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
Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...
|
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...
|
Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час...
Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...
Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.
|
Расчет концентрации титрованных растворов с помощью поправочного коэффициента При выполнении серийных анализов ГОСТ или ведомственная инструкция обычно предусматривают применение раствора заданной концентрации или заданного титра...
Психолого-педагогическая характеристика студенческой группы
Характеристика группы составляется по 407 группе очного отделения зооинженерного факультета, бакалавриата по направлению «Биология» РГАУ-МСХА имени К...
Общая и профессиональная культура педагога: сущность, специфика, взаимосвязь Педагогическая культура- часть общечеловеческих культуры, в которой запечатлил духовные и материальные ценности образования и воспитания, осуществляя образовательно-воспитательный процесс...
|
|
