Пример 1. Напишите уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водного раствора MgSO4 с инертными электродами.
Решение. Стандартный электродный потенциал системы Mg 2+ + 2e ® Mg равен –2,363 В. Сульфат магния является солью, обра-зованной слабым основанием и сильной кислотой, поэтому вследствие гидролиза среда в его водном растворе будет слабокислотной (рН – ,
а ионы Мg 2+ будут накапливаться в прикатодном пространстве.
На аноде будет происходить электрохимическое окисление воды, приводящее к выделению кислорода:
поскольку отвечающий этой системе электродный потенциал кислородного электрода в слабокислотной среде
значительно меньше, чем стандартный потенциал, характеризующий систему:
Ионы будут накапливаться в прианодном пространстве.
Умножая уравнение катодного процесса на 2 для подведения баланса по электронам и складывая его с уравнением анодного процесса, получают суммарное уравнение процесса электролиза:
Принимая во внимание, что одновременно происходит накопление ионов магния в прикатодном пространстве и сульфат-ионов в прианодном пространстве, итоговое уравнение процесса можно записать так:
6 Н2О + 2MgSO4 = 2H2 + 2Mg(OH)2¯ + O2 + 4H + + 2
Следует учитывать, что гидроксид магния – малорастворимое соединение.
Пример 2. Написать уравнения процессов, протекающих при электролизе водного раствора, содержащего смесь солей Cu(NO3)2 и ZnBr2. Электроды графитовые.
Решение. На катоде возможно протекание следующих процессов:
Cu 2+ + 2e = Cu = 0,337 B;
Zn 2+ + 2 e = Zn = –0,763 B;
2H2O + 2e ® H2 + 2OH – > –0,413 B (в слабокислотной среде).
Необходимо учитывать, что выделение водорода протекает со значительным перенапряжением.
Наибольший потенциал у первого процесса, поэтому на катоде будут восстанавливаться ионы меди:
На аноде возможно протекание следующих процессов:
2H2O – 4e = O2 + 4H + – – 2 e = Br2
В прианодном пространстве накапливаются нитрат–ионы.
Суммарное уравнение процесса электролиза можно получить сложением уравнений катодного и анодного процессов:
Сu 2+ + 2Br – = Cu + Br2
Принимая во внимание, что одновременно происходит накопление ионов цинка в прикатодном пространстве и нитрат-ионов в прианодном, итоговое уравнение процесса можно записать так:
Сu(NO3)2 + ZnBr2 = Cu + Br2 + Zn 2+ + 2
Пример 3. Какие процессы будут протекать на железных электродах при электролизе водного раствора Al2(SO4)3 в атмосфере воздуха в нейтральной среде?
В атмосфере воздуха рН »7.
На катоде возможно протекание следующих процессов:
Fe 2+ + 2e = Fe = –0,44 B;
2H2O + 2e ® H2 + 2OH – > –0,413 B (в слабокислотной среде);
Al 3+ + 3e = Al = –1,662 B.
Вследствие того, что выделение водорода сопровождается перенапряжением, наибольший потенциал становится у первого процесса, поэтому на катоде будут восстанавливаться ионы железа: Fe 2+ + 2 e = Fe.
В прикатодном пространстве накапливаются ионы алюминия Al 3+ .
На железном аноде возможно протекание следующих процессов:
Fe – 2e = Fe 2+ = –0,44 B;
В;
2H2O – 4e = O2 + 4H + + + Cl –
При электролизе расплава хлорида натрия на электродах протекают процессы
Согласно первому закону Фарадея, время, необходимое для получения 150 г металлического натрия, определяем по формуле
с
где Mэк.(Na) – молярная масса эквивалента натрия, г/моль; z – число электронов, участвующих в электродном процессе; I – сила тока, А; F – постоянная Фарадея; h – выход по току.
Объем хлора образуется в количестве 1 моль и составляет
Пример 5. Серебрение изделий ведется в растворе азотнокислого электролита с плотностью тока 3 А/дм 3 . Рассчитать толщину серебряного слоя, образующегося за 2 мин, если выход по току h = 0,90. Плотность серебра r = 10 490 кг/м 3 .
Решение. Согласно закону Фарадея, масса выделившегося серебра
.
После преобразований находим толщину покрытия
где i = I/S – плотность тока; r – плотность металла.
Пример 6. Определите выход по току водорода, выделенного на электроде при нормальных условиях, если объем его составил 112 л при прохождении через электрод 1000 А×ч.
Решение. Объем моль эквивалента водорода при н.у. составляет 22,4/2 = 11,2 л. Для выделения такого объема водорода требуется количество электричества, равное 1F, или 26,8 А×ч., следовательно, для выделения 112 л потребуется 268 А×ч. Найдем выход по току водорода:
или 26,8 %.
Пример 7. При электролизе водного раствора меди сульфата (графитовые электроды) на аноде выделился кислород О2 объёмом 280 мл при н.у. Сколько г меди и какой объем кислорода выделилось на электродах
Решениезадачи следует начинать с описания объекта изучения – электрохимических реакций. До электролиза в растворе прошли реакции:
а) диссоциация
б) гидролиз
Электрохимическая система: (-) К С .
Процессы на катоде (–) и на аноде (+) А при электролизе:
Определим массу кислорода , выделившегося на аноде.
Молярная масса эквивалентов кислорода (О2) = 8 г/моль. Для определения эквивалентного объёма V
составим пропорцию:
5,6 л весит 8 – 0,28 л О2 весит х г,
х =
На аноде выделилось 0,28/5,6 = 0,05 моль эквивалентов О2.
Вычислим массу меди , выделившейся на катоде. Молярная масса эквивалентов меди:
Согласно второму закону Фарадея:
Пример 8. Через щелочной раствор, содержащий комплексные ионы двух- и четырехвалентного олова, и
пропустили ток I = 2А в течение часа. Определить массу выделившегося на катоде олова, если выход по току
Анод оловянный
Решение. Процессы диссоциации комплексных ионов в растворе:
;
.
Электрохимическая система: (–) К: Sn A (+)
Примем, что электроосаждение происходит из ионов Sn 4+ и Sn 2+ :
(–) К: ;
;
“Sn” (+) A: Sn
Масса олова , осаждённого из ионов
Масса олова , осаждённого из ионов
Общая масса выделившегося на катоде олова m:
Видео:Все об электролизе и задании 20 за 20 минут | Химия ЕГЭ 2023 | УмскулСкачать
Напишите уравнения электролиза водных растворов сульфата магния
Вопрос по химии:
напишите уравнение электролиза водных растворов хлорида кальция,сульфата магния
Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?
Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!
Ответы и объяснения 1
CaCl2 +H2O=Н2 + Cl2 + Ca(OH)2
CaCl2 = Ca2+Cl-
К(+) Са2+, Н2О |2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН- | 1
А(+) Cl-, Н2О |2Сl- — 2е = Сl2 | 1
MgSO4 + H2O = H2 +O2 + Mg(OH)2 + H2SO4
MgSO4 = Mg2+ + SO4-
К(+) Mg2+, H2O | 2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН- | 1
А(-) SO42-, H2O | 2Н2О — 2е = O2 + 4H+
Знаете ответ? Поделитесь им!
Как написать хороший ответ?
Чтобы добавить хороший ответ необходимо:
- Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
- Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
- Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.
Этого делать не стоит:
- Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
- Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
- Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
- Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!
Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются.
Видео:Часть 3-2. Электролиз водных растворов. Примеры решений уравнений (подробно).Скачать
Составьте схемы электролиза водных растворов: а) сульфата меди; б) хлорида магния; в) сульфата калия. Во всех случаях электролиз
Видео:Электролиз. 10 класс.Скачать
Ваш ответ
Видео:Электролиз растворов. 1 часть. 10 класс.Скачать
решение вопроса
Видео:ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ ХИМИЯ 8 класс // Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать
Похожие вопросы
- Все категории
- экономические 43,300
- гуманитарные 33,630
- юридические 17,900
- школьный раздел 607,261
- разное 16,836
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
🎦 Видео
уравнения электролизаСкачать
Электролиз растворов. 2 часть. 10 класс.Скачать
Опыты по химии. Электролиз раствора сульфата натрияСкачать
Электролиз раствора сульфата натрияСкачать
Электролиз раствора сульфата меди(II)Скачать
Электролиз. Как составлять уравнения электролиза водных растворов солей.Скачать
Электролиз раствора сульфата меди(II)Скачать
РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать
Электролитическая диссоциация кислот, оснований и солей. 9 класс.Скачать
Электролиз. Часть 7. Электролиз с растворимым анодомСкачать
ЭлектролизСкачать
Задание ЕГЭ №20. Электролиз расплавов и растворов.Скачать
Электролиз раствора сульфата меди(II)Скачать
Электролиз. Часть 2. Уравнения электролиза расплавов и растворов.Скачать
Электролиз раствора сульфата натрия | ЕГЭ по химииСкачать