: q là điện lượng (C), ne là số mol electron đi qua dây dẫn, F = 96500 C/mol, I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian (giây); khối lượng riêng của Cu là 8,94 g/cm³.
b) Mạ đồng (Cu) lên vật bằng sắt (Fe) sử dụng phương pháp điện phân với cathode làm bằng đồng (Cu) và anode là vật bằng sắt (Fe) cần được mạ.
c) Độ dày của lớp mạ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy qua dung dịch điện phân và thời gian mạ.
d) Trong kĩ thuật mạ điện, bình mạ điện chứa dung dịch muối của kim loại mạ, vật cần mạ và thanh kim loại mạ.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai
Trong pin: nH2 = 0,15 —> ne = 2nH2 = 0,3
I = ne.F/t = 48,25A
Kết luận là sai luôn vì I > 48 nên I + d = 48 là sai.
(b) Sai, anode làm bằng Cu và cathode làm bằng vật cần mạ (Fe).
(c) Đúng:
mCu = 8,94.S.d = 90%.64It/2F —> d tỉ lệ thuận với I và t.
(d) Đúng, đây là cấu tạo của bình mạ điện, trong trường hợp này là anode Cu, cathode Fe và dung dịch chứa Cu2+ (thường là CuSO4).
