Перед решением рекомендуем повторить темы: «Диссоциация веществ», «Электролиты».
Задания с решениями.
Задание №1.
Только катионы калия и фосфат-анионы образуются при диссоциации вещества, формула которого
Объяснение: если при диссоциации образуются только катионы калия и фосфат-ионы, значит только эти ионы и входят в состав нужного вещества. Подтвердим уравнением диссоциации:
Правильный ответ — 4.
Задание №2.
К электролитам относится каждое из веществ, формулы которых
1. N2O, KOH, Na2CO3
2. Cu(NO3)2, HCl, Na2SO4
3. Ba(OH)2, NH3xH2O, H2SiO3
Объяснение: электролиты — вещества, проводящие электрический ток вследствие диссоциации на ионы в растворах и расплавах. Следовательно, электролиты — растворимые вещества.
Правильный ответ — 2.
Задания №3.
При полной диссоциации сульфида натрия образуются ионы
Объяснение: напишем уравнение диссоциации сульфида натрия
Разные Селитры для Азотной кислоты и Какую нельзя использовать! Опасно!
Следовательно, правильный ответ — 3.
Задания №4.
В перечне ионов
1. БГД 2. БГЕ 3. АГЕ 4. ВГЕ
Объяснение: катионы-положительные частицы, например, ионы металлов или ион водорода. Из перечисленных — это ион аммония, ион водорода и магния. Правильный ответ — 2.
Задания №5.
Верны ли следующие суждения об электролитической диссоциации солей?
А. Все соли при диссоциации образуют катионы металлов, катионы водорода и анионы кислотных остатков
Б. Соли в процессе диссоциации образуют катионы металлов и анионы кислотных остатков
1. Верно только А
2. Верно только Б
3. Верны оба суждения
4. Оба суждения неверны
Объяснение: только кислые соли при диссоциации образуют катионы водорода, следовательно, А-неверно, а вот Б — верно. Приведем пример:
Правильный ответ — 2.
Задания №6.
Одинаковое число молей катионов и анионов образуется при полной диссоциации в водном растворе 1 моль
Объяснение: в этом уравнении мы можем либо написать уравнения диссоциации и посмотреть на полученные коэффициенты, либо посмотреть на индексы в формулах данных солей. Одинаковое число молей есть только у молекулы KNO3:
Правильный ответ — 1.
Задание №7.
Хлорид-ионы образуются в процессе диссоциации вещества, формула которого
Объяснение: среди приведенных веществ хлорид-ионы есть только в молекуле хлорида алюминия — AlCl3. Приведем уравнение диссоциации этой соли:
AlCl3 → Al3+ + 3Cl‾
Правильный ответ — 2.
Задание №8.
Ионы водорода образуются при диссоциации вещества, формула которого
Объяснение: ионы водорода входят, среди перечисленных, только в HBr: HBr → H+ + Br‾
(H2SiO3 в растворе диссоциирует на Н2О и SiO2)
Правильный ответ — 3.
Задание №9.
В перечне веществ:
А. Серная кислота
В. Гидроксид калия
Д. Сульфат натрия
Е. Этиловый спирт
Делаем нитрат серебра. Чистый.
к электролитам относятся:
1. ГДЕ 2. АБГ 3. ВДЕ 4. АВД
Объяснение: электролиты — это сильные кислоты, основания или соли. Среди перечисленных — это серная кислота (H2SO4), гидроксид калия (KOH), сульфат натрия (Na2SO4). Правильный ответ — 4.
Задание №10.
В процессе диссоциации фосфат-ионы образуют каждое из веществ, формулы которых
1. H3PO4, (NH4)3PO4, Cu3(PO4)2
2. Mg3(PO4)2, Na3PO4, AlPO4
3. Na3PO4, Ca3(PO4)2, FePO4
4. K3PO4, H3PO4, Na3PO4
Объяснение: как и в предыдущем задании, здесь нам нужно знать, что электролиты — это сильные кислоты или растворимые соли, как, например, в №4:
Na3PO4 → 3Na+ + PO4³‾
Правильный ответ — 4.
Автор решения: Лунькова Е.Ю.
Задания для самостоятельного решения.
1. Ионы водорода и кислотного остатка образуются в процессе электролитической диссоциации:
2. Азотной кислоты
3. Кремниевой кислоты
4. Нитрата калия
2. Электролитами является каждое из веществ, формулы которых:
1. KOH, H2O(дист), CaCl2
2. BaSO4, Al(NO3)3, H2SO4
3. BaCl2, H2SO4, LiOH
4. H2SiO3, AgCl, HCl
3. Верны ли следующие суждения об электролитах?
А. Азотная и серная кислоты являются сильными электролитами
Б. Сероводород в водном растворе полностью распадается на ионы
1. Верно только А
2. Верно только Б
3. Верны оба суждения
4. Оба суждения неверны
4. Электролитом является каждое из двух веществ
1. Сульфид меди (II) и этанол
2. Соляная кислота и сульфат калия
3. Оксид ртути (II)и сульфат кальция
4. Карбонат магния и оксид азота (I)
5. В водном растворе ступенчато диссоциирует
1. Нитрат меди (II)
2. Азотная кислота
3. Серная кислота
4. Гидроксид натрия
6. Верны ли следующие суждения об электролитах
А. Гидроксид бериллия и гидроксид железа (III) являются сильными электролитами
Б. Нитрат серебра в водном растворе полностью распадается на ионы
1. Верно только А
2. Верно только Б
3. Верны оба суждения
4. Оба суждения неверны
7. Сульфат-ионы образуются в процессе диссоциации
1. Сульфида калия
2. Сероводородной кислоты
3. Сульфида меди
4. Сульфата бария
8. Общие химические свойства гидроксида натрия и гидроксида бария обусловлены
1. Наличием в их растворах ионов натрия и бария
2. Их хорошей растворимостью в воде
3. Наличием в их составе трех элементов
4. Наличием в их растворах гидроксид-ионов
9. Катионом является
10. Анионом является
Предоставленные задания были взяты из сборника для подготовки к ОГЭ по химии авторов: Корощенко А.С. и Купцовой А.А.
Телефон:
8 (915) 359-09-78
КОПИРОВАНИЕ ЛЮБОЙ ИНФОРМАЦИИ С САЙТА ЗАПРЕЩЕНО ЗАКОНОМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Источник: scienceforchildren.ru
электролит серебрения
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения блестящих серебряных покрытий из безцианистых электролитов. Электролит содержит растворимое соединение серебра, комплексообразователь 5,5-диметилгидантоин, электропроводящую соль щелочного металла, щелочной реагент, блескообразующую добавку 3-пиридинсульфоновую кислоту, депассивирующую добавку N-алкилпирролидон с количеством атомов углерода в алкильном радикале от 2 до 5. Покрытие наносят из водного раствора электролита с рН 9,5-11,5. Изобретение обеспечивает стабильное нанесение качественного зеркального покрытия в течение длительного периода эксплуатации электролита с использованием растворимого серебряного анода. 2 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Электролит серебрения, содержащий растворимое соединение серебра, 5,5-диметилгидантоин в качестве комплексообразователя, электропроводящую соль щелочного металла, щелочной реагент, блескообразующую добавку, депассивирующую добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве блескообразующей добавки он содержит 3-пиридинсульфоновую кислоту, в качестве депассивирующей добавки соединение, выбранное из N-алкилпирролидонов с числом углеродных атомов в алкильном радикале от 2 до 5.
2. Электролит по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворимого соединения серебра он содержит нитрат или метансульфонат серебра, в качестве электропроводящей соли нитрат натрия, а в качестве щелочного реагента гидроксид калия.
3. Электролит по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит упомянутые компоненты в водном растворе, имеющем рН от 9,5 до 11,5 при следующем содержании в растворе, г/л:
| нитрат или метансульфонат серебра | 10-40 (по серебру) |
| нитрат натрия | 20-50 |
| гидроксид калия | 9-10 |
| 5,5-диметилгидантоин | 100-160 |
| 3-пиридинсульфоновая кислота | 0,05-0,5 |
| N-алкилпирролидон | 0,5-5,0 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к химии и технологии благородных металлов и может быть использовано при нанесении блестящих декоративных покрытий на ювелирные изделия, на токонесущие детали радиоэлектронной и электротехнической промышленности, в производстве зеркал специального промышленного назначения и, в частности, относится к составам электролитов безцианистого серебрения.
Известен безцианистый пирофосфатный электролит, содержащий пирофосфатный комплекс серебра, пирофосфат калия, карбонат калия и смачивающие добавки. Известный электролит обеспечивает получение тонких блестящих покрытий из серебра (Андрющенко Ф.К, Орехова В.В. Защита металлов. 1969. № 3, С.287-292).
Однако эти покрытия имеют синий оттенок и становятся матовыми при увеличении толщины покрытия, кроме того, пирофосфатные электролиты склонны к пассивации серебряных анодов и осаждению плотного осадка карбонатов на поверхности анода.
Известны безцианистые электролиты, в состав которых входят органические соединения, образующие комплексные соединения с серебром (US 5601696, 11.02.1997, US 5911866, 15.06.1999, US 6210556, 03.04.2001).
Наиболее близким к предложенному электролиту является электролит блестящего серебрения, содержащий комплексное соединение серебра с 5,5-диметилгидантоином, 5,5-диметилгидантоин, электропроводящую соль щелочного металла или аммония, сульфаминовую кислоту, гидроксид щелочного металла для корректировки рН, блескообразующую добавку — 2,2 -дипиридил и, возможно, депассивирующую добавку из производных пиридина (никотинамид, изоникотинамид, 2-аминопиридин и др.) (US 2005/0183961 A1, 25.08.2005).
Недостатками данного электролита являются невысокая скорость осаждения серебра, низкая устойчивость блескообразующей добавки (в частности, 2,2 -дипиридила) и ее разложение в процессе эксплуатации электролита, что ухудшает качество получаемых покрытий. Кроме того, при длительной эксплуатации электродов происходит пассивация серебряных растворимых анодов.
Задачей изобретения является создание безцианистого электролита, стабильно обеспечивающего зеркально-блестящее серебрение, устойчивого в процессе получения покрытий, обеспечивающего высокую скорость осаждения серебра, т.е. сокращение продолжительности процесса получения покрытий.
Поставленная задача решается описываемым электролитом серебрения, в состав которого входят: растворимое соединение серебра, 5,5-диметилгидантоин в качестве комплексообразователя, электропроводящая соль щелочного металла, щелочной реагент, блескообразующая добавка — 3-пиридинсульфоновая кислота, депассивирующая добавка, выбранная из N-алкилпирролидонов с числом атомов углерода в алкильном радикале от 2 до 5.
Предпочтительно в качестве растворимого соединения серебра электролит содержит нитрат или метансульфонат серебра, в качестве электропроводящей соли — нитрат натрия, в качестве щелочного реагента — гидроксид калия.
В рабочем состоянии электролит содержит упомянутые компоненты в водном растворе, имеющем рН от 9,5 до 11,5, при содержании компонентов в растворе:
| нитрат или метансульфонат серебра | 10-40 г/л (по Ag) |
| нитрат натрия | 20-50 г/л |
| гидроксид калия | 9-10 г/л |
| 5,5-диметилгидантоин | 100-160 г/л |
| 3-пиридинсульфоновая кислота | 0,05-0,5 г/л |
| N-алкилпирролидон | 0,5-5,0 г/л |
| вода | остальное до 1 литра |
Наиболее предпочтительные содержания компонентов электролита в его рабочем состоянии выбраны опытным путем и обусловлены следующим.
Увеличение концентрации серебра выше 40 г/л приводит к неэффективно высокому расходу серебра, при этом основные показатели не улучшаются. Снижение концентрации серебра ниже 10 г/л может привести к нестабильности процесса электролиза и, как следствие, к ухудшению качества покрытия.
Концентрация 5,5-диметилгидантоина 100-160 г/л обеспечивает связывание в комплекс всего серебра, находящегося в растворе, а также связывание в комплекс серебра, растворяемого на аноде.
При концентрациях соединений N-алкилпирролидона (обычно используют N-метилпирролидон, N-этилпирролидон, N-изопропилпирролидон и др.) менее 0,5 г/л возможна анодная пассивация серебра, при концентрациях более 5 г/л покрытия могут приобретать некоторую матовость.
При концентрации 3-пиридинсульфоновой кислоты менее 0,05 г/л серебряные покрытия тускнеют с увеличении толщины покрытия более 3 мкм, а при концентрации более 0,5 г/л может происходить потемнение покрытия на торцах изделий, где обычно более высокая плотность тока.
Интервал рН от 9,5 до 11.5 выбран исходя из максимальной устойчивости комплексных соединений серебра с 5,5-диметилгидантоином.
Предлагаемый электролит испытан в укрупненном лабораторном масштабе.
Приготовлен водный раствор электролита, содержащий: нитрат серебра из расчета 10 г/л по металлу, комплексообразователь — 5,5-диметилгидантоин — 100 г/л, нитрат натрия 40 г/л, депассиватор — N-метилпирролидон — 0,5 г/л, блескообразующую добавку — 3-пиридинсульфоновую кислоту с концентрацией 0,5 г/л и гидроксид калия — 9,4 г/л. При рН раствора 10,8 проводят процесс получения покрытая в ячейке Хулла при комнатной температуре, при перемешивании электролита, при силе тока 0,5 ампера в течение 4 минут, с растворимым серебряным анодом.
Зеркально-блестящее покрытие получено в интервале от 0,1 до 0,3 А/дм 2 . Скорость осаждения при плотности тока 0,3 А /см 2 равна 0,25 мкм/мин. Количество, серебра, выделенного на катоде, равно количеству серебра, растворенного на аноде, выход по току близок к 100%. Опыты по нанесению покрытий проведены в течение месяца. Пассивация анода не наблюдалась, раствор оставался прозрачным, качество покрытий оставалось стабильным.
Приготовлен водный раствор электролита, содержащий: нитрат серебра из расчета 40 г/л по металлу, комплексообразователь — 5,5 диметилгидантоин — 160 г/л, нитрат натрия — 20 г/л, депассиватор — N-этилпирролидон — 3,5 г/л, блескообразующую добавку — 3-пиридинсульфоновую кислоту — 0,05 г/л и регулятор рН — гидроксид калия — 9,6 г/л, рН раствора составил 10.8. В ячейке Хулла проведено получение покрытия при комнатной температуре, с перемешиванием электролита, при силе тока 0,5 ампера в течение 4 минут, с растворимым серебряным анодом.
Зеркально-блестящее покрытие получается в интервале от 0,2 до 0,5 А/дм 2 . Скорость осаждения серебра при плотности тока — 0,5 А/см 2 равна 0,34 мкм/мин. Количество, серебра, выделенного на катоде, равно количеству серебра, растворенного на аноде, выход по току близок к 100%. Опыты по нанесению покрытий проведены в течение месяца. Пассивации анода не наблюдалась, раствор оставался прозрачным, качество покрытий оставалось стабильным.
Из водного раствора электролита, содержащего: нитрат серебра из расчета 25 г/л по металлу, комплексообразователь — 5,5 диметилгидантоин — 140 г/л, нитрат калия — 50 г/л, депассиватор — N-изопропилпирролидон — 5,0 г/л, блескообразующую добавку — 3-пиридинсульфоновую кислоту — 0,35 г/л и гидроксид калия — 9,7 г/л, при рН-11,5 в ячейке Хулла осуществлен процесс нанесения серебряного покрытия. Условия осаждения: комнатная температура, перемешивание электролита, силе тока 0,5 ампера, время — 4 минуты, растворимый серебряный анод.
Получено зеркально-блестящее покрытие в интервале от 0,2 до 0,4 А/дм 2 . Скорость осаждения серебра при плотности тока 0,4 А/см 2 равна 0,29 мкм/мин. Количество серебра, выделенного на катоде, равно количеству серебра, растворенного на аноде, выход по току близок к 100%. Опыты по нанесению покрытий проводили в течение месяца. Пассивации анода не наблюдали, раствор оставался прозрачным, качество покрытий оставалось стабильным.
Пример по прототипу (US 2005/0183961).
Состав водного раствора электролита: комплексное серебро с 5,5-диметилгидантоином — 25 г/л по серебру, сульфаминовая кислота — 52,5 г/л, гидроксид калия — 60 г/л, 5,5-диметилгидантоин — 80 г/л и блескообразующая и депассивирующая добавки: 2.2 -дипиридил — 5,0 г/л и производное пиридина (никотинамид) — 50 г/л. При рН=11 в ячейке Хулла осуществлен процесс при комнатной температуре с перемешиванием электролита при силе тока 0,5 ампер в течение 4 минут с использованием растворимого серебряного анода.
Зеркально-блестящее покрытие получено в интервале от 0,10 до 0,25 А/дм 2 . Скорость осаждения серебра при плотности тока 0,25 А/см 2 равна 0,12 мкм/мин. Количество серебра, выделенного на катоде, больше количества серебра, растворенного на аноде, выход по току на катоде близок к 100%, на аноде выход по току составил 67%. Опыты по нанесению покрытий проведены в течение месяца. После эксплуатации электролита в течение 1 недели анод пассивируется, при этом анодный выход по току снизился до 12%, а в растворе появился коллоидный осадок, качество покрытий ухудшилось, покрытия стали матовыми и неравномерными.
Из приведенных выше примеров видно, что предложенное изобретение обеспечивает достижение поставленной задачи, т.к. заявленный состав электролита обеспечивает улучшение зеркального блеска покрытий, повышение скорости осаждения серебра, устойчивость электролита в течение длительного периода работы.
Источник: www.freepatent.ru
Какие из указанных веществ электролиты? А какие нет? Объясните почему? Al(OH)3; H2SO3; Cl2; H2O; AgNO3.
Электролиты — вещества, растворы которых могут проводить электрический ток. Такие вещества диссоциировать на ионы . Ионы могут переносить электрический заряд. Поэтому растворы таких веществ можно назвать раствором электролита. В нашем случае электролитом являются нитрат серебра и сернистая кислота. Они диссоциируют на ионы:
Н2SO3 = 2H(+) + SO3(2-);
Гидроксид алюминия Al(OH)3 является плохим электролитом, поскольку он плохо растворим и слабо диссоциирует.
Хлор является газом при нормальных условиях и так же не диссоциирует. Однако он может реагировать с водой, а продукты реакции уже являются электролитом.
Чистую воду электролитом не считают. Однако стоит уточнить, что вода все же очень слабо, но проводит электрический ток за счет внутренней диссоциации.
Источник: uchi.ru