Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Электролиз






Пример 1. Какая масса меди выделится на катоде при электролизе раствора CuSO4 в течение 1 ч при силе тока 4 А?

Решение. Согласно законам Фарадея:

m = ЭIt /96500, (1)

где т – масса вещества, окисленного или восстановленного на электроде; Э – эквивалентная масса вещества; I – сила тока, A; t – продолжительность электролиза, с. Эквивалентная масса меди в CuSO4 равна 63, 54: 2 = 31, 77 г/моль. Подставив в формулу (1) значения Э = 31, 77, I = 4A, t = 60 • 60 = 3600 с, получим:

Пример 2. Вычислите эквивалентную массу металла, зная, что при электролизе раствора хлорида этого металла затрачено 3880 Кл электричества и на катоде выделяется 1 1, 742 г металла.

Решение. Из формулы (1):

Э = 11, 742 • 96 500/3880 = 29, 35 г/моль

где m = 11, 742 г; It = Q = 3880 Кл.

Пример 3. Чему равна сила тока при электролизе раствора в течение 1 ч 40 мин 25 с, если на катоде выделилось 1, 4 л водорода (н.у.)?

Решение. Из формулы (1):

I = т • 96500/ Эt.

Так как дан объем водорода, то отношение т/Э заменяем отношением , где – объем водорода, л; – эквивалентный объем водорода, л. Тогда:

.

Эквивалентный объем водорода при н.у. равен половине молярного объема 22, 4/2 =11, 2 л. Подставив в приведенную формулу значения л, л, t = 6025 (1 ч 40 мин 25 с = 6025 с), находим:

I = 1, 4 • 96 500/11, 2 • 6025 = 2 А.

Пример 4. Какая масса гидроксида калин образовалась у катода при электролизе раствора K2SO4, если на аноде выделилось 11, 2 л кислорода (н.у.)?

Решение. Эквивалентный объем кислорода (н.у.) 22, 4/4 = 5, 6 л. Следовательно, 11, 2 л содержат две эквивалентные массы кислорода. Столько же эквивалентных масс КОН образовалось у катода, или 56, 11 • 2 = 112, 22 г (56, 11 г/ моль – мольная и эквивалентная масса КОН).

Контрольные вопросы

261. Электролиз раствора K2SO4 проводили при силе тока 5 А в течение 3 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н.у.), выделившихся на катоде и аноде? Ответ: 5, 03 г; 6, 266 л; 3, 133 л.

262.При электролизе соли некоторого металла в течение 1, 5 ч при силе тока 1, 8 А на катоде выделилось 1, 75 г этого металла. Вычислите эквивалентную массу металла. Ответ: 17, 37 г/моль.

263.При электролизе раствора CuSO4 на аноде выделилось 168 см газа (н.у.). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде. Ответ: 0, 953 г.

2S4. Электролиз раствора Na2SO4 проводили в течение 5 ч при силе тока 7 А. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н.у.), выделившихся на катоде и аноде? Ответ: 11, 75 г; 14, 62 л; 7, 31 л.

265. Электролиз раствора нитрата серебра проводили при силе тока 2 А в течение 4 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса серебра выделилась на катоде и каков объем газа (н.у.), выделившегося на аноде? Ответ: 32, 20 г; 1, 67 л.

266.Электролиз раствора сульфата некоторого металла проводили при силе тока 6 А в течение 45 мин, в результате чeгo на катоде выделилось 5, 49 г металла. Вычислите эквивалентную массу металла. Ответ: 32, 7 г/моль.

267.Насколько уменьшится масса серебряного анода, если электролиз раствора АgNО3 проводить при силе тока 2 А в течение 38 мин 20 с? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах. Ответ: 4, 47г.

268. Электролиз раствора сульфата цинка проводили в течение 5 ч, в результате чего выделилось 6 л кислорода (н.у.). Составьте уравнения электродных процессов и вычислите силу тока. Ответ: 5, 74 А.

269.Электролиз раствора CuSO4 проводили с медным анодом в течение 4 ч при силе тока 50 А. При этом выделилось 224 г меди. Вычислите выход пр. току (отношение массы выделившегося вещества к теоретически возможной). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах в случае медного и угольного анода, Ответ: 94, 48%.

270.Электролиз раствора NaI проводили при силе тока 6 А в течение 2, 5 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах, и вычислите массу вещества, выделившегося на катоде и аноде? Ответ: 0, 56 г; 71, 0 г.

271.Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора AgNO3. Если электролиз проводить с серебряным анодом, то его масса уменьшается на 5, 4 г. Определите расход электричества при этом. Ответ: 4830 Кл.

272.Электролиз раствора CuSO4 проводили в течение 15 мин при силе тока 2, 5 А. Выделилось 0, 72 г меди. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах в случае медного и угольного анода. Вычислите выход по току (отношение массы выделившегося вещества к теоретически возможной). Ответ: 97, 3%.

273.Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах при электролизе расплавов и водных растворов NaCl и КОН. Сколько литров (н.у.) газа выделится на аноде при электролизе гидроксида калия, если электролиз проводить в течение 30 мин при силе тока 0, 5 А? Ответ: 0, 052 л.

274.Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах при электролизе раствора КВr. Какая масса вещества выделяется на катоде и аноде, если электролиз проводить в течение 1 ч 35 мин при силе тока 15 А? Ответ: 0, 886 г; 70, 79 г.

275. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора CuCl2. Вычислите массу меди, выделившейся на катоде, если на аноде выделилось 560 мл газа (н.у.). Ответ: 1, 588 г.

276. При электролизе соли трехвалентного металла при силе тока 1, 5 А в течение 30 мин на катоде выделилось 1, 071 г металла. Вычислите атомную массу металла. Ответ: 114, 82.

277.При электролизе растворов МgSО4 и ZnCl2, соединенных последовательно с источником тока, на одном из катодов выделилось 0, 25 г водорода. Какая масса вещества выделится на другом катоде; на анодах? Ответ: 8, 17 г; 2, 0 г; 8, 86 г.

278.Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора Na2SO4. Вычислите массу вещества, выделяющегося на катоде, если на аноде выделяется 1, 12 л газа (н.у.). Какая масса H2SO4 образуется при этом возле анода? Ответ: 0, 2 г; 9, 8 г.

279.При электролизе раствора соли кадмия израсходовано 3434 Кл электричества. Выделилось 2 г кадмия. Чему равна эквивалентная масса кадмия? Ответ: 56, 26 г/моль.

280.Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе раствора КОН. Чему равна сила тока, если в течение 1 ч 15 мин 20 с на аноде выделилось 6, 4 г газа? Сколько литров газа (н.у.) выделилось при этом на катоде? Ответ: 17, 08 А; 8, 96 л.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.