Электролиз водных растворов электролитов
Задание3. Дан водный раствор электролита (см. вариант в табл. 14).
1. Укажите рН раствора электролита до электролиза (кислая, нейтральная, щелочная).
2. Запишите уравнения электродных реакций электролиза с графитовыми электродами.
3. Как изменяется рН раствора у электродов в процессе электролиза (увеличится, уменьшится, не изменится)?
4. Рассчитайте, сколько и каких веществ выделится на электродах при электролизе при заданных условиях (см. табл. 14). Анодный выход по току во всех случаях равен 100 %.
5. Как изменится анодный процесс, если анод заменить на другой металл, указанный в таблице? Запишите соответствующие электродные реакции.
Таблица 14
| Номер варианта
| Раствор электролита
| Катодный выход
по току B Me, %
| Сила тока I,
А
| Время t,
ч
| Замена материала анода
| |
| СоCl2
|
|
|
| Со
| |
| Mo(NO3)3
|
|
|
| Mo
| |
| SnSO4
|
|
|
| Sn
| |
| Zn(NO3)2
|
|
|
| Zn
| |
| BeSO4
|
|
|
| Fe
| |
| Cr2(SO4)3
|
|
|
| Cu
| |
| Bi(NO3)3
|
|
|
| Bi
| |
| Pb(NO3)2
|
|
|
| Pb
| |
| FeCl3
|
|
|
| Fe
| |
| CdSO4
|
|
| 0,5
| Cd
| |
| Pd(NO3)2
|
|
| 1,5
| Cu
| |
| KCl
|
|
|
| Cd
| Окончание табл. 14
| Номер варианта
| Раствор электролита
| Катодный выход
по току B Me, %
| Сила тока I,
А
| Время t,
ч
| Замена материала анода
| |
| Li2SO4
|
|
|
| Fe
| |
| Ca(NO3)2
|
|
|
| Fe
| |
| SnCl2
|
|
|
| Sn
| |
| MgBr2
|
|
|
| Ni
| |
| SbCl3
|
|
|
| Sb
| |
| LiNO3
|
| 2,5
|
| Sn
| |
| MnCl2
|
|
|
| Sn
| |
| PdCl2
|
| 2,5
|
| Fe
| |
| SnSO4
|
|
|
| Sn
| |
| BaI2
|
|
| 0,25
| Fe
| |
| NiCl2
|
|
|
| Ni
| |
| In2(SO4)3
|
|
|
| In
| |
| СdCl2
|
|
|
| Сd
|
Коррозия металлов
Задание 4. Даны пара металлов и значения рН водной среды
(см. вариант в табл. 15).
1. Рассчитайте равновесные потенциалы водородного и кислородного электродов и оцените возможность коррозии металла в данной электрохимической системе на основании сравнения рассчитанных потенциалов со стандартными значениями равновесных потенциалов металлических электродов. Укажите, какой металл будет подвергаться коррозии (окислению?
2. Запишите коррозионную электрохимическую систему, уравнения электродных реакций при коррозии металла из данной пары в водной среде с заданным значением рН при контакте с воздухом.
3. Предложите для окисляемого (разрушаемого) металла данной пары катодное и анодное металлическое покрытие с заданным значением рН.
4. Запишите электрохимическую схему коррозионных элементов, образующихся при нарушении целостности покрытий, уравнения электродных реакций при коррозии данного металла.
5. Предложите протекторную защиту для данной пары металлов. Запишите электрохимическую систему, уравнения электродных реакций при протекторной защите.
6. Запишите электрохимическую систему электрозащиты (катодной) данной пары металлов, уравнения электродных реакций при работе электрозащиты.
Таблица 15
| Номер варианта
| Пара металлов
| рН
| |
| Cu – Co
|
| |
| Cu – Fe
|
| |
| Cu – Ni
|
| |
| Pb – Sn
|
| |
| Cu – Cd
|
| |
| Sn – Cd
|
| |
| Fe – Co
|
| |
| Ag – Sn
|
| |
| Cu – Sn
|
| |
| Cd – Ni
|
| |
| Ni – Cr
|
| |
| Fe – Cd
|
| |
| Zn – Cd
|
| |
| Cu – Pb
|
| |
| Fe – In
|
| |
| Zn – Ni
|
| |
| In – Sn
|
| Окончание табл. 15
| Номер варианта
| Металлы
| рН
| |
| Cd – Pb
|
| |
| Zn – Cu
|
| |
| Al – Zn
|
| |
| Pt – Ni
|
| |
| Fe – Ni
|
| |
| Sn – Cd
|
| |
| Mn – Fe
|
| |
| Zn – Ag
|
|
Список литературы
1. Коровин Н.В. Общая химия: учебник для вузов по техническим направлениям и специальностям / Н.В. Коровин. – Изд. 13-е, перераб. и доп. – М.: Академия, 2011.
2. Химия: [учебник для вузов по техническим направлениям и специальностям] / А.А. Гуров [и др.]. – Изд. 3-е, испр. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.
3. Общая химия: [учеб. пособие для вузов] / Н.Л. Глинка; под ред. А. И. Ермакова. – Изд. 30-е, испр. – М.: Интеграл-Пресс, 2007.
4. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: [учебное пособие для нехимических специальностей вузов] / Н.Л. Глинка; под ред. В.А. Рабиновича, Х.М. Рубиной. – Изд. стер. – М.: Интеграл-Пресс, 2008.
5. Задачи и упражнения по общей химии / учеб. пособие под ред. Н.В. Коровина. – М.: Высшая школа, 2004.
6. Зайцев О.С. Химия. Современный краткий курс. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001.
7. Суворов А.В., Никольский А.Б. Вопросы и упражнения по общей химии. – СПб: Химиздат, 2002.
Приложения
Приложение 1
Термодинамические характеристики некоторых веществ при 298 К
| Вещество
| D f H 0,
кДж/моль
| S 0,
Дж/(моль×К)
| D f G 0,
кДж/моль
| | Al2О3(т)
| –1675,7
| 50,92
| –1582,27
| | As(г)
| 288,7
| 174,1
| 247,4
| | AsH3(г)
| 66,4
| 222,96
| 68,91
| | AsCl3(г)
| –271,1
| 326,8
| –258,1
| | B(к)
|
| 5,86
|
| | BCl3(г)
| –403,8
| 289,5
| –388,7
| | BCl3(ж)
| –427,1
|
| –387,1
| | ВаО(к)
| –557,9
| 70,29
| –528,4
| | ВаCl2(к)
| –860,1
|
| –810,9
| | ВеО(к)
| –598,7
| 14,1
| –581,6
| | ВеCl2(к)
| –494
|
| –468
| | Br2(ж)
|
| 152,2
|
| | Br2(г)
| 30,92
| 245,35
| 3,14
| | Сграфит
|
| 5,74
|
| | Салмаз
| 1,83
| 2,38
| 2,85
| | СО(г)
| –110,5
| 197,54
| –137,14
| | СО2(г)
| –393,51
| 213,68
| –394,38
| | СF4(г)
| –933
| 261,37
| –888,4
| | ССl4(г)
| –102,9
| 309,9
| –60,7
| | CCl4(ж)
| –135,4
| 214,4
| –64,6
| | СН4(г)
| –74,81
| 186,31
| –50,82
| | С2Н2(г)
| 226,75
| 200,82
| 209,21
| | С2Н4(г)
| 52,3
| 219,45
| 68,14
| | С2Н6(г)
| –84,68
| 229,5
| –32,89
| | С6Н6(г)
| 82,93
| 269,2
| 129,68
| | CH3OH(г)
| –202
| 239,7
| –163,3
| | CH3OH(ж)
| –239,45
| 126,6
| –167,1
| | C2H5OH(г)
| –235,3
| 278,0
| –167,4
| Продолжение табл. П1
| Вещество
| D f H 0,
кДж/моль
| S 0,
Дж/(моль×К)
| D f G 0,
кДж/моль
| | CS2(г)
| 110,7
| 237,77
| 66,55
| | CS2(ж)
| 88,7
| 151,04
| 64,41
| | СаО(к)
| –635,5
| 39,7
| –605,2
| | Са(ОН)2(к)
| –986,2
| 83,4
| –898,5
| | СаСО3(к)
| –1207,1
| 92,88
| –1128,76
| | Cl2(г)
|
| 222,96
|
| | CuO(к)
| –162
| 42,63
| –134,3
| | Cu2О(к)
| –173,2
| 92,9
| –150,6
| | F2(г)
|
| 202,7
|
| | FeO(к)
| –263,8
| 58,8
| –244,3
| | Fe2O3(к)
| –822,16
| 89,96
| –740,98
| | Н2(г)
|
| 130,52
|
| | HBr(г)
| –35,98
| 198,59
| –53,3
| | HCl(г)
| –92,31
| 186,79
| –95,27
| | HF(г)
| –268,61
| 173,51
| –270,7
| | HI(г)
| 26,57
| 206,48
| 1,78
| | Н2О(г)
| –241,82
| 188,72
| –228,61
| | Н2О(ж)
| –285,84
| 70,08
| –237,2
| | Н2S(г)
| –20,9
| 205,69
| –33,8
| | Н2SO4(ж)
| –814,2
| 156,9
| –690,3
| | I2(г)
| 62,43
| 260,58
| 19,37
| | N2(г)
|
| 191,5
|
| | NH3(г)
| –46,19
| 192,66
| –16,66
| | NF3(г)
| –131,7
| 260,7
| –84
| | N2F4(г)
| –22
|
|
| | N2O(г)
| 82,01
| 219,83
| 104,12
| | N2O3(г)
| 90,22
| 307,1
| 110,5
| | N2O4(г)
| 9,6
| 303,8
| 98,4
| | NO(г)
| 90,25
| 210,62
| 86,58
| | NO2(г)
| 33,5
| 240,2
| 51,55
| | NOCl(г)
| 52,59
| 263,5
| 66,37
| Окончание табл. П1
| Вещество
| D f H 0,
кДж/моль
| S 0,
Дж/(моль×К)
| D f G 0,
кДж/моль
| | NOF(г)
|
|
| –51
| | NOF3(г)
| –187
| 277,6
| –
| | (NO2)F(г)
| –109
| 259,3
|
| | NOBr(г)
| 79,5
| 273,55
| 79,74
| | Cl2(г)
|
| 222,98
|
| | О2(г)
|
| 205,04
|
| | О3(г)
| 142,26
| 238,82
| 162,76
| | РН3(г)
| 5,44
| 210,2
| 13,39
| | Р2О5(к)
| –1507,2
| 140,3
| –1371,7
| | PCl3(г)
| –279,5
| 311,71
| –260,45
| | PCl5(г)
| –374,89
| 364,47
| –297,14
| | PОCl3 (г)
| –306
| 323,84
| –512,92
| | PF3(г)
| –956,5
| 272,6
| –935,66
| | PОF3(г)
| –1252,27
| 284,93
| –1203,75
| | S(к)
|
| 31,88
|
| | S2(г)
| 127,52
| 228,03
| 78,55
| | SO2(г)
| –296,9
| 248,1
| –300,2
| | SO3(г)
| –395,8
| 256,7
| –372,2
| | SO2Cl2(г)
| –363,17
| 311,3
| –318,85
| | Si(т)
|
| 18,83
|
| | SiO2(т)
| –905,88
| 40,38
| –851,17
| | SiF4(г)
| –1614,95
| 282,0
| –1572,53
| | SiCl4(г)
| –657,52
| 330,95
| –617,6
| | SiН4(г)
| 34,73
| 204,55
| 57,19
| | SiО2(к, стекл)
| –903,5
| 46,86
| –850,7
|
Приложение 2
Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...
|
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил...
|
Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...
|
Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...
|
ОЧАГОВЫЕ ТЕНИ В ЛЕГКОМ Очаговыми легочными инфильтратами проявляют себя различные по этиологии заболевания, в основе которых лежит бронхо-нодулярный процесс, который при рентгенологическом исследовании дает очагового характера тень, размерами не более 1 см в диаметре...
Примеры решения типовых задач. Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2
Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2. Найдите константу диссоциации кислоты и значение рК.
Решение. Подставим данные задачи в уравнение закона разбавления
К = a2См/(1 –a) =...
Экспертная оценка как метод психологического исследования Экспертная оценка – диагностический метод измерения, с помощью которого качественные особенности психических явлений получают свое числовое выражение в форме количественных оценок...
|
Классификация холодных блюд и закусок. Урок №2 Тема: Холодные блюда и закуски. Значение холодных блюд и закусок. Классификация холодных блюд и закусок. Кулинарная обработка продуктов...
ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 1. Особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Основные понятия термодинамики. Термодинамикой называется раздел физики...
Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...
|
|
