Лабораторна робота № 6 Електроліз розчинів. Акумулятори

Мета роботи: описати явища, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру. Скласти схеми електролізу розчинів різного складу.

Дослід 1. В електролізер (рис. 1) налийте розчин купрум (ІІ) хлориду, опустіть в обидва коліна графітові електроди, і увімкніть прилад у мережу (U = 36 В). Опишіть явища, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру. Складіть схему електролізу.

Рис. 1. Схема установки для електролізу водних розчинів електролітів: 1 – реостат, 2 – амперметр, 3 – електролізер, 4 – електроди

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 2.  В електролізер (рис. 1) налийте розчин калій йодиду, опустіть в обидва коліна графітові електроди, і увімкніть прилад у мережу (U = 36 В). У катодний простір додайте 1-2 краплі розчину фенолфталеїну. Опишіть явища, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру. Складіть схему електролізу.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Дослід 3. У електролізер (рис. 1) налийте розчин натрій сульфату, опустіть в обидва коліна графітові електроди і увімкніть прилад у мережу (U = 36 В). В обидва коліна трубки налийте розчин лакмусу. Для приготування контрольного розчину налийте в пробірку дистильовану воду і додайте лакмус. Опишіть явища, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру. Складіть схему електролізу.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 4. У електролізер (рис. 1) налийте розчин цинк сульфату, занурте графітові електроди в розчин і увімкніть прилад у мережу (U = 36 В). В обидва коліна трубки додайте кілька краплин розчину лакмусу. Опишіть явища, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру. Складіть схему електролізу.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Дослід 5. Робота свинцевого акумулятора

Зберіть акумулятор за схемою Рb | Н₂SO₄ | PbO₂ і заповніть ²/₃ його об’єму розчином з молярною концентрацією сульфатної кислоти 3,5 моль/л. Запишіть рівняння реакції між свинцем і сульфатною кислотою. Можна застосовувати більш розведену кислоту. Перевірте, чи працює акумулятор у цьому випадку. Для цього потрібно приєднати дроти до електричної лампочки. Зарядіть акумулятор, приєднавши його на 4-5 хв. до джерела постійного струму напругою 4,5-5 В. Від’єднайте акумулятор від джерела струму і знову приєднайте дріт до лампочки. Запишіть рівняння реакцій, що протікають на електродах при зарядці і розрядці акумулятора.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 6. Анодне окиснення (електричне рафінування міді)

У приладі для електролізу замініть графітовий анод на мідний. Графітовий електрод використайте як катод. До електролізера налийте розчин з молярною концентрацією сульфатної кислоти 1 моль/л та занурте у нього обидва електроди. Приєднайте їх до джерела струму. Через деякий час спостерігайте явища, які відбуваються на електродах та в розчині біля них. Напишіть рівняння електрохімічних реакцій. Поясніть, який газ виділяється на початку досліду на катоді й чому пізніше його виділення припиняється.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 7. Електролітичне нікелювання міді

Зберіть прилад для електролітичного нікелювання міді, де катодом буде мідна пластинка, а анодом – нікелева (рис.2). Як електролітичну ванну 1 використайте хімічну склянку ємністю 250 мл. Катод зачистіть тонким наждачним папером, знежирте його вапняною водою, промийте декілька разів дистильованою водою та висушіть фільтрувальним папером. Електроди закріпіть паралельно один до одного на відстані 3 см і опустіть у електролізер.

Рис. 2. Схема установки для електролітичного нікелювання міді:

1 – електролітична ванна; 2 – електроди

До електролізера налийте розчин електроліту такого складу: 50 г NiSO₄ · 7H₂O, 40 г Na₂SO₄  · 10H₂O, 5 г H₃BO₃ та 250 мл води. Борну кислоту додають для підкислювання розчину.

Приєднайте електроди до джерела струму та за допомогою реостата встановіть густину струму 0,005-0,01 А/см². Час електролізу – 15-20 хв. Після цього відімкніть прилад від джерела живлення, вийміть мідний катод з електролітичної вани, промийте його водою та висушіть фільтрувальним папером. Запишіть рівняння реакцій, що відбуваються на електродах.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________