Опыт 1. Вытеснение свинца цинком из раствора соли свинца

Опустить кусочек цинка в фарфоровую чашку, прилить в нее раствор ацетата свинца (CH₃COO)₂Pb. Оставить чашку с раствором стоять, наблюдая процесс, происходящий на поверхности цинка. Составить уравнение общей реакции и записать полуреакции окисления и восстановления. Сделать вывод об активности этих металлов, сравнив значения их стандартных электродных потенциалов.

Опыт 2. Гальванический элемент с двумя металлическими электродами

Собрать гальванический элемент по схеме:

Zn │ ZnSO₄ ║ CuSO₄ │ Cu.

Для этого взять стакан с 1 М раствором сульфата цинка ZnSO₄ и второй стакан с 1 М раствором сульфата меди CuSO₄. Стаканы соединить между собой электролитическим мостиком (изогнутой стеклянной трубкой, заполненной насыщенным раствором хлористого калия). В первый стакан (анод) опустить цинковую пластину, во второй — медную (катод). Во внешнюю цепь между анодом и катодом подключить гальванометр, соблюдая полярность. Записать значение силы тока. Записать окислительный и восстановительный процессы на аноде и катоде и вычислить ЭДС данного гальванического элемента.

Опыт 3. Гальванический элемент с металлическим
и водородным электродами

Собрать гальванический элемент по схеме:

Zn │ ZnSO₄ ║ H₂SO₄ │ H₂, Cu.

Для этого взять стакан с 1 М раствором сульфата цинка ZnSO₄ и второй стакан с 1 М раствором серной кислоты Н₂SO₄. Стаканы соединить между собой электролитическим мостиком. В первый стакан (анод) опустить цинковую пластину, во второй — медную (катод). Во внешнюю цепь между анодом и катодом подключить гальванометр, соблюдая полярность. Записать значение силы тока. Имея в виду, что катодом является водородный электрод, записать окислительный и восстановительный процессы на аноде и катоде и вычислить ЭДС данного гальванического элемента.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется гальваническим элементом?

2. Какой из электродов гальванического элемента называется катодом, анодом?

3. Какие процессы протекают на аноде и катоде?

4. Что называется стандартным электродным потенциалом
металла?

5. От каких факторов зависит величина электродного потенциала металла? Напишите формулу Нернста.

6. Как определяется ЭДС гальванического элемента?

7. Составить схему, написать электронные уравнения электродных процессов и вычислить ЭДС гальванического элемента, состоящего из никелевой и свинцовой пластин, опущенных
в растворы своих солей с концентрацией [Ni²⁺] = 0,1 моль/л,
[Pb²⁺] = 0,001 моль/л. Изменится ли ЭДС этого элемента, если концентрацию каждого из ионов увеличить в одинаковое число раз?

8. Составить схему гальванического элемента, состоящего из пластин цинка и железа, погруженных в растворы их солей. Написать электронные уравнения процессов, протекающих на аноде и катоде. В какой концентрации надо было бы взять ионы железа, чтобы ЭДС гальванического элемента стала равной нулю, если концентрация ионов цинка составляет 0,001 моль/л?

9. При каком условии будет работать гальванический элемент, электроды которого сделаны из одного и того же материала. Составить схему, написать электронные уравнения электродных процессов и вычислить ЭДС гальванического элемента, в котором один никелевый электрод находится в 0,001 М, а другой в 0,01 М растворе сульфата никеля.

10. Какое явление называется поляризацией гальванического элемента? Назвать виды поляризации.

11. Что такое деполяризация?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
«ЭЛЕКТРОЛИЗ»

Цель работы: Исследование процессов, протекающих на электродах при электролизе водных растворов кислот
и солей.