Практика 8. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Практика 8. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
По теме «Электрохимические процессы» необходимо знать и уметь следующее.
1. Объяснять механизм возникновения электродного потенциала на металлах,
рассчитывать их значения по уравнению Нернста, знать свойства ряда напряжений
металлов, устройство и назначение водородного электрода.
2. Объяснять принцип действия гальванических элементов, записывать уравнения
токообразующих реакций, вычислять электродвижущую силу.
3. Знать особенности концентрационных элементов, топливных элементов и
аккумуляторов и приводить их примеры (это самостоятельно!!!).
4. Записывать схемы и уравнения процессов электролиза, приводить примеры
получения и очистки веществ электролизом, проводить количественные расчеты
процессов электролиза.
5. Вычислять константы равновесия окислительно-восстановительных реакций по
значениям электрохимических потенциалов.
6. Объяснять механизм электрохимической коррозии металлов, знать методы их
защиты от коррозии.
Задачи:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Вычислите электродный потенциал цинка в растворе его соли, в котором
концентрация ионов Zn2+ равна 110–3 М.
Гальванический элемент состоит из цинкового и серебряного электродов в
растворах их нитратов. Составьте схему элемента, напишите уравнения
электродных процессов и токообразующей реакции. Вычислите ЭДС: а) при
стандартных условиях; б) при концентрациях 0,01 М (нитрат цинка) и 2 М (нитрат
серебра) и стандартной температуре (25 °С).
В гальваническом элементе электродами является марганец и другой менее
активный неизвестный металл. Стандартная ЭДС равна 1,98 В. Из какого металла
изготовлен второй электрод?
Вычислите ЭДС медного концентрационного элемента, если концентрация ионов
Cu2+ у одного электрода равна 1 М, а у другого 110-3 М.
Опишите электролиз растворов NaCl, NiSO4 и K2SO4.
Какая масса меди выделяется на катоде при электролизе раствора сульфата меди
(II) в течение 40 мин при силе тока 12 А?
Опишите электролиз раствора сульфата меди (II) при применении анода: 1) из
графита; 2) из меди.
Какое время следует пропускать ток силой 0,5 А через раствор AgNO3 для
выделения 0,27 г серебра?
Может ли ион Fe3+ окислить галогенид-ионы?
Fe3+ + e- = Fe2+ ;
° = 0,77 B
–
F2 + 2e = 2F ;
° = 2,85 B
–
Cl2 + 2e = 2Cl ;
° = 1,36 B
Br2 + 2e- = 2Br–;
° = 1,065 B
–
I2 + 2e = 2I ;
° = 0,536 B
10. При электролизе раствора АgNO3 в течение 5 ч при силе тока 30 А на катоде
выделилось 576 г серебра. Определите выход по току.
11. Исходя из положения металлов в ряду напряжений, закончите уравнения
возможных реакций:
Al + HCl = ;
Bi + ZnSO4 = ;
Cd + Hg(NO3)2 =
12. Напишите схему электродных процессов и общую токообразующую реакцию
гальванического элемента:
(–) Fe | Fe(NO3)2 || AgNO3 | Ag (+).
Вычислите его ЭДС: 1) при стандартных условиях; 2) при 27 С и
концентрациях 0,001 М (Fe3+) и 0,1 М (Ag+).