1. Составьте схему гальванического элемента, составленного из медного и цинкового электродов, погруженных в 0,01М растворы солей этих металлов. Рассчитайте ЭДС этого элемента. Напишите уравнения электродных процессов. Изменится ли ЭДС, если взять 0,0001М растворы солей? Значение Е 0 (Cu 2+ /Cu) = 0,34В; Е 0 (Zn 2+ /Zn) = -0,76В.
2. Рассчитайте ЭДС гальванического элемента, состоящего из железного электрода (Е 0 Fe 2+ /Fe=-0,44В) и серебряного электрода (Е 0 Ag + /Ag=0,8В), если а(Fe 2+ )=0,01 моль/л, а(Ag + ) = 0,01 моль/л. Приведите схему гальванической пары.
3. Стеклянный электрод, соединенный в гальваническую цепь с электродом сравнения при Т = 298К, сначала погрузили в раствор с рН = 3,5, а затем – в исследуемую пробу молока. При этом ЭДС цепи возросла на 0,15В. рН молока в норме находится в пределах 6,6-6,9. Оцените результат исследования молока, если учесть, что измерительный электрод заряжается отрицательно относительно электрода сравнения.
4. Определите рН крови, если ЭДС цепи, состоящей из водородного и нормального водородного электродов равна 0,412В при температуре 20 0 С. Каково состояние КОС.
Составление схемы и вычисление ЭДС гальванического концентрационного элемента | Уравнение Нернста
5. Для определения рН желчи была составлена гальваническая цепь из водородного и хлорсеребряного электродов. Измеренная при Т=298К ЭДС составила 0,577В, Е 0 хс = 0,238В. Вычислите рН желчи и приведите схему гальванической цепи.
6. Для измерения рН сока поджелудочной железы была составлена гальваническая цепь из водородного и хлоридсеребрянного электродов. Измеренная при 30 0 С ЭДС составила 698мВ, Е 0 хс = 0,238В. Вычислите рН сока поджелудочной железы и приведите схему гальванической цепи.
7. Для измерения рН слезной жидкости составили гальваническую цепь из водородного и хлорсеребрянного электродов, ЭДС которой оказалась равной 0,764В при Т=298К. Концентрация электролита в электроде сравнения равна 0,1моль/л. Определите рН и концентрацию ионов водорода в слезной жидкости. Е 0 хс.=0,268 В.
8. При измерении рН сока поджелудочной железы была составлена гальваническая цепь из водородного и хлорсеребрянного (насыщенного) электродов. Измеренная при 30 0 С ЭДС составила 707мВ. Вычислите рН сока поджелудочной железы и приведите схему гальванической цепи. Е 0 хс. = 0,241 В.
9. Вычислите напряжение гальванического элемента
с концентрациями нитрата серебра и сульфата никеля равными 0,005 и 0,05 моль/л, соответственно. Определите, верно ли записана гальваническая цепь. Значения стандартных потенциалов Е 0 Ag + /Ag=0,8В; Е 0 Ni 2+ /Ni=-0,23В.
10. Вычислите напряжение гальванической цепи (Т=298К)
Определить, верно ли записана гальваническая цепь. Степень диссоциации солей принять равной 1, а Е 0 (Ag + /Ag) = 0,799В; Е 0 (Cd 2+ /Cd) = -0.403В
11. Вычислить ЭДС цепи при 298 К, состоящей из водородного и хлоридсеребрянного электродов, опущенных в буферный раствор, содержащий по 0,3 г уксусной кислоты и 0,3 г ацетата натрия в 0,5 л, если Е 0 хс = 0,238 В.
12. Рассчитайте потенциал водородного электрода при Т=298К в буферном растворе, приготовленном из 500 мл 0,1М раствора Na2HPO4 и 100 мл 0,5М раствора NaH2PO4, если рК(H2PO4 — )=7,2.
Электроды и гальванические элементы
13. Рассчитайте активность ионов водорода в растворе, если ЭДС гальванического элемента, состоящего из стандартного водородного и водородного электродов, равна 0,116В при Т=298К.
14. Элемент состоит из двух водородных электродов. Один электрод опущен в раствор с рН = 3, а другой находится в растворе с рН = 1. Рассчитайте ЭДС при 25 0 С.
15. Элемент состоит из водородного электрода, опущенного в желудочный сок с неизвестным значением рН и хлорсеребрянного электрода с насыщенным раствором КСl (Е 0 хс= 250,3 мВ). Определите рН желудочного сока, если ЭДС элемента при 18 0 С составляет 0,33В.
16. Вычислить активность ионов водорода в растворе, в котором потенциал водородного электрода равен -82мВ. Т= 298К.
17. Потенциал медного электрода, помещенного в раствор его соли, составил 0,32В, Т=298К. Вычислите активность ионов Cu 2+ .
18. Определите величину потенциала серебряного электрода в 0,1М растворе AgNO3, если γ(Ag + ) = 0,734, Т=298К
19. Рассчитайте, чему равен потенциал цинкового электрода, опущенного в раствор с концентрацией ZnSO4, равной 0,001М, Т=298К, Е 0 (Zn 2+ /Zn) = -0,763В.
20. Фермент лактатдегидрогеназа (ЛДГ) катализирует реакцию: Пируват + НАД(Н) + Н + +2е = лактат + НАД + . Рассчитайте константу равновесия этой реакции (Т=298К), если Е 0 (пир→лак) = -0,19 В; Е 0 (НАД + → НАД) = -0,32 В.
Источник: mydocx.ru
Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов, вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из пластин серебра и хрома, опущенных в растворы своих солей, если потенциал серебряного электрода в растворе AgNO3 составил 95 % от величины его стандартного электродного потенциала, а хромовый электрод опущен в раствор Cr(NO3)3 с концентрацией 0,006 моль/л.
⚡ Условие + 37% решения:
Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов, вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из пластин серебра и хрома, опущенных в растворы своих солей, если потенциал серебряного электрода в растворе AgNO3 составил 95 % от величины его стандартного электродного потенциала, а хромовый электрод опущен в раствор Cr(NO3)3 с концентрацией 0,006 моль/л.
Решение: Схема данного гальванического элемента (-) Cr│Cr3+║Ag+│Ag (+) Записываем электронные уравнения электродных процессов, происходящих при работе данного гальванического элемента 3 A: Cr 3e Cr
Готовые задачи по химии которые сегодня купили:
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
Источник: lfirmal.com
Решение. Схема данного гальванического элемента
Вертикальная черта обозначает поверхность раздела между металлом и раствором, а две черточки – границу раздела двух жидких фаз – пористую перегородку (или соединительную трубку, заполненную раствором электролита). Магний имеет меньший потенциал –2,37В и является анодом, на котором протекает окислительный процесс: А(-): Мg – 2ē = Мg 2+ . (1)
Цинк, потенциал которого –0,763 В, — катод, т.е. электрод, на котором протекает восстановительный процесс:
К(+): Zn 2+ + 2ē = Zn. (2)
Уравнение окислительно-восстановительной реакции, которая лежит в основе работы данного гальванического элемента, можно получить, сложив электронные уравнения анодного (1) и катодного (2) процессов: Мg + Zn 2+ = Мg 2+ + Zn.
Для определения электродвижущей силы гальванического элемента (ЭДС ГЭ) из потенциала катода следует вычесть потенциал анода. Так как концентрации солей в растворах равны 1 моль/л, то ЭДС элемента равна разности стандартных потенциалов двух его электродов:
Контрольные задания
391. Составьте схему и вычислите ЭДС гальванического элемента, образованного серебряным электродом, погруженным в раствор AgNO3 с концентрацией Ag + , равной 0,01 моль/дм 3 , и стандартным водородным электродом. Напишите уравнения электродных процессов.
392. Что является окислителем и что восстановителем в гальваническом элементе, составленном из олова и серебра, погруженных в одномолярные растворы своих солей? Составьте схему соответствующего гальванического элемента, вычислите ЭДС. Изменится ли значение ЭДС, если растворы солей разбавить в 10 раз?
393. В два сосуда с голубым раствором медного купороса поместили: в первый – цинковую пластинку, а во второй – серебряную. В каком сосуде цвет раствора постепенно пропадает? Почему? Составьте электронные и молекулярное уравнения соответствующих реакций.
394. Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса цинковой пластинки при взаимодействии ее с растворами: а) СuSO4; б) МgSO4; в) Рb(NO3)2? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.
395. При какой концентрации ионов Zn 2+ , в моль/л, потенциал цинкового электрода будет на 0,015 В меньше его стандартного электродного потенциала. Ответ: 0,30 моль/л.
396. Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса кадмиевой пластинки при взаимодействии ее с растворами: а) АgNO3; б) ZnSO4; в) NiSO4? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.
397. Марганцевый электрод в растворе его соли имеет потенциал –1,23В. Вычислите концентрацию ионов Mn 2+ в моль/л.
Ответ: 1,89∙10 -2 моль/л.
398. Потенциал серебряного электрода в растворе AgNO3 составил 95% от величины его стандартного электродного потенциала. Чему равна концентрация ионов Ag + в моль/л. Ответ: 0,20 моль/л.
399. Составьте схему гальванического элемента, в котором роль анода выполнял бы стандартный водородный электрод. Напишите уравнения реакций, протекающих на аноде и катоде. Вычислите стандартную ЭДС этого элемента, а также ЭДС в том случае, когда концентрация ионов металла в растворе его соли равна 0,1 моль/дм 3 .
400. Электроды из марганца опущены в растворы KNO3, CrCl3, Pb(NO3)2, MgSO4. Укажите, в каких случаях будут протекать химические реакции. Составьте электронные уравнения.
401. Никелевый и кобальтовый электроды опущены соответственно в растворы Ni(NO3)2 и Co(NO3)2. В каком соотношении должны быть концентрации ионов этих металлов, чтобы потенциалы обоих электродов были одинаковыми? Ответ:СNi2+: CCo2+ ≈ 0,117.
402. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых медь была бы катодом, а в другом – анодом. Напишите для каждого из этих элементов электронные уравнения реакций, протекающих на катоде и на аноде.
403. При какой концентрации ионов Cu 2+ в моль/л значение потенциала медного электрода становится равным стандартному потенциалу водородного электрода? Ответ: 3∙10 -12 моль/л.
404. Какой гальванический элемент называется концентрированным? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из серебряных электродов, опущенных первый – в 0,01н, а второй – в 0,1н растворы AgNO3. Ответ: 0,058 В.
405. При каком условии будет работать гальванический элемент, электроды которого сделаны из одного и того же металла? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, в котором один никелевый электрод находится в 0,001М растворе, а другой такой же электрод – в 0,01М растворе сульфата никеля. Ответ: 0,029 В.
406. В каком направлении будут перемещаться электроны во внешней цепи при работе такого гальванического элемента:
Ag|Ag + (0,1М)||Ag + (0,01М)|Ag. Напишите электронные уравнения процессов, укажите анод и катод, рассчитайте значение ЭДС. Как называются гальванические элементы, электроды которых изготовлены из одного и того же металла?
407. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых железо является анодом, а в другом – катодом. Напишите электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Рассчитайте стандартные ЭДС элементов.
408. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из свинцовой и магниевой пластин, опущенных в растворы своих солей с концентрацией [Pb 2+ ] =[Mg 2+ ] = 0,01 моль/л. Изменится ли ЭДС этого элемента, если концентрацию каждого из ионов увеличить в одинаковое число раз? Ответ: 2,233 В.
409. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых никель является катодом, а в другом – анодом. Напишите для каждого из этих элементов электронные уравнения реакций, протекающих на катоде и на аноде.
410. Железная и серебряная пластины соединены внешним проводником и погружены в раствор серной кислоты. Составьте схему данного гальванического элемента и напишите электронные уравнения процессов, происходящих на аноде и на катоде.
411. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из пластин кадмия и магния, опущенных в растворы своих солей с концентрациями [Mg 2+ ] = [Cd 2+ ] = 1 моль/л. Изменится ли величина ЭДС ГЭ, если концентрацию каждого из ионов понизить до 0,01 моль/л? Ответ: 1,967 В; не изменится.
412. Электродный потенциал кадмиевого электрода, погруженного в раствор соли кадмия, составляет –0,46 В. Составьте гальванический элемент, анодом которого является кадмиевый электрод, рассчитайте концентрацию ионов кадмия в растворе соли.
413. Процессы, протекающие на электродах при работе гальванического элемента, выражены следующими уравнениями: Cd 0 — 2e → Cd 2+ ; Hg 2+ +2e → Hg 0 . Составьте схему элемента, напишите уравнение происходящей реакции. Вычислите ЭДС, зная, что концентрации ионов металлов в растворах их солей равны 0,1 моль/дм 3 .
414. Составьте схему гальванического элемента, состоящего из пластин цинка и железа, погруженных в растворы их солей. Напишите электронные уравнения процессов, протекающих на аноде и на катоде. Какой должна быть концентрация ионов железа, чтобы ЭДС предложенного элемента стала равной нулю, если [Zn 2+ ] = 0,001 моль/л?
Ответ: 1,28 · 10 -14 моль/л.
415. Составьте схему гальванического элемента, в основе которого лежит реакция, протекающая по уравнению: Ni + Pb(NO3)2 = Ni(NO3)2 + Pb. Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов. Вычислите ЭДС этого элемента, если [Ni 2+ ] = 0,01 моль/л,[Pb 2+ ] = 0,0001 моль/л. Ответ: 0,066 В.
416. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке свинцового аккумулятора?
417. Составьте схемы двух гальванических элементов, образованных электродами из алюминия и меди в паре со стандартным водородным электродом. Чем, катодом или анодом, являются электроды из Al и Cu в этих гальванических элементах? Рассчитайте значения стандартных ЭДС элементов, укажите процессы, протекающие на электродах.
418. Составьте схему гальванического элемента, при работе которого протекает следующая реакция: Zn+Cu 2+ =Zn 2+ +Cu. Напишите электронные уравнения процессов, протекающих на электродах, вычислите ЭДС, если концентрации ионов Zn 2+ и Cu 2+ равны 0,01 моль/дм 3 и 0,1 моль/дм 3 соответственно.
419. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке кадмий-никелевого аккумулятора?
420. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке железо-никелевого аккумулятора?
Источник: studopedia.su