На катоде выделяется Н2, на аноде – О2.
2. Составить схемы электролиза и написать уравнения электродных процессов водного раствора сульфата никеля (II), если: а) анод инертный; б) анод никелевый. Какие продукты выделяются на катоде и аноде?
| Дано: NiSO4 а) анод инертный б) анод никелевый | Решение а) анод – инертный NiSO4 = Ni 2+ + . Схему электролиза составляем в соответствии с табл. 11.1. и 11.2: |
| 1. Схема электролиза –? 2. Продукты электролиза –? |
На катоде выделяется Ni и H2, на аноде выделяется О2.
б) анод – никелевый:
Ni 2+ + 2ē = Ni , Н2О
2H2O + 2ē = H2 + 2OH — Ni – 2ē = Ni 2+ .
На катоде выделяется Ni и H2, на аноде растворяется Ni.
3. При электролизе растворов а) нитрата кальция, б) нитрата серебра на аноде выделяется 560 мл газа (н.у.). Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов. Определить, какое вещество и в каком количестве выделилось на катоде. Анод инертный.
011 Электролиз 3 схемы растворов NaNO3 AgNO3
| Дано: Электролиты: а) Ca(NO3)2 б) AgNO3 анод = 560 см 3 Анод инертный | Решение а) Ca(NO3)2 = Ca 2+ + 2 . Схема электролиза: K(-) A(+) инертный Ca 2+ 2H2O + 2ē = 2H2O – 4ē = = H2 + 2OH — = О2 + 4H + На катоде выделяется Н2, на аноде выделяется О2. По закону эквивалентов: n эк (В1)(анод) = n эк (В2)(катод) |
| 1. Схема электролиза –? 2. –? 3. –? 4. –? |
В соответствии со схемой электролиза
= 11200 см 3 /моль.
На катоде выделилось 1120 см 3 водорода.
Ответ: 1120 см 3 водорода.
На катоде выделяется Ag, на аноде выделяется О2.
По закону эквивалентов: n эк(О2)(анод) = n эк(Ag)(катод) или
На катоде выделилось 10,8 г серебра.
Ответ: 10,8 г серебра.
УРОВЕНЬ С
Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов водного раствора сульфата калия (анод инертный). Определить, какие вещества и в каком количестве выделяются на катоде и аноде, если проводить электролиз в течение четырех часов при силе тока 2 А. Температура 298 К, давление 99 кПа.
| Дано: Электролит: K2SO4 τ = 4 ч Т = 298 К I = 2 A Р = 99 кПа Анод инертный | Решение K2SO4 = 2K + + . Схема электролиза: K(-) A(+) (инертный) K + 2H2O + 2ē = 2H2O – 4ē = = H2 + 2OH — = О2 + 4H + На катоде выделяется H2, на аноде – О2. По закону Фарадея объемы водорода и кислорода, выделившиеся при (н.у.): |
| 1. Схема электролиза –? 2. (катод) –? 3. (анод) –? |
F = 96500 Кл/моль, если τ – c,
F = 26,8 А∙ч/моль, если τ – ч.
где = 5,6 л/моль, т.е. = 2 .
Объем водорода при заданных условиях
Объем кислорода при заданных условиях
Ответ: 3,73 л водорода, 1,87 л кислорода.
2. Металлическую деталь, площадь поверхности которой равна 100 см 2 , необходимо покрыть слоем электролитически осажденной меди из раствора хлорида меди (II). Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов, если анод медный. Сколько времени должно длиться осаждение при силе тока 8 А и выходе по току 98 %, если толщина покрытия 0,15 мм? Плотность меди 8,9 г/см 3 .
Схема электролиза водного раствора AgNO3
| Дано: Электролит: CuCl2 S = 100 см 2 h = 0,15 мм I = 8 A BT = 98 % ρCu = 8,9 г/см 3 | Решение CuCl2 = Cu 2+ + 2Cl — . Схема электролиза: K(-) A(+) (Cu) Cu 2+ + 2ē = Cu Cl — H2O H2O Cu – 2ē = Cu 2+ На катоде выделяется Cu, на аноде растворяется Cu. |
| Анод медный Схема электролиза –? Время электролиза τ –? |
По закону Фарадея с учетом выхода по току (ВТ) масса меди, фактически выделившейся на катоде:
Масса меди, необходимая для получения медного покрытия:
m Cu(факт) = S ∙ h ∙ ρ, г,
где S – см 2 , h – см, ρ – г/см 3 .
где M эк(Cu) = = 32 г/моль.
F = 26,8 А∙ч/моль,
10 -1 – коэффициент пересчета миллиметров в сантиметры.
3. Определить молярную концентрацию эквивалента раствора нитрата серебра, если для выделения всего серебра из 75 см 3 этого раствора потребовалось пропустить ток силой 4А в течение
25 минут. Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов. Анод инертный. Выход по току серебра 100 %.
| Дано: Электролит: AgNO3 I = 4 A = 75 см 3 τ = 25 мин Анод инертный | Решение AgNO3 = Ag + + . Схема электролиза: K(-) A(+) инертный Ag + + ē = Ag H2O 2H2O – 4ē = О2 + 4H + . На катоде выделяется Ag, на аноде – О2. |
| Схема электролиза –? –? |
Молярная концентрация эквивалента раствора AgNO3:
По закону эквивалентов
где m Ag – масса серебра, выделившегося при электролизе с учетом 100 % выхода по току:
Молярная концентрация эквивалента раствора AgNO3
где τ – c, F = 96500 Кл/моль, V р-ра – л;
60 – коэффициент пересчета минут в секунды.
10 -3 – коэффициент пересчета сантиметров кубических в литры
Ответ: = 0,83 моль/л.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Источник: cyberpedia.su
Схема электролиза раствор нитрата серебра
Задача по химии — 1506
2022-09-28
Электролиз 10%-ного водного раствора нитрата серебра (I) продолжали до тех пор, пока массовая доля растворенного вещества не стала равна 13%. На одном графике изобразите зависимость от времени количества всех веществ, выделяющихся на инертных электродах. На другом графике (с тем же масштабом времени) изобразите зависимость массы раствора от времени. Объясните качественные особенности приведенных графиков.
Запишем уравнение электролиза раствора нитрата серебра:
$4AgNO_ + 2H_O = 4Ag + O_ + 4HNO_$.
При электролизе массовая доля $AgNO_$ уменьшается, а массовая доля $HNO_$ увеличивается. Найдем массовую долю $HNO_$ при полном разложении $AgNO_$. Возьмем 1000 г раствора, в котором содержится $1000 cdot 0,1 = 100 г AgNO_$. $n(AgNO_) = frac = 0,588 моль$. По уравнению реакции находим, что $n(HNO_) = 0,588 моль, n(Ag) = 0,588 моль, n(O_) = frac = 0,147 моль$.
После разложения $AgNO_$ масса раствора равна $1000 — m(Ag) — m(O_) = 1000 — 0,588 cdot 108 — 0,147 cdot 32 = 931,8 г$. Масса вещества в растворе составляет $m(HNO_)= 0,588 cdot 63 = 37,04 г$, а массовая доля равна $omega(HNO_) = frac 100 text < %>= 3,98 text< %>$. Но, по условию, массовая доля должна быть равна 13%, следовательно, электролиз проходил в две стадии: сначала полностью разложился нитрат серебра, а затем при электролизе раствора $HNO_$ частично разложилась вода:
Выяснив механизм процесса, мы можем теперь построить искомые графики. Будем считать, что сила тока постоянна, и в одну секунду через раствор проходит $x$ моль электронов. Тогда из уравнений электродных процессов
$Ag^ + e = Ag$,
$4OH^ — 4e = 2H_O + O_$,
$2H^ + 2e = H_$.
следует, что на первой стадии электролиза каждую секунду на электродах выделяется $x$ моль $Ag$ (массой $108x$ г) и $x/4$ моль $O_$ (массой $8x$ г), а на второй стадии за одну секунду выделяется $x/2$ моль $H_$ (массой $x$ г) и $x/4$ моль $O_$ (массой $8x$ г). Следовательно, графики зависимости количеств выделившихся веществ от времени представляют собой прямые линии, причем тангенсы углов наклонов для $Ag, O_$ и $H_$ относятся друг к другу как 4:1:2 (рис.).
Уменьшение массы раствора за одну секунду на первой стадии электролиза составляет $108x + 8x = 116x г$ (за счет $Ag$ и $O_$), а на второй стадии $x + 8x = 9x г$. Отношение тангенсов углов наклона двух отрезков прямой равно 116:9 (рис.).
Источник: earthz.ru
Составить схемы электролиза и написать уравнения электродных процессов водных растворов (анод инертный): а) хлорида меди (II), б) гидроксида натрия
На катоде выделяется Cu, на аноде выделяется Cl2.
б) NaОН = Na + + ОН —
На катоде выделяется Н2, на аноде выделяется О2.
Составить схемы электролиза и написать уравнения электродных процессов водного раствора сульфата никеля (II) , если: а) анод инертный, б) анод никелевый. Какие продукты выделяются на катоде и аноде?
На катоде выделяется Ni и H2 , на аноде выделяется О2.
б) анод – никелевый:
Ni 2+ + 2ē = Ni , Н2О
2H2O+2ē = H2+2OH — Ni — 2ē = Ni 2+
На катоде выделяется Ni и H2, на аноде растворяется Ni.
При электролизе растворов а) нитрата кальция, б) нитрата серебра на аноде выделяется 560 мл газа (н.у.). Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов. Определить какое вещество и в каком количестве выделилось на катоде? Анод инертный.
| РЕШЕНИЕ а) Ca(NO3)2 = Ca 2+ + 2 Схема электролиза: K(-) A(+) инертный Ca 2+ 2H2O+2ē=H2+2OH — 2H2O — 4ē = О2+4H + На катоде выделяется Н2, на аноде выделяется О2 По закону эквивалентов: nэк (В1)(анод) = nэк (В2)(катод) |
В соответствии со схемой электролиза:
nэк (О2)(анод) = nэк (Н2)(катод) или ,
= 11200 см 3 /моль
На катоде выделилось 1120 см 3 водорода.
Ответ: 1120 см 3 водорода.
На катоде выделяется Ag, на аноде выделяется О2.
По закону эквивалентов: nэк(Ag)(катод) = nэк(О2)(анод) или , откуда = = 10,8 г.
На катоде выделилось 10,8 г серебра.
Ответ: 10,8 г серебра.
УРОВЕНЬ В
Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов водного раствора сульфата калия (анод инертный). Определить какие вещества и в каком количестве выделяются на катоде и аноде, если проводить электролиз в течение четырех часов при силе тока 2А. Температура 298К, давление 99 кПа.
| Дано: Электролит: K2SO4 τ = 4 ч Т = 298 К I = 2 A Р = 99 кПа Анод инертный 1. Схема электролиза-? 2. (катод) — ? 3. (анод) — ? | РЕШЕНИЕ K2SO4 = 2K + + Схема электролиза: K(-) A(+) (инертный) K + 2H2O + 2ē = 2H2O — 4ē = = H2 + 2OH — = О2 + 4H + На катоде выделяется H2, на аноде выделяется О2 По закону Фарадея объемы водорода и кислорода, выделившиеся при (н.у.): |
F = 96500 Кл/моль, если τ – cек,
F = 26,8 А∙ч/моль, если τ – час.
где = 5,6 л/моль, т.е. = 2
Объем водорода при заданных условиях отличных от нормальных определяем из уравнения:
Объем кислорода при заданных условиях:
Ответ: 3,73 л водорода, 1,865 л кислорода.
2.Металлическую деталь, площадь поверхности которой равна 100 см 2 , необходимо покрыть слоем электролитически осажденной меди из раствора хлорида меди (II). Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов, если анод медный. Сколько времени должно длиться осаждение при силе тока 8А и выходе по току 98%, если толщина покрытия 0,15 мм. Плотность меди – 8,9 г/см 3 .
| Дано: Электролит: CuCl2 S = 100 см 2 h = 0,15 мм I = 8 A BT = 98 % ρCu = 8,9 г/см 3 Анод медный Схема электролиза-? Время электролиза, τ -? | РЕШЕНИЕ CuCl2 = Cu 2+ + 2Cl — Схема электролиза: K(-) A(+) (Cu) Cu 2+ + 2ē = Cu Cl — H2O H2O Cu – 2ē = Cu 2+ На катоде выделяется Cu, на аноде растворяется Cu. ВТ= ; mCu(факт) = mCu(теор)·ВТ |
По закону Фарадея с учетом выхода по току (ВТ) масса меди, фактически выделившейся на катоде равна:
Масса меди, необходимая для получения медного покрытия:
mCu(факт) = S∙h∙ρ (г), где S – см 2 , h – см, ρ – г/см 3 .
откуда
τ = 1,43 часа,
где Mэк(Cu) = = 32 г/моль
10 -1 – коэффициент пересчета мм в см.
3.Определить молярную концентрацию эквивалента раствора нитрата серебра, если для выделения всего серебра из 75 см 3 этого раствора потребовалось пропустить ток силой 4А в течение 25 минут. Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов. Анод инертный. Выход по току серебра 100%.
| Дано: Электролит: AgNO3 I = 4 A = 75 см 3 τ = 25 мин Анод инертный Схема электролиза-? — ? | РЕШЕНИЕ AgNO3 = Ag + + Схема электролиза: K(-) A(+) инертный Ag + + ē= Ag H2O 2H2O — 4ē = О2 + 4H + На катоде выделяется Ag, на аноде выделяется О2. |
Молярная концентрация эквивалента раствора AgNO3:
где mAg – масса серебра, выделившегося при электролизе с учетом 100 % выхода по току.
Молярная концентрация эквивалента раствора AgNO3:
= = 0,83 моль/л.
где τ – c, F – 96500 Кл/моль, Vр-ра – л.
60 – коэффициент пересчета мин. в сек.
10 -3 – коэффициент пересчета см 3 в л.
Источник: megaobuchalka.ru