Контрольные вопросы

1. Назовите типы коррозии металлов.

2. В каких условиях протекает электрохимическая коррозия?

3. Как влияют примеси металлов на скорость атмосферной коррозии железа?

4. Изменяется ли скорость коррозии металлов, находящихся в воде, если прилить раствор кислоты?

5. На поверхности железной пластинки имеется капля воды. Почему после её высыхания пятно ржавчины находится в центре капли?

6. Перечислите наиболее распространённые методы борьбы с коррозией?

7. Каков механизм протекторной защиты металлов от коррозии?

8. Какие вещества называют ингибиторами коррозии?

Лабораторная работа № 13 электролиз растворов электролитов

Ц е л ь р а б о т ы: ознакомимся с процессами, протекающими под действием электрического тока на электродах в электролитах различного состава.

О б о р у д о в а н и е и м а т е р и а л ы: выпрямитель переменного тока ВСА-5К, реостат, U-образные трубки, графитовые электроды, 0,5 М растворы сульфата натрия, йодида калия, хлорида олова, 5 М раствор NaOH, 2 М раствор Н₂SO₄, кристаллические NiS0₄ и NH₄Cl, никелевая и медная пластинки, фенолфталеин, лакмус.

Методика выполнения работы

Все опыты проводятся в электролизере, представленном на рис. 13.1.

рис.13.1

рис9.9.1

Опыт №1. Электролиз раствора хлорида двухвалентного олова

Заполнить электролизер 0,5 М раствором двухвалентного олова. В оба колена электролизера опустить угольные электроды и соединить их с медными проводами через реостат с выпрямителем переменного тока. Электролиз ведут при напряжении 4–5 В и силе тока 0,5 А. На катоде наблюдают появление серебристых кристаллов металлического олова.

Окисление или восстановление происходит на катоде? Написать уравнение катодного и анодного процессов. Доказать образование свободного хлора на аноде, для чего через 5 мин. пропускания электрического тока выключить выпрямитель, вынуть анод из электролизера и прибавить в анодное пространство по 3–4 капли растворoв йодида калия и крахмала. Наблюдать появление синего окрашивания. Описать наблюдаемые явления и ответить на поставленные по ходу работы вопросы.

Опыт №2. Электролиз раствора йодида калия

В коническую колбу налить примерно 20–25 см³ 0,5 М раствора йодида калия и добавить по 5–6 капель фенолфталеина и раствора крахмала. Раствор перемешать и заполнить им электролизер. Опустить в него угольные электроды и присоединить их к источнику постоянного тока. Электролиз ведут при напряжении 8–10 В и силе тока 1–1,5 А в течение 5 мин.

Отметить изменение цвета раствора около анода и катода. Написать уравнение анодного и катодного процессов. Почему окрасились растворы в катодном и анодном пространствах? Окисление или восстановление йода произошло на аноде?

По окончании опыта анод промыть тиосульфатом натрия для более полного удаления йода с его поверхности и дистиллированной водой.

Опыт №3. Электролиз раствора сульфата натрия

Налить в электролизер 0,5 М раствор сульфата натрия. В анодное пространство внести 2–3 капли метилоранжа, а в катодное – 2–3 капли фенолфталеина. Погрузить угольные электроды и соединить с источником постоянного тока. Электролиз проводят при напряжении 5-6 В и силе тока 0,5 А в течение 5–10 мин. Наблюдать выделение пузырьков газа на электродах и изменение окраски раствора в анодном и катодном пространствах. Написать уравнения анодного и катодного процессов, протекающих при электролизе сульфата натрия. Какие вещества выделяются на аноде и катоде? Объяснить изменение окраски фенолфталеина в катодном пространстве и метилоранжа в анодном. Что окисляется и что восстанавливается?

Опыт №4. Никелирование медной пластинки

а). Подготовка предметов к покрытию их металлами. Механическая обработка. Полоску меди длиной 3–4 см, шириной 1 см с прикреплённой к одному концу медной проволокой тщательно очистить наждачной бумагой.

б). Обезжиривание. Очищенную пластинку опустить на 1–2 мин. в стаканчик с 5 М раствором NaOH, после чего промыть её водой из промывалки, держа за конец, к которому прикреплён проводник. Не касаться руками пластинки.

в). Травление. Обезжиренную пластинку опустить на 1–2 мин. в 2 М раствор серной кислоты с целью освободить поверхность металла от оксида. Снова промыть пластинку водой из промывалки и положить на кусочек фильтровальной бумаги.

г). Никелирование. В стакан ёмкостью 50 см³ налить на его объёма заготовленный заранее электролит никелирования (50 г сульфата никеля и 25 г хлорида аммония в 1 л воды) и опустить в него никелевую и медную пластинки. Соединить их с источником постоянного тока так, чтобы медная пластинка была катодом, а никелевая анодом. Через несколько минут наблюдать покрытие никелем той части медной пластинки, которая была погружена в раствор электролита.

Написать уравнения катодного и анодного процессов. Объяснить наблюдаемое явление.