Nội dung text CHUYÊN ĐỀ 7. MẠ ĐIỆN, ĐIỆN PHÂN, TÁI CHẾ KIM LOẠI ( GV ).docx
2 Câu 2. Mạ kẽm một chi tiết thép với diện tích bề mặt 0,5 m² và độ dày lớp mạ là 0,02 mm với cường độ dòng điện 100 Ampe. Tính thời gian cần thiết (phút). (Giả sử M Zn = 65,4 amu, khối lượng riêng của Zn là 7,14 g/cm³). (làm tròn đáp án đến hàng đơn vị). Đáp án Hướng dẫn giải Bước 1. Xác định diện tích cần phủ của vật Thế tích cần phủ là: 413VS.h0,5.10.0,02.1010cm Bước 2. Xác định khối lượng kim loại cần để tạo lớp phủ Khối lượng kim loại cần tạo ra lớp mạ: ZnZn 71,4 mV.D10.7,1471,4gamnmol 65,4 Bước 3. Tính toán quá trình điện phân. Thay vào CT: e e 71,4 2..96500 n.F65,4 n.FItt2107,06s35min I100 Câu 3. Nhôm, titanium và một vài kim loại khác được tạo màu hoặc tăng độ dày của lớp oxide bên ngoài bề mặt bởi phương pháp anodizing (anode hóa), khi đó phần kim loại được xử lý sẽ là điện cực anode của thiết bị điện phân, bị oxi hóa tạo thành lớp màng oxide và kết hợp các phân tử thuốc nhuộm để tạo màu sắc rực rỡ. Để tạo lớp màng aluminium oxide dày 0,01 mm trên bề mặt vật liệu nhôm có tổng diện tích bề mặt là 120 cm 2 cần thực hiện quá trình điện phân ở trên với dòng điện có cường độ là 0,6 A trong thời gian t (phút). Biết điện lượng q = I.t = n e .F; hằng số F = 96485 C/mol, hiệu suất điện phân đạt 96%; khối lượng riêng của Al 2 O 3 là 3,97 g/cm 3 . Xác định giá trị của t. (chỉ làm tròn ở phép tính cuối cùng, làm tròn kết quả đến hàng đơn vị). Đáp án Hướng dẫn giải Bước 1. Xác định diện tích cần phủ của vật Thế tích cần phủ là: 33VS.h120.0,01.101,2cm Bước 2. Xác định khối lượng kim loại cần để tạo lớp phủ Khối lượng Al 2 O 3 cần phủ: 2323AlOAlO 0,4764 m0,12.3,970,4764gamnmol 102 Bước 3. Tính toán quá trình điện phân. Số mol Al đã tham gia điện phân: 23AlAlOAle 0,47640,4764 n2nn2.n2..3 102102 Thay vào CT: H96% 0,4764 2..3.96500 n.F7662176621100102 n.FIttst.4694,9s78min I0,6111196 Câu 4. Hiện nay mạ điện được sử dụng rộng rãi trong thực tế, mạ điện là quá trình phủ một lớp kim loại lên bề mặt kim loại khác bằng phương pháp điện phân. Giả sử người ta cần mạ Ag lên một mặt của một chiếc đĩa kim loại hình tròn có bán kính 20 cm, độ dày lớp mạ là 0,01 mm. Nếu được cung cấp nguồn điện một chiều có cường độ dòng điện I = 2A thì thời gian cần dùng là t giờ. Biết rằng khối lượng riêng của Ag là 10,5