Контрольные задания. 421. Электролиз раствора К2SO4 проводили при силе тока 5А в течение 3ч

421. Электролиз раствора К₂SO₄ проводили при силе тока 5А в течение 3ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходивших на электродах, вычислите объемы выделившихся на электродах веществ. Ответ: 5,03г; 6,266дм³; 3,133дм³.

422. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе растворов AlCl₃, NiSO₄. В обоих случаях анод угольный.

423. При электролизе раствора CuSO₄ на аноде выделилось 168 см³ кислорода, измеренного при н.у. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде. Ответ: 0,953 г.

424. При электролизе соли некоторого металла в течение 1,5 ч при силе тока 1,8 А на катоде выделилось 1,75 г этого металла. Вычислите молярную массу эквивалента металла. Ответ: 17,37 г/моль.

425. Электролиз раствора Nа₂SО₄ проводили в течение 5ч при силе токе 7А, составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н.у.), выделившихся на катоде и аноде?

Ответ: 11,75 г; 14,62 дм³; 7,31 дм³.

426. Электролиз раствора нитрата серебра проводили при силе тока 2А в течение 4ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса серебра выделилась на катоде, и каков объем газа (н.у.), выделившегося на аноде?

Ответ:32,20 г; 1,67 дм³.

427. Электролиз раствора сульфата некоторого металла проводили при силе тока 6 А в течение 45 мин, в результате чего на катоде выделилось 5,49 г металла. Вычислите молярную массу эквивалента металла. Ответ: 32,7 г/моль.

428. Насколько уменьшится масса серебряного анода, если электролиз раствора АgNО₃ проводить при силе тока 2А в течение 38 мин 20 с? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах. Ответ: 4,47 г.

429. Электролиз раствора сульфата цинка проводили в течение 5 ч, в результате чего выделилось 6 дм³ кислорода (н.у.). Составьте уравнения электродных процессов и вычислите силу тока.

Ответ: 5,74 А.

430. Электролиз раствора СuSО₄ проводили с медным анодом в течение 4ч при силе тока 50 А, при этом выделилось 224 г меди. Вычислите выход по току (отношение массы выделившегося вещества к теоретически возможной). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах в случае медного и угольного анода. Ответ: 94,48%.

431. Электролиз раствора NаI проводили при силе тока 6 А в течение 2,5 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах, и вычислите массу веществ, выделившихся на катоде и аноде? Ответ: 0,56 г; 71,0 г.

432. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора АgNО₃. Если электролиз проводить с серебряным анодом, то его масса уменьшается на 5,4 г. Определите расход электричества при этом.

Ответ: 4830 Кл.

433. Электролиз раствора СuSО₄ проводили в течение 15мин при силе тока 2,5 А, выделилось 0,72 г меди. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах в случае медного и угольного анода. Вычислите выход по току (отношение массы выделившегося вещества к теоретически возможной). Ответ: 97,3 %.

434. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах при электролизе расплавов и водных растворов NaCl и КОН. Сколько литров (н.у.) газа выделится на аноде при электролизе гидроксида калия, если электролиз проводить в течение 30 мин при силе тока 0,5А? Ответ: 0,052 дм³.

435. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах при электролизе раствора КВr. Какая масса вещества выделяется на катоде и аноде, если электролиз проводить в течение 1 ч 35 мин при силе тока 15 А? Ответ: 0,886 г; 70,79 г.

436. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора СиCl₂. Вычислите массу меди, выделившейся на катоде, если на аноде выделилось 560 см³ газа (н.у.). Ответ: 1,588 г.

437. При электролизе соли трехвалентного металла при силе тока 1,5 А в течение 30 мин на катоде выделилось 1,071 г металла. Вычислите атомную массу металла. Ответ: 114,82.

438. При электролизе растворов МgSO₄ и ZnCl₂, соединенных последовательно с источником тока, на одном из катодов выделилось 0,25 г водорода. Какая масса вещества выделится на другом катоде; на анодах? Ответ: 8,17 г; 2,0 г; 8,86 г.

439. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора Na₂SO₄. Вычислите массу вещества, выделяющегося на катоде, если на аноде выделяется 1,12 дм³ газа (н.у.). Какая масса Н₂SO₄ образуется при этом возле анода? Ответ: 0,2 г; 9,8 г.

440. При электролизе раствора соли кадмия израсходовано 3434 Кл электричества, выделилось 2 г кадмия. Чему равна молярная масса эквивалента кадмия? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах.Ответ: 56,26 г/ моль.

441. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе раствора КОН. Чему равна сила тока, если в течение 1ч 15мин 20с на аноде выделилось 6,4 г газа? Сколько литров газа (н.у.) выделилось при этом на катоде?

Ответ: 17,08 А; 8,96 дм³.

442. Вычислите массу серебра, выделившегося на катоде при пропускании тока силой 6А через раствор нитрата серебра в течение 30 минут. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах. Ответ: 12 г.

443. Определите массу вещества, выделяющегося на катоде при пропускании тока 13 А через раствор сульфата железа (II) в течение 1 часа, если выход вещества по току равен 70%. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах.

444. Найдите объем кислорода (н.у.), который выделится при пропускании тока силой 6А в течение 30 минут через водный раствор КОН. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах. Ответ: 627 см³.

445. Найдите объем водорода (н.у.), который выделится при пропускании тока силой 3А в течение 1ч через водный раствор Н₂SO₄. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах. Ответ: 1,25 дм³.

446. Определите время, необходимое для полного выделения вещества на катоде при электролизе 250 мл 6 %-ного раствора нитрата ртути (II) (ρ_р-ра = 1,09 г/см³). Сила тока 6 А. Выход по току 91%. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах.

447. При электролизе водного раствора Cr₂(SO₄)₃ током силой 2А масса катода увеличилась на 8 г. В течение какого времени проводили электролиз? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах. Ответ:6,19 ч.

448. При электролизе водного раствора SnCl₂ на аноде выделилось 4,48 дм³ хлора (н.у.). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах. Найдите массу выделившегося на катоде олова. Ответ: 23,7 г.

449. Какие вещества и в каком количестве будут выделяться на электродах при электролизе расплава MgCl₂ в течение 2,5 часов при токе силой 6 А? Составьте схему электролиза. Ответ: 6,72 г; 6,27 дм³.

450. Вычислите молярную массу эквивалента двухвалентного металла и назовите его, если известно, что при электролизе раствора хлорида этого металла в течение 2 часов при токе силой 2,5 А выделилось 19,33 г металла. Составьте схему электролиза соли.

Ответ: 258,67 г/моль.

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ

При решении задач этого раздела см. табл. 5 приложения.

Коррозия – это самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов в результате химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.

По механизму протекания различают химическую и электрохимическую коррозию.

Химической коррозией называется разрушение металла в результате его окисления в окружающей среде без возникновения электрического тока в системе. В этом случае происходит взаимодействие металла с составными частями среды – газами и неэлектролитами.

Наибольший вред приносит электрохимическая коррозия. Электрохимической коррозией называют разрушение металла в среде электролита с возникновением внутри системы электрического тока. В этом случае наряду с химическими протекают и электрические процессы (перенос электронов от одного участка к другому).

При электрохимической коррозии на поверхности металла одновременно протекают два процесса:
анодный – окисление металла: Ме⁰ – ne = Meⁿ⁺
и катодный – восстановление ионов водорода:

2Н⁺ + 2ē → Н₂ (pH < 7)

или молекул кислорода, растворенного в воде:

О₂ + 2Н₂О + 4ē→ 4ОН^- (pH ≥ 7).

Ионы или молекулы, которые восстанавливаются на катоде, называются деполяризаторами. Коррозия, протекающая с выделением водорода, называется коррозией с водородной деполяризацией. В кислой среде деполяризатом является водород. Коррозия, протекающая с поглощением кислорода называется коррозией с кислородной деполяризацией. При атмосферной коррозии – коррозии во влажном воздухе при комнатной температуре – деполяризатором является кислород.

Коррозия металлов причиняет огромный ущерб. Радикальным методом борьбы с коррозией является изыскание коррозионностойких металлов, устойчивых в данной агрессивной среде. А также замена их коррозионностойкими неметаллическими материалами. Однако полностью заменить металлы неметаллическими материалами невозможно, поэтому насущная задача заключается в резком уменьшении или сведении к минимуму коррозии посредством применения методов защиты металлов.

К основным видам защиты металлов от коррозии относятся следующие:

1. Изменение свойств коррозионной среды.

2. Изоляция металла от коррозионной среды. Защитные покрытия.

3. Электрохимические методы защиты.

Пример 1. Как происходит атмосферная коррозия цинка, находящегося в контакте с кадмием в нейтральной и кислой средах. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Каков состав продуктов коррозии?

Решение.

Цинк имеет более отрицательный потенциал (–0,763 В), чем кадмий (-0,403 В), поэтому он является анодом, а кадмий – катодом.

Анодный процесс: Zn⁰ - 2ē → Zn²⁺

катодный процесс:

в кислой среде 2Н⁺+2ē→Н₂ (рН<7),

в нейтральной или щелочной средах О₂+2Н₂О+4ē→4ОН^-(рН≥7).

Так как ионы Zn²⁺ с гидроксильной группой образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Zn(ОН)₂.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: