При электролизе раствора хлорида двухвалентного металла

Обновлено: 16.05.2024

При электролизе водных растворов с растворимым анодом необходимо учитывать металл анода, так как он будет принимать участие в электродной реакции. Если потенциал металла отрицательнее потенциала гидроксо – группы, то на аноде будет идти растворение металла. В случае, когда величины потенциалов металла и гидроксо – группы близки, процесс растворения металла может проходить одновременно с выделением кислорода.

Пример 2.

Напишите уравнения процессов, протекающих на кадмиевых электродах, при электролизе водного раствора сернокислого кадмия и рассчитайте выход вещества по току на катоде, если при прохождении через электролит 1 фарадея электричества выделилось 28 г металла.

Ионный состав электролита:

При распределении ионов по электродам надо учитывать, что кадмиевый анод относится к растворимым электродам. К кадмиевому аноду будут перемещаться отрицательно заряженные сульфат – ионы и ионы гидроксила. То есть на аноде будут присутствовать три частицы: Анион на аноде не окисляются, поэтому остаются две частицы и Находим их потенциалы в приложении и выбираем частицу с более отрицательным потенциалом, которая будет окисляться на аноде в первую очередь.

(в нейтральной среде).

Сравнивая эти два потенциала видим, что более отрицательный потенциал у кадмия, то есть кадмиевый анод будет растворяться:

К катоду из раствора будут перемещаться положительно заряженные ионы водорода и ионы кадмия с соответствующими потенциалами:

Так как их потенциал близки, и кадмий относится ко второй группе окислителей таблицы стандартных потенциалов, то на катоде будут происходить два восстановительных процесса:

Выход металла по току рассчитываем по формуле:

Массу теоретически выделившегося кадмия рассчитывают по первому закону Фарадея:

где Q – количество электричества, прошедшие через электролит, равное 1 Фарадею или 96500 кулон; F– число Фарадея, равное 96500 кулонов; – молярная масса эквивалента кадмия, которую рассчитывают по формуле:

= A(Cd)/B (Cd) =112/2 = 56г/моль.

Тогда масса кадмия теоретически будет равна:

Выход кадмия по току:

Пример 3.

Сколько граммов едкого калия образовалось у катода при электролизе раствора если на аноде выделилось 11,2 л кислорода измеренного при н.у.? Напишите уравнения электродных процессов.Электроды инертные.

Под действием приложенного напряжения к положительно заряженному аноду будет притягиваться отрицательно заряженному анионы и из воды; к катоду – катионы калия и водорода. На аноде пойдет процесс окисления воды, так как анионы окисляться не будут:

На катоде пойдет процесс восстановления воды, так как потенциал калия –2,92 В более отрицательный, чем водорода (-0,41В), и из раствора восстанавливаться не будет:

По второму закону Фарадея можно записать:

то есть число эквивалентов вещества, выделившегося при электролизе у одного электрода, равно числу эквивалентов вещества, выделившегося у другого электрода.

Объем эквивалента кислорода при н.у. равен 5,6 л, эквивалент едкого калия можно рассчитать по формуле:

Тогда масса образовавшегося около катода едкого калия будет равна:

Пример 4.

Какие реакции протекают на электродах при электролизе раствора сульфата цинка с цинковым анодом.

К цинковому аноду будут притягиваться отрицательно заряженные частицы из раствора: и ионы гидроксила , образующиеся при диссоциации воды так же необходимо учесть потенциал самого анода , так как цинковый анод растворимый.

Так как ионы не окисляются на аноде и потенциал цинка более отрицательный, чем потенциал окисления из воды, то на цинковом аноде происходит только процесс растворения цинка:

Так как цинк относится ко второй группе окислителей – его потенциал близок потенциалу восстановления водорода (в нейтральной среде), на катоде будут протекать две реакции: восстановление цинка и восстановление ионов водорода из воды:

Контрольные задания

161*. Напишите уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водного раствора BaCl2с угольными электродами. Что такое поляризация в процессах электролиза? Какие виды поляризации вы знаете и каковы причины их возникновения?

162*. При электролизе водного раствора SnCl2на аноде выделилось 4,43 литра Cl2(условия нормальные). Какое вещество и в каком количестве выделилось на катоде? Напишите схему электролиза.

163*. Напишите уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водного раствора FeCl3с инертным анодом. Какова последовательность окисления ионов и молекул на аноде при электролизе солей различных типов?

164*. Какой объем кислорода (н.у.) выделится при пропускании тока силой 6 А в течение 30 мин через водный раствор KOH? Напишите схему электролиза водного раствора KOH.

165*. Напишите уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водного раствора Ca(NO3)2с инертными электродами. Какова последовательность восстановления ионов и молекул на катоде при электролизе солей различных типов?

166*. При какой силе тока можно получить на катоде 0,5 г никеля, подвергая электролизу раствор NiSO4в течение 25 мин? Напишите схему процесса электролиза.

167*. При электролизе раствора хлорида двухвалентного металла на аноде выделилось 560 мл газа (условия нормальные), а на катоде за это же время выделилось 1,6 г металла. Какой это металл? Напишите схему электролиза раствора соли.

168*. Какая масса серебра выделится при пропускании тока силой 6 А через раствор нитрата серебра в течение 30 мин? Напишите схему процесса электролиза раствора нитрата серебра.

169. При прохождении через раствор соли трехвалентного металла тока силой 1,5 А в течение 30 мин на катоде выделилось 1,071 г металла. Определите атомную массу металла.

170*. При электролизе водного раствора Cr2(SO4)3 током силой 2 А масса катода увеличилась на 8 г. В течение какого времени проводили электролиз? Напишите схему процесса электролиза.

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ

Примеры решения задач

Коррозия – это разрушение металлов в результате его физико-химического взаимодействия с окружающей средой. При этом металлы окисляются и образуются продукты коррозии. Различают химическую коррозию и электрохимическую.

Химическая коррозия –характерна для сред, не проводящих электрический ток. При химической коррозии происходит прямое гетерогенное взаимодействие металла с окислителем окружающей среды. По условиям протекания различают:

а) газовую коррозию–в газах, обычно при высокой температуре, при действии на металл, сухого газа, например , и др.

б) коррозию в растворах неэлектролитов – агрессивных органических жидкостях, например, сернистая нефть.

Электрохимическая коррозия характерна для сред, имеющих ионную проводимость. При электрохимической коррозии процесс взаимодействия металла с окислителем включает анодные растворения металла и катодные восстановления окислителя внешней среды. Окислителями при этом служат молекулы кислорода , растворенные в воде, хлора , ионы водорода , , и др. Электрохимическая коррозия может протекать:

а) в электролитах водных растворах солей, кислот, щелочей, морскою воды;

б) в атмосфере любого влажного газа;

Механизм электрохимической коррозии заключается в следующем.

На анодных участках коррозирующего металла протекает процесс анодного окисления металла:

На катодных участках протекает процесс катодного восстановления окислителей.

Наиболее часто при коррозии наблюдается восстановление кислорода:

В нейтральной или щелочной среде

и выделение водорода

Кроме анодных и катодных реакций при электрохимической коррозии происходит движение электронов в металле и ионов в электролите, в котором металл находится. Протекают вторичные химические реакции. Например, взаимодействие ионов металла, образующихся на анодных участках, с гидроксид–ионами, образующихся в результате катодных процессов:

где –является продуктом коррозии металла.

Процессы электрохимической коррозии подобны процессам, протекающим в гальванических элементах. Основным отличием процессов электрохимической коррозии является отсутствие внешней цепи. Электроны в процессе коррозии не выходят из корродирующего металла, а движутся внутри металла.

Коррозия – процесс самопроизвольный, и энергия Гиббса реакций имеет отрицательно значения. Так как , возможность протекания коррозии может быть установлена по знаку ЭДС элемента. Если ЭДС имеет положительное значение > 0) то коррозия, возможна. Так как ЭДС равна разности потенциалов окислителя и восстановителя то коррозия возможна при условии, что потенциал окислителя положительнее потенциала металла:

Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней.

Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация.

Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе.

Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние.

ЭЛЕКТРОЛИЗ

51. Одной и той же силы ток одновременно пропускался через водный раствор H₂SO₄ и (в отдельном электролизере) через расплав хлористого цинка. В результате электролиза раствора серной кислоты получено 200 мл водорода, измеренных при 25 0 и 740 мм рт.ст. (газ сухой). Сколько теоретически должно выделиться цинка на катоде второго электролизера?

52. Электрический ток силой в 6 А в течение 1 ч 14 мин 24 сек осадил на катоде 8,14 г металла из химического соединения, в котором он двухвалентен. Чему равна атомная масса металла и какой это металл?

53. Электролизер содержит раствор Pb(NO₃)₂, анод свинцовый. Сила тока 5 А, продолжительность электролиза 2 ч 40 мин 50 сек. Вычислить теоретическую убыль в весе свинцового анода в результате электроокисления.

54. Деталь подверглась марганцеванию. Электролит - раствор MnSO₄. Сила тока 5 А. Вычислить выход металла- покрытия (марганца) по току, если в течение 1 ч на поверхности детали выкристаллизовалось 3,078 г чистого марганца.

55. При электролизе водного раствора хлористого натрия было получено 600 мл 1 Н раствора NaOH (электролиз проводился с применением диафрагмы). В течение того же времени в серебряном кулонометре, включенном последовательно в цепь и содержащем раствор AgNO₃, на катоде выделилось 52,56 г металлического серебра. Вычислить выход едкого натра в процентах от теоретического.

56. Деталь была оцинкована за 1 ч 40 мин. Электролит - раствор ZnSO₄. Вес металла покрытия (т.е. Zn) составляет 7,8456 г. Выход по току 77,2%. Чему была равна сила тока?

57. Деталь хромируется в водном растворе Cr₂(SO₄)₃. Сила тока 3 А. Определить продолжительность электролиза, если на поверхность детали необходимо нанести электрокристаллизацией 1,3 г хрома и если выход по току принять равным 40%.

58. Вычислить время, в течение которого должен быть пропущен ток 0,5 А через раствор серебряной соли, чтобы покрыть металлическую пластинку слоем серебра толщиной 0,02 мм, если общая поверхность пластинки 500 см 3 , а выход по току 95,5% ( = 10,5 г/см 3 ).

59. При электролизе водного раствора азотнокислого висмута на катоде выделилось в течение 1 ч 14 г висмута. Выход по току 94%. Вычислить силу тока.

60. Сколько электричества надо пропустить через раствор, чтобы получить 1 т NaOH при электролизе раствора NaCl? Выход по току 95%.

61. Вычислить количество электричества, которое надо пропустить через раствор CuSO₄, чтобы получить 1 т меди. Выход по току 98%.

62. При электролизе раствора сульфата никеля током 10 А в течение 5 ч на катоде выделилось 53,21 г никеля. Вычислить выход по току.

63. Вычислить процентную концентрацию раствора, образовавшегося в результате электролиза 400 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,1 г/см 3 ), если известно, что при этом выделилось 56 л кислорода

64. 10 г гидроксида калия, содержащего примесь хлорида калия, растворены в воде, и раствор подвергнут электролизу. При этом на аноде выделилось 224 мл хлора (при н.у.). Вычислить процентное содержание примеси в гидроксиде калия, считая электролитическое разложение веществ полным.

65. Через 2 л 6%-ного раствора гидроксида калия (ρ =1,05 г/см 3 ) пропущен электрический ток. В результате концентрация раствора изменилась (увеличилась или уменьшилась?) на 2%. Какие вещества и в каких количествах выделились при этом на электродах?

66. Через последовательно включенные в цепь постоянного тока растворы AgNO₃ и CuSO₄ пропускался ток силой в 5 А в течение 10 мин. Какая масса каждого металла выделится при этом на катодах?

67. При электролизе раствора, содержащего 76 г FeSO₄, до полного разложения соли на катоде выделилось железо массой 13,44 г, а на аноде - кислород объемом 4,48 л (н.у.). Найдите выход по току для железа и кислорода.

68. Ток силой в 2 А в течение 1 ч 28 мин выделил на катоде (при 100%-ном выходе по току) 6,5 г металла. Найдите молярную массу его эквивалента.

69. При электролизе соли двухвалентного металла ток силой в 1 А в течение 1 ч выделил на катоде 2,219 г металла. Определите, какой это металл.

70. Какое количество электричества в кулонах и ампер часах потребуется для полного выделения никеля из раствора, содержащего его сульфат массой 30,9 г. Какой массы серная кислота образуется при этом в прианодном пространстве, какие газы и в каком объеме (н.у.) выделятся на катоде и аноде?

71. Ток силой 4 А пропускали через электролизер в течение 16 мин 5 с. За это время на катоде выделился свинец массой 4,14 г из расплава одного из его соединений. Определите, было ли это соединение двух- или четырехвалентного свинца.

72. При электролизе одного из соединений олова ток силой в 10 А за 3 мин выделил на электродах металл массой 0,554 г и хлор объемом 209 мл (н.у.). Найдите формулу этого соединения.

73. Через две электролитические ячейки, соединенные последовательно, пропускался электрический ток, который выделил на катоде первой ячейки медь массой 19,5 г из раствора CuSO₄. Найдите массу цинка, который выделится при этом на катоде второй ячейки, если его выход по току составляет 60%.

74. Какое количество электричества в кулонах потребуется для полного электролитического разложения сульфата кадмия, содержащегося в растворе объемом 200 мл молярной концентрации эквивалента 0,5 моль/л. Найдите также массу продуктов электролиза по теоретическим расчетам.

75. Вычислите массовую долю примесей в черновом свинце, если при его очистке электролизом убыль массы свинцового анода, равная 414 г, сопровождалась выделением на катоде чистого свинца массой 372,6 г.

Задачи и упражнения по электролизу и окислительно-восстановительным процессам с решениями

Сегодня у нас урок химии 107 — Задачи и упражнения по электролизу и окислительно-восстановительным процессам с решениями. Как изучить? Полезные советы и рекомендации повторите предыдущие уроки химии.

При обнаружении неточностей, или если появятся неясные моменты, просьба написать в комментариях. Отвечу на все вопросы.

Какой объем газа (при н.у.) выделится на аноде при электролизе расплава хлорида калия, если на катоде выделяется 11,7 г металла?

1) 11,2; 2) 3,36; 3) 16,8; 4) 22,4.

Электролиз расплава хлорида калия:

V(Cl₂) = 22,4 ⃰0,15 = 3,36 л.

Вычислите объём в литрах газа, выделяющегося на аноде при электролизе водного раствора гидроксида кальция с инертными электродами, если на катоде выделился газ объемом 67,2 л (при н.у.).

1) 16,8; 2) 11,2; 3) 33,6; 4) 5,6.

Электролиз водного раствора гидроксида кальция с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: 2Н + + 2е — → Н₂;

Анодный процесс A(+) будет: 2H₂O — 4 е — → O₂ + 4Н + ;

Процесс электролиза сводится к разложению воды:

Какая масса (в граммах) гидроксида лития образуется в растворе при электролизе водного раствора хлорида лития с инертными электродами с инертными электродами, если на аноде выделяется 10,08 л газа (н.у.)?

1) 24; 2) 46; 3) 19; 4) 21,6.

Электролиз водного раствора хлорида лития с инертными электродами:

Анодный процесс A(+) будет: 2Cl — — 2е — → Cl₂;

Cуммарный процесс электролиза:

n(Cl₂) = 10,08/22,4 = 0,45 моль;

n(LiOH) = 2n(Cl₂) = 0,45 ⃰0,45 = 0,9 моль;

М(LiOH) = 24 г/моль;

m(LiOH) = 24 ⃰0,9 = 21,6 г.

Определите массу (в граммах) азотной кислоты, образующейся в растворе при электролизе водного раствора нитрата меди с инертными электродами, если на катоде выделяется 8 г вещества.

1) 35,8; 2) 60; 3) 15,75; 4) 48,9.

Электролиз водного раствора нитрата меди с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: Cu 2+ + 2е — → Cu;

n(Cu) = 8/64 = 0,125 моль;

n(HNO₃) = 2n(Cu) = 0,125 ⃰2 = 0,25 моль;

m(HNO₃) = 0,25 ⃰63 = 15,75 г.

Какая масса газа выделится на аноде (в граммах) при полном электролизе 320 г 10 %-го водного раствора сульфата меди?

1) 3,2; 2) 12,8; 3) 19,2; 4) 25,6.

Электролиз водного раствора сульфата меди с инертными электродами:

m(CuSO₄) = 320 ⃰10/100 = 32 г;

n(CuSO₄) = 32/160 = 0,2 моль;

При погружении в раствор нитрата серебра медной пластинки массой 120 г. произошло полное вытеснение серебра. При этом, масса пластинки увеличилась на 3,8 %. Какая масса серебра содержалось в растворе?

1) 3,24; 2) 6,48; 3) 2,43; 4) 12,96.

Масса медной пластинки после выделения серебра будет:

m(Cu) = 120 ⃰103,8/100 = 124,56 г;

Из уравнения реакции видно, что при растворении 1 моля Cu (64 г), выделяется 2 моля серебра (216 г). При этом масса пластинки увеличивается на:

Δm = 216 – 64 = 152 г;

По условию задачи,

Δm = 124,56 – 120 = 4,56 г;

Тогда верна будет пропорция:

216 г Ag увеличивают массу пластинки на 152 г

х г Ag увеличивают массу пластинки на 4,56 г

Оттуда, х = 216 ⃰4,56/152 = 6,48 г.

Электролиз раствора медного купороса выделил на аноде 6,72 л газа (н.у.). Какова масса вещества (граммы) выделившегося на катоде?

1) 19,2; 2) 9,6; 3) 76,8; 4) 38,4.

Электролиз водного раствора медного купороса с инертными электродами:

m(Cu) = 64 ⃰0,6 = 38,4 г;

При проведении электролиза расплава хлорида неизвестного металла, дающего трехзарядный катион, на аноде выделилось 1,344 л газа (н.у.), а на катоде – 1,08 г металла. Определите неизвестный металл. (В ответе укажите молярную массу хлорида.)

1) 144,5; 2) 189,5; 3) 133,5; 4) 203,5.

Электролиз расплава хлорида трехвалентного металла:

n(Cl₂) = 1,344/22,4 = 0,06 моль;

n(Ме) = 2/3n(Cl₂) = 2 ⃰0,06/3 = 0, 04 моль;

М(Ме) = 1,08/0,04 = 27 г/моль;

400 мл раствора с массовой долей КOH 12 % (ρ = 1,11 г/мл) подвергли электролизу, в результате которого на аноде выделилось 26,88 л газа (н.у.). Какова массовая доля (%) находящегося в растворе вещества после электролиза. (Массовую долю в ответе укажите с точностью до десятых).

1) 13,3; 2) 15,6; 3) 18,4; 4) 14,1.

m(р-ра КOH) = 400 ⃰1,11 = 444 г;

m(КOH) = 444 ⃰12/100 = 53,28 г;

Электролиз водного раствора гидроксида калия с инертными электродами:

m(р-ра КOH после электролиза) = 444 – (38,4 + 4,8) = 400,8 г;

ω(р-ра КOH после электролиза) = 53,28 ⃰100/400,8 = 13,3 %.

Сколько граммов перманганата калия потребуется для реакции с хлористоводородной кислотой, если полученный хлор, при пропускании через раствор иодида натрия выделяет 40 г брома? (в ответе укажите массу (г) перманганата калия с точностью до десятых.)

1) 7,9; 2) 15,8; 3) 23,7; 4) 31,6.

n(Br₂) = 40/160 = 0,25 моль;

m(KMnO₄) = 158 ⃰0,1 = 15,8 г.

В разбавленной азотной кислоте растворили 3 моля магния. Какова масса азотной кислоты, которая была израсходовано только на процесс окисления магния, если одним из продуктов реакции является азот?

1) 40,8; 2) 22,6; 3) 31,5; 4) 75,6.

2N +5 + 10e — = 2N 0

5Mg 0 — 2e — = 5Mg 2+

Из уравнения реакции и электронного баланса видно, что 5 атомов магния (восстановитель) отдают 10 элетронов, которые принимаются двумя атомами азота в азотной кислоте в степени окисления +5. При этом, из каждых двух молей азотной кислоты, участвующих в окислении, образуется одна моль газообразного азота, остальные 10 молей HNO₃ участвуют в реакции обмена.

Для процесса окисления-восстановления можно написать:

2HNO₃ + 5Mg 0 → 5Mg 2+ + N₂ 0 ↑ + 2H +

Тогда, количество молей HNO_3, взаимодействуэщих с тремя молями магния будет:

n(HNO₃) = 2 ⃰3/5 = 1,2 моль;

m(HNO₃) = 1,2 ⃰63 = 75,6 г;

Напишите уравнение реакции взаимодействия дихромата калия с бромидом калия в сернокислом растворе. Сколько граммов брома выделяется, если для реакции взято 200 мл 0,2 М раствора K₂Cr₂O₇, а выход брома равен 85 %? (Ответ с точностью до сотых.)

1) 28,15; 2) 21,26; 3) 16,32; 4) 36,49.

2Cr 6+ + 6e — = 2Cr 3+

2Br 0 — 2e — = 2Br 0

m(Br₂) = 0,12 ⃰160 ⃰85/100 = 16,32 г.

В концентрированной азотной кислоте было растворено 27 г металлического серебра. Какая масса азотной кислоты (в граммах) была израсходована только на процесс солеобразования? (Ответ с точностью до сотых.)

1) 15,75; 2) 32,63; 3) 44,56; 4) 18,45.

Из уравнения реакции и электронного баланса видно, что 1 атом серебра (восстановитель) отдает 1 электрон, который принимается одним атомом азота в азотной кислоте в степени окисления +5. При этом, из каждой молекулы азотной кислоты, участвующей в окислении, образуется одна молекула газообразного оксида азота (IV), остальная 1 молекула HNO₃ участвует в реакции солеобразования.

Тогда, для процесса солеобразования можно будет написать:

n(Аg) = 27/108 = 0,25 г/моль;

m(HNO₃) = 0,25 ⃰63 = 15,75 г;

Какую массу (в граммах) 20,6 %-го раствора бромида натрия следует подвергнуть электролизу, чтобы выделившийся галоген вытеснил 12,7 г йода из иодида натрия?

1) 70; 2) 50; 3) 40; 4) 80.

Электролиз водного раствора бромида натрия с инертными электродами:

Анодный процесс A(+) будет: 2Br — — 2е — → Br₂;

Реакция брома с иодидом натрия:

n(NaBr) = 2n(Br₂) = 2 ⃰0,05 = 0,1 моль;

М(NaBr) = 103 г/моль;

m(NaBr) = 103 ⃰0,1 = 10,3 г.

m(р-ра NaBr) = 10,3 ⃰100/20,6 = 50 г.

Из приведенных вариантов электролиза расплава гидроксида натрия выберите правильный (анод нерастворимый):

Электролиз расплава гидроксида натрия с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: 4Na + + 4е — → 4Na;

Анодный процесс A(+) будет: 4OH — — 4е — → O₂ + 2H₂O;

4NaOH (электролиз) → 4Na + O₂↑ + 2H₂O;

Из приведенных вариантов, продуктами электролиза раствора гидроксида калия являются (анод инертный):

Электролиз раствора нитрата серебра сопровождается выделением газа _____________. Запишите название газа в родительном падеже.

Электролиз водного раствора нитрата серебра с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: Ag + + е — → Ag;

Анодный процесс A(+) будет: 2H₂O — 4е — → O₂ + 4Н + ;

При электролизе водных растворов, содержащих смесь катионов Fe 2+ , Ag + , Cо 2+ и К + , раньше восстанавливаются на катоде катионы _______________. Запишите название металла в родительном падеже.

Металлы в ряду активности расположены в порядке убывания их активности:

Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.

Чем правее расположен металл в этом ряду, тем он менее активен и легче восстанавливается на катоде.

При электролизе расплава и раствора какого вещества получаются одинаковые продукты

Электролиз расплава и раствора хлорида меди(II) дает медь и хлор.

При электролизе расплава хлорида двухвалентного металла массой 19 г на аноде выделяется газ объемом 4,48 л (при н.у.). Определите металл ____________.

Электролиз расплава хлорида двухвалентного металла:

М(МеCl₂) = 19/0,2 = 95 г/моль;

А(Ме) = 95 – 71 = 24 г/моль.

Такую атомную массу имеет магний.

Из ниже приведенных окислительно-восстановительных процессов с участием воды протекает:

1) NaCl + … → Na + Cl₂;

3) 2ZnS + … → 2SO₂ + 2ZnO;

С участием воды протекает окислительно-восстановительная реакция под номером 2.

Какой ион является окислителем в реакции бария с концентрированной азотной кислотой?

1) Ва 2+ ; 2) H + ; 3) Ва 0 ; 4) NO₃ — .

Ва 0 + 2е — = Ва 2+

Видно, что окислителем является N 5+ , входящий в состав иона NO₃ — .

При электролизе водного раствора фосфата калия на аноде выделяется

Электролиз водного раствора фосфата калия с инертными электродами:

1) проявляет только окислительные свойства;

2) проявляет только восстановительные свойства;

3) проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства;

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств.

Сера может находиться в степенях окисления: S 2- ; S 4+ ; S 6+ .

В сульфите натрия — Na₂ + S 4+ O₃ 2- она находится в степени окисления S 4+ . Следовательно, может проявлять, как окислительные, так и восстановительные свойства.

В сульфиде калия – К₂ + S 2- , она находится в степени окисления S 2- . Следовательно, может проявлять только восстановительные свойства.

Это был у нас урок химии 107 — Задачи и упражнения по электролизу и окислительно-восстановительным процессам с решениями.

Электролиз растворов задачи с решением

Таблица 11.2. Последовательность окисления анионов на инертном аноде в водном растворе.

Примечание. Если анод изготовлен из металлов II или III зоны (растворимый анод), то при электролизе протекает только процесс его растворения

Задача 60.

Составить схемы электролиза и написать уравнения электродных процессов водных растворов (анод инертный): а) хлорида меди (II), б) гидроксида натрия.

Какие продукты выделяются на катоде и аноде?

Решение:

Схему электролиза составляем в соответствии с таблицами 11.1 и 11.2:

На катоде выделяется .

Задача 61.

Составить схемы электролиза и написать уравнения электродных процессов водного раствора сульфата никеля (II) , если: а) анод инертный, б) анод никелевый. Какие продукты выделяются на катоде и аноде?

а) анод — инертный

Схему электролиза составляем в соответствии с таблицами 11.1. и 11.2:

Нa катоде выделяется .

Задача 62.

При электролизе растворов а) нитрата кальция, б) нитрата серебра на аноде выделяется 560 мл газа (н.у.). Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов. Определить какое вещество и в каком количестве выделилось на катоде? Анод инертный.

На катоде выделяется

По закону эквивалентов: В соответствии со схемой электролиза:

На катоде выделилось 1120 Ответ: 1120 б) По закону эквивалентов: , откуда где

На катоде выделилось 10,8 г серебра.

Ответ: 10,8 г серебра.

Задача 63.

Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов водного раствора сульфата калия (анод инертный). Определить какие вещества и в каком количестве выделяются на катоде и аноде, если проводить электролиз в течение четырех часов при силе тока 2А. Температура 298К, давление 99 кПа.

По закону Фарадея объемы водорода и кислорода, выделившиеся при (н.у.):

— сек,

— час.

где

Объем водорода при заданных условиях отличных от нормальных определяем из уравнения:

откуда:

Объем кислорода при заданных условиях:

Ответ: 3,73 л водорода, 1,865 л кислорода.

Задача 64.

Металлическую деталь, площадь поверхности которой равна 100 , необходимо покрыть слоем электролитически осажденной меди из раствора хлорида меди (II). Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов, если анод медный. Сколько времени должно длиться осаждение при силе тока 8А и выходе по току 98%, если толщина покрытия 0,15 мм. Плотность меди — 8,9 г/ .

По закону Фарадея с учетом выхода по току (ВТ) масса меди, фактически выделившейся на катоде равна:

Масса меди, необходимая для получения медного покрытия:

Задача 65.

Определить молярную концентрацию эквивалента раствора нитрата серебра, если для выделения всего серебра из 75 этого раствора потребовалось пропустить ток силой 4А в течение 25 минут. Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов. Анод инертный. Выход по току серебра 100%.

Молярная концентрация эквивалента раствора По закону эквивалентов:

60 — коэффициент пересчета мин. в сек.

в л.

Ответ:

Эти задачи взяты со страницы готовых задач по предмету химия:

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Читайте также: