Урок 15. (Практическое комбинированное семинарское занятие).

Тема: Электролиз растворов и расплавов солей, его практическое применение. Производство алюминия электрохимическим способом

Девиз: «Безукоризненное знание своего дела, высокий профессионализм облегчают труд».

Программа «А». Профессионализм ученика определяется его умением работать с учебной литературой, а также умением использовать знания, полученные в школе.

Проверьте себя, научились ли вы выполнять учебную работу. Для этого проделайте следующее.

1. Соберите прибор для проведения электролиза раствора и проведите в нём электролиз раствора поваренной соли. Во время электролиза внесите в катодное пространство несколько капель фенолфталеина, а в анодное – несколько капель чернил. В течение трёх минут наблюдайте за процессами, происходящими на электродах. Все изменения на электродах и в растворе запишите в лабораторный журнал. Результаты эксперимента обработайте по такому плану: а) опишите, что представляет собой электролиз растворов с точки зрения физических и химических процессов; б) объясните причины наблюдаемых явлений на катоде и аноде; в) какое практическое и познавательное значение имеет открытие законов электролиза; г) подсчитайте, сколько времени понадобилось бы вам, чтобы провести электролиз данного раствора током силой 6 А, если бы вы пожелали получить из газа, который выделяется на аноде, соляную кислоту объёмом 100 л., массовая доля HCl в которой составляет 15% (ρ=1,3 г/см³) ?

2. Соберите прибор для проведения электролиза сульфата меди. Проведите в течение трёх минут электролиз этого вещества. Результаты эксперимента обработайте по такому плану: а) опишите, как происходит электролиз кислородсодержащих солей; б) объясните причины наблюдаемых явлений на катоде и аноде; в) подсчитайте, сколько времени понадобилось бы вам, чтобы провести электролиз данного раствора током силой 6 А, если бы вы пожелали покрыть монтажную радиоплату медью толщиной 10 мк. на площади 100 см² (ρ=1,3 г/см³) ?

Программа «В». 1. Проведите электролиз растворов, указанных в программе «А».

Напишите суммарное уравнение электролиза этих веществ.

Сформулируйте основные правила, касающиеся электролиза: а) бескислородсодержащих солей; б) кислородсодержащих солей; в) солей, содержащих ион металла, стоящего в электрохимическом ряду напряжений металлов до алюминия; г) солей, содержащих ион металла, стоящего в электрохимическом ряду напряжений металлов после алюминия.

2. Опишите физические и химические процессы, которые происходят при электрохимическом производстве алюминия.

Свой отчёт составьте по такому плану: а) опишите сырье, которое используется при электрохимическом производстве алюминия; б) какие аппараты используются в электрохимическом производстве, как они устроены и каков принцип их работы; в) напишите уравнения химических реакций, происходящих в электролизной ванне в процессе производства алюминия; г) опишите принципы размещения алюминиевых заводов на территории СССР.

3. Р е ш и т е з а д а ч у. Сколько выделится хрома при электролизе раствора хлорида хрома (III) током силой 4 А в течение 0,5 ч.?

Программа «С». 1. Опишите химические процессы, которые происходят при электролизе раствора оксида алюминия в расплаве криолита. Для каких целей получают раствор оксида алюминия в криолите?

2. Напишите уравнения реакций электролиза растворов: а) хлорида меди (II); б) хлорида натрия; в) сульфата цинка.

Какие вещества выделяются на электродах и в растворе?

3. Р е ш и т е з а д а ч у. Рассчитайте выход продукта реакции (в процентах) от теоретически возможного, если при обработке водой оксида азота (IV) объёмом 2,24 л. была получена азотная кислота массой 6,3 г.