 |
|
Гальванические элементы.
480. Определите, при какой активности ионов Ag+ потенциал серебряного электрода составит 95% от величины его стандартного электродного потенциала?
481. Потенциал марганцевого электрода, помещенного в раствор его соли, составил -1,1В. Вычислите активность ионов Mn2+.
482. Вычислите потенциал серебряного электрода, погруженного в насыщенный раствор сульфида серебра. Во сколько раз, надо изменить активность ионов Ag+( увеличить или уменьшить), чтобы потенциал электрода стал равным нулю? (ПР (Ag2S) = 6,3 ·10-50).
483. Вычислите потенциал водородного электрода, если с(Н+) в растворе равна 3,8.10-3моль/л.
484. Гальваническая цепь составлена железом, погруженным в раствор его соли с концентрацией ионов Fe2+, равной 0,001 моль/л, и медью, погруженной в раствор ее соли. Какой концентрации должен быть раствор соли меди, чтобы ЭДС цепи стала равной нулю?
485. Составьте схему работы гальванического элемента, образованного железом и свинцом, погруженным в 0,005М растворы их солей. Рассчитайте ЭДС этого элемента и изменение величины энергии Гиббса.
486. Вычислите потенциал свинцового электрода в насыщенном растворе PbBr2, если с(Br-)=1моль/л, а ПР(PbBr2) = 9,1.10-6.
487. Потенциал водородного электрода в некотором водном растворе равен -118мВ. Вычислите активность ионов Н+ в этом растворе.
488. Определите ЭДС гальванического элемента: Ag/AgNO3(0,001M)//AgNO3(0,1M)/Ag температуре при 50 °C.
489. Определите значение электродного потенциала меди, погруженной в 0,0005 Н Cu(NO3)2.
490. Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из титана погруженного в 0,1 М раствор сульфата титана (II) и никеля погруженного в 0,01 М раствор сульфата никеля (II).
491. Определите ЭДС гальванической цепи: Cr/Cr2+(0,001M)//Cu(0,1M)/Cu, при температуре 50 °C.
492. Вычислите потенциал водородного электрода в 0,03М растворе гидроксида натрия.
493. По уравнению токообразующей реакции:
Ni + Pb(NO3)2 → Ni(NO3)2 + Pb составьте схему гальванического элемента. Напишите уравнения анодного и катодного процессов. Вычислите стандартную ЭДС этого элемента.
494. Рассчитайте при 298К стандартную ЭДС и теоретическое время работы серебряно-цинкового элемента в котором протекает токообразующая реакция: Ag2O + Zn → 2Ag + ZnO, если при постоянном токе в 0,2А израсходовано 13,8 г цинка
φ°(ZnO,H2O/Zn,2OH-) = -1,246 В, φ°(Ag2O,H2O/2Ag,2OH-) = 0,344 В.
495. Вычислите ЭДС гальванического элемента Ag/Ag2S(нас)//AgCl(нас)/Ag, если при температуре 25°C
ПР(Ag2S) =7,2.10-50, а ПР(AgCl ) = 1,8.10-10.
496. Какой должна быть активность ионов цинка в растворе, чтобы ЭДС гальванического элемента (-)Cu/Al/Al3+//Zn2+/Zn/Cu(+) при активности ионов алюминия 10-2моль/л составила 0,947В?
497. Рассчитайте стандартную ЭДС гальванического элемента (-)Ag/Zn/Zn2+//Fe3+/Fe/Ag(+) по значениям стандартных потенциалов электродов φ°(Zn2+/Zn) = -0,763 B и φ°(Fe3+/Fe)=-0,036 B, а также стандартное значение энергии Гиббса для токообразующей реакции. Приведите уравнения электродных процессов.
498. При какой активности собственных ионов в растворе потенциал цинкового электрода при 298 К будет в 1,1 раза больше стандартного потенциала, равного -0,763 В?
499. Определите рН водного раствора соли с активностью ионов Sn2+ 1 моль/л, при котором будет растворяться олово.
500. Рассчитайте потенциал свинцового электрода при стандартных условиях, находящегося в насыщенном растворе PbI2, ПР(PbI2)=8,7.10-9.
501. Во сколько раз надо изменить (увеличить или уменьшить) активность собственных ионов, чтобы потенциал серебряного электрода в насыщенном растворе Ag2CrO4 стал равен нулю?
ПР(Ag2CrO4)=1,2.10-12.
502. Определите активность ионов Fe3+ в растворе, при которой потенциал железного электрода Fe3+/ Fe при температуре 25 °C равен потенциалу водородного электрода в растворе с рН = 2.
(φ°( Fe3+/ Fe) = 0,036 В).
503. Гальванический элемент состоит из серебряного электрода, погруженного в 1М раствор AgNO3 , и стандартного водородного электрода. Напишите уравнения электродных процессов и суммарной реакции, происходящей при работе элемента. Определите ЭДС этого гальванического элемента.
504. Какие процессы происходят у электродов медного концентрационного гальванического элемента, если у одного из электродов с(Cu2+)=1моль/л, а у другого 10-3моль/л? В каком направлении движутся электроны во внешней цепи? Ответ дайте исходя из величины ЭДС и ∆G °298 этой цепи.
Электролиз.
505.При прохождении через раствор соли трехвалентного металла тока силой 1,5А в течении 30 мин на катоде выделилось 1,071 г металла. Вычислите атомную массу металла.
506. Вычислите объем кислорода (н.у.), который выделится при пропускании тока силой 6А в течении 30 мин через водный раствор КОН.
507. При электролизе водного раствора SnCl2 на аноде выделилось 4,48л хлора (н.у.). Вычислите массу выделившегося на катоде олова.
508. При электролизе раствора CuCl2 на аноде выделилось
500 мл газа (н.у.). Определите массу меди выделившейся на катоде.
509. При какой силе тока можно из водного раствора NaOH выделить 6л кислорода в течении 3 ч? Газ измерен при температуре
17 °C и давлении 98кПа.
510. Для выделения 1,75 г некоторого металла из раствора его соли потребовалось пропускать ток силой 1,8А в течении 1,5ч. Вычислите молярную массу эквивалента металла.
511. При электролизе водного раствора NiSO4 на аноде выделилось 3,8 л кислорода, измеренного при температуре 27 °C и давлении 100кПа. Сколько грамм никеля выделилось на катоде?
512. Постоянный ток проходит через три последовательно соединенных электолизера, в каждом из которых находятся водные растворы следующих электролитов: в первом – NiSO4, втором –
Fe2 (SO4)3, третьем – FeCl2. Определите массы выделившихся на катодах металлов, если на аноде последнего электролизера выделилось 1,12 л хлора, измеренного при н.у.
513. В водный раствор, содержащий по 1 моль/л ионов Al3+, Fe2+, Mg2+, погрузили платиновые электроды и начали медленно увеличивать напряжение. После начала выделения одного из металлов, напряжение поддерживалось постоянным. Какой металл, и в каком количестве выделился на катоде за 30 мин при силе тока, равной 2А?
514. Будут ли отличаться по составу продукты электролиза расплава водного раствора CaCl2? Составьте схемы электролиза и напишите уравнения электродных процессов протекающих при электролизе расплава и раствора (электроды платиновые).
515. При электролизе раствора соли трехвалентного металла при силе тока 2А в течении 1 ч на катоде выделилось 2,57 г металла. Вычислите его атомную массу, если коэффициент выхода по току составил 0,9.
516. В течении какого времени следует пропускать ток силой 5А через 1л раствора NaCl, чтобы его рН стал равным 12?
517. При электролизе раствора нитрата серебра в течение 50 мин при силе тока 3А на катоде выделилось 9,6 г серебра. Определите выход серебра в процентах от теоретического.
518. Опишите, процессы протекающие на катоде и аноде при электролизе водного раствора сульфата никеля с концентрацией ионов никеля 0,1моль/л при рН = 4 на графитовых электродах.
519. Определите, продолжительность электролиза 250 мл 6%-ного раствора HgCl2 (ρ = 1,05г/см3), если сила тока 5,8А.
520. Составьте схемы электролиза водного раствора хлорида цинка, если: а) анод цинковый; б) анод угольный.
521. Составьте схему электролиза водного раствора хлорида кобальта (II) на графитовых электродах при рН=8 и концентрации ионов кобальта 0,003 моль/л.
522. Составьте схему электролиза водного раствора гидроксида цинка на угольных электродах при рН = 9 и с(Zn2+)=0,001моль/л.
523. Составьте схему электролиза 0,01 моль/л раствора сульфата германия (II) на угольных электродах при рН = 2. (φ°(Ge/Ge2+) = 0,01 В).
524. Составьте схему электролиза водного раствора бромида железа (III) на угольных электродах, если рН=5, а концентрация соли равна 0,001 моль/л.
525. Составьте схему электролиза водного раствора сульфата кадмия на угольных электродах при рН = 2 и концентрации соли
0,01 моль/л.
526. Никелевые электроды погружены в 1М раствор NiSO4. В результате электролиза через 1 ч масса одного из электролизов уменьшилась на 1,00 г. Чему равна сила тока? Напишите уравнение реакций.
527. Сколько времени следует пропускать ток силой 5А через раствор NaCl для получения 20 г NaOH. Напишите уравнения реакций.
528. Определите выход по току водорода, выделенного на электроде при нормальных условиях, если объём его составил 112 л при прохождении через электрод 1000 А·ч электричества.
529. Какую массу алюминия можно получить при электролизе расплава Al2O3, если в течении 1ч пропускать ток силой 20 А при выходе по току 85%?
Коррозия металлов
530. Рассмотрите коррозию изделия из алюминиевой бронзы: а) в дистиллированной воде; б) в сильно-щелочной среде. Приведите уравнения электродных процессов. Какие вещества являются продуктами коррозии?
531. Предложите протектор для защиты изделия из алюминиевой бронзы от коррозии во внешней атмосфере. Приведите уравнения протекающих процессов.
532. Две железные пластинки, одна частично покрыта оловом, другая медью, находятся во влажном воздухе. На какой из них быстрее появится ржавчина? Ответ обоснуйте. Приведите уравнения электродных процессов и состав продуктов коррозии.
533. В раствор соляной кислоты погружены две одинаковые цинковые пластинки, одна из которых частично покрыта никелем. В каком случае процесс коррозии цинка протекает интенсивнее? Ответ мотивируйте, составив уравнения соответствующих процессов.
534. Изделие из хрома покрыли цинком. Какое это покрытие – катодное или анодное? Почему? Составьте уравнение катодного и анодного процессов коррозии этого изделия при нарушении цельности покрытия во влажном воздухе и в растворе соляной кислоты. Какие продукты коррозии при этом образуются?
535. Будет ли серебро корродировать с водородной деполяризацией в деаэрированном растворе NaCN с рН=10 если активности ионов CN-; [Ag(CN)2]- - составляют соответственно: 0,316 и 10-4 моль/л? (φ°([Ag (CN)2]/Ag,2CN-) = -0,31 В.
536. Составьте уравнение электродных процессов, происходящих при коррозии луженого железа и луженой меди во влажной атмосфере в случае нарушения герметичности покрытий. Ответ аргументируйте.
537. Какой из металлов (Zn,MgCr) целесообразно выбрать для протекторной защиты от атмосферной коррозии свинцовой оболочки кабеля? Ответ аргументируйте. Приведите уравнения электродных процессов. Каков состав продуктов коррозии?
538. Определите, возможна ли коррозия меди во влажном воздухе, насыщенном углекислым газом, по уравнению:
2Cu(т) + O2(г) + H2O(ж) + СО2(г) = Cu2(OH)2CO3(т)? Ответ подтвердите расчетом ∆G°298 ЭДС коррозионного микрогальванического элемента. ∆ƒG°298(H2O)=-237,23кДж/моль,
∆ƒG°298(Cu2(OH)2CO3)=-901,00кДж/моль,
∆ƒG°298(CO2)=-394,37кДж/моль. Приведите уравнение электродных процессов.
539. Рассмотрите коррозию изделия из латуни (сплав Cu-Zn) в морской воде. Приведите уравнения электродных процессов и схему коррозионного микрогальванического элемента. Какие вещества являются продуктами коррозии?
540. Как происходит атмосферная коррозия хромированного марганца при нарушении покрытия? Составьте уравнения катодного и анодного процессов.
541. В раствор соляной кислоты погружены две одинаковые никелевые пластинки, одна из которых частично покрыта цинком. В каком случае процесс коррозии никеля протекает интенсивнее? Ответ мотивируйте, составьте уравнения соответствующих процессов.
542. Железные бочки применяют для транспортировки концентрированной серной кислоты, но после освобождения от кислоты бочки часто совершенно разрушаются вследствие коррозии. Чем это можно объяснить? Что является анодом и что катодом? Составьте электронные уравнения соответствующих процессов.
543. При коррозии железа, покрытого кадмием, в кислой среде работает гальванический элемент:
(-)Fe/Fe2+(0,1M)/HCl(1H)/(Cd)H2/2H+(+) Определите, как изменится ЭДС гальванического элемента, если концентрация иона Fe2+ возросла до 0,15моль/л.
544. Гальванический элемент: (-)2Cr/2Cr3+/H2SO4/(Pb)3H2/6H+(+) образовавшийся при коррозии хрома, спаянного со свинцом, дает ток силой 6 А. Какая масса хрома окислится, и сколько литров водорода выделится за 55с работы этого элемента?
545. Медь покрыта оловом. При нарушении оловянного покрытия работает гальванический элемент:
(-)Sn/Sn2+/HCl/(Cu)H2/2H+(+) который дает ток силой 7,5 А. Какая масса олова растворится и сколько литров водорода выделится на медном катоде за 25 мин?
546. Возможна ли электрохимическая коррозия олова в водном растворе при рН = 6 при контакте с воздухом. Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов. При каких значениях рН возможна коррозия с выделением водорода? (φ°Sn/Sn2+) = -0,136 В).
547. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары магний-никель. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?
548. Стальное изделие имеет цинковое покрытие. Какой из металлов будет окисляться при коррозии, если эта пара металлов попадет в нейтральную среду с рН = 7? Подсчитайте ЭДС коррозионного элемента для стандартных состояний. При каких значениях рН прекратится процесс выделения водорода?
549. При электрохимической коррозии стального (железного) изделия с поглащением кислорода и без выделения водорода за 2 мин работы коррозионного элемента образовалось 0,225 г гидроксида железа (II). Вычислите объём кислорода при нормальных условиях, израсходованного на коррозию железа, коррозионный ток и массу растворенного металла.
550. Напишите уравнение электрохимической коррозионной пары медь-цинк при рН = 12 и температуре 298 К. Сколько и какого металла прокорродировало, если в процессе коррозии поглотилось
56 мл кислорода и выделилось 22,4 мл водорода. Определите, чему равен коррозионный ток, если продолжительность коррозии 2 мин. Предложите анодное покрытие для защиты сплава от электрохимической коррозии.
551. Определите возможность электрохимической коррозии с водородной деполяризацией гальванической пары медь-цинк в 0,01 М растворе сульфата цинка при 25 °C. Как изменится ЭДС коррозионного элемента в результате концентрационной поляризации анода если концентрация раствора возросла до 0,05 М.
552. Как происходит коррозия железа покрытого а) никелем;
б) цинком в кислотном растворе. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов при коррозии этих металлов.
553. Составьте электродные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары алюминий-железо. Какие продукты коррозии образуются в первом и втором случаях?
554. Железо покрыто хромом. Какой из металлов будет корродировать в случае нарушения поверхностного слоя покрытия в атмосфере влажного воздуха. Составьте схему процессов, происходящих на электродах.