|
|
| Решение типовых задач и контрольные задания |
|
b>Контрольные вопросы241. При каком условии будет работать гальванический элемент, электроды которого сделаны из одного и того же металла? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, в котором один никелевый электрод находится в 0,001 М растворе, а другой такой же электрод -- в 0,01 М растворе сульфата никеля. Ответ: 0,0295 В.242. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из свинцовой и магниевой пластин, опущенных в растворы своих солей с концентрацией [ Рb2+ ] = [Мg2+ ] = 0,01 моль/л. Изменится ли ЭДС этого элемента, если концентрацию каждого из ионов увеличить в одинаковое число раз? Ответ: 2,244 В.243. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых никель является катодом, а в другом -- анодом. Напишите для каждого из этих элементов электронные уравнения реакций, протекающих на катоде и на аноде.244. Железная и серебряная пластины соединены внешним проводником и погружены в раствор серной кислоты. Составьте схему данного гальванического элемента и напишите электронные уравнения процессов, происходящих на аноде и на катоде.245. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из пластин кадмия и магния, опушенных в растворы своих солей с концентрацией [Mg2+] = [Cd2+] = 1 моль/л. Изменится ли значение ЭДС, если концентрацию каждого из ионов понизить до 0,01 моль/л? Ответ: 1.967 В.246. Составьте схему гальванического элемента, состоящего из пластин цинка и железа, погруженных в растворы их солей. Напишите электронные уравнения процессов, протекающих на аноде и на катоде. Какой концентрации надо было бы взять ионы железа (моль/л), чтобы ЭДС элемента стала равной нулю, если [Zn2+] = 0,001 моль/л? Ответ: 7,3·10-15 моль/л.247. Составьте схему гальванического элемента, в основе которого лежит реакция, протекающая по уравнениюNi + Pb(NO3)2 = Ni(NO3)2 + PbНапишите электронные уравнения анодного и катодного процессов. Вычислите ЭДС этого элементе, если [Ni2+ ] = 0,01 моль/л, [Pb2+] = 0,0001 моль/л. Ответ: 0,064 В.248. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке свинцового аккумулятора?249. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке кадмий-никелевого аккумулятора?250. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке железо-никелевого аккумулятора?251. В два сосуда с голубым раствором медного купороса, поместили в первый цинковую пластинку, а во второй серебряную. В каком сосуде цвет раствора постепенно пропадает? Почему? Составьте электронные и молекулярное уравнения соответствующей реакции.252. Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса цинковой пластинки при взаимодействии ее с растворами: a) CuSО4; б) MgSО4; в) РЬ(NO3)2? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.253. При какой концентрации ионов Zn2+ (в моль/л) потенциал цинкового электрода будет на 0,015 В меньше его стандартного электродного потенциала? Ответ: 0,30 моль/л254. Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса кадмиевой пластинки при взаимодействии ее с растворами: а) AgNO3; б) ZnSO4; в) NiSO4? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.255. Марганцевый электрод в растворе его соли имеет потенциал --1,23 В. Вычислите концентрацию ионов Мn2+ (в моль/л). Ответ: 1,89 · 10-2 моль/л.256. Потенциал серебряного электрода в растворе АgNO3 составил 95% от значения его стандартного электродного потенциала. Чему равна концентрация ионов Аg+ (в моль/л)? Ответ: 0,20 моль/л.257. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС медно-кадмиевого гальванического элемента, в котором [Cd2+] = 0,8 моль/л, а [Сu2+] = 0,01 моль/л. Ответ: 0,68 В.258. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых медь была бы катодом, а в другом -- анодом. Напишите для каждого из этих элементов электронные уравнения реакций, протекающих на катоде и на аноде.259. При какой концентрации ионов Сu2+ (моль/л) значение потенциала медного электрода становится равным стандартному потенциалу водородного электрода? Ответ: 1,89 · 10-12 моль/л.260. Какой гальванический элемент называется концентрационным? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из серебряных электродов, опущенных: первый в 0,01 н., а второй в 0,1 н. растворы AgNO3. Ответ: 0,059 В.ТЕМА: ЭлектролизПример 1Какая масса меди выделится на катоде при электролизе раствора CuSО4 в течение 1 ч при силе тока 4 А?Решение. Согласно законам Фарадея(1)где m - масса вещества, окисленного или восстановленного на электроде, г; Э - эквивалентная масса вещества, г/моль; I - сила тока, A; t - продолжительность электролиза, с. Эквивалентная масса меди в CuSО4 равна 63,54:2 = 31,77 г/моль. Подставив в формулу (1) значения Э = 31,77; I =4 A, t = 60 · 60 =3600 с, получимПример 2Вычислите эквивалентную массу металла, зная, что при электролизе раствора хлорида этого металла затрачено 3880 Кл электричества и на катоде выделяется 11,742 г металла.Решение. Из формулы (1)Э = 11,742 · 96500/3880 = 29,35 г/моль, Где m =11,742 г; It = Q =3880 Кл.Пример 3. Чему равна сила тока при электролизе раствора в течение 1 ч 40 мин 25 с, если на катоде выделилось 1,4 л водорода (н.у.)?Решение. Из формулы (1)Так как дан объем водорода, то отношение m/Э заменяем отношением Vн2 /Vэ(н2), где Vн2 - объем водорода, л; Vэ(н2) - эквивалентный объем водорода, л. ТогдаЭквивалентный объем водорода при н.у. равен половине молярного объема 22,4/2 = 11,2 л. Подставив в приведенную формулу значения Vн2 = 1,4 л, Vэ(н2) = 11,2 л, t = 6025 (1ч 40 мин 25 с = 6025 с), находимI = 1,4 · 96500/11,2 · 6025 = 2 А.Пример 4Какая масса гидроксида калия образовалась у катода при электролизе раствора K2SО4, если на аноде выделилось 11,2 л кислорода (н.у.)?Решение. Эквивалентный объем кислорода (н.у.) 22,4/4 = 5,6 л. Следовательно, 11,2 л содержат две эквивалентные массы кислорода. Столько же эквивалентных масс КОН образовалось у катода, или 56,11 · 2 = 112,22 г (56,11 г/моль - мольная и эквивалентная масса КОН).Контрольные вопросы261. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора АgNO3. Если электролиз проводить с серебряным анодом, тo его масса уменьшается на 5,4 г. Определите расход электричества при этом. Ответ: 4830 Кл.262. Электролиз раствора CuSО4 проводили в течение 15 мин 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 %263. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах при электролизе расплавов и водных растворов NaCI и КОН. Сколько литров (н.у.) газа выделится на аноде при электролизе гидроксида калия, если электролиз проводить в течение 30 мин при силе тока 0,5 А? Ответ: 0,052 л.264. 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.265. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора CuCI2. Вычислите массу меди, выделившейся на катоде, если на аноде выделилось 560 мл газа (н.у.). Ответ: 1,588 г.266. 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; 114,82.267. При электролизе растворов MgSО4 и ZnCI2, 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.268. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора Na2SО4. Вычислите массу вещества, выделяющегося на катоде, если на аноде выделяется 1,12 л газа (н.у.). Какая масса H2SO4 образуется при этом возле анода? Ответ: 0,2 г; 9,8 г.269. При электролизе раствора соли кадмия израсходовано 3434 Кл электричества. Выделилось 2 г кадмия. Чему равна эквивалентная масса кадмия? Ответ: 56,26 г/моль.270. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе раствора КОН. Чему равна сила тока, если в течение 1 ч 15 мин 20 с на аноде выделилось 6,4 г газа? Сколько литров газа (н.у.) выделилось при этом на катоде? Ответ: 17,08 А; 8,96 л.271. Электролиз раствора K2SO4 проводили при силе тока 5 А в течение 3 ч. 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: 5,03 г; 6,266 л; 3,133 л272. 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 эквивалентную массу металла. Ответ: 17,37 г/моль.273. При электролизе раствора CuSО4 на аноде выделилось 168 см3 газа (н.у.). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде. Ответ: 0,953 г.274 Электролиз раствора Nа2SO4 проводили в течение 5 ч при силе тока 7 А. 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; 14,62л; 7,31л.275. Электролиз раствора нитрата серебра проводили при силе тока 2 А в течение 4 ч. 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 л.276 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 эквивалентную массу металла. Ответ: 32,7 г/моль.277. Насколько уменьшится масса серебряного анода, если электролиз раствора AgNO3 проводить при силе тока 2 А в течение 38 мин 20 с? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах. Ответ: 4,47 г.278. Электролиз раствора сульфата цинка проводили в течение 5 ч, в результате чего выделилось 6 л кислорода (н.у.). Составьте уравнения электродных процессов и вычислите силу тока. Ответ: 5,74 А.279. Электролиз раствора CuSО4 проводили с медным анодом в течение 4 ч 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 %.280. Электролиз раствора NaI проводили при силе тока 6 А в течение 2,5 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах, и вычислите массу вещества, выделившегося на катоде и аноде? Ответ: 0,56 г; 71,0 г.ТЕМА: Коррозия металловПри решении задач этого раздела см. табл. 7.Коррозия -- это самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов, в результате химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.При электрохимической коррозии на поверхности металла одновременно протекают два процесса:анодный - окисление металлаи катодный -- восстановление ионов водорода или молекул кислорода, растворенного в воде,Ионы или молекулы, которые восстанавливаются на катоде, называются деполяризаторами. При атмосферной коррозии -- коррозии во влажном воздухе при комнатной температуре -- деполяризатором является кислород.Пример 1Как происходит коррозии цинка, находящегося в контакте с кадмием в нейтральном и кислом растворах. 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: *катодный процесс:в кислой средев нейтральной среде Так как ионы Zn2+ с гидроксильной группой образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Zn(OH)2.Контрольные вопросы281. Железное изделие покрыли кадмием. Какое это покрытие -- анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?282. Железное изделие покрыли свинцом. Какое это покрытие -- анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?283. Две железные пластинки, частично покрытые одна оловом, другая медью, находятся во влажном воздухе. На какой из этих пластинок быстрее образуется ржавчина? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этих пластинок. Каков состав продуктов коррозии железа?284. Какой металл целесообразней выбрать для протекторной защиты от коррозии свинцовой оболочки кабеля: цинк, магний или хром? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии. Какой состав продуктов коррозии?
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18
|
|
|
|
© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент. |
|
|
