Электролиз растворов

Лабораторная работа № 4.

Цель работы: Изучить электродные процессы при электролизе растворов.

Общие сведения.

Окислительно-восстановительная реакция, протекающая в растворе или расплаве электролита у электродов при пропускании постоянного электрического тока, называется электролизом.

 

Ход работы:

Электролизный стакан.

1. Раствор электролита

2. Анод

3. Катод

Уравнение электролизного раствора CuSO4 с медным анодом.

A(+): Cu - 2e→Cu

K(-): Cu + 2e→Cu ↓ (масса катода увеличивается)

m(г)- масса катода до элетролиза

m_τ(г)- масса катода после электролиза

Закон Фарадея

Выход по току 100% ()

I(A)	t(c)	Масса катода (Cu)	Масса катода (Cu)	mт (теор.)	mτ- mo (факт.)	η(Сu)%
mo	mт
2,5			35,99	0,99	0,99	100%

Выход по току 100% - 1

Схема процесса электролиза.

Вывод: Я изучил электродные процессы при электролизе растворов

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. В каких случаях образуются вторичные продукты при электролизе?

Ответ: Вторичные продукты при электролизе образуются в случае, если анод активный.

2. В какой последовательности и выделяются на катоде металлы при электролизе раствора, содержащего ионы Ni²⁺, Cr²⁺,Fe³⁺?

Ответ: Cr²⁺, Fe³⁺, Ni²⁺

3. Какой силы должен быть ток, чтобы при пропускании его через расплав MgSO₄ выделить на катоде 6 г. магния за 10 часов?

4. Через последовательно соединенные электролитические ванны с платиновыми электродами пропустили ток. В первой ванне раствор сульфата натрия, во второй - раствор нитрата серебра, а в третьей - раствор соляной кислоты. Какие продукты выделились на электродах во всех трех ваннах и сколько их получилось по массе, если в первой ванне выделится на катоде 1 мг. водорода?

K1: 2H₂O + 2e = H₂ + 2OH^-

A1: 2H₂O - 4e = O₂ + 4H⁺

 

K2: Ag⁺ + e = Ag⁰

A2: 2H₂O - 4e = O₂ + 4H⁺

K3: 2H⁺ + 2e = H₂⁰

A3: 2Cl^- - 2e = Cl₂⁰

 

5. Через водный раствор NaCl (электроды угольные) пропускали ток сначала при перемешивании раствора, а затем без перемешивания, отделив в последнем вторичные продукты. Написать уравнения электродных процессов для двух случаев.

Решение для 1 случая.

К: 2H₂O + 2e = H₂ + 2OH

А: 2Cl - 2e = Cl₂

Суммарное ионное ур-ие:

2H₂O + 2Cl = H₂ + Cl₂ + 2OH

Суммарное молекулярное ур-ие:

2H₂O + 2NaCl = H₂ + Cl₂ + 2NaOH

Решение для 2 случая.

K1: 2H2O + 2e = H2 + 2OH^-

A1: 2H2O - 4e = O2 + 4H⁺

K2: Ag⁺ + 1e = Ag⁰

A2: 2H2O - 4e = O2 + 4H⁺

K3: 2H⁺ + 2e = H2⁰

A3: 2Cl^- - 2e = Cl2⁰