Химия
.pdf61
Таблица 22 – Исходные данные к задачам №№ 251 – 260
Номер |
Формулы веществ |
|
|
Схема реакции |
|
|||
задачи |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
251 |
KClO3 ; |
|
КС1; |
HCl MnO2 MnCl2 Cl2 H2O |
|
|||
KClO4 ; ClO2 ; Cl2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||
252 |
H3 PO3 ; |
P2 O5 ; PH3 |
; |
P HNO3 H2O H3PO4 NO |
|
|||
KH2 PO2 |
; Р |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
253 |
N2 O ; |
|
N 2 ; |
NH3 |
; |
NaNO2 |
NaI H2SO 4 N2 I2 H2O Na2SO 4 |
|
KNO3 |
; NaNO2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
254 |
NaVO |
3 ; |
VOCl 2 |
; |
NaVO3 |
Zn H2SO 4 ZnSO4 VSO 4 |
H2O Na2SO 4 |
|
VO 2 ; V |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
255 |
H2SO 4 ; |
K 2SO 3 ; S; |
S KOH K2S K2SO 3 H2O |
|
||||
Na2S |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
256 |
K2 MnO4 |
; HMnO4 |
; |
KMnO4 |
MnSO4 H2O MnO2 K2SO 4 H2SO 4 |
|||
MnO2 |
; Mn |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
257 |
PbO2 ; |
PbSO 4 |
; |
PbO2 Pb H2SO 4 PbSO4 H2O |
|
|||
Pb OH 2 ; Pb |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
258 |
NO2 ; NO; HNO3 |
; |
HNO3 Ag NO AgNO3 H2O |
|
||||
NH4 Cl ; |
HNO2 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
259 |
SO 2 ; |
Na2SO 3 ; H2S |
; |
Na2SO3 |
Na2S H2SO 4 S Na2SO 4 |
H2O |
||
SO 3 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
260 |
NaBrO4 ; |
Br2 ; |
KBr; |
CrO3 HBr CrBr3 Br2 H2O |
|
|||
BrF3 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
261-280. Окислительно-восстановительные реакции протекают по приведенным в таблице 23 схемам. Для каждой реакции укажите: а) окислитель и восстановитель; б) какое вещество окисляется, какое вещество восстанавливается. Составьте электронные уравнения и на основании их расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.
Таблица 23 – Исходные данные к задачам №№ 261 – 280
Номер задачи |
|
|
|
Схемы реакций |
|
|
|
||||
261 |
Ge HNO3 H2GeO3 NO2 H2O |
||||
|
|
|
|
||
H2S Cl2 H2O H2SO 4 |
HCl |
||||
|
|||||
262 |
MgH2 H2O Mg OH 2 |
H2 |
|||
|
|
|
|
||
Si HNO3 HF H2SiF6 |
NO H2O |
||||
|
|||||
|
|
|
|||
263 |
Ge KOH O2 K2GeO3 |
H2O |
|||
|
|
|
|
||
HCl CrO3 Cl2 |
CrCl3 |
H2O |
|||
|
|||||
|
|
|
|
||
264 |
Mn NO3 2 PbO2 |
HNO3 |
HMnO4 Pb NO3 2 H2O |
||
62
P KClO3 P2O5 KCl
265Cr2O3 KNO3 KOH K2CrO4 KNO2 H2O HNO3 H2S H2SO 4 NO H2O
Si O2 NaOH Na2SiO 3 H2O
266HNO3 Bi NO Bi NO3 3 H2 O
K2S KMnO4 H2SO 4 S MnSO4 H2O
267Cu 2O HNO3 Cu NO3 2 NO H2O
268 |
PH3 O2 H3PO4 |
|||
|
|
|
||
Сu H2SO 4 конц. CuSO 4 SO 2 H2O |
||||
|
||||
269 |
Na2 MnO4 H2SO 4 NaMnO4 MnO2 H2O Na2SO 4 |
|||
HNO3 Al Al NO3 3 NH4 NO3 H2O |
||||
|
||||
270 |
KBr KBrO3 H2SO 4 Br2 K2SO 4 H2O |
|||
|
|
|
||
SO 2 HNO3 |
H2O NO H2SO 4 |
|||
|
||||
|
|
|||
271 |
Mn OH 2 Cl2 KOH MnO2 KCl H2O |
|||
|
|
|
||
PbS HNO3 |
S Pb NO3 2 NO H2O |
|||
|
||||
272 |
NaNO2 Cl2 |
NaOH NaNO3 NaCl H2O |
||
|
|
|
||
HNO3 Zn |
N2 Zn NO3 2 H2O |
|||
|
||||
273 |
CaH2 HCl CaCl 2 H2 |
|||
Cu HNO3 |
NO Cu NO3 2 H2O |
|||
|
||||
274 |
Au HNO3 |
HCl H AuCl4 NO H2O |
||
CO MnO2 |
MnCO3 |
|||
|
||||
275 |
P HNO3 H2O H3PO4 NO |
|||
|
|
|
||
Cl2 H2O HClO HCl |
||||
|
||||
|
|
|
Продолжение табл. |
|
Номер задачи |
|
|
Схемы реакций |
|
|
|
|||
276 |
K2Cr2O7 KBr H2SO 4 Cr2 SO 4 3 Br2 K2SO 4 H2O |
|||
Fe OH 2 NaBrO H2O Fe OH 3 NaBr |
||||
|
||||
277 |
MnCl2 Cl2 |
KOH MnO2 KCl H2O |
||
HNO3 Cu |
Cu NO3 2 NO2 H2O |
|||
|
||||
278 |
PdCl2 CO H2O Pd CO2 HCl |
|||
P HIO3 H2O H3PO4 HI |
||||
|
||||
|
|
|||
279 |
NaCrO2 PbO2 NaOH Na2CrO4 Na2 PbO2 H2O |
|||
H2O F2 HF O2 |
||||
|
||||
280 |
Al NaOH H2O Na Al OH 4 H2 |
|||
H2SO 4 конц. |
Mg MgSO4 H2S H2O |
|||
|
||||
63
12. Электродные потенциалы. Гальванические элементы2
Примеры решения задач
Пример 1. Напишите уравнение анодного и катодного процессов,
суммарные ионно-молекулярные и молекулярные уравнения этих процессов,
протекающих в гальваническом элементе, схема которого:
Ni |
NiSO 4 |
|
CoSO |
4 |
Co |
|
0,001M |
|
1M |
|
|
(В скобках приведены молярные концентрации растворов соответствующих солей.) Вычислите величину электродвижущей силы (ЭДС) гальванического элемента.
Решение. Рассчитаем величины электродных потенциалов по уравнению Нернста:
|
|
|
|
|
|
E |
|
E 0 |
|
|
0,059 |
lgC |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
n |
n |
|
|
n |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Me Me |
Me Me |
|
Me |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
E 0 |
– |
стандартный электродный потенциал (см. в Приложении 5: |
||||||||||||
|
|
Men |
Me |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E 0 |
2 |
0,25 |
В; E 0 |
2 |
0,28 |
В). |
|
|
|
|
|
|
|
||
Ni |
Ni |
|
Co |
Co |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ENi2 
Ni 0,25 0,059
2 lg0,001 -0,25 0,059
2 3 0,34 B. ECo2 Co 0,28 0,059
2 lg1 -0,28 0,059
2 0 0,28 B.
На электроде, имеющем меньший потенциал, происходит отдача электронов, т. е. окисление. Этот электрод называется анодом. Поскольку
ENi2 Ni ECo2 Co , анодом является никелевый электрод.
На электроде, имеющем больший потенциал, происходит принятие электронов, т. е. восстановление. Этот электрод называется катодом. Им
является кобальтовый электрод.
Процессы, протекающие в гальваническом элементе:
Анод |
Ni - 2e Ni2 |
Катод |
Co2 2e Co |
Ионно-молекулярное уравнение: |
Ni Co2 Ni2 Co |
Молекулярное уравнение: |
Ni CoSO 4 NiSO 4 Co |
2 Для решения задач этого раздела следует использовать Приложение 5
64
ЭДС E K E A 0,28 0,34 0,06 В.
Пример 2. В каком направлении может самопроизвольно протекать реакция
2Bi 3CdCl2 2BiCl3 3Cd
Составьте схему гальванического элемента, в котором протекает эта реакция. Напишите уравнения анодного и катодного процессов, а также суммарного ионно-молекулярного уравнения. Определите ЭДС при концентрациях потенциалообразующих ионов в анодном и катодном пространстве, равных 1 моль/л.
Решение. Окислительно-восстановительная реакция возможна, если потенциал предполагаемого окислителя больше потенциала предполагаемого восстановителя: Eок Eвосст . Для прямой реакции
0 |
2 |
3 |
0 |
2 Bi 3Cd Cl2 |
2 Bi Cl3 |
3Cd |
|
окислителем должен являться ион Cd 2 , а восстановителем – металлический
|
0 |
|
|
|
|
|
|
E 0 |
|
|
0,40 |
висмут |
Bi . Однако соотношение их электродных потенциалов: |
2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Cd |
Cd |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В < |
E 0 3 |
0,22 |
В, т. е. |
электродный |
потенциал |
предполагаемого |
|||||
|
Bi |
Bi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
окислителя |
оказывается |
меньше |
потенциала |
предполагаемого |
|||||||
восстановителя: Eок Eвосст . Прямая реакция невозможна. |
|
|
|
|
|
||||||
Для |
обратной |
реакции |
окислителем |
оказывается |
ион |
|
Bi3 , а |
||||
|
|
|
|
|
0 |
|
Eвосст . |
|
|
|
|
восстановителем металлический кадмий |
Cd , |
т. е. Eок |
|
Возможно |
|||||||
самопроизвольное протекание обратной реакции
2BiCl3 3Cd 2Bi 3CdCl2
В гальваническом элементе на аноде (Сd) протекает процесс окисления кадмия, а на катоде Bi – процесс восстановления ионов Bi3 .
Анод |
Cd - 2e Cd2 |
3 |
Катод |
Bi3 3e Bi |
2 |
Ni Co2 Ni2
Схема гальванического элемента:
65
A Cd CdCl2 
BiCl3 Bi K
ЭДС E K E A E 0 3 |
Bi |
E 0 |
2 |
0,22 0,40 0,62 В. |
Bi |
Cd |
|
Cd |
Контрольные задания
281–290. Напишите уравнения анодного и катодного процессов, суммарные ионно-молекулярное и молекулярное уравнения этих процессов, протекающих в гальваническом элементе, схема которого приведена в таблице 24. Вычислите величину электродвижущей силы (ЭДС) гальванического элемента при указанных молярных концентрациях растворов соответствующих солей.
Таблица 24 – Исходные данные к задачам №№ 281 – 290
Номер задачи |
Схема гальванического |
Номер задачи |
Схема гальванического |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
элемента |
|
|
|
|
|
|
|
|
элемента |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
281 |
Cu |
|
CuSO |
4 |
|
|
|
AgNO3 |
|
Ag |
286 |
Zn |
|
|
|
ZnSO4 |
|
|
|
AgNO3 |
|
Ag |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
|
|
|
|
0,1M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
0,01M |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
Bi NO3 |
3 |
|
Cu NO3 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
282 |
Bi |
|
Cu |
287 |
Cd |
CdSO 4 |
|
|
|
CdSO |
4 |
|
|
Cd |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,001M |
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
|
|
|
|
0,01M |
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
283 |
Fe |
|
|
FeSO 4 |
|
|
|
CdSO |
4 |
|
|
Cd |
288 |
Co |
|
CoSO 4 |
|
|
|
CuSO |
4 |
|
|
Cu |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,001M |
|
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
0,01M |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
284 |
Ni |
|
NiSO 4 |
|
|
|
CuSO |
4 |
|
|
Cu |
289 |
Ni |
|
|
NiSO 4 |
|
|
|
Bi NO3 3 |
|
Bi |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
|
|
0,01M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1M |
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
285 |
Cd |
|
CdSO |
4 |
|
|
|
NiSO 4 |
|
Ni |
290 |
Pb |
|
Pb NO3 |
|
2 |
|
AgNO3 |
|
Ag |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,01M |
|
|
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1M |
|
|
|
|
|
0,01M |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
291–300. Дайте обоснованный ответ, в каком направлении может самопроизвольно протекать реакция, схема которой приведена в таблице 25?
Составьте схему гальванического элемента, в котором протекает эта реакция. Напишите уравнения анодного и катодного процессов, а также суммарное ионно-молекулярное уравнение. Определите ЭДС при концентрациях потенциалообразующих ионов в анодном и катодном пространстве, равных 1 моль/л.
Таблица 25 – Исходные данные к задачам №№ 291 – 300
Номер задачи |
|
Схема реакции |
291 |
Cu HgCl 2 |
CuCl2 Hg |
292 |
Cu NiCl2 |
CuCl2 Ni |
293 |
Pb Co NO3 2 Pb NO3 2 Co |
|
|
|
66 |
|
|
|
|
|
294 |
Zn NiSO 4 ZnSO4 Ni |
|
|
295 |
Cu NO3 2 2Ag 2AgNO3 Cu |
||
296 |
CuSO 4 Co CoSO 4 Cu |
|
|
297 |
2Bi 3Ni NO3 |
2 2Bi NO3 3 |
3Ni |
298 |
2Ag Co NO3 |
2 2AgNO3 |
Co |
299 |
Bi 3AgNO3 Bi NO3 3 3Ag |
||
300 |
HgCl 2 Ni Hg NiCl2 |
|
|
13. Электролиз3
Примеры решения задач
Пример 1. Составьте уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водного раствора Bi2 SO 4 3 в электролизерах: а) с угольными электродами; б) с висмутовыми электродами.
Для каждого варианта вычислите массы веществ, полученных (или растворенных) на электродах, если через электролизеры пропущен ток силой
10,0 А в течении 1ч 10 мин. Для газообразных веществ определите их объем
при н. у.
Решение. а) На катоде в первую очередь протекает восстановление наиболее сильных окислителей, характеризующихся большим потенциалом.
К отрицательно заряженному катоду движутся катионы Bi3+ , которые могут
восстанавливаться до металлического висмута ( E 0 3 |
0,22 |
В) и полярные |
||||
|
Bi |
Bi |
|
|
|
|
молекулы воды, которые могут восстанавливаться до водорода ( E 0 |
|
0,00 |
||||
|
|
|
|
2Н |
H2 |
|
|
|
|
|
|
||
В при pH 0 ; E 0 |
0,41 В при pH 7 ). Поскольку E 0 3 |
|
E 0 |
|
, то на |
|
2Н |
H2 |
Bi |
Bi |
2Н |
H2 |
|
катоде восстанавливается висмут:
Bi3 3e Bi
К положительно заряженному аноду движутся анионы SO 24- и полярные молекулы воды. В сульфат-ионе сера находится в высшей степени окисления
(+6), поэтому дальнейшее окисление серы невозможно. В данных условиях протекает единственно возможный процесс – окисление воды до кислорода:
3 Для решения задач этого раздела следует использовать Приложение 5
67
|
|
|
2H |
2 |
O - 4e O |
2 |
4H |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
По законам Фарадея масса восстановленного на катоде висмута: |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
mBi |
|
I M эк Bi |
, |
|
(1) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где M эк Bi M Bi 3 209,0 |
|
3 69,7 |
|
г/моль; |
|
|
I – сила тока, А; τ – |
||||||||||
продолжительность электролиза, с; F – константа Фарадея, 96500 Кл. |
|||||||||||||||||
|
mBi |
10,0 70 60 69,7 |
30,3 г. |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
96500 |
|
|
|
|
|
|
||||
Масса выделившегося на аноде кислорода: |
|
|
|||||||||||||||
m |
|
|
I M эк O2 |
|
10,0 70 60 8,00 |
3,48 |
г, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
O2 |
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
96500 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где M эк O2 M O2 
4 32,0
4 8,00 г/моль.
Объем, занимаемый газом при н. у., определяется по формуле:
V nV0 Mm V0 ,
где n – количество газа, моль; m – масса газа, г; M – молярная масса газа,
г/моль; V0 22,4 л – объем 1 моль газа при н. у.
Для кислорода
VO2 32,03,48 22,4 2,44 л.
б) На висмутовом аноде кроме окисления воды возможно окисление висмута – материала анода. На аноде протекает, в первую очередь, окисление наиболее сильных восстановителей, характеризующихся меньшим
потенциалом. Поскольку E 0 3 |
0,22 В < |
EO0 |
2 H2O 1,23 В, то окисляться |
Bi |
Bi |
|
|
будет материал анода:
Bi - 3e Bi3
На катоде, как и в варианте (а), восстанавливается висмут:
Bi3 3e Bi
Массы осажденного на катоде и растворенного на аноде висмута одинаковы и определяются уравнением (1): на катоде из раствора восстановилось 30,3 г висмута и столько же висмута растворилось на аноде.
68
Пример 2. При электролизе водных растворов AgNO3 и NiSO 4 в двух электролизерах, соединенных последовательно, на катодах выделилось соответственно серебро массой 5,39 г и никель массой 1,39 г. Определите выход по току никеля, если выход по току серебра 100 %. Какова
продолжительность электролиза при силе тока 5,00 А?
Решение. Если на электроде возможно одновременно протекание нескольких процессов, то используя понятие выхода по току. Выходом по току i-го вещества ( Bi ) называется доля общего количества электричества в процентах, которая расходуется на окисление или восстановление i-го
вещества при электролизе
B |
Qi |
100 |
mi |
100 , |
|
|
|||
i |
Q |
|
mi τ |
|
|
|
|||
где Q I – общее количество прошедшего электричества; Qi – количество электричества, израсходованного на окисление или восстановление i-го
вещества; mi – масса i-го вещества, окисленного или восстановленного на электроде; mi τ – то же, теоретически рассчитанное из предположения 100%-
ного выхода по току.
Из законов Фарадея по массе выделившегося серебра при 100% – ном
выходе по току определим продолжительность электролиза τ:
|
mAg F |
|
|
|
5,39 96500 |
964 |
с = 16 мин 4 с |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
M эк Ag I |
|
107,9 5,00 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Рассчитаем массу никеля, которая выделилась бы при 100% – ном |
||||||||||||||
выходе по току |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mNi |
I |
|
|
M эк Ni |
5,00 964 |
|
58,7 |
1,47 г. |
||||||
F |
|
|
|
|
|
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
96500 |
|
|
||||||
Выход по току никеля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
BNi |
|
|
mNi |
100 |
1,39 |
100 94,6 %. |
|||||||
|
mNi |
|
||||||||||||
|
|
|
1,47 |
|
|
|
|
|||||||
69
Пример 3. В течении какого времени следует проводить электролиз при силе тока 8,00 А для выделения на катоде всей меди, содержащейся в 250 мл 0,100 М раствора CuSO 4 ?
Решение. Из законов Фарадея
m |
I |
|
M |
|
, |
|
|
|
|
|
эк Cu |
|
|
|
|||||
|
Cu |
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mCu F |
|
nэк Cu |
F |
, |
(2) |
|||
M эк Cu I |
|
I |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
где nэк Cu – количество моль эквивалентов меди. Количество моль меди в растворе
nCu CV 0,100 0,250 0,0250 моль,
где C – молярная концентрация CuSO 4 , моль/л; V – объем раствора, л. Поскольку эквивалент меди ЭCu 12 Cu , то nэк Cu 2nCu 2 0,0250 0,0500
моль.
Подставим значение nэк Cu в уравнение (2):
0,0500 965008,00 603 с = 10 мин 3 с.
Контрольные задания
301–308. Электролиз водного раствора вещества X проводили с угольными электродами при силе тока I в течение времени τ (см. табл. 26).
Составьте уравнения катодного и анодного процессов. Вычислите массы веществ, выделившихся на катоде и на аноде. Определите объем выделившихся газообразных веществ (н. у.).
Таблица 26 – Исходные данные к задачам №№ 301 – 308
Номер задачи |
X |
I, A |
τ |
|
|
|
|
301 |
CuSO 4 |
15,0 |
5 ч 37 мин |
302 |
K 2SO 4 |
10,0 |
30 мин |
303 |
NaOH |
25,0 |
30 мин |
|
|
|
|
304 |
AgNO3 |
10,1 |
1 ч 40 мин |
|
|
|
|
305 |
KI |
10,0 |
50 мин |
|
|
|
|
70
306 |
NaBr |
18,0 |
1 ч 40 мин |
|
|
|
|
307 |
Al2 SO 4 3 |
20,0 |
45 мин |
308 |
H2SO 4 |
15,0 |
25 мин |
309–315. Электролиз водного раствора вещества X проводили с анодом из материала Y при силе тока I (см. табл. 27). Составьте уравнения электродных процессов. Определите, сколько потребуется времени для окисления на аноде массы mA соответствующего вещества. Составьте уравнения электродных процессов с угольным анодом.
Таблица 27 – Исходные данные к задачам №№ 309 – 315
Номер задачи |
X |
Y |
mA , г |
I, A |
309 |
NiSO 4 |
Ag |
15,0 |
10,0 |
|
|
|
|
|
310 |
AgNO3 |
Ag |
100,0 |
20,0 |
|
|
|
|
|
311 |
SnCl 2 |
Sn |
45,0 |
15,0 |
|
|
|
|
|
312 |
Na2SO 4 |
Cd |
50,0 |
25,0 |
|
|
|
|
|
313 |
MgCl2 |
Mg |
15,0 |
15,0 |
|
|
|
|
|
314 |
H2SO 4 |
Cu |
65,0 |
30,0 |
|
|
|
|
|
315 |
CdSO 4 |
Cd |
60,0 |
10,0 |
|
|
|
|
|
316. При электролизе водных растворов КI и CuSO 4 в двух электролизерах, соединенных последовательно, масса одного из катодов увеличилась на 15,7 г. Какое количество электричества было пропущено через электролизеры? Составьте уравнения катодных и анодных процессов в каждом из электролизеров, если электроды угольные.
317. Через два соединенных последовательно электролизера, содержащих, соответственно, водные растворы Na2SO 4 и AgNO3 , пропускали ток силой 10,0 А в течение 1 ч 40 мин. На какую величину увеличилась масса одного из электродов? Составьте уравнения всех катодных и анодных процессов, если электроды угольные.
318. Составьте уравнения процессов, протекающих на угольных электродах при электролизе: а) водного раствора MgCl2 ; б) расплава MgCl2 .
Вычислите массу веществ, выделяющихся на электродах в том и другом