Требования безопасности труда

При работе в лаборатории необходимо знать и строго выполнять основные правила:

1. За каждым студентом, работающим в лаборатории, закрепляется рабочее место, которое он обязан содержать в чистоте и порядке.

2. Книги, сумки и другие предметы, не имеющие отношения к работе, убираются в ящики стола.

3. Реактивы следует расходовать бережно. Беря для работы лишь указанные количества.

4. Выполняя опыты следует следить за тем , чтобы реактив не попал на лицо, одежду и рядом работающего товарища.

5. Все склянки с реактивами необходимо закрывать соответствующими пробками.

6. Оставшиеся после работы реактивы не следует выливать или высыпать в реактивные склянки ( во избежания загрязнения).

7. После окончания работы следует привести в порядок рабочее место.

Порядок выполнения работы

Опыты по электролизу водных растворов электролитов проводят в приборе – электролизере. Электролизер представляет собой стеклянную U-образную трубку высотой 5-6 см и диаметром 0,6 см, закрепленную в штативе. Электродами служат графитовые стержни, вставленные в резиновые пробки. Пробки в электролизер вставляют неплотно. Во всех опытах электролизер заполняют электролитом на 2/3 объема. Электроды и электролизер тщательно промывают дистиллированной водой перед и после окончания опыта.

Задание 1

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА ИОДИДА КАЛИЯ

Приборы и реактивы: выпрямитель; электролизер; графитовые стержни; дистиллированная вода; раствор иодида калия, KI, 0,5 М; раствор крахмала; раствор фенолфталеина.

Налейте в электролизер раствор иодида калия и добавьте в каждое колено электролизера по 5-6 капель раствора фенолфталеина и раствора крахмала. Опустите в электролизер графитовые стержни и подключите к источнику тока. Пропускайте ток в течение 2-3 минут, прекратите электролиз и отметьте явления, наблюдаемые при электролизе. Промойте электроды дистиллированной водой.

Напишите уравнения катодного и анодного процессов, происходящих при электролизе раствора иодида калия. Объясните причину выделения пузырьков газа и окрашивания растворов в анодном и катодном пространствах. Почему на катоде не выделяется калий? Какое вещество образуется в катодном пространстве?

Задание 2

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА СУЛЬФАТА НАТРИЯ

Приборы и реактивы: выпрямитель; электролизер; графитовые стержни; дистиллированная вода; раствор сульфата натрия, Na₂SO₄, 0,5М; раствор лакмуса.

Налейте в электролизер раствор сульфата натрия и добавьте в каждое колено электролизера по 5-6 капель раствора лакмуса. Опустите в электролизер графитовые стержни и подключите к источнику тока. Пропускайте ток в течение 2-3 минут. Наблюдайте выделение газа и изменение окраски в обоих коленах электролизера. Промойте электроды дистиллированной водой.

Какой газ выделяется на катоде? на аноде? Какие ионы окрасили лакмус в катодном пространстве в синий цвет; анодном пространстве в красный? Напишите уравнения катодного и анодного процессов, происходящих при электролизе водного раствора сульфата натрия. Какие вещества образуются в катодном и анодном пространствах?

Задание 3

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА СУЛЬФАТА МЕДИ

Приборы и реактивы: выпрямитель; электролизер; графитовые стержни; дистиллированная вода; раствор сульфата меди, CuSO₄, 0,5М, наждачная бумага.

Налейте в электролизер раствор сульфата меди. Опустите в электролизер графитовые стержни и подключите к источнику тока. Через 2-3 минуты наблюдайте на графитовом катоде появления красного налета меди и выделение газа на аноде. Прекратите электролиз. Промойте электроды дистиллированной водой. Снимите налет меди наждачной бумагой.

Напишите уравнения катодного и анодного процессов, протекающих при электролизе водного раствора сульфата меди.

Задание 4

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА СУЛЬФАТА НИКЕЛЯ С

РАСТВОРИМЫМ АНОДОМ

Приборы и реактивы: выпрямитель; электролизер; графитовые стержни;дистиллированная вода; раствор сульфата никеля,NiSO₄, 0,5М, наждачная бумага.

Налейте в электролизер раствор сульфата никеля. Опустите в электролизер графитовые стержни и подключите к источнику тока. Через 2-3 минуты наблюдайте на графитовом катоде появления налета никеля и выделение газа на аноде. Прекратите электролиз.

Напишите уравнения катодного и анодного процессов, протекающих при электролизе водного раствора сульфата никеля. Электроды поменяйте местами, вследствие чего анодом окажется никелированный графит (присоедините его к положительному полюсу). Пропускайте ток в течение 2-3 минут. Наблюдайте на аноде постепенное растворение никеля и отсутствие выделения газа. Помойте электроды дистиллированной водой. Снимите налет никеля наждачной бумагой.

Напишите уравнения анодного процесса, протекающего при электроде с никелевым анодом (никелированный графит).

ОФОРМЛЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ЖУРНАЛА

Результаты наблюдений и опытов записываются в лабораторный журнал, который оформляется следующим образом:

1. Оформление работы начинается с записи ее названия и даты выполнения.

2. Дается краткое содержание теоретической части работы, в которой отражаются основные положения теории.

3. Экспериментальная часть работы включает результаты проведенного опыта, наблюдения, уравнения реакций, схемы электролиза.

4. По окончании эксперимента следует выполнить контрольные задания и представить журнал преподавателю на проверку.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Электролиз и механизм электрохимических процессов.

2. Характеристика анодов и отличие процессов электролиза с растворимыми и нерастворимыми анодами.

3. Электродные потенциалы, их значения для активных и малоактивных металлов.

4. При электролизе растворов солей, каких металлов на катоде восстанавливаются а) металл; б) водород?

5. Составьте схему электролиза водного раствора хлорида цинка, если6 а) анод цинковый; б) анод угольный.

6. В какой последовательности будут выделяться металлы при электролизе раствора, содержащего ионы Какие из перечисленных ниже примесей: Fe⁺², Ag⁺, Bi⁺³, Pb⁺² в одинаковой концентрации. Напишите уравнения электронных процессов.

7. При электролизе водного раствора Cr₂(SO₄)₃ током силой 2А масса катода увеличилась на 8 г. В течение какого времени проводили электролиз ?

Литература

ОСНОВНАЯ

1. Коровин, Н.В. Общая химия [Текст] : учебник / Н. В. Коровин. - 14-е изд., перераб. - Москва : Академия, 2013. - 489 с.

2. Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии.Учеб. пособие.-М.:Юрайт.,-2014.-236 с.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

3. Глинка Н. Л. Общая химия.Учеб. пособие.-М.:Кнорус.,-2010.-752 с.

Время, отведенное на лабораторную работу

Подготовка к работе	1,0 час
Выполнение работы	1,0 час
Обработка результатов эксперимента и оформление отчета	1,0 час