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
Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...
|
Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...
|
Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...
|
Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...
|
Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...
Подкожное введение сывороток по методу Безредки. С целью предупреждения развития анафилактического шока и других аллергических реакций при введении иммунных сывороток используют метод Безредки для определения реакции больного на введение сыворотки...
Принципы и методы управления в таможенных органах Под принципами управления понимаются идеи, правила, основные положения и нормы поведения, которыми руководствуются общие, частные и организационно-технологические принципы...
|
Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...
КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...
Философские школы эпохи эллинизма (неоплатонизм, эпикуреизм, стоицизм, скептицизм). Эпоха эллинизма со времени походов Александра Македонского, в результате которых была образована гигантская империя от Индии на востоке до Греции и Македонии на западе...
|
|
