На тему: «Электролиз водных растворов солей»

Выполнил

студент группы__________ ______________ Фамилия И.О.

(Подпись, дата)

Принял

профессор (доцент) кафедры ОАХ ______________

(Подпись, дата)

Цель работы:

- научиться составлять уравнения электролиза водных растворов солей;

- изучить закономерности протекания электролиза водных растворов солей.

Краткая теория.

Электролиз – это …

При электролизе водных растворов вода может восстанавливаться на ………………………...в соответствии с уравнениями:

(в кислой среде)

(в нейтральной и щелочной среде)

Окислительно-восстановительный потенциал водородного электрода зависит от…………. и может быть рассчитан по уравнению ……………

При электролизе водных растворов вода может окисляться на ……………………….в соответствии с уравнениями:

(в кислой среде)

(в нейтральной и щелочной среде)

Окислительно-восстановительный потенциал кислородного электрода зависит от…………

и может быть рассчитан по уравнению ……………

При электролизе водного раствора соли первым осуществляется процесс, характеризующийся…………………………….значением ………………………………….

На катоде первым ………………………..окислитель с ……………………..значением …

На аноде первым ……………………..восстановитель с ……………………..значением …

При электролизе водного раствора соли Na₂SO₄ протекают реакции

на катоде:

на аноде:

суммарное уравнение реакции:

При электролизе водного раствора соли NiCl₂ протекают реакции

на катоде:

на аноде:

суммарные уравнения реакций:

Опыт 1. Электролиз водного раствора иодида калия

В U-образную трубку налить раствор иодида калия. В оба колена добавить 4-5 капель фенолфталеина, опустить графитовые электроды, присоединить последние к блоку питания. Пропустить ток.

Отметить внешние изменения в растворе около электродов:

- составить уравнение электролитической диссоциации иодида калия в водном растворе:

KI

- в растворе KI ……………………….среда;

- уравнение электролитической диссоциации воды:

H₂O

- к отрицательно заряженному электроду перемещаются ионы………………….

- к положительно заряженному электроду перемещаются ионы…………………….

- возможные окислители:…………………………….

- используя значения окислительно-восстановительных потенциалов, выбрать наиболее сильный окислитель:

…………; (pH=7)

- возможные восстановители:……………………..

- используя значения окислительно-восстановительных потенциалов, выбрать наиболее сильный восстановитель:

…………; (pH=7);

- составить уравнение катодного процесса восстановления окислителя,

катодная реакция:

- составить уравнение анодного процесса окисления восстановителя,

анодная реакция:

- составить суммарное уравнение электролиза водного раствора KI, объединив уравнения катодной и анодной реакций с учетом коэффициентов электронного баланса:

(ионное уравнение);

(молекулярное уравнение);

- ответить, какие металлы не выделяются на катоде при электролизе водных растворов их солей:

Вывод:

Опыт 2. Электролиз водного раствора сульфата меди (II) с инертными электродами

В U-образную трубку налить раствор сульфата меди(II), опустить в него графитовые электроды и пропустить электрический ток через выпрямитель.

- Отметить, какие изменения происходят на электродах:

- составить уравнения электролитической диссоциации CuSO₄ и H₂O:

CuSO₄

H₂O

- составить уравнение гидролиза и ответить, какая среда в растворе CuSO₄:

- в растворе CuSO₄ ……………………..среда

- к отрицательно заряженному электроду перемещаются ………………..………..ионы

- к положительно заряженному электроду перемещаются …………….…………..ионы

- возможные окислители:

- выбрать окислитель, характеризующийся наибольшим значением окислительно-восстановительного потенциала:

+ 0,34 В … - 0,41 В …0,0 В;

- уравнение катодной реакции: (процесс …………..…);

- возможные восстановители:

- выбрать восстановитель, характеризующийся наименьшим значением окислительно-восстановительного потенциала:

…..0,82 В

- уравнение анодной реакции: (процесс ……………...);

- Составить суммарное уравнение электролиза раствора сульфата меди (II), объединив уравнения катодной и анодной реакций, с учетом коэффициентов электронного баланса:

(ионное уравнение);

(молекулярное уравнение);

- ответить, какие металлы можно восстановить на катоде, при электролизе водных растворов их солей:

- каковы области практического использования электролиза расплавов и водных растворов солей с инертными электродами:

Вывод:

Опыт 3. Электролиз водного раствора сульфата меди (II) с активным медным анодом

Поменять местами электроды (опыт 2), вследствие чего анод окажется омеднённым. Снова пропустить электрический ток.

- Отметить, какие изменения происходят на электродах:

- составить уравнения электролитической диссоциации CuSO₄ и H₂O:

CuSO₄

H₂O

- составить уравнение гидролиза CuSO₄ в растворе;

- в растворе CuSO₄………………….. среда

- возможные окислители:……………………

- выбрать окислитель, характеризующийся наибольшим значением окислительно-восстановительного потенциала:

+ 0,34 В - 0,41 … 0,0 В;

- составить уравнение катодной реакции:

(процесс …………….…);

- возможные восстановители:………………..

- выбрать восстановитель, характеризующийся наименьшим значением окислительно-восстановительного потенциала:

…0,82 В В;

- составить уравнение анодной реакции:

(процесс ………………...);

- составить суммарное уравнение электролиза раствора сульфата меди (II) с активным медным анодом, объединив уравнения катодной и анодной реакций с учетом коэффициентов электронного баланса:

(ионное уравнение);

(молекулярное уравнение);

- ответить, каковы области практического использования электролиза водных растворов солей с активным анодом:

Вывод:

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Кафедра «Общая и аналитическая химия»

Дисциплина «Общая и неорганическая химия»

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №3,4