4.Задачи.

1. Для чего перед нанесением электролитического покрытия полированную поверхность изделия обычно подвергают кратковременному травлению в кислоте?

2. С целью предохранения от коррозии железо покрывают одним из следующих металлов: цинком, оловом, хромом или никелем. Что будет подвергаться коррозии в первую очередь в каждом случае, если на покрытие нанести глубокую царапину, затрагивающую железо: основной металл или металл покрытия? Дайте объяснение.

3.В растворе имеются сульфаты серебра, меди, никеля и цинка. В какой последовательности (теоретически) должны выделяться металлы на катоде при электролизе этих солей?

4. Почему при электролизе солей цинка на катоде выделяется цинк, а не водород, несмотря на то, что электродный потенциал цинка более отрицателен по сравнению с водородом?

5. Теоретически напряжение разложения воды во время электролиза (при 17 °С и давлении 101,3 кПа) равно *1,23 В. Почему практически напряжение разложения составляет 1,9—2,5 В?

6.Рассчитайте рабочее напряжение, имеющееся между анодом и катодом ванны, для производства алюминия, если падение напряжения складывается из следующих величин:

1) анодная шина — 0,2 В;

2) переходное сопротивление анодная шина (штырь) — 0,06 В;

3) штыри —0,04 В;

4) контактный штырь (анод) —0,1 В;

5) анод —0,17 В;

6) электролит (металл) — 1,5 В;

7) подовый блок — 0,095 В;

8) контактный блок (катодный стержень) — 0,005 В;

9) катодные стержни —0,16 В;

10) контактный катодный стержень (катодная шина) —0,01 В;

11) катодная шина —0,11 В;

12) напряжение разложения глинозема — 1,7 В.

Ответ. 4,15 В.

7. Сколько теоретически должно выделиться алюминия в электролитической ванне при расходе энергии в количестве 1,84 Дж/ч?

Ответ. 0,336 кг.

8.Сколько за 1 ч выделится алюминия, если выход по току составляет 8%, а сила расходуемого тока — 60 000 А?

Ответ. 17,34 кг.

9. Сколько выделится алюминия за сутки, если выход по току составляет 87%, а сила расходуемого тока - 55 000 А?

Ответ. 385,6 кг.

1.При прохождении тока одинаковой силы через электролизеры, наполненные разбавленной и концентрированной щелочью, в первом случае выделяется больше теплоты. Чем это можно объяснить?

2.Почему водород, полученный электролитическим методом, обычно содержит следы кислорода?

3.Для удаления следов кислорода из водорода, полученного электролитическим методом, газ пропускают через нагретый платинированный асбест. Какую роль играет платина в данном случае?

4. Сколько водорода (по массе и объему) получится, если через электролизер в течение 3 ч пропускать ток силой 6 А?

Ответ. 0,677 г и 7,52 л.

5.В электролизере, через который проходил ток силой 10 А, выделилось 12 л водорода. Сколько времени работал электролизер?

Ответ. 2,87 ч.

6.Через электролизер в течение 6 ч проходил электрический ток силой 10 А. Сколько водорода выделилось по массе и объему?

Ответ. 25,4 л и 2,28 г.

1.Почему при электролизе раствора хлорида натрия на железном или графитовом электроде выделяется водород, а при электролизе с ртутным катодом выделяется натрий?

2.В электролизере с ртутным катодом образующаяся амальгама практически не взаимодействует с раствором. Почему ее разложение легко протекает в разлагателе?

3.Почему для ускорения разложения амальгамы натрия в разлагателе ее приводят в контакт с графитом и для этого на дно разлагателя укладывают графитовые плиты?

4.Для чего в промышленности графитовый анод располагают по возможности на более близком расстоянии от ртутного катода?

5.Обратимый потенциал разряда ионов ОН^- равен +0,88 В, а обратимый потенциал разряда ионов С1^- в насыщенном растворе хлорида натрия равен 1,33 В. Следовательно, при электролизе хлорида натрия на аноде должен выделяться кислород. Объясните, почему на большинстве электродов, в том числе и на угольном, преимущественно выделяется хлор.

6.Почему при электролизе горячего раствора хлорида натрия без разделения анодного и катодного пространств в основном получается бертолетова соль, а при электролизе холодного раствора получается раствор гипохлорита натрия?

7.Для чего электроды в промышленных электролизерах располагают по возможности наиболее близко друг от друга?

8.При электролизе раствора хлорида натрия в ванне, работающей при силе тока 1000 А, в течение суток выделилось 30 кг хлора. Сколько хлора должно выделиться теоретически и чему равен выход по току?

Ответ. 31,8 кг и 94,3%.