Решение. Потенциал В (см. табл. 9.1) и лежит в области –1,4 В < j < -0,41 В

Потенциал В (см. табл. 9.1) и лежит в области
–1,4 В < j < -0,41 В. Следовательно, на катоде будет идти совместное восстановление катионов Zn²⁺ и, частично, молекул воды:

Zn²⁺ + 2ē = Zn

2H₂O + 2ē = 2OH^- + H₂­ (частично, побочный процесс)

Для определения теоретического количества выделившегося на катоде цинка воспользуемся уравнением закона Фарадея:

г.

Выход по току вычисляется по формуле

следовательно

г.

На получение цинка на катоде расходуется 64 % всего прошедшего через электролит тока, остальной ток тратится на восстановление воды.

Задачи

271–277 Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на катоде и аноде при электролизе:

1) расплава вещества А с графитовыми электродами;

2) раствора вещества Б с графитовыми электродами;

3) раствора вещества В с растворимым (активным) анодом.

Масса твердого вещества, выделившегося на катоде при электролизе раствора вещества Б при прохождении тока I (А) в течение времени τ (ч), составляет m (г). Вычислите выход по току. Объясните, почему в ряде случаев не весь ток расходуется на выделение металла.

№ задачи	Соединения	Растворимый анод	I, А	τ, час	m, г
А	Б	В
	KCl	SnCl2	ZnSO4	Zn	8,5		36,6
	FeCl2	ZnSO4	MgCl2	Mg		1,5	11,3
	NaOH	FeCl2	MnSO4	Mn		0,5	4,2
	PbCl2	Cu(NO3)2	FeCl2	Fe			7,1
	Ca(OH)2	NiCl2	AlCl3	Al	9,3		18,8
	LiBr	MnSO4	CoCl2	Co	10,5	0,5	3,0
	SnCl2	FeSO4	Pb(NO3)2	Pb	8,8		14,2

Ответ: 271) 97 %; 272) 62 %; 273) 67 %; 274) 99 %; 275) 91,9 %;
276) 55,8 %; 277) 77,3 %.

278–284. Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на катоде и аноде при электролизе:

1) расплава вещества А с графитовыми электродами;

2) раствора вещества Б с графитовыми электродами;

3) раствора вещества В с растворимым (активным) анодом.

Вычислите время, необходимое для практического получения 100 г металла из раствора вещества Б при силе тока I, если выход по току h.

№ задачи	Вещества	Растворимый анод	I, A	h, %
А	Б	В
	SnCl2	Fe(NO3)2	NiSO4	Ni		66,7
	Ni(OH)2	CoCl2	Pb(NO3)2	Pb	9,5
	MgCl2	ZnSO4	NiSO4	Zn	6,4
	ZnCl2	AgNO3	CuCl2	Cu	14,8
	CuBr2	Cd(NO3)2	AgNO3	Ag	8,7
	NaOH	Pb(NO3)2	NiCl2	Ni	5,9
	PbCl2	CоSO4	Mg(NO3)2	Mg

Ответ: 278) 12 ч; 279) 10 ч; 280) 17,3 ч; 281) 1,7 ч; 282) 6,4 ч; 283) 4,7 ч; 284) 12,3 ч.

285–291 Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на катоде и аноде при электролизе:

1) расплава вещества А с графитовыми электродами;

2) раствора вещества Б с графитовыми электродами;

3) раствора вещества В с растворимым (активным) анодом.

Как изменится масса анода после пропускания тока силой I (А) в течение времени τ (ч) через раствор В?

№ задачи	Вещества	Растворимый анод	I, A	τ, час
А	Б	В
	NaI	MgSO4	ZnCl2	Zn	8,5
	CaCl2	Cu(NO3)2	FeCl2	Fe
	RbCl	AgNO3	CuSO4	Cu	7,5	2,5
	KOH	ZnCl2	CoCl2	Co	3,7
	CuCl2	NaNO3	Pb(NO3)2	Pb	2,5
	NaOH	Bi(NO3)3	NiCl2	Ni	2,0	2,5
	CaI2	H2SO4	Cd(NO3)2	Cd	6,8	0,8

Ответ: 285) 20,6 г; 286) 31,3 г; 287) 22,4 г; 288) 4,1 г; 289) 38,6 г;
290) 5,5 г; 291) 7,1 г.

292–300 Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на катоде и аноде при электролизе:

1) расплава вещества А с графитовыми электродами;

2) раствора вещества Б с графитовыми электродами;

3) раствора вещества В с растворимым (активным) анодом.

Постройте график зависимости изменения массы растворимого анода m от силы тока I при времени электролиза 0,5 ч. Сила тока I равна 0,5; 1; 2; 3 и 5 А.

№ задачи	Соединения	Растворимый анод
А	Б	В
	KOH	Na2SO4	NiCl2	Ni
	RbCl	Li2SO4	Pb(NO3)2	Pb
	NaCl	Ni(NO3)2	AgNO3	Ag
	AlCl3	Fe2(SO4)3	CuSO4	Cu
	NaI	Cu(NO3)2	ZnCl2	Zn
	SnCl2	CoSO4	CuSO4	Cu
	CoCl2	BiСl3	AgNO3	Ag
№ задачи	Соединения	Растворимый анод
А	Б	В
	KCl	SnCl2	ZnSO4	Zn
	NaI	Cu(NO3)2	PbCl2

Рис. 11.1. Структурно-логическая схема взаимосвязи электродных процессов при электролизе