Để mạ bạc lên một huy chương làm từ sắt (iron) có tổng diện tích bề mặt là 20 cm${}^2$ với lớp mạ có độ dày đồng nhất 0,1 mm người ta tiến hành điện phân dung dịch AgNO${}_3$ với cực âm là huy chương cần mạ và cực dương là thanh bạc (silver) thô. Biết cường độ dòng điện không đổi là 2 A, hiệu suất điện phân là 90%, khối lượng riêng của tinh thể Ag là 10,50 g cm${}^{-3}$ và khối lượng bạc tạo ra được tính theo công thức Faraday là $m=\frac{AIt}{nF}$ (với A là nguyên tử khối của Ag, I là cường độ dòng điện, hằng số Faraday F = 96485 C mol${}^{-1}$, n là số electron mà 1 ion Ag${}^{+}$ nhận để tạo ra Ag, t là thời gian điện phân tính bằng giây). Thời gian điện phân tối thiểu để mạ một huy chương đạt tiêu chuẩn trên là bao nhiêu phút (Không làm tròn các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười)?

Muốn tiến hành mạ đồng lên một chìa khóa làm bằng sắt, một học sinh đã chuẩn bị các thiết bị và hóa chất gồm cốc thủy tinh, nguồn điện một chiều, thanh đồng, dung dịch CuSO${}_4$ và dự kiến các cách lắp đặt như sau:

(1) Thanh đồng được đấu nối với cực âm, chìa khóa được đấu nối với cực dương của nguồn điện.

(2) Thanh đồng và chìa khóa không tiếp xúc với nhau được ngâm vào dung dịch CuSO${}_4$ trong cùng một cốc.

(3) Thanh đồng được đấu nối với cực dương, chìa khóa được đấu nối với cực âm của nguồn điện.

(4) Thanh đồng và chìa khóa được ngâm vào dung dịch CuSO${}_4$ ở hai cốc khác nhau và không có cầu muối.

Cách lắp đặt đúng với mục đích thí nghiệm là

Khi điện phân dung dịch NaCl bằng dòng điện một chiều với điện cực trơ, có màng ngăn thì

Để mạ đồng lên một huy chương làm từ sắt có tổng diện tích bề mặt là 20 cm${}^2$ với lớp mạ có độ dày đồng nhất 0,1 mm người ta tiến hành điện phân dung dịch CuSO${}_4$ với cực âm là huy chương cần mạ và cực dương là lá đồng thô. Biết cường độ dòng điện không đổi là 2 A, hiệu suất điện phân là 90\%, khối lượng riêng của tinh thể Cu là 8,94 g/cm${}^3$ và khối lượng đồng tạo ra được tính theo công thức Faraday là m = AIt/nF (với A là nguyên tử khối của Cu; I là cường độ dòng điện, F là hằng số Faraday = 96485 C/mol, n là số electron mà 1 ion Cu${}^{2+}$ nhận để tạo ra Cu, t là thời gian điện phân tính bằng giây). Thời gian điện phân tối thiểu để mạ một huy chương đạt tiêu chuẩn trên là bao nhiêu phút? (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)

Điện phân là một ứng dụng quan trọng của dòng điện trong việc biến đổi điện năng và hóa năng. Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn là phương pháp chủ đạo để sản xuất các hóa chất cơ bản như NaOH và chlorine (Cl${}_2$). Cho các phát biểu sau về quá trình điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn, sử dụng các điện cực trơ:
(a) Tại cực dương (anode), xảy ra quá trình oxi hóa ion chloride thành khí chlorine.
(b) Tại cực âm (cathode), xảy ra quá trình khử nước tạo thành khí hydrogen và ion OH${}^{-}$.
(c) Dung dịch thu được trong quá trình điện phân có khả năng làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.
(d) Màng ngăn xốp có tác dụng ngăn không cho khí Cl${}_2$ tiếp xúc và phản ứng với dung dịch NaOH.
Số phát biểu đúng là

Cùng với điện phân, mạ điện cũng là ứng dụng quan trọng của dòng điện trong việc biến đổi hóa năng và điện năng. Mạ điện được ứng dụng rộng rãi để bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn hoặc tăng tính thẩm mỹ bằng cách phủ một lớp kim loại mỏng lên bề mặt vật dụng. Để mạ một lớp bạc (silver, Ag) lên một chiếc nhẫn bằng đồng (copper, Cu), một học sinh đề xuất sơ đồ lắp đặt: “Gắn chiếc nhẫn vào cực dương (anode) và thanh bạc nguyên chất vào cực âm (cathode) của nguồn điện một chiều, sau đó nhúng cả hai vào dung dịch silver nitrate (AgNO${}_3$)”.
Một số nhận định về đề xuất này được đưa ra như sau:
(1) Có thể thực hiện theo đề xuất này do bạc có thế điện cực chuẩn lớn hơn đồng.
(2) Có thể thực hiện theo đề xuất này vì thanh bạc ở cathode sẽ hút các ion Ag${}^{+}$ để tạo lớp mạ.
(3) Không thể thực hiện theo đề xuất này vì tại anode, chiếc nhẫn đồng sẽ bị oxi hóa và tan vào dung dịch thay vì được phủ lớp bạc.
(4) Không thể thực hiện theo đề xuất này do dung dịch AgNO${}_3$ sẽ phản ứng trực tiếp với chiếc nhẫn đồng tại anode.
Nhận định đúng về lỗi sai kỹ thuật trong đề xuất của học sinh là

Chlorine và sodium hydroxide là hoá chất được sử dụng để sản xuất nhiều chất trung gian trong các ngành công nghiệp hoá học (polymer, bột giấy, giấy), dược phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, sản xuất xà phòng, luyện kim,... Công nghệ sử dụng phổ biến để điều chế Cl${}_2$ và NaOH là điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn. Mô hình thiết bị điện phân được thể hiện trong hình sau:



Dung dịch NaCl được đưa vào từ anode và được duy trì ở mức cao hơn bên cathode giúp chất lỏng chảy từ trái sang phải, ngăn không cho dung dịch NaOH chảy sang ngăn anode.