Тема 11 «Электролиз растворов»
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Задание 1. Рассмотрите катодные и анодные процессы при электролизе водных растворов веществ с инертными электродами. Значения электродных потенциалов металлов приведены в таблице

Приложение 3  
 «Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы для некоторых металлов и некоторых систем». Рассчитайте массу или объем (при нормальных условиях для газов) продуктов, выделяющихся на электродах при пропускании через раствор в течение 1 часа тока силой 1 А.

 

1. LiBr 11. Al2(SO4)3 21. NaOH
2. K3PO4 12. Ca(NO3)2 22. ZnSO4
3. Ba(NO3)2 13. K2SO4 23. Na2CO3
4. CuCl2 (с Сu анодом) 14. KMnO4 24. Ba(NO2)2
5. FeBr2 15. ZnCl2 25. MgCl2
6. K2CO3 16. NiSO4 26. CoBr2
7. СоCl2 17. BeSO4 27. NiSO4 (c Ni анодом)
8. AgNO3 18. Mg(NO3)2 28. NaNO2
9. BaCl2 19. KOH 29. KI
10. Bi(NO3)3 20. CaI2 30. NaCl

Примеры решения и оформления заданий

К разделу 11

Пример 1. Электролиз водного раствора сульфата калия с инертными электродами:

K2SO4 = 2K + + SO42-

(-) Kатод K+, H2O                  (+) Aнод SO4 2-, H2O
= - 2,92 B ; = -1 B. Так как   >  , происходит восстановление воды: 2 H 2 O +2ē = H 2 ­ + 2 OH -                       Среда щелочная Сульфат-ионы не разряжаются, т. к. сера находится в высшей степени окисления.  » 1,8 B. 2 H 2 O - 4ē = O 2 ­ + 4 H +                        Среда кислая

 

Пример 2. Электролиз водного раствора хлорида олова с инертными электродами:     SnCl 2 = Sn 2+ + 2Cl

(-) Kатод Sn 2 + , H 2 O     (+) Aнод Cl - , H 2 O
= - 0,136 B ; = -1B. Так как  > ,идет процесс восстановления ионов олова: Sn 2+ + 2ē = Sn .                         = 1,36 В ; » 1,8 B Так как  < ,  идет процесс окисления ионов Сl -: 2 Cl - - 2ē = Cl 2 ­ .

Пример 3. Электролиз сульфата меди с медным анодом:

                                        CuSO4 = Cu2+ + SO42-

(-) Kатод Cu 2+, H2O (+) Aнод С u, SO4 2-, H2O
= + 0,34 B ; = -1 B. Так как  > , происходит восстановление ионов меди: Cu 2+ +2ē = Cu .                                 = + 0,34 B; » 1,8 B.   Сульфат-ионы не разряжаются. Так как  < ,    анод растворяется: Cu - 2ē = Cu 2+ .

Количественные соотношения при электролизе определяют в соответствии с законами, открытыми М. Фарадеем в 1834 г. Обобщенный закон Фарадея связывает количество вещества, образовавшегося при электролизе, со временем электролиза и силой тока:

,

где m - масса образовавшегося вещества , г;

      М - молярная масса вещества, г/ моль;

      n - количество электронов, участвующих в электродном                                                                                                       процессе;

      I  - сила тока, А;

     t - время электролиза, с;

     F - константа Фарадея (96500 Кл/моль).

Для газообразных веществ, выделяющихся при электролизе, формула принимает вид:

 ,

где V- объем газа, выделяющегося на электроде, л

     V 0 - объем 1 моль газообразного вещества при нормаль                      ных условиях (22,4 л/моль).

Пример 4. Рассчитать массу олова и объем хлора при нормальных условиях, выделившихся при электролизе раствора хлорида олова с инертными электродами в течение 1 часа при силе тока 4 А.

 

Решение           

  л.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Коровин Н. В. Общая химия: учебник для вузов /Н. В. Коровин. – 3-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2002. – 558 с.

2. Угай А. Я. Общая и неорганическая химия: учебник для вузов /А. Я. Угай. – 4-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2000. – 527 с.

3. Гельфман М. И. Химия: учебник для студентов, обучающихся по техни-ческим специальностям и направлениям / М. И. Гельфман, В. П. Юстратов. – 3-е изд., стер. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2003. – 480 с.

4. Глинка Н. Л. Общая химия: учеб. пособие для вузов /Н. Л. Глинка; под ред. А. И. Ермакова. – 30-е изд., испр. – М.: Интеграл-ПРЕСС, 2004. – 728 с.

5. Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии: учеб. пособие для студентов нехимических специальностей /Н. Л. Глинка; под ред. В. А. Рабиновича, Х. М. Рубинной. – 26-е изд., испр. – М.: Интеграл–ПРЕСС, 2004. – 204 с.

6. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А. Равделя, А. М. Пономаревой. – Л.: Химия, 1986. – 232 с.

 



ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица П. 1.1.

Дата: 2018-11-18, просмотров: 845.