Để tiến hành mạ một tấm huy chương (ruột bằng sắt với lớp mạ bằng đồng) hình trụ, đáy tròn với bán kính 2,5 cm, chiều cao hình trụ 0,3 cm, với lớp mạ bằng đồng dày 0,1 cm. Người ta có thể tiến hành điện phân dung dịch X nồng độ 0,5M dư với cường độ dòng điện không đổi 2A, khi kết thúc điện phân (quá trình mạ hoàn thành) thì hết thời gian là t giây. Biết khối lượng riêng của đồng là 8,95 g/cm³ và hiệu suất điện phân là 100%, giả thiết lớp mạ huy chương dày như nhau, toàn bộ lượng Cu tạo ra đều bám hết vào tấm huy chương và cho gia trị π = 3,14.
a) Dung dịch X có thể là FeSO4.
b) Thanh đồng là cực dương, huy chương được mạ sẽ đóng vai trò cực âm
c) Thời gian điện phân khoảng 17 giờ 57 phút 35 giây.
d) Chiều dòng điện từ nguồn điện đến thanh đồng và dòng electron di chuyển từ huân chương được mạ qua dây dẫn đến thanh đồng.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, để mạ đồng thì dung dịch X bắt buộc phải dùng là muối Cu2+, thường chọn CuSO4 vì gốc SO42- trơ, có thể cho thêm H2SO4 để tăng độ dẫn điện.
(b) Đúng, thanh đồng là cực dương (anode):
Cu —> Cu2+ + 2e
Huy chương được mạ là cực âm (cathode):
Cu2+ + 2e —> Cu
(c) Sai
Trước khi mạ: r = 2,5 cm; h = 0,3 cm
—> V1 = 3,14.2,5².0,3 = 5,8875
Sau khi mạ: r = 2,5 + 0,1 = 2,6 cm; h = 0,3 + 0,1.2 = 0,5 cm
—> V2 = 3,14.2,6².0,5 = 10,6132
—> mCu = 8,95.(V2 – V1) = 42,295 gam
mCu = 64It/2F —> t = 63773s = 17 giờ 42 phút 53 giây.
(d) Sai, chiều dòng điện thì đúng (huy chương —> nguồn điện —> Thanh đồng), chiều hạt electron thì sai (chiều đúng là Thanh đồng —> nguồn điện —> huy chương)
