Nhờ phản ứng bảo vệ chống ăn mòn cao của lớp phủ trên nền kim loại tốt trong không khí nên ngày nay mạ kim loại được áp dụng rộng rãi trong đời sống của người dân. Có thể tùy vào mục đích sử

91/120

Dựa vào các thông tin được cung cấp dưới đây để trả lời các câu hỏi từ 91 đến 93

Nhờ phản ứng bảo vệ chống ăn mòn cao của lớp phủ trên nền kim loại tốt trong không khí nên ngày nay mạ kim loại được áp dụng rộng rãi trong đời sống của người dân. Có thể tùy vào mục đích sử dụng mà người ta có thể lựa chọn những biện pháp mạ khác nhau như: mạ điện phân hay mạ nhúng nóng cho sản phẩm của mình.

Mạ điện là một trong những ngành công nghiệp quan trọng nhằm bảo vệ và trang trí bề mặt kim loại. Độ dày của lớp mạ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện của nguồn và thời gian mạ.

Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích 200 cm², người ta dùng tấm sắt làm catot của một bình điện phân đựng dung dịch CuSO₄ và anot là một thanh đồng nguyên chất. Cho dòng điện có cường độ I = 10 A chạy qua bình trong thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây thấy lớp đồng sinh ra bám đều trên toàn bộ bề mặt tấm sắt. (Biết O = 16; S = 32; Fe = 56; Cu = 64; D_Cu = 8,96 g/cm³). Bề dày của lớp mạ đồng bám trên bề mặt tấm sắt (tính theo đơn vị mm) là

0,18.

0,36.

0,018.

0,036.

Giải thích

Phương pháp giải:

Tại catot: Cu²⁺ + 2e → Cu.

Toàn bộ lượng đồng sinh ra ở catot sẽ bám vào toàn bộ bề mặt tấm sắt.

Tính khối lượng đồng sinh ra theo công thức biểu diễn định luật Farađây: \[{m_{Cu}} = \frac{{A.I.t}}{{n.F}}\]

Bề dày của lớp mạ đồng bám trên bề mặt tấm sắt là d: \[d = \frac{{{V_{Cu}}}}{{{S_{Cu}}}} = \frac{{{m_{Cu}}}}{{D.{S_{Cu}}}}\]

Giải chi tiết:

* Đổi t = 2h40p50s = 2.3600 + 40.60 + 50 = 9650 (s).

Tại catot: Cu²⁺ + 2e → Cu.

Toàn bộ lượng đồng sinh ra ở catot sẽ bám vào toàn bộ bề mặt tấm sắt.

Áp dụng định luật Farađây ta có: \[{m_{Cu}} = \frac{{A.I.t}}{{n.F}} = \frac{{64.10.9650}}{{2.96500}} = 32(g)\]

* Gọi d là bề dày của lớp mạ đồng bám trên bề mặt tấm sắt (đơn vị của d là cm).

- Thể tích lớp đồng bám trên tấm sắt là V = S.d = 200d (cm³).

- Khối lượng đồng bám trên tấm sắt là m_Cu = V.D = 200.d.8,96 = 32 (g)

Vậy bề dày của lớp mạ đồng bám trên bề mặt tấm sắt là \[d = \frac{{32}}{{8,96.200}} = 0,018(cm) = 0,18(mm)\]