2550

12-18. Чему равна сила тока, если при электролизе раствора MgCl2 в течение 30 мин на катоде выделилось 8,4 дм3 водорода, измеренного при н.у. Вычислите массу вещества, выделившегося на аноде.

Ответ: 40,2 А; 8,4 дм3.

12-19. Сколько граммов H2SO4 образуется возле анода при электролизе раствора Na2SO4, если на аноде выделяется 1,12 дм3 кислорода, измеренного при н.у.? Вычислите массу вещества, выделяющегося на катоде.

Ответ: 9,8 г; 0,2 г.

12-20. Вычислите силу тока, зная, что при электролизе раствора КОН в течение 1 ч 15 мин 20 с на аноде выделилось 6,4 г кислорода. Какое вещество и в каком количестве выделяется на катоде?

Ответ: 17,08 А; 8,96 дм3.

12-21. Через раствор серной кислоты пропускали ток силой 2 А в течение 2 ч. Сколько литров водорода, измеренного при н.у., выделилось на катоде? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на инертных электродах.

Ответ: 1,67 дм3.

12-22. Сколько времени пропускали через раствор щелочи ток силой 3 А, если при этом выделилось 2,24 дм3 кислорода, измеренного при н.у.? Составьте уравнения процессов, происходящих на электродах, считая, что они выполнены из инертного материала.

Ответ: 3,57 ч.

12-23. Через раствор сульфата цинка пропускали ток силой 2 А в течение 1 ч. Сколько граммов цинка выделилось на катоде? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, если они выполнены из инертного материала.

Ответ: 2,43 г.

12-24. Сколько времени пропускали ток силой 10 А через раствор щелочи, если при этом было получено 8,4 дм3 водорода, измеренного при н.у.? Составьте уравнения электрохимических процессов, происходящих на электродах, если они выполнены из инертного материала.

Ответ: 2 ч.

12-25. Составьте уравнения процессов, происходящих на инертных электродах при электролизе раствора MgCl2. Какие

161

вещества и в каких количествах выделятся из раствора, если пропустить через него ток силой 5 А в течение 32 мин 10 с ?

Ответ: 1,12 дм3.

12-26. Составьте уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе растворов NiSO4; NiCl2. В обоих случаях анод угольный. Сколько вещества выделится на катоде, если пропустить через эти растворы ток 5 А в течение 1 ч?

Ответ: 5,47 г.

12-27. При электролизе раствора CuSO4 на аноде выделилось 420 см3 газа, измеренного при н.у. Составьте уравнения происходящих процессов на электродах при электролизе CuSO4, если анод угольный, а катод медный. Вычислите количество вещества, выделившегося на катоде.

Ответ: 2,4 г.

12-28. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на инертных электродах при электролизе K2SО4, и вычислите количество электролита, которое разложилось при пропускании через раствор тока силой 4 А в течение 3 ч.

Ответ: 4,03 г.

12-29. Какие вещества и в каком количестве выделятся в результате процессов, происходящих на электродах, раствора NaOH, расплава NaOH, если через систему пропускали ток силой 5 А в течение 30 мин?

Ответ: 2,15 г; 1,04 дм3; 0,52 дм3.

12-30. Через раствор сульфата натрия пропускали ток в течение 2 ч, в результате чего выделилось 2 дм3 кислорода, измеренного при н.у. Вычислите силу тока.

Ответ: 4,78 А.

12-31. Сколько времени пропускали ток силой 2 А через раствор хлорида натрия, если при этом образовалось 80 г гидроксида натрия?

Ответ: 26,8 ч.

12-32. Через раствор хлорида натрия пропускали ток силой 15 А в течение 16 мин 5 с. Какой газ и в каком объеме, измеренном при н.у., выделится на катоде? Сколько граммов гидроксида натрия образовалось у катода?

Ответ: 1,68 дм3; 6 г.

12-33. Через растворы NiSО4 и Pb(NО3)2 пропускали одно и то же количество электричества. На одном из катодов выделилось 25,9 г свинца. Сколько граммов никеля выделилось на другом катоде?

162

Какой газ и в каком объеме, измеренном при н.у., выделился на каждом из анодов?

Ответ: 7,34 г; 1,4 дм3.

12-34. Ток силой 10 А пропускали в течение 20 мин через раствор сульфата меди при медном аноде. На сколько граммов уменьшится масса анода? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах.

Ответ: 3,98 г.

12-35. Какие процессы происходят на электродах при электролизе раствора AgNО3, если анод серебряный; если анод угольный. Составьте электронные уравнения.

12-36. Сколько времени пропускали ток силой 8 А через раствор сульфата никеля, если масса никелевого анода стала меньше на

0,8805 г? Ответ: 361,2 с.

12-37. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе растворов CdCl2; CdSО4 . В обоих случаях анод угольный.

12-38. При электролизе Cr2(SО4)3 током 1 А масса катода возросла на 10 г. Какое количество электричества и в течение какого времени пропущено?

Ответ: 55673 Кл.

12-39. Какие вещества и в каком количестве выделяются при прохождении 48250 Кл через водный раствор MgCl2? Составьте электронные уравнения происходящих на электродах процессов, если оба электрода угольные.

Ответ: 5,6 дм3.

12-40. Сколько электричества надо пропустить через раствор NaCl, чтобы получить 1 кг NaOH. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, если катод железный, а анод угольный.

Ответ: 2,4·106 Кл.

12-41. Вычислите молярную массу эквивалентов железа, если при прохождении через раствор соли железа тока 5 А в течение 5,36 ч выделилось 27,9 г железа.

Ответ: 27,9 г/моль.

12-42. Какие вещества и в каком количестве образуются при пропускании тока 6 А в течение 1 ч через раствор КОН? Составьте

163

электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, если оба электрода угольные.

Ответ: 2,5 дм3; 1,25 дм3.

Тестовые задания

Т12-1. Процессы, протекающие при электролизе раствора сульфата

натрия на катоде:

а) Na+ + 1ē → Na0;

б) 2H2O + 2ē → H2 + 2OH–; в) 4ОН- – 4ē → О2 + 2Н2О; г) Pt0 – 2ē → Pt2+.

Т12-2. Электролиз – это а) окислительно-восстановительные процессы, происходящие в

растворах и расплавах электролитов во время прохождения электрического тока; б) окислительно-восстановительные реакции, проходящие в

растворах между ионами; в) реакции взаимодействия молекул растворенных веществ с молекулами воды;

г) гетерогенные реакции, протекающие на электродах.

Т12-3. Процессы, протекающие при электролизе раствора хлорида

меди (II) на катоде:

а) Cu2+ + 2ē → Cu0;

б) 2H2O + 2ē → H2 + 2OH–; в) Fe0 – 2ē → Fe2+;

г) 2Cl– – 2ē → Cl2.

Т12-4. Какие вещества выделяются на катоде и аноде при электролизе водного раствора хлорида марганца MnCl2 с инертным анодом?

а) хлор на катоде; б) кислород на аноде; в) марганец на аноде;

г) кислород на катоде.

Т12-5. Укажите соль, при электролизе водного раствора которой концентрация гидроксида в приэлектродном пространстве одного из электродов, возросла.

а) Zn(NO3)2;

б) AgNO3;

в) CoCl2;

164

г) К2SO4.

Т12-6. Укажите соль, при электролизе водного раствора которой концентрация гидроксида в приэлектродном пространстве одного из электродов возросла.

а) Cu(NO3)2;

б) NaCl;

в) NiCl2;

г) CuSO4.

Т12-7. Какой процесс протекает при электролизе водного раствора

хлорида олова (II) на оловянном аноде?

а) Sn0 – 2ē → Sn2+;

б) 2Cl– – 2ē → Cl2;

в) 2H2O – 4ē → O2+4H+; г) Sn2+ + 2ē → Sn0.

Т12-8. Что будет выделяться на инертных электродах, если водный раствор сульфата меди (II) подвергнуть электролизу?

а) Cu и SO3;

б) Cu и O2;

в) H2 и O2;

г) H2 и SO3.

Т12-9. Укажите, какие процессы протекают на катоде (К) и аноде (А)

при электролизе водного раствора CuBr2 с графитовым электродом.

а) K: 2H2O + 2ē → H2 + 2 OH- ;

A: 2 H2O – 4ē → О2 + 4 H+ ; б) K: Cu2+ + 2ē → Cu;

A: 2 Br- – 2ē → Br2 ;

в) K: 2H2O + 2ē → H2 + 2 OH- ;

A: 2 Br- – 2ē → Br2 ;

г) K: Cu2+ + 2ē → Cu;

A: 2 H2O – 4ē → О2 + 4 H+ .

Т12-10. Уравнение процесса, протекающего на катоде при

электролизе водного раствора гидроксида калия, имеет вид

а) 2H+ + 2ē → H2;

б) K+ + ē → K0;

в) 2H2O + 2ē → H2 + 2OH- ;

г) 2H2O – 4ē → О2 + 4H+ .

Т12-11. Вычислите время, в течение которого должен пропускаться ток силой 4 А через раствор соли никеля (II), чтобы на катоде выделилось 50 г металла.

165

а) 41098,8 мин; б) 11,4 ч; в) 5,71 ч; г) 2,85 ч.

Т12-12. Металлом, который нельзя получить электролизам водного раствора его соли, является

а) Na;

б) Cu;

в) Ag;

г) Ni.

Т12-13. При пропускании электрического тока через раствор нитрата меди (II) на угольном катоде выделяется

а) H2;

б) Cu;

в) O2;

г) H2O.

Т12-14. При электролизе водного раствора, содержащего ионы Cu2+, Ni2+, Zn2+, Ag+ с равными концентрациями, в первую очередь на катоде будет выделяться

а) Ni;

б) Cu;

в) Zn;

г) Ag.

Т12-15. Массу вещества, выделившегося или разложившегося в результате электролиза, вычисляют на основе математического выражения закона

а) Рауля; б) Гесса;

в) Вант-Гоффа; г) Фарадея.

Т12-16. Уравнение, которое описывает процесс электролиза расплава хлорида натрия в инертной атмосфере, имеет вид

а) 2NaCl + 2H2O = H2↑+ Cl2↑ + 2NaOH; б) 2NaCl = Cl2↑ + 2Na;

в) 4NaCl + O2 = Cl2↑ + 2Na2O;

г) 4NaCl + 2H2O = O2 + 4HCl + 4Na.

Т12-17. При электролизе раствора хлорида меди (II) на катоде выделилось 12,7 г меди. Объём газа (н.у.), выделившегося на аноде, равен ______ дм3.

166

а) 8,96; б) 4,48; в) 6,72; г) 2,24.

Библиографический список

1.Коровин, Н.В. Общая химия / Н.В.Коровин. – М.: Высшая школа, 2008. –

560 с.

2.Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии /

Л.М.Романцева, З.Л.Лещинская, В.А.Суханова – М.: Высш. шк., 1991. – 288 с.

3.Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: учебное пособие /

Н.Л.Глинка; под ред. В.А.Рабиновича, Х.М.Рубиной. – М.: Интеграл-пресс, 2008.

–240 с.

4.Ионов, А.В. Программа, методические указания и контрольные задания по химии для студентов 1 курса заочного факультета / А.В.Ионов, В.Б.Лукина, М.И.Трофименко; под ред. В.К.Абросимова. – 2-е издание, пересмотренное. –

Иваново, 2006. – 75 с.

5.Аверьянова, В.А. Химия. Методические указания, рабочая программа и контрольные задания для студентов–заочников инженерно-технических специальностей вузов / под ред. В.А.Аверьянова. – Тула, 2004. – Ч. I. – 75 с.

6.Шиманович, И.Л. Химия: методические указания, программа, решение типовых задач, программированные вопросы для самопроверки и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических (нехимических) специальностей вузов / И.Л.Шиманович. – 4-е изд. – М.: Высшая школа, 2009. – 128 с.

7.Лебедева, М.И. Сборник задач и упражнений по химии / М.И. Лебедева, И.А. Анкудимова. – 2-е изд., испр. и доп. – Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2007. – 188 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Принятые сокращения и величины

ДЕ 1

н.у. – нормальные условия; Э – эквивалент элемента; В – валентность;

nэ – количество эквивалентов;

mэ – молекулярная масса эквивалентов; nа –число атомов в молекуле;

М – молярная масса вещества; VМ – молярный объем газа;

VЭ – молярный объем эквивалента газа;

D – основность кислот или кислотность оснований; Z – порядковый номер элемента;

A – атомная масса элемента; n – главное квантовое число;

l – орбитальное квантовое число; ml – магнитное квантовое число; S – спиновое квантовое число; I – энергия ионизации;

E – энергия сродства к электрону;

– электроотрицательность;

ω– массовая доля растворенного вещества; mв – масса растворенного вещества;

mр-ля – масса растворителя; mр-ра – масса раствора;

nМ – количество молей растворенного вещества; V – объем раствора;

C% – процентная концентрация; CM – молярная концентрация;

Cн – молярная концентрация эквивалента; Cm – моляльная концентрация;

Т – титр раствора.

168

ДЕ 2

А – работа;

U – внутренняя энергия; Q – теплота;

р – давление; V – объем;

Т – температура;

ΔH – изменение энтальпии; ΔS – изменение энтропии; ΔG – энергия Гиббса;

V – средняя скорость химической реакции; V – истинная скорость реакции;

С – концентрация; t – время;

k – константа скорости реакции;

γ температурный коэффициент скорости реакции;

– скорость прямой реакции;

– скорость обратной реакции; Kр или Kс – константа равновесия;

N2 – мольная доля растворенного вещества; KЭ – эбулиоскопическая константа;

Kкр – криоскопическая константа; R – газовая постоянная;

π – осмотическое давление;

i – изотонический коэффициент;

α – степенью диссоциации электролита; F – число Фарадея;

Е – электродвижущая сила; φ0 – стандартный электродный потенциал металла; I – сила тока;

К – электрохимический эквивалент вещества; η – выход вещества по току.

169

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Таблица П.2

Периодическая таблица Менделеева

170

170