Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Электролиз как ОВР

Пример 1. Какая масса меди выделится на катоде при электролизе раствора CuSO₄ в течение 1 ч при силе тока 4 А?

Решение: Согласно законам Фарадея:

m = ЭIt /96500, (1)

где т – масса вещества, окисленного или восстановленного на электроде; Э – эквивалентная масса вещества; I – сила тока, A; t – продолжительность электролиза, с. Эквивалентная масса меди в CuSO₄ равна 63,54:2 = 31,77 г/моль. Подставив в формулу (1) значения Э = 31,77, I = 4A, t = 60 • 60 = 3600 с, получим:

Пример 2. Вычислите эквивалентную массу металла, зная, что при электролизе раствора хлорида этого металла затрачено 3880 Кл электричества и на катоде выделяется 1 1,742 г металла.

Решение: Из формулы (1):

Э = 11,742 • 96 500/3880 = 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):

I = т • 96500/ Эt.

Так как дан объем водорода, то отношение т/Э заменяем отношением , где – объем водорода, л; – эквивалентный объем водорода, л. Тогда:

.

Эквивалентный объем водорода при н.у. равен половине молярного объема 22,4/2 =11,2 л. Подставив в приведенную формулу значения л, л, t = 6025 (1 ч 40 мин 25 с = 6025 с), находим:

I = 1,4 • 96 500/11,2 • 6025 = 2 А.

Пример 4. Какая масса гидроксида калин образовалась у катода при электролизе раствора K₂SO₄, 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).

Пример 5. При электролизе расплава 8 г некоторого вещества на аноде выделилось 11,2 л водорода (н. у.). Что это было за вещество? Можно ли провести электролиз его водного раствора?

Решение: Выделившийся на аноде водород содержался в веществе в виде Н^-. Значит, анализу подвергли гидрид: 2Н^- - 2e = Н₂^o. Водород объемом 11,2 л (н. у.) имеет массу 1 г, т. е. на 1 г водорода в гидриде приходится 7 г металла. Отсюда атомная масса металла 7 п, где п - количество атомов водорода в гидриде. Существует 3 элемента с массой, кратной 7: Li, Si, Fe. Кремний (n = 4) отпадает, поскольку SiH₄ не проводит электрический ток, а степень окисления 8 (п= 8, М=56 г/моль) у железа в данном случае весьма маловероятна. Следовательно, был взят гидрид лития LiH. Электролиз водного раствора LiH провести не удается из-за полного разложения последнего водой:
LiH + H₂O LiOH + H₂ .

Пример 6. Рассмотрим электролиз раствора ацетата калия (подобные реакции включались в задания С3 некоторых вариантов ЕГЭ-2008):

K(-) (K⁺) - не восстанавливается, щелочной металл

2H₂O + 2ē = H₂+ 2OH^- | 2

А(+) 2CH₃COO^--2ē = CH₃-CH₃ + 2CO₂ | 2

Суммарное уравнение:

2CH₃COO^- + 2H₂O = H₂+ 2OH^- + CH₃-CH₃ + 2CO₂

Или 2CH₃COOK + 2H₂O = H₂+ 2KOH + CH₃-CH₃ + 2CO₂