Сборник задач и упражнений по химии с решением. Лебедева М.И - 94 стр.

UptoLike

Рубрика: 

с концентрацией [Cd
2+
] = = [Mg
2+
] = 1 моль/дм
3
. Изменится ли значение э.д.с., если концентрацию каж-
дого из ионов понизить до 0,01 моль/дм
3
?
553 Составьте схему работы гальванического элемента, образованного железом и свинцом, погру-
женными в 0,005 М растворы их солей. Рассчитайте э.д.с. этого элемента.
554 Вычислите э.д.с. гальванического элемента, образованного магнием и цинком, погруженными
в растворы их солей концентраций 1,8•10
-5
и 2,5•10
-2
моль/дм
3
соответственно и сравните с э.д.с.
гальванического элемента, состоящего из магниевой и цинковых пластин, опущенных в растворы солей
с концентрацией [Mg
2+
] = [Zn
2+
] = 1 моль/дм
3
.
555 Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке железо-
никелевого аккумулятора?
556 Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке свинцового ак-
кумулятора?
557 Гальванический элемент состоит из серебряного электрода, погруженного в 1 М раствор нит-
рата серебра и стандартного водородного электрода. Напишите уравнения электродных процессов и
суммарной реакции, происходящей при работе гальванического элемента.
558 Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов двух гальваниче-
ских элементов, в одном из которых никель является катодом, а в другом - анодом.
559 Железная и серебряная пластины соединены внешним проводником и погружены в раствор
серной кислоты. Составьте схему данного гальванического элемента и напишите электронные уравне-
ния процессов, происходящих на электродах.
560
*
Чтобы посеребрить медную пластину массой 10 г, ее опустили в раствор нитрата серебра (ω =
20 %) массой 250 г. Когда пластину вынули, оказалось, что масса нитрата серебра в растворе уменьши-
лась на 20 %. Какой стала масса посеребряной пластинки, и какова концентрация оставшегося раствора
нитрата серебра.
561
*
В раствор, содержащий нитрат меди(II) массой 14,1 г и нитрат ртути(II) массой 14,6 г, погру-
зили кадмиевую пластинку массой 50 г. Рассчитайте увеличение массы пластины (%) после полного
выделения меди и ртути из раствора.
6.4 Электролиз
Электролизом называется совокупность процессов, протекающих при прохождении постоян-
ного электрического тока через систему, состоящую из двух электродов и расплава или раствора
электролита.
Электрод, на котором при электролизе происходит восстановление, называется катодом, а электрод,
на котором осуществляется процесс окисления, - анодом.
Если система, в которой проводят электролиз, содержит различные окислители, то на катоде будет
восстанавливаться наиболее активный из них, т.е. окисленная форма той электрохимической системы,
которой отвечает наибольшее значение электродного потенциала. Так, при электролизе кислого водного
раствора соли никеля при стандартных концентрациях ионов [H
+
] = = [Ni
2+
] = 1 моль/дм
3
возможно вос-
становление как иона никеля:
Ni
2+
+ 2 e = Ni; ϕ
1
= -0,25 B
так и иона водорода:
2H
+
+ 2 e = H
2
; ϕ
2
= 0 В.
Но поскольку ϕ
1
< ϕ
2
, то в этих условиях на катоде будет выделяться водород.
Иным будет катодный процесс при электролизе нейтрального водного раствора соли никеля при
[H
+
] = 10
-7
моль/дм
3
. Здесь потенциал водородного электрода ϕ
3
= -0,41 В. В этом случае при концен-
трации иона никеля (1 моль/дм
3
) ϕ
1
> ϕ
3
на катоде будет выделяться и никель.
Как показывает рассмотренный пример, при электролизе водных растворов солей, реакция которых
близка к нейтральной, на катоде восстанавливаются те металлы, электродные потенциалы которых зна-
чительно положительнее, чем -0,41 В. Если потенциал металла значительно отрицательнее, чем -0,41 В,
то на катоде будет выделяться водород по схеме:
2Н
2
О + 2 e = Н
2
+2ОН
-
.