Законы Фарадея

1. Через раствор сульфата меди (II) проходит ток силой 1,5 А. Определите теоретический выход меди в течение 1 час. (m = 1,778 г)

2. Через раствор сульфата меди (II) пропущено 5 Ачас электричества, при этом на катоде выделилось 5,6 г меди. Определите выход по току меди. (В_Т = 94,7%)

3. С хлорного электролизера при токовой нагрузке 22 кА за 24 часа получено 5450 л электролитической щелочи, содержащей 138 г/л NaOH. Рассчитать выход по току щелочи. (В_Т = 95,45%)

4. При помощи электролиза воды требуется получить 0,6 л гремучего газа при 293 К и 740 мм рт. ст. Сколько для этого потребуется времени, если сила тока 2 А? (t = 1564 с)

5. Ток силой 0,2 А пропускается 5 мин через раствор серной кислоты. Каков объем выделившихся водорода и кислорода при 300 К и стандартном давлении? Выход по току 100%. ( = 7,652 мл; = 3,826 мл)

6. При пропускании электрического тока через разбавленную серную кислоту в течение 5 мин на катоде выделяется 40 см³ водорода, измеренных при 288 К и 748 Торр. Определите силу тока, проходящего через электролит. (I = 1,08 А)

7. Металлический предмет требуется покрыть слоем никеля толщиной 0,3 мм. Площадь поверхности покрываемого предмета равна 100 см² . Плотность никеля 9,0 г/см³ . Сколько времени требуется пропускать ток силой 3 А, если выход по току составляет 90%? (t = 9 час 8 мин)

8. Железный лист общей площадью 1000 см² используется в качестве катода при электролизе соли цинка. Какой толщины достигает слой цинка, выделившегося на катоде, за 25 мин, если плотность тока равна 2,5 А/дм² . Плотность цинка 7,15 г/см³ , выход цинка по току 100%. ( = 1,77610^–3 см)

9. Определите расход электроэнергии на получение 1 т меди из раствора CuSO₄ при напряжении на ванне 2 В и выходе по току 96%. (А = 6,3310⁹ Дж)

10. При прохождении тока через раствор сульфата никеля (II) на катоде выделяются никель и водород. Определите выход по току никеля, если после пропускания 0,5 Ачас выделилось 17,4 см³ Н₂ (при н.у.). (В_Т = 91,6%)

11. Раствор CuSO₄ подвергается электролизу с медным катодом и платиновым анодом. За время электролиза на катоде отложилось 6,35 г меди. Выделившийся на аноде кислород измерен при стандартном давлении и Т= 298 К. Каков объем газа? Сколько времени продолжался электролиз, если сила тока равна 0,1 А? ( = 1,22 л; t = 53 час 37 мин)

12. При электролизе раствора NiSO₄ на катоде, площадь поверхности которого равна 0,02 м² , образовался слой никеля толщиной 0,05 мм и выделилось 1,03 л водорода при стандартных условиях. Определите силу тока и выход никеля по току, если электролиз продолжался 10 час. Плотность никеля 9000 кг/м³ .

(I = 1,048 A; B_T = 78,4%)

13. Ток последовательно проходит через сосуды с водными растворами AgNO₃ , CuSO₄ , KJ, HClO₄ . Какие вещества и в каких количествах выделяются на платиновых электродах в растворах CuSO₄ , KJ, HClO₄ , если в сосуде с раствором AgNO₃ на катоде осадилось 0,1079 г серебра? (CuSO₄ : 0,032 г Cu и 0,008 г О₂ ; KJ: 0,001 г Н₂ и 0,127 г J₂ ; HClO₄ : 0,001 г Н₂ и 0,008 г О₂ )

14. Через водные растворы серной кислоты и сульфата двухвалентного металла одновременно пропустили электрический ток. На катоде первого электролизера выделилось 400 см³ водорода, измеренного при Т = 298 К и р = 98600 Па. На катоде второго электролизера образовался металл массой 1,04 г (выход металла по току 100%). Определите выделенный на электроде металл. (Zn)

15. Дан сплав никеля с мышьяком, содержащий 32% As (вес.). Сколько никеля и сколько мышьяка перейдет в раствор при анодном растворении сплава током 0,05 А в течение 1 часа, если анодные реакции Ni  Ni²⁺ + 2e , As  As³⁺ + 3e ? (m_Ni = 0,0352 г, m_As = 0,0166 г)

16. Насколько изменится масса электрода никель-кадмиевого аккумулятора, на котором при его работе протекает реакция

NiOOH + H₂O + e  Ni(OH)₂ + OH^– ,

если аккумулятор будет работать 2 мин, выдавая ток 10 А? ( m = 0,0124 г)

17. При электролизе раствора роданидных комплексов двухвалентных меди, никеля и цинка было получено 0,303 г сплава, содержащего 41,6% меди, 22,2% никеля и 36,2% цинка. Сколько кулонов прошло через раствор? Водород не выделялся. (q = 927,8 Кл)

18. Сколько времени необходимо для полного окисления хлората калия, содержащегося в 500 мл раствора концентрации 0,5 моль/л, до перхлората, если через раствор пропускать ток силой 1 А? (t = 48250 с = 13 час 24 мин 10 с)

19. В электролитической ячейке с платиновыми электродами, поверхность каждого из которых равна 1 см² , подвергали электролизу раствор карбоновой кислоты. Электроокисление карбоновой кислоты протекает по реакции

2RCOONa + 2H₂O = R – R + 2CO₂ + 2NaOH + H₂ .

Найти плотность тока, если за 30 мин электролиза выделилось 28,5 см³ газов при н.у. (i = 45,5 мA/см² )

20. При электролизе раствора FeCl₃ на катоде было получено 0,212 г FeCl₂ , 0,0155 г Fe и 13,5 см³ H₂ при н.у. Вычислить выход по току для каждого из полученных веществ. (B_T (FeCl₂ ) = 39 %; B_T (Fe) = 24,9%; B_T (Н₂ ) = 36,1%)

21. Амальгаму калия, полученную электролизом в течение 30 мин током 8 А, разложили в 100 см³ воды, при этом получился 5%-ный раствор щелочи. Рассчитать выход по току калия и его процентное содержание в амальгаме, если для электролиза было взято 180 г ртути. (B_T (К ) = 90,4%; Р_i = 2,84%)