Sức điện động chuẩn của pin Galvani được tính như thế nào?

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 20cm, 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 \({\rm{Ag}}\) là \[10,5{\rm{ }}g/c{m^3};{\rm{ }}\pi {\rm{ }} = 3,14;\] hằng số Faraday (F = 96 500 C/mol); hiệu suất điện phân là 100%. Giá trị của t là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)

Tiến hành điện phân dung dịch NaCl bão hoà với điện cực trơ, không sử dụng màng ngăn xốp. Bố trí thí nghiệm như hình vẽ sau:

a) Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng tẩy màu.

b) Thí nghiệm trên được sử dụng để điều chế kim loại Na trong công nghiệp.

c) Quá trình xảy ra tại cathode là: \[2{H_2}O \to {O_2} + 4{H^ + } + 4e.\]

d) Quá trình xảy ra tại anode là: \[2{H_2}O + 2e \to {H_2} + 2O{H^ - }.\]

Kim loại calcium (Ca) được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy \({\rm{CaC}}{{\rm{l}}_2}\) với dòng điện có cường độ 3000 A và điện áp \({\rm{U}} = 25\;{\rm{V}}.\) Hiệu suất điện phân là 80%. Tính điện năng (theo kWh) đã sử dụng điều chế 1 kg Ca. (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

Cho biết:

Điện năng A được xác định bởi công thức: \({\rm{A}} = {\rm{U}}.{{\rm{n}}_{\rm{e}}}.{\rm{F}}\) (với \({{\rm{n}}_{\rm{e}}}\) là số mol electron trao đổi giữa điện cực với các chất điện phân; \({\rm{F}} = 96485{\rm{C}}/{\rm{mol}}\)).

Nhôm (aluminium) được sản xuất bằng phương pháp điện phân Al₂O₃ tinh khiết. Quặng nhôm thường chứa thạch anh, silicate (chứa Si) và một số tạp chất khác cần được loại bỏ. Một loại quặng bauxite gồm \[A{l_2}{O_3}.3{H_2}O\] và \[10,0{\rm{ }}\% {\rm{ }}kaolin{\rm{ }}A{l_2}S{i_2}{O_7}.2{H_2}O\] được dùng để sản xuất nhôm theo quy trình Bayer. Tính tỉ lệ hao hụt của nhôm trong quá trình tinh chế, biết silic thường được loại bỏ ở dạng bùn aluminosilicate \[\left( {N{a_6}A{l_6}S{i_5}{O_{22}}.5{H_2}O} \right).\] (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)

Cho sơ đồ pin Galvani Zn-Cu ở điều kiện chuẩn như hình vẽ sau:

a) Tại cathode của pin xảy ra quá trình \[Cu \to {\rm{ }}C{u^{2 + }} + {\rm{ }}2e.\]

b) Thế điện cực chuẩn của cặp \[C{u^{2 + }}/Cu\]có giá trị bằng 1,102 V.

c) Dòng điện trong pin có chiều từ điện cực Cu sang điện cực Zn.

d) Phản ứng xảy ra trong pin là \[Zn + C{u^{2 + }} \to Z{n^{2 + }} + Cu.\]

Thế điện cực chuẩn của cặp \[Z{n^{2 + }}/Zn\]được xác định bằng cách lắp đặt pin điện hóa, trong đó cực dương sử dụng điện cực hydrogen tiêu chuẩn (SHE). Các điện cực được chuẩn bị như sau:

- Điện cực SHE: Tấm platinum nhúng trong dung dịch \[HN{O_3}1M,\] khí \[{H_2}\]được bơm qua ống dẫn nhỏ ở phần sát bề mặt điện cực liên tục với áp suất 1 bar.

- Điện cực \[Z{n^{2 + }}/Zn:\] Tấm kẽm nhúng trong dung dịch \[Zn{\left( {N{O_3}} \right)_2}\]có nồng độ 1M.

Sức điện động của pin điện hóa ở trên có giá trị là 0,76V. Tính thế điện cực chuẩn (theo V) của cặp \[Z{n^{2 + }}/Zn.\] (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

Người ta mạ nickel lên mặt vật kim loại bằng phương pháp mạ điện, dung dịch điện phân chứa \[NiS{O_4},\]cực dương là Ni kim loại, cực âm là vật kim loại cần mạ. Nếu dòng điện có cường độ 1,5 A chạy qua dung dịch trong 2 giờ thì khối lượng nickel được mạ lên vật là bao nhiêu? (Cho biết khối lượng mol của Ni = 58,7 g/mol, hằng số Faraday F = 96500 C/mol, hiệu suất quá trình điện phân là 100%). (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)