Главная | Обратная связь

Вывод опыта: при электролизе KI образуются молекулы водорода и йода, в растворе накапливается гидроксид калия KOH.

 

 

Опыт №5.Нанесение гальванических покрытий.

Цинкование.

В электролизер налили электролит для цинкования (ZnSO₄ - 215 г/л, A1₂(SO₄)₃ - 30 г/л, Na₂SO₄ - 80 г/л). Опустили в электролит предмет для цинкования (предварительно очистили и сполоснули его водой) и цинковую пластину. Соединили цинковую пластинку с положительным полюсом источника тока, а предмет для цинкования с отрицательным полюсом.

Предмет для цинкования стал блестящим через 30-40 секунд. Блестящий налет-это цинк.

Составили электронно-ионную схему процессов, происходящих на полюсах при электрическом цинковании.

ZnSO₄↔Zn⁺² + SO₄^-2

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

К(-) А(+)

2H⁺+2e→H₂ ↑ 2H₂O-4e→4H⁺ + О₂↑

Zn⁺²+2e→Zn SO₄^-2

 

2H⁺+Zn⁺²+ 2H₂O→4H⁺ + О₂↑+ H₂ ↑ +Zn

ZnSO₄+2H₂O→ H₂ ↑+Zn+ О₂↑+ H₂SO₄

 

Меднение.

В электролизер налили электролит для меднения (состава CuSO₄ - 200г/л, H₂SO₄ - 50 г/л). Покрываемую деталь вначале очистили, промыли водой и присоединили к отрицательному полюсу источника тока. К положительному полюсу источника тока присоединили медную пластину. Оба электрода опустили в электролизер с электролитом и начали пропускать электрический ток. Предмет для меднения начал почти сразу покрываться характерным налетом красно-оранжевого цвета.

 

 

Составили электронно-ионную схему процессов.

СuSO₄ ↔Cu⁺² + SO₄^-2

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

К(-) А(+)

Сu⁺² + 2e → Сu↓ 2 H₂O-4е → 4H⁺ + О₂↑

Н⁺ SO₄^-2

 

2H₂O+ Cu⁺²→ Cu +4H⁺+ О₂↑

СuSO₄ + 2H₂O → О₂↑ + H₂↑+ Cu +H₂SO₄

 

Вывод опыта: электролиз соли металла, стоящего правее Al с растворимым анодом из того же металла позволяет покрывать какое-либо изделие этим металлом.

 

 

Вопросы и задачи:

1. Напишите молекулярные и ионные уравнения возможных реакций
вытеснения металлов из их солей другими металлами и укажите
переход электронов:

1.

a) Zn(NO₃)₂ + Pb → не идет

б) 2А1С1₃ + 3Mg → 3MgCl₂ + 2Al

2Al³⁺ + 6Cl^- + 3Mg⁰ → 3Mg²⁺ + 6Cl^- + 2Al⁰

2Al³⁺ + 3Mg⁰ → 3Mg²⁺ + 2Al⁰

Mg⁰ – 2e^- → Mg²⁺

Al³⁺ + 3e^- → Al⁰

в) 2AgNO₃ + Cu → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

2Ag⁺ + 2NO₃^- + Cu⁰ → Cu²⁺ + 2NO₃^- + 2Ag⁰

2Ag⁺ + Cu⁰ → Cu²⁺ + 2Ag⁰

Cu⁰ – 2e^- → Cu²⁺

Ag⁺ + e^- → Ag⁰

г) FeSO₄ + Zn → ZnSO₄ + Fe

Fe²⁺ + SO₄^2- + Zn⁰ → Zn²⁺ + SO₄^2- + Fe⁰

Fe²⁺ + Zn⁰ → Zn²⁺ + Fe⁰

Zn⁰ – 2e^- → Zn²⁺

Fe²⁺ +2e^- → Fe⁰

д) Pb(NO₃)₂ + Hg → не идет

е) H₂SO_{4 (рзб.)} + Ni → NiSO₄ + H₂

2H⁺ + SO₄^2- + Ni⁰ → Ni²⁺ + SO₄^2- + H₂⁰

2H⁺ + Ni⁰ → Ni²⁺ + H₂⁰

Ni⁰ – 2e^- → Ni²⁺

2H⁺ + 2e^- → H₂

ж) HCl _(разб.) + Cu → не идет

з) Na₂SO₄ + Al → не идет

 

 

2. Составить схемы гальванических элементов для определения Е°
электродов Ni⁺² / Ni и Сu⁺² / Сu в паре с насыщенным водородным
электродом. Указать переход электронов.

 

H₂ | 2H⁺ || Cu²⁺ | Cu

 

H₂-2e 2H⁺ Cu²⁺+2e Cu

 

H₂+Cu²⁺ 2H⁺+Cu

 

H₂ | 2H⁺ || Ni²⁺ | Ni

 

H₂-2e 2H⁺ Ni²⁺+2e Ni

 

H₂+Ni²⁺ 2H⁺+Ni

 

 

 

3. Вычислить ЭДС медно-цинкового гальванического элемента,
рассчитать при концентрациях электролитов 1.5 M CuSO4 и 0.01 M ZnSO4.

Дано: Решение:

Cu, Zn Cu⁺²/Cu;

C_м(CuSO₄)=1,5М =0,34 В;

С_м(ZnSO₄)=0,01М Zn⁺²/Zn

=-0,76 В;

ЭДС( )-?

Ответ:

 

4. Найти среди ниже приведенных окислительно-восстановительных пар
возможные.

a) JO₂ ^-/ J₂; б) РbО₂ / Рb⁺²; в) Со⁺³/ Со⁺²; г) Вг₂/2Вr; e)J₂ / 2J^-.

Решение:

a)2Na⁺+2IO₂ +2H⁺+2e I₂+2Na⁺+2OH^-+O₂

б) PbO₂/ Рb⁺²

PbO₂+SO₄^-2+4H⁺+2e Pb⁺² SO₄ +2H₂O;

в) Со⁺³/ Со⁺²

Со⁺³ +e Со⁺²;

г) Вг₂/2Вr

Вг₂ (ж)+2e 2Вr^-;

е) J₂ / 2J^-

J₂ (к)+2e 2J^-.

 

 

5.

NiSO4 ↔ Ni2+ + SO42- HOH ↔ H+ + OH-
K (–) Ni2+ + 2e- → Ni0	A (+) 2HOH – 4e- → O2 + 4H+
2HOH + 2e- → H20 + 2OH-	SO42-

Ni²⁺ + 4H₂O → Ni⁰ + H₂ + O₂ + 2OH^- + 4H⁺

NiSO₄ + 2H₂O Ni + H₂ + O₂ + H₂SO₄

 

AgNO3 ↔ Ag+ + NO3- HOH ↔ H+ + OH-
K (–) Ag+ + e- → Ag0	A (+) 2HOH – 4e- → O2 + 4H+
H+		NO3-

4Ag⁺ + 2HOH → Ag⁰ + O₂⁰ + 4H⁺

4AgNO₃ + 2HOH Ag + O₂ + 4HNO₃

 

CuCl2 ↔ Cu2+ + 2Cl- HOH ↔ H+ + OH-
K (–) Cu2+ + 2e- → Cu0	A (+) 2Cl- – 4e- → Cl20
H+		OH-

Cu²⁺ + 2Cl^- → Cu⁰ + Cl₂⁰

CuCl₂ + HOH Cu + Cl₂ + HOH

 

 

6.

Дано: I = 15 A t = 1 час	3600 с	Решение: m = Эквивалент железа в соединении равен 28 г-экв. m (Fe) = 15,67 (г)
m (Fe) – ?

Ответ: 15,67 г.

7.

Дано: I = 5A m = Э	Решение: m = → m∙F = I∙t∙Э F = I∙t → t = F/I t = 96500/5 = 19300 (c) = 5 ч 21 мин 40 с
t – ?

Ответ: 5 ч 21 мин 40 с.