Задачи по общей химии
жүктеу/скачать 0.75 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Пример 18.3.
- Пример 18.4.
- Пример 18.5.
| Пример 18.2. Сколько времени нужно пропускать через раствор кислоты ток
силой 10 А, чтобы получить 5,6 л водорода (при н. у.)? Решение. Продукт электролиза представляет собой газообразное вещество, поэтому для решения воспользуемся уравнением V газа . Так как 1 моль эквивалентов водорода занимает при нормальных условиях объем 11,2 л, то искомое количество времени прохождения тока: t = 4825 c =1ч 20мин 25с. Пример 18.3. При проведении электролиза водного раствора хлорида двухвалентного металла затрачено 3561 Кл электричества. В результате процесса на катоде выделилось 2,19 г этого металла. Определите металл, водный раствор хлорида которого подвергли электролизу. Приведите схему электродных процессов. Определите продукты электролиза. Решение. Находим молярную массу эквивалентов металла: Мэк = 59,347 г/моль. Умножая эту величину на 2 (валентность металла) получаем 118,69 г/моль, что соответствует молярной массе атомов олова. Следовательно, электролизу подвергли раствор SnCl2. В водном растворе хлорид олова (II) диссоциирует: SnС12 = Sn2+ + 2С1–. Стандартный электродный потенциал олова (II) (–0,136 В) существенно выше значения потенциала восстановления ионов водорода из воды (–0,41 В). Поэтому на катоде будет происходить разряд ионов Sn2+ и выделение металлического олова. На аноде будут окисляться анионы хлора. Катод Sn2+, Н2О Анод С1–, Н2О Катодный процесс: Sn2+ + 2ē = Sn Анодный процесс: 2С1– –2ē = С12 135 Продукты электролиза – Sn и С12. Пример 18.4. При электролизе раствора CuSO4 на угольном аноде выделилось 350 мл кислорода при нормальных условиях. Сколько граммов меди выделилось на катоде? Приведите уравнения электродных процессов, определите продукты электролиза. Решение. В водном растворе сульфат меди(II) диссоциирует по схеме: CuSO4 = Cu2+ + SO42-. Электродный потенциал меди (+0,337 В) значительно больше потенциала восстановления ионов водорода из воды (–0,41 В). Поэтому на катоде происходит процесс восстановления ионов Cu2+. При электролизе водных растворов сульфат-анионы не окисляются на аноде. На нем происходит окисление воды. Катод Cu2+, Н2О Анод SO42–, Н2О На катоде: Cu2+ + 2ē = Сu На аноде: 2Н2О – 4ē = 4Н+ + О2. Продукты электролиза – Сu и О2. У анода: 4Н+ + 2SO42– = 2Н2SO4 Один моль эквивалентов кислорода при н.у. занимает объем 5,6 л. Следовательно, 350 мл составляют 0,35 / 5,6 = 0,0625 моль. Столько же молей эквивалентов выделилось на катоде. Отсюда, масса меди m = 0,0625 = 1,98 г. Пример 18.5. Будут ли, и в какой последовательности, восстанавливаться на катоде одновременно присутствующие в растворе (в равных концентрациях) ионы А13+, Ni2+, Sn2+, Au3+ и Mg2+? Напряжение достаточно для выделения любого металла. Решение. На катоде сначала восстанавливаются катионы, имеющие большее значение электродного потенциала (табл. 8.1). Поэтому, в первую очередь, на катоде будут восстанавливаться ионы Au3+ (+1,498 В), далее Sn2+ (–0,136 В) и, наконец, Ni2+ (–0,250 В). Ионы А13+ (–1,662 В) и Mg2+ (–2,363 В), 136 имеющие значения электродного потенциала значительно отрицательнее потенциала восстановления ионов Н+ из воды (–0,41 В), при электролизе водных растворов не восстанавливаются на катоде. При электролизе их солей протекает восстановление молекул воды: 2Н2О + 2ē = Н2 + 2ОН–. жүктеу/скачать 0.75 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|