Порядок выполнения работы. Лабораторная работа №3. Тема: «Электрохимия»

Лабораторная работа №3. Тема: «Электрохимия»

 

Цель работы:Изучение процессов электролиза, коррозии металлов и электрохимических методов защиты от коррозии.

 

Порядок выполнения работы

 

Опыт 1. Электролиз раствора иодида калия с нерастворимым анодом

 

В электролизер, представляющий собой U-образную стеклянную трубку, налейте раствор иодида калия, опустите в него угольные электроды и включите напряжение. Через 2-3 минуты отключите напряжение. Наблюдайте на одном из электродов образование иода, а на другом - выделение газа и образование щёлочи (добавлением в это колено электролизёра нескольких капель фенолфталеина). Образовавшийся иод идентифицируйте добавлением нескольких капель крахмала. После отключения источника постоянного напряжения электроды выньте из электролизёра и промойте. Опишите наблюдения и составьте уравнения реакций, протекающих на электродах.

 

 

Опыт 2. Электролиз раствора сульфата натрия с нерастворимым анодом

 

В U-образный стеклянный электролизёр налейте раствор сульфата натрия. В оба колена электролизёра добавьте по 2-3 капли метилоранжа, опустите в него угольные электроды и включите напряжение. По мере течения опыта наблюдайте за изменением окраски метилоранжа и выделением газа на электродах. Опишите наблюдения и составьте уравнения реакций на электродах. Объясните изменение окраски метилоранжа в одном колене на жёлтую, а в другом - на красную.

 

Опыт 3. Электролиз раствора хлорида меди с угольными электродами

 

В стеклянный U-образный электролизёр налейте раствор хлорида меди, опустите электроды и включите напряжение. Через 3 минуты, отключив электроды от источника постоянного напряжения, извлеките их из раствора. На одном из электродов должен образоваться налет выделившейся меди. Около другого электрода должна изменяться окраска раствора с голубой на зеленоватую вследствие выделения хлора. Выделившийся хлор идентифицируйте добавлением к раствору 2-3 капель иодо-крахмального раствора. Опишите процессы, протекающие на катоде и аноде, и действие иодо-крахмального раствора (раствора иодида калия и крахмала).

 

Опыт 4. Коррозия при контакте двух различных металлов в кислой среде

 

Налейте в пробирку раствор серной кислоты (с_э = 0,01 моль/л) и поместите в него поочередно цинковую и медную пластинки. На какой пластинке происходит выделение пузырьков газа? Какой газ выделяется? Затем соедините пластины винтом и опустите их в раствор. Наблюдайте выделение пузырьков газа на обеих пластинах. Объясните результат опыта, составьте схему образовавшейся гальванической пары и напишите уравнения реакций, протекающих на электродах.

 

 

Опыт 5. Протекторная защита металлов от коррозии

 

Составьте коррозионную гальваническую пару из зачищенных наждаком стальной и медной пластин, скрепив их винтом, и опустите её в пробирку с раствором серной кислоты (с_э = 0,01 моль/л). Наблюдайте выделение пузырьков водорода на медной пластине. Через 1-2 минуты определите наличие в растворе ионов Fe²⁺ добавлением 3-4 капель раствора красной кровяной соли к 1-2 мл раствора. Опишите наблюдения и объясните их. Составьте уравнения реакций анодного и катодного процессов.

Тщательно промыв пластины, присоедините к ним в качестве протектора цинковую пластину и повторите опыт. Через 1-2 минуты выньте пластины из раствора и проведите качественную реакцию на ионы Fe²⁺ раствором красной кровяной соли (К₃ [Fe (CN)₆]). Составьте схему протекторной защиты, напишите уравнения реакций, протекающих на электродах, и объясните изменение цвета раствора.

 

 

Опыт 6. Катодная защита

 

Присоедините угольный электрод к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а железный электрод - к отрицательному. Подайте на электроды напряжение. Погрузите их в раствор серной кислоты (с_э < 1 моль/л) и наблюдайте выделение газа на обоих электродах. Через 2-3 минуты выньте электроды из раствора и отключите напряжение. Для сравнения на такое же время погрузите в раствор серной кислоты другой железный электрод, не подключенный к источнику напряжения. Проведите качественную реакцию на наличие ионов Fe²⁺ в обоих растворах. Опишите наблюдения и объясните их. Подтвердите объяснения уравнениями реакций, протекающих на электродах.

 

 

Обязательно оставить место для уравнений химических реакций, наблюдений, выводов.!!!